CN207540187U - 一种基于半导体制冷片的冷热联用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于半导体制冷片的冷热联用装置，包括半导体制冷片、热端换热部件、冷端换热部件、储热水箱、恒温箱及控制器，半导体制冷片的热端和冷端分别设有热、冷端导热铝片，热端导热铝片与热端换热部件的一端部贴合设置，热端换热部件的另一端部设有第一换热翅片，冷端导热铝片与冷端换热部件的一端部贴合设置，冷端换热部件的另一端部设有第二换热翅片，第一换热翅片伸至储热水箱内，第二换热翅片伸到一风道内，风道具有进、出风端，恒温箱具有与内部相连通的进、出风口，风道的进风端与出风口相连通，风道的出风端与进风口相连通。本装置充分利用半导体制冷片的热端和冷端的能量，将余热进行储存和回收，满足各种应用环境的需求。

Description

一种基于半导体制冷片的冷热联用装置

技术领域

本实用新型涉及一种基于半导体制冷片的冷热联用装置。

背景技术

随着科技的发展，人们生活水平的提高，在生活、科研、生产的许多方面都需要一个恒温的环境。过去，人们采用带压缩机的空调来制造一个恒温环境，但是普通空调的机械结构使它很容易磨损，运作中难以保持在一个精确的温度，而且压缩机运转的噪声较大，需要的安装面积也比较大，同时传统空调需要使用制冷剂，大多制冷剂对环境都有着不同程度的伤害。

半导体电子制冷又称热电制冷，或者温差电制冷，它是利用"帕尔帖效应"的一种制冷方法，与压缩式制冷和吸收式制冷并称为世界三大制冷方式。目前市场上利用半导体制冷技术的装置大多只利用了半导体制冷片的冷端冷源。由于半导体制冷器除了从一段向另一端转移的热量外，其本身还会在热端产生大量的热量，此部分热量往往都是直接排到大气中，其不仅浪费了大量能源，而且如果热端的热量在积蓄后若不及时散热，会影响冷端的工作效率，从而影响整个半导体制冷片的工作效率。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种冷热量利用率高的、基于半导体制冷片的冷热联用装置。

为了实现上述实用新型的目的，本实用新型采用如下技术方案： 一种基于半导体制冷片的冷热联用装置，包括半导体制冷片、热端换热部件、冷端换热部件、储热水箱、恒温箱以及控制器，所述的半导体制冷片与所述的控制器相控制连接，所述的半导体制冷片具有一冷端和一热端，所述半导体制冷片的热端和冷端分别设置有热端导热铝片和冷端导热铝片，所述的热端导热铝片与所述热端换热部件的一端部相贴合设置，所述的热端换热部件在远离所述半导体制冷片的另一端部设置有第一换热翅片，所述的冷端导热铝片与所述冷端换热部件的一端部相贴合设置，，所述的冷端换热部件在远离所述半导体制冷片的另一端部设置有第二换热翅片，所述的第一换热翅片伸入至所述的储热水箱内并且能够与所述储热水箱内的水进行热量交换，所述的第二换热翅片伸入到一风道内，所述的风道具有进风端和出风端，所述的恒温箱具有与内部相连通的进风口与出风口，所述风道的进风端与所述恒温箱的出风口相连通，所述风道的出风端与所述恒温箱的进风口相连通。

上述技术方案中，优选的，所述的风道内设置有调速风机，所述的调速风机与所述的控制器相控制连接。

上述技术方案中，优选的，所述的储热水箱内设置有调速扰流桨，所述的调速扰流桨与所述的控制器相控制连接。

上述技术方案中，优选的，所述的恒温箱与/或所述的储热水箱内设置有温度探头，所述的温度探头与所述的控制器相信号连接。

上述技术方案中，优选的，所述的储热水箱具有出水端和补水端，所述的补水端与一供水水源之间设置有一补水阀，所述的出水端与一热水利用系统之间设置有水泵，所述的补水阀与所述的水泵均与所述的控制器相控制连接。

上述技术方案中，优选的，所述的恒温箱上设置有能够与所述恒温箱内的气流进行热量交换的热水管道，所述的热水管道与所述的储热水箱之间通过一供热水旁路相连通。

上述技术方案中，优选的，所述的热端换热部件与/或所述的冷端换热部件为铜柱。

本实用新型与现有技术相比获得如下有益效果：本装置环保无污染，考虑半导体制冷片工作时候同时有热端和冷端两部分，充分利用热端和冷端的能量，将余热进行储存和回收，分别利用，满足各种应用环境的需求。

附图说明

附图1为本实用新型示出的一种基于半导体制冷片的冷热联用装置的原理示意图；

其中：100、冷热联用装置；1、半导体制冷片；2、导热铜柱；3、导冷铜柱；4、储热水箱；5、恒温箱；6、控制器；11、热端导热铝片；12、冷端导热铝片；51、进风口；52、出风口；7、风道；71、进风端；72、出风端；21、一端部；22、另一端部；23、第一换热翅片；31、一端部；32、另一端部；33、第二换热翅片；8、调速风机；9、调速扰流桨；41、出水端；42、补水端；43、补水阀；44、水泵；101、温度探头；102、温度探头；200、热水利用系统。

具体实施方式

为详细说明实用新型的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。

附图1所示的基于半导体制冷片的冷热联用装置100，包括半导体制冷片1、导热铜柱2、导冷铜柱3、储热水箱4、恒温箱5以及控制器6。半导体制冷片1的一端为热端、另一端为冷端，半导体制冷片1的热端设置有热端导热铝片11，半导体制冷片1的冷端设置有冷端导热铝片12，半导体制冷片1与控制器6相控制连接，热端导热铝片11和冷端导热铝片12能够吸收半导体制冷片1的热端和冷端产生的热量和冷量。储热水箱4内能够储存水，恒温箱5具有一进风口51和出风口52，恒温箱5内部与一风道7相连通，风道7具有进风端71和出风端72，进风端71与出风口52接通，出风端72与进风口51接通。

热端导热铝片11与导热铜柱2的一端部21相贴合设置，导热铜柱2在远离半导体制冷片1的另一端部22设置有第一换热翅片23，冷端导热铝片12与导冷铜柱3的一端部31相贴合设置，导冷铜柱3在远离半导体制冷片1的另一端部32设置有第二换热翅片33。第一换热翅片23伸入至储热水箱4内并且能够与储热水箱4内的水进行热量交换，第二换热翅片33伸入到风道7内。

风道7内设置有调速风机8，调速风机8与控制器6相控制连接，控制器6能够改变调速风机8的转动速度以使得风道7内的气流获得不同的流动速度。

储热水箱4内设置调速扰流桨9，调速扰流桨9与控制器6相控制连接，控制器6能够改变调速扰流桨9的转动速度以使得储热水箱4内的水温度尽可能均匀。储热水箱4具有出水端41和补水端42，补水端42与一供水水源之间设置有一补水阀43，出水端41与一热水利用系统200之间设置有水泵44，补水阀43与水泵44均与控制器6相控制连接。

恒温箱5内设置有温度探头101，储热水箱4内设置有温度探头102，温度探头101和102均与控制器6相信号连接，温度探头101和102能够将检测到的低温相5内的温度和储热水箱4内的水温及时反馈给控制器6。

下面阐述一下本案的冷热联用装置的原理：

当半导体制冷片1通电后，一端制冷，一端制热，热端和冷端分别通过其上的热端导热铝片11和冷端导热铝片12进行吸热，并通过导热铜柱2和导冷铜柱3传递热量和冷量到第一换热翅片23和第二换热翅片33处进行换热，第一换热翅片23处的冷量将通过调速风机8和风道7传送到需要的恒温箱5内，而第二换热翅片33由于浸没在储热水箱4的水中，热量将传送到水中储存，并通过调速扰流桨9保持储热水箱4内温度的均匀。当外部需要利用储热水箱4中的热能的时候，可以通过水泵44将热水传递出去，并且通过补水阀43补充储热水箱4中的水。控制器6对半导体制冷片1、调速风机8、调速扰流桨9、水泵44和补水阀43进行控制，使恒温箱5保持温度，且充分利用半导体制冷片1的热端热能。当应用的对象有需要的时候，可以改变半导体制冷片1上的电源，使半导体制冷片1的热端和冷端颠倒，满足需求。

另外，在其他实施例中，为了使得当恒温箱内的温度要求较高时，恒温箱上设置有能够与恒温箱内的气流进行热量交换的热水管道，热水管道与储热水箱之间通过一供热水旁路相连通，热水管道和供热水旁路在储热水箱和恒温箱之间形成水循环通路，热水旁路中单独设置一水泵，此水泵也与控制器相控制连接。用户可以利用储热水箱中的热水通过供热水旁路和换热管道构成水循环通路，将热能传递到恒温箱内，满足恒温箱内需要升温的需求。

本案的冷热联用装置100可以应用多种场，如现在有很多家庭喜欢养多肉植物以及养观赏鱼，肉植物需要一个恒温的环境、而观赏鱼由于是热带鱼需要30℃左右的水，通过此装置100，可以将多肉植物放置在恒温箱5内，而储热水箱4的水可以供给鱼缸使用；还有如现在有很多文物保护箱，也要求箱内恒温控制，可以利用此装置100的恒温箱5可以对进行恒温的控制从而实现文物的保存。

本例的冷热联用装置100充分利用热端和冷端的能量，将余热进行储存和回收，分别利用，满足各种应用环境的需求，从提高了该装置的冷热量利用效率。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于半导体制冷片的冷热联用装置，其特征在于：包括半导体制冷片、热端换热部件、冷端换热部件、储热水箱、恒温箱以及控制器，所述的半导体制冷片与所述的控制器相控制连接，所述的半导体制冷片具有一冷端和一热端，所述半导体制冷片的热端和冷端分别设置有热端导热铝片和冷端导热铝片，所述的热端导热铝片与所述热端换热部件的一端部相贴合设置，所述的热端换热部件在远离所述半导体制冷片的另一端部设置有第一换热翅片，所述的冷端导热铝片与所述冷端换热部件的一端部相贴合设置，所述的冷端换热部件在远离所述半导体制冷片的另一端部设置有第二换热翅片，所述的第一换热翅片伸入至所述的储热水箱内并且能够与所述储热水箱内的水进行热量交换，所述的第二换热翅片伸入到一风道内，所述的风道具有进风端和出风端，所述的恒温箱具有与内部相连通的进风口与出风口，所述风道的进风端与所述恒温箱的出风口相连通，所述风道的出风端与所述恒温箱的进风口相连通。

2.根据权利要求1所述的一种基于半导体制冷片的冷热联用装置，其特征在于：所述的风道内设置有调速风机，所述的调速风机与所述的控制器相控制连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于半导体制冷片的冷热联用装置，其特征在于：所述的储热水箱内设置有调速扰流桨，所述的调速扰流桨与所述的控制器相控制连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于半导体制冷片的冷热联用装置，其特征在于：所述的恒温箱与/或所述的储热水箱内设置有温度探头，所述的温度探头与所述的控制器相信号连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于半导体制冷片的冷热联用装置，其特征在于：所述的储热水箱具有出水端和补水端，所述的补水端与一供水水源之间设置有一补水阀，所述的出水端与一热水利用系统之间设置有水泵，所述的补水阀与所述的水泵均与所述的控制器相控制连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于半导体制冷片的冷热联用装置，其特征在于：所述的恒温箱上设置有能够与所述恒温箱内的气流进行热量交换的热水管道，所述的热水管道与所述的储热水箱之间通过一供热水旁路相连通。

7.根据权利要求1所述的一种基于半导体制冷片的冷热联用装置，其特征在于：所述的热端换热部件与/或所述的冷端换热部件为铜柱。