CN208751072U - 一种复合半导体制冷片的供热供冷装置 - Google Patents

Abstract

一种复合半导体制冷片的供热供冷装置，该装置工作系统包括有主机壳体、半导体制冷模块，隔热板、风道、引风机、滤网、控制器；将半导体制冷模块斜置入主机壳体内，将主机壳体的内部空间斜分为不连通的A区和B区；主机壳体内部的A区设置有室内入风口、A滤网、A引风机、A风道、A隔热板、室内出风口；主机壳体内部的B区设置有室外入风口、B滤网、B引风机和B风道，室外出风口、B隔热板；控制器与半导体制冷片、A引风机和B引风机分别连接。

Description

一种复合半导体制冷片的供热供冷装置

技术领域

本实用新型涉及一种供热供冷装置，特别涉及一种复合半导体制冷片的供热供冷装置。

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可以根据需要调节温度的环境。目前人们采用带压缩机的空调来制造一个适温环境，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。

燃油燃气式供热系统，则因为存在燃烧所以存在着排放污染问题；而传统的电加热的供热系统，能耗大，一旦地区性和季节性的集中供暖，则存在电网供电不足的问题。

半导体制冷片，也叫热电制冷片，是一种热泵。半导体制冷片是利用半导体材料的Peltier效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的。它是一种产生负热阻的制冷技术，它的优点是不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源，没有旋转部件，不会产生回转效应，没有滑动部件是一种固体片件，工作时没有震动、噪音、寿命长，安装容易，可应用在一些空间受到限制，可靠性要求高，要求无制冷剂污染的场合。

半导体制冷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。在原理上，半导体制冷片是一个热传递的工具。当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成的热电偶对中有电流通过时，两端之间就会产生热量转移，热量就会从一端转移到另一端，从而产生温差形成冷热端。半导体自身存在电阻当电流经过半导体时就会产生热量，从而会影响热传递。而且两个极板之间的热量也会通过空气和半导体材料自身进行逆向热传递。由此可见，半导体制冷片具有两种功能，既能制冷，又能加热。根据半导体制冷片既能制冷又能加热的特性，已有人提出了利用半导体制冷片的冷热联供的装置，技术方案是通过换热系统管路分别将半导体制冷片产生的冷量和热量置换给换热介质后再供给使用空间，这种二次换热方式，令到整个装置系统结构复杂，运行故障率高，生产成本高，半导体制冷片产生的能量在循环过程中产生损耗浪费，从而是拉低了半导体的实际工作效率。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种直接充分使用半导体制冷片工作时产生的冷热能量的进行供热供冷的低能耗高效率的复合半导体制冷片的供热供冷装置。

本实用新型所述的一种复合半导体制冷片的供热供冷装置，其工作系统包括有主机壳体、半导体制冷模块，隔热板、风道、引风机、滤网、控制器；其中半导体制冷模块由半导体制冷片和导热翅片组成，导热翅片分别紧贴在半导体制冷片的冷端和热端，半导体制模快的两端预制有切角，切角分别与主机壳体01内部的两对角能相贴合；首先将半导体制冷模块斜置入主机壳体内，半导体制冷模块两端的角位紧贴合着主机壳体的两个对角内壁，将主机壳体的内部空间斜分为三角不连通的A区和B区；主机壳体内部的A区下部设置有室内入风口，室内入风口处装有A滤网，主机壳体的内部A区内安装A引风机，A引风机的出风口连接一条A风道，A风道出口与半导体制冷模块的A导热翅片的下侧相接，A导热翅片的翅片顶部封有A隔热板，A隔热板的周边分别与主机壳体、A风道出风口边相接，将A导热翅片的翅片槽封装成导热风道，导热风道与主机壳体A区的上侧的室内出风口相连；主机壳体内部的B区外侧面上部设置有室外入风口，室外入风口处装有B滤网，主机壳体内部的B区内安装有B引风机，B引风机的出风口连接一条B风道，B风道出口与半导体制冷模块的B导热翅片的上侧相接，B导热翅片的翅片顶部封有B隔热板，B隔热板的周边分别与主机壳体、B风道出风口边相接，将B导热翅片的翅片槽封装成导热风道，导热风道与主机壳体B区的外侧面下部设置的室外出风口相接；控制器设置在主机壳体内部或主机外部，控制器与半导体制冷片、A引风机和B引风机分别通过导线连接。

工作时，连接好电源，启动控制器，整机进入工作工作；供暖时，半导体制冷片与A导热翅片相接端为热端，与B导热翅片相接端为冷端，A引风机将室内空气引入A风道后进入A导热翅片与A隔热板组成的导热风度中进行吸收热量升温成为暖空气，再从室内出风口排出进入室内，实现空调供暖的目的，同时B引风机将室外空气引入B风道后进入B导热翅片与B隔热板组成的导热风槽中进行吸收冷量，再从室外出风口排到室外，帮助半导体制冷片散走热量保持低温，以让半导体制冷片冷热两端保持最优温差以获得最优制暖效果；供冷时，通过控制器将电流方向切换，半导体制冷片与A导热翅片相接端为冷端，与B导热翅片相接端为热端，A引风机将室内空气引入A风道后进入A导热翅片与A隔热板组成的导热风道中进行吸收冷量降温成为冷空气，再从室内出风口排出进入室内，实现空调供冷的目的，同时B引风机将室外空气引入B风道后进入B导热翅片与B隔热板组成的导热风道中进行吸收热量，再从室外出风口排到室内，帮助半导体制冷片散热，以让半导体制冷片冷热两端保持最优温差以获得最优制冷效果。

上述技术方案中，优选的，所述的半导体制模快的两端预制有切角，切角分别与主机壳体01内部的两对角能相贴合，将半导体制冷模块斜置入主机壳体内，半导体制冷模块的两个角位紧贴合着主机壳体的两个对角内壁，把主机壳体的内部空间斜分为两个三角的不连通的A区和B区，这样将两个区的冷热量不会相互干扰或交换，又可以将两个区内的进出气口距离拉开，不容易产生干扰。

上述技术方案中，作为优选，所述的引风机为离心风机。

上述技术方案中，作为优选，所述的导热翅片为金属散热翅片。

上述技术方案中，作为优选，所述的导热翅片的翅片顶部封有隔热板，隔热板的周边分别与主机壳体、风道出风口边相接，将导热翅片的翅片槽封装成导热风道。

上述技术方案中，作为优选，所述的控制器，设置在主机外壳内部或主机外。

上述技术方案中，作为优选，所述的主机壳体内部的A区下部设置有室内入风口，主机壳体A区的上侧设置室内出风口，这样的设置可以促进室内空气进行大范围循环，有利于室内温度均匀。

上述技术方案中，作为优选，所述的主机壳体内部的B区外侧面上部设置有室外入风口，主机壳体B区的外侧面下部设置室外出风口，这样的设置可以避免室外雨水或杂物直接落入装置内。

本实用新型所述的复合半导体制冷片供热供冷的装置，根据其工作原理，可看到与传统的空调及现有的半导体热制冷空调有着明显的优势：

（1）能量无损耗，直接充分使用。通过引风机将制冷片两端的冷热量直接对工作空间的空气进行加热或制冷，不用进行二次热交换而发生能量损耗。

（2） 体积紧凑小巧，活动部件少，噪声低。活动部件少，噪声低；没有二次热交换的管路结构等，大大减少机械故障率，降低整机体积。

（3） 安装方便。装置为一个整体机，体积紧凑，所以安装及搬动运输比较方便。

（4） 操作方便。根据半导体制冷片的冷热端切换由电流方向决定的特性，所以本实用新型所述的复合半导体制冷片供热供冷的装置的供热供冷模式切换通过控制对电流方向实现转换就很简单方便实现了。

附图说明

图1为本实用新型的系统图，包括有主机壳体01、室内入风口02、A滤网03、A引风机04、A风道05、A隔热板06、A导热翅片07、室内出风口08、半导体制冷片09、B导热翅片10、室外出风口11、B隔热板12、B风道13、B引风机14、B滤网15、室外入风口16、控制器17。

图2为本实用新型的半导体制冷模块的结构图，包括有A导热翅片07、半导体制冷片09、B导热翅片10。

图3为本实用新型的半导体制冷模块的剖面图，包括有A导热翅片07、半导体制冷片09、B导热翅片10。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。如图1所示，本实用新型所述的一种复合半导体制冷片的供热供冷装置，其工作系统包括主机壳体01、室内入风口02、A滤网03、A引风机04、A风道05、A隔热板06、A导热翅片07、室内出风口08、半导体制冷片09、B导热翅片10、室外出风口11、B隔热板12、B风道13、B引风机14、B滤网15、室外入风口16、控制器17；其中A导热翅片07和B导热翅片10分别紧贴在半导体制冷片09的冷热两端而组合成半导体制冷模块，半导体制模快的两端预制有切角，切角分别与主机壳体01内部的两对角能相贴合；首先将由A导热翅片07、B导热翅片10和半导体制冷片09组成的半导体制冷模块斜置入主机壳体内，半导体制冷模块两端的角位紧贴合着主机壳体01的两个对角内壁，将主机壳体01的内部空间斜分为两个三角的不连通的A区和B区；主机壳体01内部的A区下部设置有室内入风口02，室内入风口02处装有A滤网03，主机壳体01内部A区内安装有A引风机04，A引风机04的出风口连接一条A风道05，A风道05出口与半导体制冷模块的A导热翅片07的下侧相接，A导热翅片07的翅片顶部封有A隔热板06，A隔热板06的四边分别与主机壳体01、A风道05出风口的边相接，将A导热翅片07的翅片槽封装成导热风道，导热风道与主机壳体01的A区上侧的室内出风口08相连，使到被A引风机04引入的空气通过A风道05后再进入导热风道并最后在室内出风口08排出；主机壳体01内部的B区外侧面上部设置有室外入风口16，室外入风口16处装有B滤网15，主机壳体01内部的B区内安装B引风机14，B引风机14的出风口连接一条B风道13，B风道13的出口与半导体制冷模块的B导热翅片10的上侧相接，B导热翅片10的翅片顶部封有B隔热板12，B隔热板12的四侧分别与主机壳体01、B风道13的出风口的边相接，将B导热翅片10的翅片槽封装成导热风道，导热风道与主机壳体01的B区的外侧面下部设置的室外出风口11相接，让通过B引风机14引入的空气通过B风道13后再进入导热风道并最后在室外出风口11排出；控制器17与半导体制冷片09、A引风机04和B引风机14分别通过导线连接，控制器17可以设置在主机壳体01内，或者设置在主机外。

工作时，通入电源，启动控制器17，整个装置进入工作；供暖时，半导体制冷片09与A导热翅片07相接端为热端，与B导热翅片10相接端为冷端，A引风机04将室内空气引入A风道05后进入A导热翅片07与A隔热板06组成的导热风道中进行吸收热量升温成为热空气，再从室内出风口08排出进入室内，实现空调供暖的目的，同时B引风机14将室外空气引入B风道13后进入B导热翅片10与B隔热板12组成的导热风道中进行吸热，再从室外出风口11排到室外，帮助半导体制冷片散走热量保持低温，以让半导体制冷片冷热两端保持最优温差以获得最优制暖效果；供冷时，通过控制器17将电流方向切换，则半导体制冷片09与A导热翅片07相接端为冷端，与B导热翅片10相接端为热端，A引风机04将室内空气引入A风道05后进入A导热翅片07与A隔热板06组成的导热风道中散热降温成为冷空气，再从室内出风口08排出进入室内，实现空调供冷的目的，同时B引风机14将室外空气引入B风道13后进入B导热翅片10与B隔热板12组成的导热风道中进行吸收热量，再从室外出风口11排到室外，帮助半导体制冷片09的热端散热，以让半导体制冷片09冷热两端保持最优温差以获得最优制冷效果。

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 (4)

1.一种复合半导体制冷片的供热供冷装置，其特征在于该装置工作系统包括有主机壳体、半导体制冷模块，隔热板、风道、引风机、滤网、控制器；其中半导体制冷模块由半导体制冷片和导热翅片组成，导热翅片分别紧贴在半导体制冷片的冷端和热端，半导体制模快的两端预制有切角，切角分别与主机壳体01内部的两对角能相贴合；首先将半导体制冷模块斜置入主机壳体内，半导体制冷模块两端的角位紧贴合着主机壳体的两个对角内壁，将主机壳体的内部空间斜分为三角不连通的A区和B区；主机壳体内部的A区下部设置有室内入风口，室内入风口处装有A滤网，主机壳体的内部A区内安装A引风机，A引风机的出风口连接一条A风道，A风道出口与半导体制冷模块的A导热翅片的下侧相接，A导热翅片的翅片顶部封有A隔热板，A隔热板的周边分别与主机壳体、A风道出风口边相接，将A导热翅片的翅片槽封装成导热风道，导热风道与主机壳体A区的上侧的室内出风口相连；主机壳体内部的B区外侧面上部设置有室外入风口，室外入风口处装有B滤网，主机壳体内部的B区内安装有B引风机，B引风机的出风口连接一条B风道，B风道出口与半导体制冷模块的B导热翅片的上侧相接，B导热翅片的翅片顶部封有B隔热板，B隔热板的周边分别与主机壳体、B风道出风口边相接，将B导热翅片的翅片槽封装成导热风道，导热风道与主机壳体B区的外侧面下部设置的室外出风口相接；控制器与半导体制冷片、A引风机和B引风机分别通过导线连接。

2.如权利要求1所述的一种复合半导体制冷片的供热供冷装置，其特征在于引风机为离心风机。

3.如权利要求1所述的一种复合半导体制冷片的供热供冷装置，其特征在于导热翅片为金属散热翅片。

4.如权利要求1所述的一种复合半导体制冷片的供热供冷装置，其特征在于控制器设置在主机外壳内或主机外。