CN214249925U - 半导体制冷桌面空调扇 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了半导体制冷桌面空调扇，它包括外壳和底座，外壳上有导风架；底座上有固定支架和底板，底板上有热交换器、动力风扇和固定支架，在热交换器上安装有半导体制冷片，其中，半导体制冷片的冷端贴于热交换器上，并设置有控制电路。本实用新型制冷效果好、适用范围广。
Description
技术领域
本实用新型属于小型智能家居办公用品，具体说是一种半导体制冷桌面空调扇。
背景技术
夏季是降温电子产品的畅销季。其中最受欢迎的是一种水冷型的桌面空调扇。桌面空调扇的制冷效率、制冷效果及操控性的好坏直接影响产品的性能及销量。目前市面上流行的桌面空调扇是以水或冰晶作为制冷媒，通过水的蒸发或冰晶的融化进而实现对周围空气的降温。但此种桌面空调扇有几个大的弊端，一个是该产品需要加入水或冰晶才能实现制冷，制冷效果不佳，且存在一定的水分，不利于湿热的夏季环境中的人体健康，也不能用在电子产品较多的场合，使用环境及范围受限。为此，我们发明了一种制冷效果好，对人体健康好，适用范围广的桌面空调扇。该产品的制冷媒介完全采用电子元器件，完全实现了机电一体化。通过主控电路的控制，实现了高效的制冷且提升了制冷的效果。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种制冷效果好、适用范围广的半导体制冷桌面空调扇。
本实用新型提供的半导体制冷桌面空调扇，它包括外壳和底座，外壳上有导风架；底座上有固定支架和底板，底板上有热交换器、动力风扇和固定支架，在热交换器上安装有半导体制冷片，其中，半导体制冷片的冷端贴于热交换器上，并设置有控制电路，控制电路由主控芯片、单片机复位电路、风扇接口电路、制冷片控制电路、制冷片工作指示灯电路及按键控制电路构成。
上述中，半导体制冷片有四片。
控制电路的工作原理：主控芯片通过接收来自按键电路的输入设置信号并处理，然后将处理过的信号经过风扇接口电路或制冷片控制电路以实现对风扇转速及制冷片通断的控制，从而控制出风口的温度及出风量。单片机复位电路是当主控芯片出现故障时能够及时使系统复位。制冷片工作指示灯电路用于指示系统当前所处的工作模式。
本实用新型利用了帕尔贴效应，帕尔贴效应是指当有电流通过不同的导体组成的回路时，除产生不可逆的焦耳热外，在不同导体的接头处随着电流方向的不同会分别出现吸热、放热现象。当直流电通过帕尔贴时，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。将帕尔贴的冷面紧紧贴于导冷器上，就能实现对周围空气的降温。同时在半导体制冷片的散热面装上带散热风扇的散热器，用以对帕尔贴进行强制散热，保证帕尔贴工作在最佳温度；根据相应的电子元件参数调整好后，接通散热器及半导体制冷片的适配电源；几分钟后，半导体制冷片即可达到正常工作温度（约3～0℃），导冷器周围空气的温度迅速下降，从而实现了本实用新型的制冷。
本实用新型的创新点在于利用蓝牙无线控制技术，把手动控制各电子元器件，使其按一定次序工作的方式，通过蓝牙控制模块及智能移动设备上预装的相应控制软件，转化为设备控制设备的工作方式。蓝牙无线控制由控制程序、蓝牙模块、主控电路和人机对话界面组成。
本实用新型可用于无淋湿的各种环境，无论是在独立、可近距离接触的私人领域，还是在人员较多或需要远距离控制的公共场合，本实用新型都能正常工作。用户只需在智能移动设备上的人机交互界面中所需要执行动作的虚拟按键，便可实现相应的动作。
附图说明
图1为本实用新型的主视图。
图2为本实用新型的外壳主视图。
图3为本实用新型的底座部分的立体图。
图4是本实用新型的控制电路图。
图中，1外壳、2导风架、3辅助电路、4底板、5固定支架、6动力风扇、7热交换器、8固定支架紧固螺丝和9动力风扇固定螺丝。
具体实施方式
参照图1至图4，本实用新型提供的半导体制冷桌面空调扇，它包括外壳1和底座，外壳1和底座通过自攻螺丝连接在一起，底座的四个角加装防滑脚垫，以防止产品发生横向及纵向的位移，提高产品的整体稳定性。其中，外壳1上有导风架2及辅助电路3，导风架2的材质为工程塑料，具有一定的弹塑性。导风架2上的卡扣与外壳1紧紧相扣，通过拨动导风片，便可实现控制风向的功能。底座上有固定支架5和底板4，其中，热交换器7安装在底板4上，固定支架3和动力风扇6分别通过固定支架紧固螺丝8和动力风扇固定螺丝9与底板4进行连接，在热交换器7上安装有半导体制冷片，其中，半导体制冷片的冷端贴于热交换器7上，并设置有控制电路。
半导体制冷片有四片，控制电路由主控芯片、单片机复位电路、风扇接口电路、制冷片控制电路、制冷片工作指示灯电路及按键控制电路构成。控制电路的工作原理：主控芯片通过接收来自按键电路的输入设置信号并处理，然后将处理过的信号经过风扇接口电路或制冷片控制电路以实现对风扇转速及制冷片通断的控制，从而控制出风口的温度及出风量。单片机复位电路是当主控芯片出现故障时能够及时使系统复位。制冷片工作指示灯电路用于指示系统当前所处的工作模式。
将半导体制冷片的线束与动力风扇的线束通过公母头与辅助电路连接。由主控芯片发出控制信号，控制电路接收到来自主控芯片的电信号再将信号进行处理后，分别传输到风扇控制电路及制冷片控制电路，从而控制半导体制冷片与动力风扇的工作状态。用户通过智能设备选择不同的模式实现半导体制冷片和动力风扇的不同配合的工作方式，达到温度及风速可控的目的。
如图4所示，此控制电路使用DIP-40封装的STC单片机进行控制，四个制冷片通过四个N-MOS管进行控制通断，制冷片的供电电压为12V，四个N-MOS的栅极分别连接到了单片机的四个IO口，通过STC单片机程序控制这个四个IO口的高低电平来决定四个N-MOS漏极和源极的导通或高阻态（对应制冷片的工作或关闭），与此同时连接N-MOS栅极的四个IO口分别与四个LED相连，IO口为高电平时LED发光，低电平时就不发光，用于指示四个制冷片的工作状态。四线风扇接口用于接入12V供电的风扇，风扇的速度控制引脚和速度反馈引脚分别与单片机的两个IO口连接，通过单片机IO口输出PWM调制脉冲来控制速度，同时也可以通过速度反馈引脚把速度反馈回单片机。蓝牙模块使用的是UART串口通信，RXD与TXD引脚分别接到单片机的串口1的TXD与RXD两个IO口，通过UART串口进行透传通信，通过蓝牙与用户进行无线传输数据进行控制该产品的风速以及制冷效果。按键控制电路为四个按键分别一端接地一端与单片机的IO口相连，当按下按键时对应IO口置低电平，单片机可以检测到对应哪个按键按下来对风速以及制冷效果进行调节。单片机复位电路用于单片机的复位，相当于把该产品重新开机，复位电路由按键和电容电阻组成，当按下复位按键时该产品就会重新启动。
本实用新型在使用前，应先将主机的电源总开关打开，随后打开智能移动设备的蓝牙功能并打开控制软件，等待智能移动设备与主机进行配对连接。连接成功后，此时主机应处于待机状态，需要用户在智能设备上唤醒主机。主机启动后，系统程序默认为风速最大，温度最低，即劲凉模式。此时所有的半导体制冷片均处于正常工作状态。用户也可以根据自身的喜好，通过蓝牙控制选择所需要的模式。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (2)
1.一种半导体制冷桌面空调扇，其特征在于，它包括外壳和底座，外壳上有导风架；底座上有固定支架和底板，底板上有热交换器、动力风扇和固定支架，在热交换器上安装有半导体制冷片，其中，半导体制冷片的冷端贴于热交换器上，并设置有控制电路，控制电路由主控芯片、单片机复位电路、风扇接口电路、制冷片控制电路、制冷片工作指示灯电路及按键控制电路构成。
2.根据权利要求1所述的半导体制冷桌面空调扇，其特征在于，半导体制冷片有四片。
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