CN215176159U - 以热电制冷芯片为致冷核心的分离式冷气机 - Google Patents

Abstract

一种以热电制冷芯片为致冷核心的分离式冷气机，亦即不需要压缩机，而以热电制冷芯片取代作为致冷核心的分离式冷气机，其主要由一室内冷气机、一室外制冷机，及至少一加强制冷器所组成，其中室内冷气机为内设水管绕穿传冷栅板块的冷风箱，一侧上端开设入水口管接到加强制冷器出水孔口，一侧下端开设出水口管接到室外制冷机，再由室外制冷机出水口管接到加强制冷器入水孔口，而室外制冷机为制冷水箱顶面埋嵌热电制冷芯片制冷面，再于热电制冷芯片发热面叠接风扇散热型埋管槽板块的结构；采用以热电制冷芯片作为致冷核心且以一般水为冷媒的分离式冷气机，避免因采用压缩机与特殊冷媒而破坏大气环境，且可有节省电力等功效。

Description

以热电制冷芯片为致冷核心的分离式冷气机

技术领域

本实用新型有关于一种以热电制冷芯片为致冷核心的分离式冷气机，特别是涉及到一种新颖分离式冷气机的空调回路中，以热电制冷芯片为致冷核心；水为冷媒，且加上因应分离式冷气机分置室内外的特殊环境考量，攻克其冷热温分离传导难关的结构技术的分离式冷气机。

背景技术

本发明人专研热电制冷芯片性能应用于冷热空调的研究及实用化已久，例如先前向中国台湾专利局提出专利申请号第105122672号发明名称「以半导体为致冷核心之冷暖循环机」案时，就已提出应用半导体材料之热电制冷芯片为作为冷暖循环机致冷核心之一种冷暖循环机结构解决方案，此案承蒙钧局核准专利，但本发明人不以此自满裹足不前，仍思索更多推广层面精进之不同创新结构，期以涓涓不熄之革新思念，把用热电制冷芯片为致冷核心推及于所有类型空调设备，以彻底革除倚赖传统冷媒造成大气环境破坏之传统空调设备，推动更保护大气环境且更具节电功效的人类未来生活空调使用。

因此，本发明人先前「以半导体为致冷核心的冷暖循环机的发明」案，发现其结构应用到其它方面上仍有缺憾，例如：一般公寓大厦家庭使用的分离式冷气器，由于人们都认知到整套分离式冷气机分设有室内机跟室外机，室外机设托架钉挂到屋外墙面，室内机则高挂到屋内墙面较高位置，室内机跟室外机之间凿墙穿管穿线相连接，使得室内机跟室外机相隔甚远隔墙难撇见室外机，另外室内机即使高挂在屋内墙上，其大小又要不能太大占用屋内空间，最好形体宽矮厚度薄才能不破坏屋内装潢美观，可以这么说分离式冷气机不论其室内机还是室外机都是很不亲近人身居家动线的空调设备，而先前发明的「以半导体为致冷核心的冷暖循环机」案，其着重省电且搬动与安装均方便与省力，因此整套结构是因应摆在屋内人身可及的角落处而设计的，其冷却水箱内设置洒水冷却的冷却机制很容易将箱内水雾汽溢出蒸散掉，需要方便地常常打开补添水，偏偏装设分离式冷气机的位置都偏高远远，由此更难直接作为分离式冷气机使用。

又，分离式冷气机的室外机装在屋外墙面，要全天候面对屋旁外面严苛的环境，往往室外机受到夏日照晒造成机体周围气温升高，室外机快排散热困难，使冷热交换循环效率降低的问题，所以分离式冷气机其室外机的系统散热能力自然要求地比室内冷气机要更有效率，由「以半导体为致冷核心的冷暖循环机的发明」案所述更先前于2007/08/07发证日取得美国专利号7,251,943案的发明，其构造又太简单，分隔放到室外其冷热交换循环效率恐难胜任，因此，纵然本发明人已有诸多以热电制冷芯片为致冷核心作为空调设备的专利前案论明结构上可行，而试想发展出分离式冷气机新结构不难，但事实上，却有必须克服室外炎热气温降低室外机散热能力，以维持冷热交换循环效率良好，以及须常保持冷却水量少加水的难关，非其所属技艺领域中具有通常知识者依申请前的先前技艺易于思及，必须要针对以热电制冷芯片为致冷核心的分离式冷气机化再精研出新结构。

所以，要如何解决上述现有技术的问题与缺失，即为本实用新型的发明人所急需研究改善的方向所在。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种以热电制冷芯片为致冷核心的分离式冷气机，解决上述背景技术中提到的现有技术存在的破坏大气环境以及耗费电力多的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型的具体技术方案如下：

一种以热电制冷芯片为致冷核心之分离式冷气机，其特征在于：包括一室内冷气机，其为内设水管绕穿传冷鳍片之冷风箱，一侧上端开设入水口，一侧下端开设出水口；

一室外制冷机，其为制冷水箱顶面埋嵌热电制冷芯片制冷面，再于热电制冷芯片制冷面的另端发热面叠接鼓气散热型埋管槽板块的结构，且制冷水箱内顶壁垂伸出阵列导温板条插入制冷水箱内水中，并于制冷水箱周围壁面开设一入水口及一出水口，将室外制冷机的入水口管接至室内冷气机的出水口，以及至少一加强制冷器，该些加强制冷器为制冷水盒顶面埋嵌热电制冷芯片制冷面，再于热电制冷芯片制冷面的另端发热面叠接鼓气散热型埋管槽板块的结构，于制冷水盒内凹出弯绕水道，且制冷水盒内垂竖阵列导温条插入弯绕水道的水中，弯绕冷水道一端穿出制冷水盒壳形成入水孔口，另端穿出制冷水盒壳形成出水孔口，将前只加强制冷器的出水孔口管接相邻后只加强制冷器的入水孔口，室外制冷机的出水口管接至与其最相邻加强制冷器的入水孔口，室内冷气机的入水口管接至与其最相邻加强制冷器的出水孔口。

进一步，该些鼓气散热型埋管槽板块皆为由一至二堆横槽沟向散热集板，板面以热导管竖穿绕至底部形成贴触热电制冷芯片的传热搭接件，并于每堆横槽沟向散热集板前后两端套接电路风扇的强制排热气冷构件。

进一步，此制冷水箱由箱本体顶开设箱口覆盖箱顶盖板，且箱本体与箱顶盖板四周相叠合板缘壁串穿螺丝紧锁合而成，所述制冷水箱内顶壁垂伸出阵列导温板条即为该箱顶盖板底面垂伸出阵列导温板条，且在该箱顶盖板叠合到箱本体的板缘壁凹出圈围填埋封水橡胶圈，制冷水箱还设有水泵抽取制冷水箱内冷水经接管穿出室外制冷机的出水口流往入水孔口，泵推整个回路内水流循环，另且制冷水箱为整个填满水后完全锁合密封，严防内水渗漏的铝合金密闭水箱体。

进一步，箱本体顶适当位置开设温度传感器填塞孔。

进一步，箱本体顶适当位置开设水位传感器填塞孔。

进一步，该制冷水盒由顶面开露弯绕水道的盒本体覆盖盒顶盖板，且盒本体与盒顶盖板四周相叠合板缘壁串穿螺丝紧锁合而成，所述冷水盒内垂竖阵列导温条即为该盒顶盖板底面垂竖伸出阵列导温条，且在该盒顶盖板叠合到盒本体的板缘壁凹出圈围填埋封水橡胶圈，另且制冷水盒为整个填满水后完全锁合密封，严防内水渗漏的铝合金密闭水盒体。

进一步，该弯绕冷水道为从入水孔口到出水孔口如弯肠凹绕开凿的隧道形状，且盒顶盖板底面正对弯绕冷水道区域，除了空留供入水孔口及供出水孔口插接管端伸入位置外，皆遍布阵列导温条。

进一步，该弯绕冷水道为入水孔口到出水孔口如弯肠凹绕开凿的隧道形状，而盒顶盖板底面正对弯绕冷水道区域垂竖伸出阵列导温条当中，将对着弯绕冷水道最靠外两侧道的阵列导温条数，存留四根集中到两侧中间位置，并空出盒顶盖板底面最中央位置。

进一步，制冷水盒的盒顶盖板为顶面中央只装设一只热电制冷芯片，及一只鼓气散热型埋管槽板块的形体，而与的相配用的盒本体形体，则相隔凹出两并排的弯绕水道，每一弯绕水道也各自有所属的入水孔口及出水孔口穿出盒本体，也皆为从各自的入水孔口到各自的出水孔口形成如弯肠凹绕开凿的隧道形状，而盒顶盖板底面正对两弯绕冷水道区域的相夹靠的中央部位，垂竖伸出的阵列导温条集中分跨到两弯绕冷水道中。

进一步，该室内冷气机内水管管道最高适当位置开设加盖封汲水口。

通过上述设计方案，本实用新型可以带来如下有益效果：

1.不需要压缩机与特殊冷媒，能革新取代冷媒避免因采用压缩机与特殊冷媒而破坏大气环境；

2.有节省电力等功效；

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明：

图1为本实用新型以热电制冷芯片为致冷核心的分离式冷气机组成设置简示图；

图2为本实用新型以热电制冷芯片为致冷核心的分离式冷气机所设室内冷气机结构示意图；

图3为本实用新型以热电制冷芯片为致冷核心的分离式冷气机所设室外制冷机立体图；

图4为本实用新型以热电制冷芯片为致冷核心的分离式冷气机所设加强制冷器立体图；

图5为图3的室内冷气机立体分解图一；

图6为图3的室内冷气机立体分解图二；

图7为图4的加强制冷器立体分解图一；

图8为图4的加强制冷器立体分解图二；

图9为本实用新型以热电制冷芯片为致冷核心的分离式冷气机的加强制冷器另一实施结构立体分解图；

图10为本实用新型以热电制冷芯片为致冷核心的分离式冷气机整体回流剖示图；

图11为图一的分离式冷气机组成的另种设置简示图。

图中标记说明：1-室内冷气机；1A-水管；1B-传冷栅板块；1C、2K-入水口； 1D、2A-出水口；1E-加盖封汲水口；2-室外制冷机；2B-制冷水箱；2C、2D、3C、 3D-热电制冷芯片嵌穴；2E、2F-热电制冷芯片；2G、3U-鼓气散热型埋管槽板块； 2H、2I、2J-阵列导温板条；2M-箱本体；2N-箱口；2L-水泵；2O-箱顶盖板；2P、 3R-螺丝；2Q-温度传感器填塞孔；2R-水位传感器填塞孔；2S、3K-封水橡胶圈； 3、4-加强制冷器；3A、4A、3N、3O-入水孔口；3B、4B、3P、3Q-出水孔口；3E、 3F、3G-阵列导温条；3H-盒本体；3I-盒顶盖板；3J-制冷水盒；3S-弯绕水道；3V-发热面；4、5-横槽沟向散热集板；6-热导管；7-传热搭接件；8-电路风扇； 9-水。

具体实施方式

为了更好地了解本实用新型的目的、结构以及功能，下面结合附图，对本实用新型以热电制冷芯片为致冷核心的分离式冷气机作出进一步详细的说明。

由图1所示，本实用新型以热电制冷芯片为致冷核心的分离式冷气机，主要由一室内冷气机1、一室外制冷机2，及至少一加强制冷器3,4所组成，请同时参照图2，其中室内冷气机1为内设水管1A绕穿传冷鳍片1B的冷风箱，一侧上端开设入水口1C管接到加强制冷器3,4，室内冷气机1一侧下端开设出水口1D管接到室外制冷机2的入水口2K，前面的加强制冷器3的出水孔口3B管接相邻后面的加强制冷器4的入水孔口4A，将室外制冷机2的出水口2A管接至与其最相邻加强制冷器3的入水孔口3A，将室内冷气机1的入水口1C管接至与其最相邻加强制冷器4 的出水孔口4B，由此串接成分离式冷气的冷热交换循环回路，整个分离式冷气机的冷热交换循环回路所有管段及水管1A、室外制冷机2跟加强制冷器3,4内里都填满水，以水做为冷媒介质。

而室外制冷机2的详细结构，如图3、图5、图6所示，为制冷水箱2B顶面凹设至少一热电制冷芯片嵌穴2C,2D，以埋嵌热电制冷芯片2E,2F的制冷面，再于热电制冷芯片2E,2F制冷面的另端发热面叠接鼓气散热型埋管槽板块2G结构，且制冷水箱2B内顶壁垂伸出阵列导温板条2H,2I,2J插入制冷水箱2内水中浸置，并于制冷水箱2周围壁面开设一入水口2K，以管接到前述室内冷气机1的出水口1D，再进一步解析此制冷水箱2B结构，由箱本体2M顶开设箱口2N覆盖箱顶盖板2O，且箱本体2M与箱顶盖板2O四周相叠合板缘壁串穿螺丝2P紧锁合而成，所述制冷水箱2B内顶壁垂伸出阵列导温板条2H,2I,2J即为该箱顶盖板2O底面垂伸出阵列导温板条2H,2I,2J，且在该箱顶盖板2O叠合到箱本体2M的板缘壁凹出圈围填埋封水橡胶圈2S，另可于箱本体2M顶适当位置开设温度传感器填塞孔2Q、水位传感器填塞孔2R等孔口，以留供本实用新型分离式冷气机的电控电路部件取用，而由于本实用新型目标在于以热电制冷芯片为致冷核心的分离式冷气机冷热交换循环架构进行发明，且现有冷气电控电路普遍地可以套用，因而在此完全不提电控电路结构，而是要强调图中虽开设有温度传感器填塞孔2Q、水位传感器填塞孔2R等孔口，但实施上制冷水箱2B是整个填满水后完全锁合密封，严防内水渗漏的铝合金密闭水箱体，请重新看图1，该制冷水箱2内还设有水泵2L抽取该箱2内冷水经接管穿出室外制冷机出水口2A流往入水孔口3A，泵推整个回路内水流循环。

至于该些加强制冷器3,4结构相同，兹以一加强制冷器3的结构进行详细说明，其如图4、图7、图8所示，为制冷水盒3J顶面凹设至少一热电制冷芯片嵌穴 3C,3D，以埋嵌热电制冷芯片制冷面3T，再于热电制冷芯片制冷面3T的另端发热面3V叠接鼓气散热型埋管槽板块3U的结构，于制冷水盒3J内凹出至少一弯绕水道3S，且制冷水盒3J内垂竖阵列导温条3E,3F,3G插入弯绕水道3S的水中，弯绕冷水道3S一端穿出制冷水盒3J壳形成入水孔口3A，另端穿出制冷水盒3J壳形成出水孔口3B管接到前图所述室内冷气机1的入水口1C，再进一步解析此制冷水盒 3J结构，由顶面开露弯绕水道3S的盒本体3H覆盖盒顶盖板3I，且盒本体3H与盒顶盖板3I四周相叠合板缘壁串穿螺丝3R紧锁合而成，所述冷水盒3J内垂竖阵列导温条3E,3F,3G即为该盒顶盖板3I底面垂竖伸出阵列导温条3E,3F,3G，且在该盒顶盖板3I叠合到盒本体3H的板缘壁凹出圈围填埋封水橡胶圈3K，弯绕冷水道 3S与阵列导温条3E,3F,3G的形体，可有多种传导冷温功效良好的形状匹配，如图7、图8所示，弯绕冷水道3D为从入水孔口3A到出水孔口3B如弯肠凹绕开凿的水道形状，而盒顶盖板3I底面正对弯绕冷水道3S区域，除了空留供入水孔口3A 及供出水孔口3B插接管端伸入位置外，皆遍布阵列导温条3E,3F,3G，另外实施上制冷水盒3J也是整个填满水后完全锁合密封，严防内水渗漏的铝合金密闭水盒体。

同时，弯绕冷水道3S与阵列导温条3E,3F,3G的形体，也可如图9的加强制冷器另一实施结构立体分解图所示实施，其弯绕冷水道3S同为从入水孔口3A到出水孔口3B如弯肠凹绕开凿的隧道形状下，变动盒顶盖板3I形状，使盒顶盖板3I 底面正对弯绕冷水道3S区域，在不影响其总体递冷效率下，缩减对应弯绕冷水道3S最靠外两侧道的阵列导温条3E,3F数，存留四根集中到两侧中间位置，并空出最中央位置的形体，以降低阵列导温条3E,3F条数，节省用材成本。

在此补充如图3、图4、图5、图6、图7、图8中的鼓气散热型埋管槽板块2G,3U 结构，皆为由一至二堆横槽沟向散热集板4,5，板面以热导管6竖穿绕至底部形成贴触热电制冷芯片2E,2F的传热搭接件7，并于每堆横槽沟向散热集板4,5前后两端套接电路风扇8的强制排热气冷构件，使热电至制冷芯片2E,2F发热面3V不必依靠流水降温，只依靠气流冷却就能维护热电制冷芯片2E,2F本身不会积热过度烧损，确保冷热相生相分运行效率良好成效，由此构成，如图10的分离式冷气机整体回流剖示图，本实用新型以热电制冷芯片为致冷核心的分离式冷气机整个冷热交换循环回路都封存满水9，由热电制冷芯片2E,2F将生成的冷温经阵列导温板条2H,2I,2J，及阵列导温条3E,3F,3G快速传递低温到水9里，成冰凉水到室内冷气机1进行热交换吸收室内高温成温水再流回到制冷水箱2，受导温板条2H,2I,2J降温再回复为冷水循环利用，过程中，就以鼓气散热型埋管槽板块 2G,3U强制气冷散掉热电制冷芯片2E,2F制冷工作同时另面生成的热温，保持冷热交换循环正常。

本实用新型也可如图11的另种设置简示图施作，将一只加强制冷器4移装设到室内冷气机1旁近入水口1C处，以便在即将流入室内冷气机1际的管末端加强再降冷效用，而整套回路以封闭绝漏水，数年长时间不须经常补水方式设计，但也不排除偶有补注水需要，以及维修作业需抽光内存水完修再补水封存的可能，因而，考虑应付此等不时所需，可在室内冷气机1内水管1A管道最高适当位置开设加盖封汲水口1E。

Claims (10)

1.一种以热电制冷芯片为致冷核心的分离式冷气机，其特征在于：包括一室内冷气机，其为内设水管绕穿传冷鳍片之冷风箱，一侧上端开设入水口，一侧下端开设出水口；

一室外制冷机，其为制冷水箱顶面埋嵌热电制冷芯片制冷面，再于热电制冷芯片制冷面的另端发热面叠接鼓气散热型埋管槽板块的结构，且制冷水箱内顶壁垂伸出阵列导温板条插入制冷水箱内水中，并于制冷水箱周围壁面开设一入水口及一出水口，将室外制冷机的入水口管接至室内冷气机的出水口，以及至少一加强制冷器，该些加强制冷器为制冷水盒顶面埋嵌热电制冷芯片制冷面，再于热电制冷芯片制冷面的另端发热面叠接鼓气散热型埋管槽板块的结构，于制冷水盒内凹出弯绕水道，且制冷水盒内垂竖阵列导温条插入弯绕水道的水中，弯绕冷水道一端穿出制冷水盒壳形成入水孔口，另端穿出制冷水盒壳形成出水孔口，将前只加强制冷器的出水孔口管接相临后只加强制冷器的入水孔口，室外制冷机的出水口管接至与其最相临加强制冷器的入水孔口，室内冷气机的入水口管接至与其最相临加强制冷器的出水孔口。

2.根据权利要求1所述的以热电制冷芯片为致冷核心的分离式冷气机，其特征在于：该些鼓气散热型埋管槽板块皆为由一至二堆横槽沟向散热集板，板面以热导管竖穿绕至底部形成贴触热电制冷芯片的传热搭接件，并于每堆横槽沟向散热集板前后两端套接电路风扇的强制排热气冷构件。

3.根据权利要求1所述的以热电制冷芯片为致冷核心的分离式冷气机，其特征在于：此制冷水箱由箱本体顶开设箱口覆盖箱顶盖板，且箱本体与箱顶盖板四周相叠合板缘壁串穿螺丝紧锁合而成，所述制冷水箱内顶壁垂伸出阵列导温板条即为该箱顶盖板底面垂伸出阵列导温板条，且在该箱顶盖板叠合到箱本体的板缘壁凹出圈围填埋封水橡胶圈，制冷水箱还设有水泵抽取制冷水箱内冷水经接管穿出室外制冷机的出水口流往入水孔口，泵推整个回路内水流循环，另且制冷水箱为整个填满水后完全锁合密封，严防内水渗漏的铝合金密闭水箱体。

4.根据权利要求3所述的以热电制冷芯片为致冷核心的分离式冷气机，其特征在于：箱本体顶适当位置开设温度传感器填塞孔。

5.根据权利要求3所述的以热电制冷芯片为致冷核心的分离式冷气机，其特征在于：箱本体顶适当位置开设水位传感器填塞孔。

6.根据权利要求1所述的以热电制冷芯片为致冷核心的分离式冷气机，其特征在于：该制冷水盒由顶面开露弯绕水道的盒本体覆盖盒顶盖板，且盒本体与盒顶盖板四周相叠合板缘壁串穿螺丝紧锁合而成，所述冷水盒内垂竖阵列导温条即为该盒顶盖板底面垂竖伸出阵列导温条，且在该盒顶盖板叠合到盒本体的板缘壁凹出圈围填埋封水橡胶圈，另且制冷水盒为整个填满水后完全锁合密封，严防内水渗漏的铝合金密闭水盒体。

7.根据权利要求6所述的以热电制冷芯片为致冷核心的分离式冷气机，其特征在于：该弯绕冷水道为从入水孔口到出水孔口如弯肠凹绕开凿的隧道形状，且盒顶盖板底面正对弯绕冷水道区域，除了空留供入水孔口及供出水孔口插接管端伸入位置外，皆遍布阵列导温条。

8.根据权利要求6所述的以热电制冷芯片为致冷核心的分离式冷气机，其特征在于：该弯绕冷水道为入水孔口到出水孔口如弯肠凹绕开凿的隧道形状，而盒顶盖板底面正对弯绕冷水道区域垂竖伸出阵列导温条当中，将对着弯绕冷水道最靠外两侧道的阵列导温条数，存留四根集中到两侧中间位置，并空出盒顶盖板底面最中央位置。

9.根据权利要求6所述的以热电制冷芯片为致冷核心的分离式冷气机，其特征在于：制冷水盒的盒顶盖板为顶面中央只装设一只热电制冷芯片，及一只鼓气散热型埋管槽板块的形体，而与的相配用的盒本体形体，则相隔凹出两并排的弯绕水道，每一弯绕水道也各自有所属的入水孔口及出水孔口穿出盒本体，也皆为从各自的入水孔口到各自的出水孔口形成如弯肠凹绕开凿的隧道形状，而盒顶盖板底面正对两弯绕冷水道区域的相夹靠的中央部位，垂竖伸出的阵列导温条集中分跨到两弯绕冷水道中。

10.根据权利要求1所述的以热电制冷芯片为致冷核心的分离式冷气机，其特征在于：该室内冷气机内水管管道最高适当位置开设加盖封汲水口。

Images