CN2330944Y

CN2330944Y - 半导体致冷器空调机

Info

Publication number: CN2330944Y
Application number: CN 98232462
Authority: CN
Inventors: 宋峰涛
Original assignee: Hangcheng Machinery Factory Xi'an Airplane Industry Technology Development Cent
Current assignee: Hangcheng Machinery Factory Xi'an Airplane Industry Technology Development Cent
Priority date: 1998-02-13
Filing date: 1998-02-13
Publication date: 1999-07-28
Anticipated expiration: 2008-02-13

Abstract

本实用新型涉及一种半导体致冷器空调机,机械部分有空调外壳、壳内有散热器,散热器左右端分别设有涡流式高速泵,外壳及散热器中部设置有密封隔离板,半导体致冷组件镶嵌在散热器中部将机内分为室内空气调节循环室、室外散热循环室。电气部分有温度调节电路;半导体致冷组件工作电源电路及电源逆变触发电路。电源电路包括抗干扰吸收电路、功率因数校正电路、整流滤波电路及电路极性切换输出电路。该空调节能及环保优点显著。

Description

半导体致冷器空调机

本实用新型属于室内用空调机一半导体致冷器空调机。

现有空调机脱离不开这样一种工作过程，即电能变换成压缩的机械能，然后由压缩机将机械能转换成冷媒材料的内能(改变冷媒的存在状态即气态一液态)通过冷媒的传递和自身内能在空调中各部分的变化与冷凝器、压缩机、蒸发器、散热器发生能量交换，在冷凝器和散热器产生温度的相对变化，对周围的空气产生加热或冷却的效果，从而达到了空气温度调节的目的。从现有空调机的工作过程，可以客观的看出空调机有着不可避免的技术缺陷：1．现有空调机的整体效率低，平均只有0.46～0.62(致冷、热量与电能消耗之比值)，所以要达到空气调节的目的，则必须加大工作功率，即耗能大，给国家电网供电造成一定压力，也给消费者增加了经济负担。2、冷媒材料大多数会对大气层造成破坏，形成一定的大气环境污染。3、由于现有空调对电网的干扰很大，对供电电网中的传输线提出更加苛刻的要求，也给区域内原有线路带有一定威胁。4．体积庞大，结构工艺复杂，成本高，机械部件多，所以故障率高，维修难度大，这样给消费者带来大的开支和负担。

本实用新型的目的提供一种不用压缩机的空调器，即半导体致冷器空调机，它采用了半导体致冷组件当给它一定电压的直流电时的工作特性而设计的，该空调机结构简单、体积小，成本低；对环境无污染；耗电小。

本实用新型以下列技术方案来实现：它由机械部分和电气部分组成，其中机械部分包括有空调机外壳，外壳内有散热器，散热器左右端的散热孔分别设置有涡流式高速风泵，而电气部分包括有温度调节控制电路，在外壳及散热器的中间位置设置有密封隔离板，半导体致冷组件镶嵌在散热器的中部、并由隔离板加固，将外壳内分成两个相互隔离的工作室，即室内空气调节温度循环室、室外散热循环室；电气部分设有半导体致冷组件工作电源电路及电源逆变触发电路，其中电源电路由抗干扰吸收电路在其输出接有功率因数校正电路，功率因数校正电路输出端通过整流滤波电路，依次连接有高频逆变降压电路，低压整流滤波电路及电路极性切换输出电路所组成，由逆变触发电路去控制高频逆变降压电路。所述的抗干扰吸收电路是由电感L1、L2及并接的一组电容器C1、C2、电阻R1、R2组成；而IC1芯片为功率因数校正电路。所述的高频逆变降压电路是由平面磁性变压器PT，在其初级的两端分别接一可控硅SRC1、SRC2、在两端还并接有电容C5，初级的中间抽头接一电感L4所组成。电源逆变触发电路是在变压器T的输出端接有IC4芯片及电容C7构成的降压整流滤波电路，其输出接一IC5芯片三端稳压电路，在三端稳压的一端并联了一组相同的脉冲触发电路，它们都是分别由芯片IC5(时基集成电路NE5555)主电路及分流二极管D1、D2，电容器C8、C9，电阻R3、R4，可调电阻RW2这些外围电路所组成。

该空调机的优点是：1．体积小，取消了复杂的机械零部件，使成本大大降低，该空调机是现有空调成本的1/1.8，工作稳定，故障率低。2、工作效率高，平均在0.95～0.99是现有空调的1.5～1.8倍，在相同的工作面积及环境条件下，单位时间的能耗降低了1/3～1/2.5。减小对供电电网的要求，节约大量电能。3．该空调机为冷暖双向空调，与现有同功效的空调机相比仅为1/3左右的价格。它灵活多变、可以是室内机、也可以是室外机，或窗机，若是室外机，它通过高速涡流风泵、风管、风管上的分栅等，室内可达到无噪音。

下面结合说明书附图对本实用新型的整体结构及其工作原理过程作一详细描述：

图1为本实用新型整体结构平面示意图。

图2为本实用新型电路工作原理框图。

图3为本实用新型电路工作原理图。

该空调机由机械部分和电气部分组成，如图1所示，它的机械部分，包括有空调机外壳1，外壳内装有散热器2，散热器的左右端分别设有散热孔3，靠近左右散热孔装有涡流式高速风泵4，风泵上有整流罩5，整流罩5端部装有风管6，由它将机内转换气体送出。在外壳1、散热器2的中间位置设置有密封隔离板8，半导体致冷组件9镶嵌在散热器的中部并由隔离板8加固，使它们将外壳及散热器内分成两个互相隔离的工作室，即室内空气调节温度循环室，室外散热循环室。图1中所示的右半部分是由高速涡流风泵4、整流罩5、风管6、7及散热器2、外壳1的部分组成的室内空气调节温度循环室，它将半导体致冷件9右面工作的温度变化与空间中的空气进行热交换，也将散热器的温度变化通过热交换，通过循环而达到空气温度调节之目的，其中风管6管口上有分风栅11，是将高速空气流分散成低速漫流，避免高速空气流所引起的直吹和高噪音。风管7的管口有过滤网12，是对室内空气进行过滤以达净化空气之目的。图1中所示的左半部分是由散热器2、高速涡流式风泵4、整流罩5、风管6及外壳1的一部分，其中外壳的左边为过滤网状10组成的室外散热循环室。因为半导体致冷件9是基于帕尔帖效应而制做的一种致冷器件，对其通入一定电压的直流电时，半导体致冷器的两个工作端面将呈现一定的温差变化，一个工作面温度降低，而另一个工作面温度升高。所以当右面致冷降温时，其左面在温度上升，所以需外界空气进入(从过滤网10进入)调节，使热流通过左边的涡流式风泵4排出，保证半导体致冷件左、右两个面有一个正常的工作温差。

空调机正常工作，主要是保证半导体致冷件的正常工作，即就是要有一个稳定的工作电压、电流。如图2、3所示，半导体致冷件的工作电源电路由抗干扰吸收电路，在其输出接有功率因数校正电路，功率因数校正电路输出端通过整流滤波后依次连接有高频逆变降压电路，低压整流滤波电路及电路极性切换输出电路所组成。由所设的逆变触发电路去控制高频逆变降压电路。由图3所示，市电220V交流电经过短路过流保护Fu进入总电源开关XK1控制整个电路通断，经XK1后分两路，一路是半导体致冷器件工作电源电路：首先由电感L1、L2及并接的一组电容器C1、C2，电阻R1、R2组成的抗干扰吸收电路去干扰并吸收掉杂波对电网的干扰，而后进入功率因数校正电路IC1(采用美国BI公司7700)芯片，完成功率因数校正工作，使功率因数达到COSθ≥0.85，经由IC2(MIC5A400V)芯片、电容器C3、C4、L3组成的整流滤波电路，而后得到高压直流电，再经由平面磁性变压器PT，在其初级的两端分别接一可控硅SRC1、SRC2，在两端还并接有电容C5，初级的中间抽头接一电感L4所组成的高频逆变降压电路，完成将高压直流电转换成高频低压交流电，平面磁性变压器PT次级的两组线圈端部分别接一由IC3(MIC30A200V)芯片、电容C6及电感L5组成的同样的整流滤波电路，高频低压交流电通过控制继电器KA1后经该电路整流滤波再经换向开关XK2(通过换向开关XK2的转换改变了半导体致冷器件(CT1)的电源极性，从而也改变致冷器件(CT1)的冷热端的位置，达到冷暖双向空调的换向目的)到达半导体致冷器件(CT1)。而另一路引入到电源逆变触发电路，该电路在变压器T的输出端接有IC4(MIC2A60V)芯片及电容C7组成的降压整流滤波电路、其输出接一IC5(LM7812)芯片三端稳压电路，在三端稳压的一端并联了一组相同的脉冲触发电路，它们都是分别由芯片IC6(时基集成电路NE555)主电路及分流二极管D1、D2，电容器C8、C9，电阻R3、R4，可调电阻RW2这些外围电路所组成，它们各自产生的触发脉冲，经电阻R5、电容器C10构成的限流隔离电路后分别去触发可控硅SRC1、SRC2。两个触发脉冲的时间相隔一个脉冲宽度是通过改变电阻R5、电容C10来实现。

图2、3中还设置有空调机的温度调节控制电路：由三端稳压电路的输出端引入电路IC7(LM324)芯片为运算放大器，在电路中作比较放大，电阻R7、R8设置等效中点基准电压，通过改变可变电阻RW的大小来设定所要求的温度，电阻RQ1、RQ2是正负温度系数的热敏电阻，据不同情况选用RQ1、RQ1，当可变电阻RW不变时，热敏电阻RQ1、RQ2随温度发生变化，经过比较放大器IC7后，其输出端的电压将发生变化，当电压变化到某一界限时，由三极管V1V2,V3V4组成的复合放大电路分别工作而使继电器KA动作达到控制电路的目的。当复合放大管V1V2导通时KA1动作，半导体致冷器件中有一部分停止工作，还有部分继续工作，达到低耗保温的作用，当比较放大器IC7的输出端电压变化较大时，复合放大管V3V4导通，而继电器KA2动作，导致主电路及涡流式风泵4(M)停止工作。

Claims

1．一种半导体致冷器空调机，由机械部分和电气部分组成，其中机械部分包括有空调机外壳，外壳内有散热器，散热器左右端的散热孔分别设置有涡流式高速风泵，而电气部分包括有温度调节控制电路，其特征是在外壳及散热器的中间位置设置有密封隔离板，半导体致冷组件镶嵌在散热器的中部、并由隔离板加固，将外壳内分成两个相互隔离的工作空间，即室内空气调节温度循环室、室外散热循环室；电气部分设有半导体致冷组件工作电源电路及电源逆变触发电路，其中电源电路由抗干扰吸收电路在其输出接有功率因数校正电路，功率因数校正电路输出端通过整流滤波电路，依次连接有高频逆变降压电路，低压整流滤波电路及电路极性切换输出电路所组成，由逆变触发电路去控制高频逆变降压电路。

2．根据权利要求1所述的半导体致冷器空调机，其特征是所述的抗干扰吸收电路是由电感L1、L2及并接的一组电容器C1、C2、电阻R1、R2组成；而IC1芯片为功率因数校正电路。

3．根据权利要求1所述的半导体致冷器空调机，其特征是所述的高频逆变降压电路是由平面磁性变压器PT，在其初级的两端分别接一可控硅SRC1、SRC2、在两端还并接有电容C5，初级的中间抽头接一电感L4所组成。

4、根据权利要求1所述的半导体致冷器空调机，其特征是所述的电源逆变触发电路是在变压器T的输出端接有IC4芯片及电容C7构成的降压整流滤波电路，其输出接一IC5芯片三端稳压电路，在三端稳压的一端并联了一组相同的脉冲触发电路，它们都是分别由芯片IC6(时基集成电路NE555)主电路及分流反馈二极管D1、D2，电容器C8、C9，电阻R3、R4，可调电阻RW2这些外围电路所组成。