CN2570707Y

CN2570707Y - 太阳能半导体空调器

Info

Publication number: CN2570707Y
Application number: CN 02272768
Authority: CN
Inventors: 王锦侠; 奉继国
Original assignee: SHENZHEN WEIYATAI SCIENCE AND TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN WEIYATAI SCIENCE AND TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2002-08-23
Filing date: 2002-08-23
Publication date: 2003-09-03
Anticipated expiration: 2012-08-23

Abstract

本实用新型涉及一种太阳能半导体空调器，包括半导体制冷器、散热装置以及为半导体制冷器供电的太阳能电池；其中的半导体制冷器是具有一定厚度的平板式结构，散热装置包括第一散热装置和第二散热装置，其中第一散热装置包括紧贴半导体制冷器的其中一面安装的金属散热器，以及装在金属散热器上、可将其周围空气抽走的轴流风机；第二散热装置包括紧贴半导体制冷器的另一面安装的水冷散热器，水冷散热器通过进水管和出水管连接到一个用于存放循环水的水箱，水冷散热器的进水管或出水管上还装有一个循环水泵。该太阳能半导体空调器通电之后，半导体制冷器的一面发冷、另一面发热，因此可用于制冷和制热；该系统充分利用太阳能，完全节能，绿色环保。

Description

太阳能半导体空调器

技术领域

本实用新型涉及一种具有制冷效果的空气调节设备，更具体地说，涉及一种太阳能半导体空调器。

背景技术

实验证明，当夏季室外环境湿度为33℃时，如果将一辆小轿车放在阳光下晒半小时，车内的温度将急剧上升，最高可达50℃左右。这样的温度驾驶者是无法忍受的，目前的办法是通过风扇或空调来降温。但是现有的单冷空调器或冷暖空调器功率较大，并且结构复杂，由压缩机、蒸发器、毛细管、冷凝器、风机等部件组成，任何一个部件故障都会影响空调器的正常运行，维护成本较高；空调运行时将会增加汽车的耗油量，而且不环保；而且空调中所使用的制冷剂泄漏会造成环境污染；另外，现有普通空调体积较大，需要占用较大的安装空间，不适于小环境使用。至于风扇，因其仅有吹风使空气流动之功能，降温效果非常有限。

另外，暴露在太阳下的各类岗亭、哨所等小型空间，也存在温度过高的问题，目前的办法也只能通过风扇或空调来降温，这些降温设备都存在成本较高且不环保的缺点。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种太阳能半导体空调器，可充分利用经济、环保的太阳能，同时利用半导体制冷器的特性，以较低的成本和简单的结构来实现制冷或制热的功能，特别适合于小型空间的制冷或制热需要。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种太阳能半导体空调器，包括半导体制冷器、散热装置以及为所述半导体制冷器供电的供电电源，其特征在于，所述供电电源为太阳能电池；所述半导体制冷器是具有一定厚度的平板式结构，所述散热装置包括紧贴所述平板式半导体制冷器的其中一面安装的第一散热装置，以及紧贴所述平板式半导体制冷器的另一面安装的第二散热装置。

在本实用新型的太阳能半导体空调器中，所述第一散热装置包括紧贴所述半导体制冷器的其中一面安装的金属散热器，以及装在所述金属散热器上、可将其周围空气抽走的轴流风机。

在本实用新型的太阳能半导体空调器中，所述第二散热装置包括紧贴所述半导体制冷器的另一面安装的水冷散热器，所述水冷散热器通过进水管和出水管连接到一个用于存放循环水的水箱，所述水冷散热器的进水管或出水管上还装有一个循环水泵。

在本实用新型的太阳能半导体空调器中，所述轴流风机和循环水泵也可由所述太阳能电池供电。

本实用新型的太阳能半导体空调器可用于制冷，也可用于制热。当用作制冷空调时，通过输入适当方向的直流电使所述金属散热器紧贴的一面吸热，然后由所述轴流风机将冷空气吹向需要制冷的空间；当用作制热空调时，只需要改变直流电方向，使所述金属散热器紧贴的一面放热，然后由所述轴流风机将热空气吹向需要制热的空间。

与现有的制冷或制热设备相比，本实用新型具有以下优点：

(1)、充分利用了取之不尽的太阳能，既经济又环保；

(2)、制冷或制热过程除了轴流风机和循环水泵之外，无其它机械运动，大大减少维护成本并延长了使用寿命；

(3)、可以根据实用的需要设计大小、形状各异的半导体制冷器，制冷量可以从毫瓦级至千瓦级的变化，制冷温差可达20℃～50℃；

(4)、重量轻，体积小，可供各种场所及高新技术领域使用。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型中太阳能半导体空调器的结构简图；

图2是本实用新型中太阳能半导体空调器的电路简图。

具体实施方式

本实用新型中所采用的半导体制冷器，是一种现有的成熟技术，半导体制冷器在直流电的作用于下，将会产生明显的珀尔帖效应，其中一个接头在电场的作用下产生空穴与电子对分离，并吸收晶格的热量形成冷端，它要吸收晶格的热量来补充晶格能量的消耗，因而成为冷端；另一个接头在电场的作用下产生空穴与电子对复合，并对晶格放热，因而成为热端。本实用新型就是充分利用半导体制冷器的这一特性，将其制成具有一定厚度的平板式结构，两平板参见分别贴上吸热装置和散热装置，即可成为小型空调器。

本实用新型中可采用的半导体制冷器有两种结构：其中一种不带陶瓷板的结构，由热电堆、半导体元件、铜连接片、元件固定片、框架和导线等组成，焊接成型后，在元件空隙之间充注绝热材料，然后把冷、热端面磨平整即可。它与散热装置配合时，需要在其表面垫绝缘层，以防止电路短路；另一种是双面带陶瓷板的结构，由热电堆、氧化铝陶瓷板、半导体元件、铜连接片、元件固定片、导线等组成，它的两个表面是绝缘的，可以直接与散热装置配合。本实用新型中，可采用127对制冷元件，结构尺寸为40×40×4mm³。

本实用新型太阳能半导体空调器的结构如图1所示，它是由轴流(或离心)风机1、铝制散热器2、半导体制冷器3、水冷散热器4、循环水泵5、水箱6、进水管7、出水管8以及太阳能电池9组成。

其中，铝制散热器2紧贴安装在半导体制冷器3的上表面，它是一个翅片式热能换热器，可增加散冷或散热表面积，提高对空气的热交换能力；轴流风机1装在铝制散热器2的上方、可将其周围空气沿图中箭头方向抽走；水冷散热器4紧贴安装在半导体制冷器3的下表面，它通过进水管7和出水管8连接到水箱6，循环水泵5安装在进水管7上，当启动循环水泵之后，水可经水箱、进水管、水冷散热器、出水管循环流动，对半导体制冷器3的下表面起到散冷或散热作用。为了具有良好的热接触，减少热阻，在半导体制冷器3的上下表面还涂有导热脂，使其分别与铝制散热器2和水冷散热器4具有良好的电接触。

本实用新型的电路连接如图2所示，其中，轴流风机1、半导体制冷器3和循环水泵5都采用太阳能电池9的16V电源工作。当然，还可采用其它电源为轴流风机1和循环水泵5供电，例如蓄电池、将市电降压整流后的直流电源等；而太阳能电池9仅对半导体制冷器供电。

本实用新型的太阳能半导体空调器用作制冷空调时，通过向半导体制冷器3输入适当方向的直流电，使其上表面发冷，下表面发热，然后由轴流风机1将冷空气吹向需要制冷的空间，起到制冷作用；下表面的热量则由水冷散热器4带走，保持其温度不会过高。本实用新型的太阳能半导体空调器开机后一分种内即可产生冷气，通电后其上下表面的温差为可达20℃～50℃，制冷效果十分明显。

当用作制热空调时，只需要改变输入半导体制冷器3的直流电方向，将会变成上表面发热而下表面发冷，由轴流风机将热空气吹向需要制热的空间，下表面则由有循环水流动的水冷散热器4将冷量带走，保持其温度不会过低。

本实用新型中，还可配上并联的臭氧(O₃)发生器，或芳香溢出器，太阳能半导体空调器工作时，臭氧(O₃)发生器或芳香溢出器同步工作，以消除环境异味。

本实用新型的太阳能半导体空调器是一种纯固体化器件，没有流体制冷剂，无污染和电磁干扰，再加上体积小、利用太阳能供电、能长时间运行等优点，因而可成为轿车车厢内及各类岗亭等等小型空间最理想的降温或制热的器件。还可适用于货船、渔船、游艇、战艇的驾驶室，地下掩体等，从而改善小空间范围内工作人员的工作环境。

Claims

1、一种太阳能半导体空调器，包括半导体制冷器、散热装置以及为所述半导体制冷器供电的供电电源，其特征在于，所述供电电源为太阳能电池；所述半导体制冷器是具有一定厚度的平板式结构，所述散热装置包括紧贴所述平板式半导体制冷器的其中一面安装的第一散热装置，以及紧贴所述平板式半导体制冷器的另一面安装的第二散热装置。

2、根据权利要求1所述的太阳能半导体空调器，其特征在于，所述第一散热装置包括紧贴所述半导体制冷器的其中一面安装的金属散热器，以及装在所述金属散热器上、可将其周围空气抽走的轴流风机。

3、根据权利要求2所述的太阳能半导体空调器，其特征在于，所述第二散热装置包括紧贴所述半导体制冷器的另一面安装的水冷散热器，所述水冷散热器通过进水管和出水管连接到一个用于存放循环水的水箱，所述水冷散热器的进水管或出水管上还装有一个循环水泵。

4、根据权利要求3所述的太阳能半导体空调器，其特征在于，所述轴流风机和循环水泵也由所述太阳能电池供电。