JP3211172U

JP3211172U - 半導体を冷却コアとする冷暖房循環器

Info

Publication number: JP3211172U
Application number: JP2017001155U
Authority: JP
Inventors: 陳　傳生; 傳生陳
Original assignee: 陳　傳生; 傳生陳
Priority date: 2016-07-19
Filing date: 2017-03-16
Publication date: 2017-06-29
Anticipated expiration: 2027-03-16
Also published as: TWI599713B; KR20180000291U; TW201809452A; CN106802020A; US20180023823A1; US10386085B2; MY182972A; KR200487943Y1; CN206440031U

Abstract

【課題】半導体を冷却コアとする小さく軽く静かな冷暖房循環器を提供する。【解決手段】冷暖房循環器は、熱電冷却モジュール１００、１０１と、冷房循環器２００と、放熱循環装置３００と、電源供給器兼温度調節器５００とで主に構成される。熱電冷却モジュールが電源供給器兼温度調節器に接続されて電力が導電されると、その一端に冷却発生面が形成され、他端には熱発生面が形成され、冷却発生面が冷房循環器に緊密に連結される。冷房循環器及び放熱循環装置は共に表面に伝熱フィンが偏在される巻管式還流ボックス２０３、３０３と、ファンと、電動ウォーターポンプを有する補助熱伝達設備とで構成され、巻管式還流ボックス内の空洞貯水温度ガイドプレート２０４、３０４が熱電冷却モジュールに緊密に貼着され、ファンは伝熱フィンの周囲に設置され、電動ウォーターポンプは巻管式還流ボックスに対してポンプ流量を循環させるのに適当な位置に設置される。【選択図】図５

Description

本考案は、半導体を冷却コアとする冷暖房循環器に関し、より詳しくは、熱電冷却モジュールが導電されることにより一端が発熱し、他端が冷却する性質を発揮させ、発熱循環ユニット、放熱循環装置、及び電源供給器兼温度調節器が組み合わせられてより革新的な調温可能な熱交換機構造となり、且つ冷房循環器及び放熱循環装置は共に表面に伝熱フィンが設置される巻管式還流ボックスと、ファンと、電動ウォーターポンプのポンプ流量を有する補助熱伝達設備とで構成され、本考案者が先行考案したものよりもはるかに効果が高い半導体を冷却コアとする冷暖房循環器に関する。

従来の冷暖房機及び電気冷蔵庫等の冷暖房機器は、冷媒及び圧縮機を使用して冷気を使用する機能を達成させている。

しかしながら、前述した従来の冷暖房機器は、すなわち、圧縮機の体積が大きくて重く、運搬及び装設に労力が掛かった。また、音が大きく、電量消費量も多いため、生活の質に大きな影響を与えた。さらには、水滴の雑音や運転音等を考慮して慎重に装設しなければならない上、装設場所も近所迷惑にならない場所を選ばなければならず、従来のクーラーの装設場所には大きな制限があった。そこで、本考案者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本考案の提案に到った。

また、本考案者は以前”半導体冷暖房機器の応用“を考案しており、且つ２００７／０８／０７を発行日として特許文献１を取得している。この考案は最初、理想的な効果を発揮していたが、熱交換の循環効率には改善の余地があった。ここでは前記先行考案案については説明を省略し、且つその実体的性質を変更し、説明の文言についても調整を加えて、審査を行いやすくする。図１乃至図３に示すように、先行考案案は起動されると、特に少なくとも１つの熱電冷却モジュール２が温度差の発生源となり、熱電冷却モジュール２の冷却発生面に冷房循環器３が固設され、熱電冷却モジュール２の冷却発生面に放熱循環装置４が固設され、且つ電源ボタン１及び温度調節器５がこれら前記熱電冷却モジュール２に電気的に接続されると共に調整が必要な電力を供給させ、冷房循環器３及び放熱循環装置４は冷却板３１及び導熱板４１に冷水パイプ３２及び放熱パイプ４２、並びにフィン３３及びフィン４３がそれぞれ装設され、且つ前記放熱循環装置４に対してファン４４等が装設されることにより構成される。冷却板３１及び導熱板４１は実施において、冷却及び熱伝導の作用が最も好ましい銅またはアルミニウム材質で製造され、且つ循環液を貯水させるための中空板体であり、電源ボタン１が押されることで起動され、且つ温度調節器５のインターフェース上の定温制御キー５１及び昇降温制御キー５２を使用して必要な温度に設定できる。この考案に係る半導体冷暖房機器の応用が屋内外の壁の間に装設されると、冷却領域及び放熱領域に分割され、安定的に室内温度を自由に設定でき、求められる冷房または暖房効果を達成させる。この考案はたしかに有効であるが、但し、冷却板３１及び導熱板４１内の循環液が対応して冷水パイプ３２及び放熱パイプ４２に流入及び回流する構成となっており、パイプ内で自然に流動しているため、パイプ内の流動速度は、電動ウォーターポンプを使用してポンプ流量を冷水パイプ３２及び放熱パイプ４２に流入及び回流させて強制的に循環させるように回流させるのに比べて遅く、効率不足が明らかであった。

なお、放熱循環装置４の余熱の放熱については、フィン４３の表面の外部がファン４４により空冷される方式であり、但し、放熱循環装置４の余熱の放熱をより高速に行うためには、熱が溜まって熱電冷却モジュール２の冷却発生面に逆流される現象を減少させ、熱電冷却モジュール２の冷却発生面の冷却効果を高める必要がある。周知のように、空冷放熱構造では水冷構造や水冷構造に空冷構造を加えたものに遠く及ばず、ゆえに先行考案案の放熱循環装置４には改善の余地がある。

アメリカ特許出願第７，２５１，９４３号

本考案の目的は、半導体を冷却コアとする冷暖房循環器を提供することにある。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本考案に係る半導体を冷却コアとする冷暖房循環器は、少なくとも１つの熱電冷却モジュールと、冷房循環器と、放熱循環装置と、電源供給器兼温度調節器（注意：先行考案案の電源を供給する電源ボタン及び温度調節器は別々に構成されるが、本案では一体となる）とで主に構成され、これら前記熱電冷却モジュールの電気接続端が電源供給器兼温度調節器に電気的に接続されて電力が導電されると、その一端には冷却発生面が形成され、同時に冷却発生面の他端には熱発生面が形成され、冷却発生面は冷房循環器に緊密に連結され、熱発生面は放熱循環装置に緊密に連結される。冷房循環器及び放熱循環装置は共に表面に伝熱フィン（注意：伝熱フィンは先行考案案のフィン３３及びフィン４３）が設置される巻管式還流ボックス（注意：巻管式還流ボックスは先行考案案の冷却板３１及び導熱板４１、冷水パイプ３２及び放熱パイプ４２、フィン３３及びフィン４３の総称）と、ファンと、特に電動ウォーターポンプのポンプ流量を有する補助熱伝達設備とで構成され、巻管式還流ボックス内の空洞貯水温度ガイドプレート（注意：空洞貯水温度ガイドプレートは先行考案案の冷却板３１及び導熱板４１）が熱電冷却モジュールの対応する片面に緊密に貼着され、ファンは伝熱フィンの周囲に設置され、電動ウォーターポンプは巻管式還流ボックスに対してポンプ流量を循環させるのに適当な位置に設置され、電源供給器兼温度調節器は給電出力端がこれら前記熱電冷却モジュールに電気的に接続され、且つその電力入力端は電源に電気的に接続され、主にパネル上に電源キー、昇降温制御キー、及び定温制御キーが設置される主制御インターフェイスである。これにより必要な定温または昇降温度が設定され、放熱循環装置及び冷房循環器の周囲の空間に対する所定の熱交換程度が調整される冷暖房機であり、冷気と熱気の循環効率が強制的に向上する効果を有する。

また、本考案に係る半導体を冷却コアとする冷暖房循環器は、放熱循環装置の補助熱伝達設備は電動ウォーターポンプ以外に、冷却水タンクと、タンク水循環ポンプと、循環ポンプ入水パイプと、循環ポンプ排水パイプとを更に備える。冷却水タンクの底部に近接する箇所から循環ポンプ入水パイプが挿出され、循環ポンプ入水パイプはタンク水循環ポンプの入水口にパイプ結合され、タンク水循環ポンプの排水口が循環ポンプ排水パイプにパイプ結合されて冷却水タンク内の対応する冷却水面の上方に戻されるように貫入され、放熱循環装置の巻管式還流ボックスは空洞貯水温度ガイドプレート以外の全ての部分が冷却水タンク内の冷却水面下に浸入され、巻管式還流ボックスの伝熱フィン及び巻管が水により包囲されて冷却される。また、前述のファンが冷却水タンクのケース壁の冷却水面に対応する上方の適当な位置に装設され、冷却水タンク内の冷却水が不断でタンク水循環ポンプにより抽水されて冷却水タンク内に戻されて冷却水面に対応する上方から回流が噴射され、不断で冷却水が空冷され、強制的に流動される冷却水により伝熱フィン及び巻管が不断で高速冷却される。放熱循環装置の余熱がより高速に放熱され、熱が溜まって熱電冷却モジュールの冷却発生面に逆流する現象が減少し、高速冷却を達成させることで冷却効果を高める。

本考案によれば、従来の冷暖房機器は重く、音がうるさく、電力消費量が多いという問題を解決できる。

本考案者の先行の半導体冷暖房機器を応用するブロック図である。本考案者の先行の半導体冷暖房機器を応用する構成模式図である。本考案者の先行の半導体冷暖房機器を応用する外観斜視図である。本考案の半導体を冷却コアとする冷暖房循環器の例を示すフローチャートである。本考案の半導体を冷却コアとする冷暖房循環器の例を示す実施形態図である。

以下、本考案の具体的な実施形態について添付図面に基づき説明する。なお、図１乃至図３が本考案者の先行考案の半導体冷暖房機器の応用の構造及び原理を図示することは前述しているため、再述はしない。

図４は本考案の半導体を冷却コアとする冷暖房循環器の例を示すフローチャートであり、図５は本考案の半導体を冷却コアとする冷暖房循環器の例を示す実施形態図である。これら前記図面から分かるように、本考案の半導体を冷却コアとする冷暖房循環器は、少なくとも１つの熱電冷却モジュール１００、１０１と、冷房循環器２００と、放熱循環装置３００と、電源供給器兼温度調節器５００とで主に構成される。これら前記熱電冷却モジュール１００、１０１の電気接続端が電源供給器兼温度調節器５００に電気的に接続されて電力が導電されると、その一端には冷却発生面が形成され、同時に冷却発生面の他端には熱発生面が形成され、冷却発生面は冷房循環器２００に緊密に連結され、熱発生面は放熱循環装置３００に緊密に連結される。また、冷房循環器２００及び放熱循環装置３００は共に表面に伝熱フィン２０１、２０２、３０１、３０２が設置される巻管式還流ボックス２０３、３０３と、ファン２０５、３０５と、電動ウォーターポンプ４０２、４０３のポンプ流量を有する補助熱伝達設備４００、４０１とで構成され、巻管式還流ボックス２０３、３０３内の空洞貯水温度ガイドプレート２０４、３０４が熱電冷却モジュール１００、１０１の対応する片面に緊密に貼着され、ファン２０５、３０５は伝熱フィン２０１、２０２、３０１、３０２の周囲に設置され、電動ウォーターポンプ４０２、４０３は巻管式還流ボックス２０３、３０３に対してポンプ流量を循環させるのに適当な位置に設置される。図３に示すように、熱電冷却モジュール１００、１０１の冷却発生面側に位置される冷房循環器２００の電動ウォーターポンプ４０２は空洞貯水温度ガイドプレート２０４が巻管式還流ボックス２０３に連結される湾曲パイプの冷水出水管２０６の中段に設置され、熱電冷却モジュール１００、１０１の熱発生面側に位置される放熱循環装置３００の電動ウォーターポンプ４０３は巻管式還流ボックス３０３の空洞貯水温度ガイドプレート３０４に戻されるようにパイプ結合される冷却水回流管３０６の中段に設置され、これによりこれら前記電動ウォーターポンプ４０２、４０３が強制的にポンプ作用を発生させ、巻管式還流ボックス２０３、３０３内の流体の温度伝達の循環がより高速化し、放熱循環装置３００及び冷房循環器２００の周囲の空間に対する所定の空調効率が高まる。冷房循環器２００の伝熱フィン２０１、２０２の周囲に設置されるファン２０５はローラーファンであり、伝熱フィン２０１、２０２が空気に触れることで吸熱交換が行われる過程において、伝達された冷気温がローラーファンにより冷気として出力される。

電源供給器兼温度調節器５００の給電出力端はこれら前記熱電冷却モジュール１００、１０１に電気的に接続され、且つその電力入力端は電源に電気的に接続される。電源供給器兼温度調節器５００は主にパネル上に電源キー５０１、昇降温制御キー５０２、及び定温制御キー５０３が設置される主制御インターフェイス５０４であるか、または、電源供給器兼温度調節器５００はパネル上に電源キー５０１、昇降温制御キー５０２、及び定温制御キー５０３が設置される主制御インターフェイス５０４であり、且つパネル上に電源キー５０５、昇降温制御キー５０６、及び定温制御キー５０７が設置され、主制御インターフェイス５０４の作動を遠隔操作させるための副制御インターフェイス５０８でもある。

また、放熱循環装置３００の補助熱伝達設備４０１は電動ウォーターポンプ４０３のほか、冷却水タンク４０７と、タンク水循環ポンプ４０４と、循環ポンプ入水パイプ４０５と、循環ポンプ排水パイプ４０６とを更に備える。冷却水タンク４０７の底部に近接する箇所から循環ポンプ入水パイプ４０５が挿出され、循環ポンプ入水パイプ４０５はタンク水循環ポンプ４０４の入水口にパイプ結合され、タンク水循環ポンプ４０４の排水口が循環ポンプ排水パイプ４０６にパイプ結合されて冷却水タンク４０７内の対応する冷却水面４０８の上方に戻されるように貫入される。放熱循環装置３００の巻管式還流ボックス３０３は空洞貯水温度ガイドプレート３０４以外の全ての部分が冷却水タンク４０７内の冷却水面４０８下に浸入され、巻管式還流ボックス３０３の伝熱フィン３０１、３０２及び巻管３０３Ａ、３０３Ｂが水により包囲されて冷却される。また、前述のファン３０５は冷却水タンク４０７のケース壁の冷却水面４０８に対応する上方の適当な位置に装設され、冷却水タンク４０７内の冷却水が不断でタンク水循環ポンプ４０４により抽水されて冷却水タンク４０７内に戻されて冷却水面４０８に対応する上方から回流が噴出される。不断で冷却水が空冷され、強制的に流動される冷却水により伝熱フィン３０１、３０２及び巻管３０３Ａ、３０３Ｂが不断で高速冷却される。放熱循環装置３００の余熱の放熱がより高速に行われ、熱が溜まって熱電冷却モジュールの冷却発生面に逆流する現象が減少し、高速冷却により冷却効果を高める。

１電源ボタン
２熱電冷却モジュール
３冷房循環器
３１冷却板
３２冷水パイプ
３３フィン
４３フィン
４放熱循環装置
４１導熱板
４２放熱パイプ
５温度調節器
５１定温制御キー
５２昇降温制御キー
１００熱電冷却モジュール
１０１熱電冷却モジュール
２００冷房循環器
３００放熱循環装置
５００電源供給器兼温度調節器
２０１伝熱フィン
２０２伝熱フィン
３０１伝熱フィン
３０２伝熱フィン
２０３巻管式還流ボックス
３０３巻管式還流ボックス
２０５ファン
３０５ファン
３０３Ａ巻管
３０３Ｂ巻管
４０２電動ウォーターポンプ
４０３電動ウォーターポンプ
４００補助熱伝達設備
４０１補助熱伝達設備
２０４空洞貯水温度ガイドプレート
３０４空洞貯水温度ガイドプレート
５０１電源キー
５０２昇降温制御キー
５０３定温制御キー
５０４主制御インターフェイス
５０６昇降温制御キー
５０７定温制御キー
５０８副制御インターフェイス
４０７冷却水タンク
４０４タンク水循環ポンプ
４０５循環ポンプ入水パイプ
４０６循環ポンプ排水パイプ
４０８冷却水面

Claims

少なくとも１つの熱電冷却モジュールと、冷房循環器と、放熱循環装置と、電源供給器兼温度調節器とで主に構成され、これら前記熱電冷却モジュールの電気接続端が電源供給器兼温度調節器に電気的に接続されて電力が導電されると、その一端には冷却発生面が形成され、同時に冷却発生面の他端には熱発生面が形成され、冷却発生面は冷房循環器に緊密に連結され、本考案者が先行考案した冷房循環器放熱循環装置では、内部で流体が自然に循環して流動することにより温度が伝達されるのとは異なる半導体を冷却コアとする冷暖房循環器であって、冷房循環器及び放熱循環装置は共に表面に伝熱フィンが設置される巻管式還流ボックスと、ファンと、電動ウォーターポンプのポンプ流量を有する補助熱伝達設備とで構成され、巻管式還流ボックス内の空洞貯水温度ガイドプレートが熱電冷却モジュールの対応する片面に緊密に貼着され、ファンは伝熱フィンの周囲に設置され、電動ウォーターポンプは巻管式還流ボックスに対してポンプ流量を循環させるのに適当な位置に設置され、電源供給器兼温度調節器は給電出力端がこれら前記熱電冷却モジュールに電気的に接続され、且つその電力入力端は電源に電気的に接続され、主にパネル上に電源キー、昇降温制御キー、及び定温制御キーが設置される主制御インターフェイスであることを特徴とする半導体を冷却コアとする冷暖房循環器。
前記放熱循環装置の補助熱伝達設備は電動ウォーターポンプのほか、冷却水タンクと、タンク水循環ポンプと、循環ポンプ入水パイプと、循環ポンプ排水パイプとを更に備え、冷却水タンクの底部に近接する箇所から循環ポンプ入水パイプが挿出され、循環ポンプ入水パイプはタンク水循環ポンプの入水口にパイプ結合され、タンク水循環ポンプの排水口が循環ポンプ排水パイプにパイプ結合されて冷却水タンク内の対応する冷却水面の上方に戻されるように貫入され、放熱循環装置の巻管式還流ボックスは空洞貯水温度ガイドプレート以外の全ての部分が冷却水タンク内の冷却水面下に浸入され、巻管式還流ボックスの伝熱フィン及び巻管が水により包囲されて冷却され、また、放熱循環装置のファンが冷却水タンクのケース壁の冷却水面に対応する上方の適当な位置に装設され、冷却水タンク内の冷却水が不断でタンク水循環ポンプにより抽水されて冷却水タンク内に戻されて冷却水面に対応する上方から回流空冷冷却水が噴射され、強制的に流動される冷却水により伝熱フィン及び巻管が不断で高速冷却されることを特徴とする、請求項１に記載の半導体を冷却コアとする冷暖房循環器。
前記電源供給器兼温度調節器は、パネル上に電源キー、昇降温制御キー、及び定温制御キーが設置される主制御インターフェイス、且つパネル上に電源キー、昇降温制御キー、及び定温制御キーが設置されるように、主制御インターフェイスの作動を遠隔操作させるための副制御インターフェイスでもあることを特徴とする、請求項１に記載の半導体を冷却コアとする冷暖房循環器。
前記冷房循環器の伝熱フィンの周囲に設置されるファンはローラーファンであることを特徴とする、請求項１に記載の半導体を冷却コアとする冷暖房循環器。