[發明專利]一種基于半導體制冷片的迷你型空調

有效

• 申請號: 201710412242.5
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN107228434B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 金蕭
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F11/88;F24F11/89;F25B21/02;F25B49/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 萬尾甜;韓介梅

本發明公開了一種基于半導體制冷片的迷你型空調，包括：保溫箱體單元、及均設于保溫箱體內的主電路單元、散熱單元、對流單元、出風單元；該空調利用半導體制冷片極性換向即可實現冷熱端反轉的特性，通過設計簡單的電路使其同時擁有制冷與制熱功能，不僅如此，該空調使用半導體制冷片相比于壓縮機還大大減少所必須的設備體積，從而實現了可攜帶功能；這是使用壓縮機難以實現，此外，本發明的空調具有制冷制熱以及物品存貯等多種功能的優勢，具有實用價值。

技術領域

本發明屬于電力電子產品領域，具體涉及一種基于半導體制冷片的迷你型空調，該空調可提供多種功能模式。

背景技術

半導體制冷片，也叫熱電制冷片，是一種熱泵。它的優點是沒有滑動部件，應用在一些空間受到限制，可靠性要求高，無制冷劑污染的場合。當直流電通過兩種不同半導體材料串聯成的電偶時，在電偶的兩端即可分別吸收熱量和放出熱量，可以實現制冷的目的。它是一種產生負熱阻的制冷技術，其特點是無運動部件，可靠性也比較高。此外，如果反轉半導體制冷片的正負極，其冷熱端也會相應的發生反轉。

在原理上，半導體制冷片是一個熱傳遞的工具。當一塊N型半導體材料和一塊P型半導體材料聯結成的熱電偶對中有電流通過時，兩端之間就會產生熱量轉移，熱量就會從一端轉移到另一端，從而產生溫差形成冷熱端。但是半導體自身存在電阻當電流經過半導體時就會產生熱量，從而會影響熱傳遞。而且兩個極板之間的熱量也會通過空氣和半導體材料自身進行逆向熱傳遞。當冷熱端達到一定溫差，這兩種熱傳遞的量相等時，就會達到一個平衡點，正逆向熱傳遞相互抵消。但是熱端溫度應保證不超過80℃，否則就有過熱損壞的危險。

半導體制冷片作為特種冷源，在技術應用上具有以下的優點和特點：1、不需要任何制冷劑，可連續工作，沒有污染源沒有旋轉部件，不會產生回轉效應，沒有滑動部件是一種固體片件，工作時沒有震動、噪音、壽命長，安裝容易。2、半導體制冷片具有兩種功能，既能制冷，又能加熱，制冷效率一般不高，但制熱效率很高，永遠大于1。因此使用一個片件就可以代替分立的加熱系統和制冷系統。3、半導體制冷片是電流換能型片件，通過輸入電流的控制，可實現高精度的溫度控制，再加上溫度檢測和控制手段，很容易實現遙控、程控、計算機控制，便于組成自動控制系統。4、半導體制冷片熱慣性非常小，制冷制熱時間很快，在熱端散熱良好冷端空載的情況下，通電不到一分鐘，制冷片就能達到最大溫差。5、半導體制冷片的反向使用就是溫差發電，半導體制冷片一般適用于中低溫區發電。6、半導體制冷片的單個制冷元件對的功率很小，但組合成電堆，用同類型的電堆串、并聯的方法組合成制冷系統的話，功率就可以做的很大，因此制冷功率可以做到幾毫瓦到上萬瓦的范圍。7、半導體制冷片的溫差范圍，從正溫90℃到負溫度130℃都可以實現。

發明內容

針對現有技術所存在的上述技術問題，本發明提供了一種基于半導體制冷片的迷你型空調。通過選擇合適的散熱方案，盡量提高冷端的制冷效率，且可以大大減少迷你型空調的設備體積，并可實現長時間工作，通過此方案的制熱效率并不比壓縮機低多少，而且通過簡單地電路調整使得其同時擁有制冷與制熱功能，這是使用壓縮機所不具備的。

一種基于半導體制冷片的迷你型空調，包括：

保溫箱體單元、及均設于保溫箱體內的主電路單元、散熱單元、對流單元、出風單元；

所述的保溫箱體單元一側開有進風口，另一側開有出風口，進風口處設有用于控制進風口開閉的舵機；

所述的主電路單元包括半導體制冷片；

所述的散熱單元包括第一散熱片、第二散熱片、散熱風扇；散熱采用風冷的形式，用于使半導體制冷片的外側溫度與環境溫度接近；在半導體制冷片TEC1的外側的散熱片上安裝風扇在制冷模式下實現散熱，制熱模式下實現保溫，同時也防止半導體制冷片因過熱而損毀；

所述的對流單元包括對流風扇；采用風扇進行加強熱對流，用于使半導體制冷片內側溫度能夠更快的擴散到箱體結構中；