[發明專利]一種可再生半導體濕度調控裝置及其運行方法

在審

• 申請號: 201711450189.4
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108180575A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 葛天舒;李龍;吳宣楠
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F3/14;F24F11/70;F25B21/04;F25B49/00;F24F110/20
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

本發明公開了一種可再生半導體濕度調控裝置，包括PN結、第一基板翅片換熱器、第一風機、第二基板翅片換熱器、第二風機、半導體控制器、濕度傳感器以及開關電源。本發明通過PN結半導體帕帖爾冷效應產生冷量對表面干燥涂覆材料進行降溫，平衡其吸附熱，提高表面干燥涂覆材料的吸濕效率和吸濕能力；利用PN結在通入反向電流后冷熱端互換，使得PN結兩側基板翅片換熱器交替處于除濕與再生狀態，除濕的同時對表面涂覆材料進行加熱，實現材料的再生再利用。相比于現有技術，本發明顯著提高除濕能力及效率；具有設備簡單、無需壓縮機優勢，尤其適用于小空間及對濕度控制精度較高的領域；實現干燥劑吸濕能力的快速再生。

技術領域

本發明涉及除濕設備領域，尤其涉及一種半導體濕度調控裝置及其運行方法。

背景技術

隨著經濟的發展和生活水平的不斷提高，人們對于工作和生活的舒適性要求也越來越高。在我國很多區域，存在周期性的高濕氣候，例如華東地區的梅雨季節及華南地區的回南天，給人民生活生產帶來極大不便，利用除濕設備及除濕材料有效降低環境濕度，成為一個亟需解決的問題。

評價一種除濕方式的優劣主要從除濕效率、除濕量、能耗、是否環保等方面進行綜合考慮。目前的除濕手段主要有主動除濕和被動除濕，主動除濕利用除濕設備主動降低空氣濕度，被動除濕利用干燥劑緩慢除濕。市場上的除濕機主要有冷凍式除濕機、轉輪除濕機、電滲透除濕機和半導體除濕機，其中半導體除濕機結構簡單可靠、設備易于小型化、應用場景較為豐富、設備維護方便。但現有的半導體除濕設備直接利用半導體制冷片產生低于露點的溫度使空氣中的水分凝結，達到除濕的目的，此方式能耗高、效率低，一定程度上限制了其使用范圍；現有的傳統蒸汽壓縮式制冷除濕方式，由于有著壓縮機等復雜部件，存在裝置復雜、使用維護成本較高、裝置難以小型化、使用場景有限等缺點；現有的被動除濕方式，利用干燥吸附材料吸附空氣中水分，達到緩慢除濕的效果，此方式除濕效率低，除濕材料除濕能力利用不充分，且除濕材料無法再生。

因此，本領域的技術人員致力于開發一種能耗低、效率高、干燥材料可再生、設備簡單的濕度調控裝置，在各種場合都能方便使用。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是：1、改善現有半導體除濕設備能耗高，效率低的缺點；2、避免除濕裝置復雜、維護成本高、使用范圍受限的問題；3、避免除濕劑利用不充分，無法回收的問題；4、提供一種高效率、高除濕能力、經濟性高、濕度控制精度高的能夠實現吸濕材料再生的除濕裝置。

為實現上述目的，本發明提供了一種可再生半導體濕度調控裝置，包括PN結、第一基板翅片換熱器、第一風機、第二基板翅片換熱器、第二風機、半導體控制器、濕度傳感器；所述PN結包括P型半導體、N型半導體、多個導流條，所述多個導流條連接于P型半導體和N型半導體兩端，構成第一PN結端和第二PN結端；

所述第一基板翅片換熱器與所述第一PN結端相連，傳導所述第一PN結端產生的熱量或冷量；所述第二基板翅片與所述第二PN結端相連，傳導所述第二PN結端產生的熱量或冷量；

所述第一風機的一端為第一進風口，另外一端與所述第一基板翅片換熱相連；所述第二風機的一端為第二進風口，另外一端與所述第二基板翅片換熱器相連；

所述第一基板翅片換熱器和所述第二基板翅片換熱器涂覆表面干燥劑；

所述半導體控制器包括輸出端、傳感器輸入端口、輔助輸出端口；所述輸出端與所述第二PN結端兩端相連，所述傳感器輸入端口通過導線與所述濕度傳感器相連，所述輔助輸出端口與所述第一風機和所述第二風機相連；

所述濕度傳感器檢測空氣濕度并將檢測值發送至所述半導體控制器；所述半導體控制器根據所述濕度傳感器的檢測值控制所述PN結工作的電流方向。

進一步地，所述可再生半導體濕度調控裝置還包括電源開關，通過導線與所述半導體控制器的輸入端相連。