[發明專利]一種半導體熱電片空氣殺菌凈化的方法及系統

有效

• 申請號: 202011029176.1
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112089882B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 楊諾;郝磬;季仁才;定志東
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: A61L9/16
• 分類號: A61L9/16;F24F3/163;F24F5/00;F24F8/20
• 代理公司: 武漢知伯樂知識產權代理有限公司 42282
• 代理人: 王福新

本發明屬于半導體殺菌技術領域，并具體公開了一種半導體熱電片空氣殺菌凈化的方法及系統。所述方法包括：根據空氣殺菌溫度、輸出空氣溫度選擇半導體熱電片，其通電后的熱端的溫度范圍包含空氣殺菌溫度，冷端的溫度范圍包含輸出空氣溫度；將半導體熱電片的熱端置于空氣殺菌凈化流道，冷端置于空氣輸出流道，向空氣殺菌凈化流道通入空氣，使得空氣經由空氣殺菌凈化流道進行殺菌凈化處理后進入所述空氣輸出流道，以降溫至輸出空氣溫度后輸出。所述系統包括半導體熱電片、空氣殺菌凈化流道以及空氣輸出流道。本發明充分利用半導體熱電片制熱、制冷的特點，實現對空氣進行高溫殺菌，并將空氣溫度降至所需溫度，殺菌效果好，能量利用效率高。

技術領域

本發明屬于半導體殺菌技術領域，更具體地，涉及一種半導體熱電片空氣殺菌凈化的方法及系統。

背景技術

半導體熱電片的工作原理是基于帕爾貼效應，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。半導體熱電片的優點是：不需要任何制冷劑，可連續工作，工作時沒有震動和噪音；熱慣性非常小，制冷制熱時間很快；便于控制，通過輸入電流的控制，可實現高精度的溫度控制等。

目前主要對于半導體熱電片的使用往往是利用熱端和冷端中的一端進行制熱或者制冷，而另一端并沒有得到有效的應用，因此其能量利用效率一般較低。

基于上述缺陷和不足，本領域亟需提出一種熱電片應用空氣殺菌凈化設計方法，充分利用半導體熱電片既能夠制熱又能夠制冷的特點，使用一個片件就可以代替分立的加熱系統和制冷系統，從而提高能量利用效率。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種半導體熱電片空氣殺菌凈化的方法及系統，其中結合半導體熱電片自身的特征及空氣殺菌凈化的工藝特點，相應設計了半導體熱電片空氣殺菌凈化的方法及系統，并對其關鍵組件如半導體熱電片、空氣殺菌凈化流道和空氣輸出流道的結構及其具體設置方式進行研究和設計，相應的可充分利用半導體熱電片制熱、制冷的特點，實現對空氣進行高溫殺菌，并將空氣溫度降至所需溫度，殺菌效果好，能量利用效率高。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提出了一種半導體熱電片空氣殺菌凈化的方法，包括以下步驟：

1)根據空氣殺菌溫度、輸出空氣溫度選擇半導體熱電片，其中，該半導體熱電片通電后的熱端的溫度范圍包含所述空氣殺菌溫度，該半導體熱電片通電后的冷端的溫度范圍包含輸出空氣溫度；

2)將該半導體熱電片的熱端置于空氣殺菌凈化流道，所述冷端置于空氣輸出流道，向所述空氣殺菌凈化流道通入空氣，使得空氣經由空氣殺菌凈化流道進行殺菌凈化處理后進入所述空氣輸出流道，并在所述空氣輸出流道中降溫至輸出空氣溫度后輸出。

作為進一步優選的，步驟1)中，所述空氣殺菌溫度的范圍為50℃～160℃，所述輸出空氣溫度根據需要以及半導體熱電片熱端和冷端的溫差范圍確定；

優選的，所述空氣殺菌溫度的范圍為60℃～90℃；

優選的，空氣殺菌凈化流道和/或空氣輸出流道中還設有空氣凈化裝置。

作為進一步優選的，步驟2)還包括以下步驟：

采用增大空氣流動阻力的方式增加空氣在所述空氣殺菌凈化流道中的流動時間和/或延長所述空氣殺菌凈化流道的長度，以增加空氣在所述空氣殺菌凈化流道中的流動時間以及加強空氣與所述熱端的換熱；

采用增大空氣流動阻力的方式增加空氣在所述空氣輸出流道中的流動時間和/或延長所述空氣輸出流道的長度，以增加空氣在所述空氣輸出流道中的流動時間以及加強空氣與所述冷端的換熱，輸出滿足溫度需求的空氣。