專利名稱：半導(dǎo)體制冷冷熱機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明半導(dǎo)體制冷冷熱機屬于一種空調(diào)裝置，特別是指一種采用半導(dǎo)體元件進行制冷的多功能空調(diào)裝置，既能制冷、加熱，又能加濕、去濕、凈化和產(chǎn)生負氧離子。
現(xiàn)有空調(diào)技術(shù)存在的問題如下1.采用氟里昂作為工質(zhì)的空調(diào)設(shè)備，耗能大，對環(huán)境有嚴重污染。
2.現(xiàn)有空調(diào)設(shè)備多采用蒸發(fā)降溫方式，效果不理想，有的僅降溫1℃左右，有的雖可降溫2-2.5℃，但耗水、耗電量大。
3.現(xiàn)有空調(diào)裝置均功能較為單一，不具有空氣凈化等功能。
本發(fā)明的目的是提供一種半導(dǎo)體制冷多功能冷熱機，在濕球原理基礎(chǔ)上，利用冷卻工質(zhì)水在氣態(tài)與液態(tài)之間的多次相變轉(zhuǎn)換，同時將顯熱轉(zhuǎn)化為汽化潛熱，并在絕熱狀態(tài)下不進行熱交換，潛熱量不釋放的綜合性熱力學(xué)原理，以及利用半導(dǎo)體元件的制冷作用，將水溫進一步降低，充分與空氣進行熱交換，使空氣溫度大幅度下降;另外，利用同樣原理和半導(dǎo)體制冷元件的制冷轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的制熱作用，以及增設(shè)加熱管，還可使空氣升溫，達到全面空調(diào)的作用;同時，又可利用水噴淋裝置進行加濕、凈化和產(chǎn)生有益于人體健康的負氧離子。
本發(fā)明半導(dǎo)體制冷冷熱機的基本結(jié)構(gòu)為箱體內(nèi)具有電機室、送風(fēng)腔、負壓循環(huán)腔三個腔室;送風(fēng)腔內(nèi)裝有風(fēng)輪，電機與風(fēng)輪相連，送風(fēng)腔與負壓循環(huán)腔之間有通風(fēng)孔相通;負壓循環(huán)腔內(nèi)，下部裝設(shè)有初級熱交換管，管端入口處裝有空氣除塵干燥器，交換管上部與氣體分配板相連，分配板上方為熱交換簾，，再上為噴淋管，該噴淋管通過一揚水管與箱體內(nèi)下部的潛水泵相連，揚水管外部包設(shè)有管狀半導(dǎo)體制冷元件;潛水泵入口與所述初級熱交換管下部相通;該熱交換管浸于冷水中，管內(nèi)下部裝有冷水。工作時，電機帶動風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)，使負壓循環(huán)箱形成負壓，將空氣經(jīng)除塵干燥器吸入初級熱交換管，再經(jīng)分配板、熱交換簾而進入送風(fēng)腔，再經(jīng)箱體前的通風(fēng)窗送出箱外。
本發(fā)明半導(dǎo)體制冷冷熱機的突出特點如下1.耗能低，本冷熱機冷調(diào)時，全部輸入功率僅為120瓦。
2.溫差大，可造成冷風(fēng)口與環(huán)境溫度5-8℃的溫差。
3.無污染，并可濾去空氣中的雜質(zhì)和灰塵，具有空氣凈化作用。
4.可產(chǎn)生負氧離子，本冷熱機內(nèi)由于水的噴淋而產(chǎn)生瀑布作用，因而能產(chǎn)生大量負氧離子，有益人體健康。
5.具有加濕、減濕功能，在水的噴淋下，可對空氣加濕;在熱風(fēng)作用下可以減濕。
6.具有消除二氧化碳的作用，空氣中的CO2與加入水中的NaOH作用形成Na2CO3而被除去。
7.一機多用，不但可冷熱兩用，還可作為風(fēng)扇使用。
8.使用方便，可制成臺式、掛式、窗式;因機械運動少，使用壽命長;耗電少，成本低。
下面接合附圖詳細說明本發(fā)明的實施例。


圖1是本發(fā)明內(nèi)部結(jié)構(gòu)正視示意2是本發(fā)明內(nèi)部結(jié)構(gòu)俯視示意3是本發(fā)明氣體分配室俯視示意4是本發(fā)明氣體分配室側(cè)視示意5是本發(fā)明加熱管圖6是本發(fā)明外觀正視7是本發(fā)明半導(dǎo)體制冷元件圖8是本發(fā)明另一例實施例示意圖如圖1、2所示，本發(fā)明半導(dǎo)體制冷冷熱機具有箱體(1)及底座(2);箱體(1)內(nèi)有三個腔室電機室(3)、送風(fēng)腔(4)、負壓循環(huán)腔(5);送風(fēng)腔(4)前部為箱體(1)上的通風(fēng)窗(25)，其內(nèi)部裝設(shè)有風(fēng)輪(8)，該風(fēng)輪(8)與裝設(shè)在電機室(3)內(nèi)的電機(7)相連，負壓循環(huán)箱(5)有一上蓋(9)，上蓋(9)開有通風(fēng)孔與送風(fēng)腔(4)相通;電機(3)、送風(fēng)腔(4)及負壓循環(huán)箱(5)的內(nèi)壁上均勻覆設(shè)有隔熱消噪層(10)，負壓循環(huán)箱(5)內(nèi)下部橫向裝有一初級熱交換管(11)，該管內(nèi)裝有冷水，水中溶有NaOH，其兩端空氣入口處各裝設(shè)一除塵干燥器(12)，該除塵干燥器(12)內(nèi)裝有干燥劑和短纖維，初級熱交換管(11)上方連通一裝設(shè)有分配板(13)的氣流分配室(14)，該氣流分配室(14)上方有一熱交換簾(15)，該熱交換簾(15)上方有一噴淋管(16)，該噴淋管(16)通過揚水管(17)和潛水泵(18)與箱體(1)下部的初級熱交換管(11)相連通;在揚水管(17)上包設(shè)有半導(dǎo)體制冷管狀元件(32)，半導(dǎo)體制冷元件的冷熱兩面溫差可達60-80℃;此裝設(shè)有半導(dǎo)體制冷元件的揚水管部分可裝設(shè)有負壓循環(huán)箱(5)內(nèi)，也可裝設(shè)在箱外。
圖3、是氣流分配室(14)的結(jié)構(gòu)示意圖，它有一通孔(19)與初級熱交換管(11)相通，分配室(14)上部為一多孔分氣板(13)，送氣腔(4)內(nèi)風(fēng)輪(8)旁，還裝設(shè)一可拆裝的加熱器，如圖5所示，加熱器由一石英管(21)、支架(22)和底座(23)組成，當(dāng)需要暖調(diào)時，可利用石英管(21)加熱。
圖6為本發(fā)明外觀圖，在箱體前部與送風(fēng)腔(4)相對的部位有一通風(fēng)窗(25)，通風(fēng)窗(25)旁裝有電源開關(guān)(26)，冷熱調(diào)節(jié)開關(guān)(27)和風(fēng)量調(diào)節(jié)開關(guān)(28);下部是前面板(29)，箱體頂部是商標(biāo)、銘牌柜(30)，箱體側(cè)部有側(cè)搬孔。
本發(fā)明半導(dǎo)體制冷冷熱機的工作原理和工作過程如下當(dāng)電機(7)啟動后，帶動風(fēng)輪(8)高速運轉(zhuǎn)，使負壓循環(huán)箱(5)形成負壓，從而將外界氣體吸入干燥器(12)，氣體中的雜質(zhì)、灰塵被吸收，經(jīng)過濾脫水后，氣體進入浸在水中的初級熱交換管(11)，經(jīng)熱交換后空氣和水蒸氣上升進入氣流分配室(14)，又經(jīng)分氣板(13)的分散作用均勻上升，并立刻與熱交換簾(15)接觸。當(dāng)氣體進入初級熱交換管(11)與低溫水接觸時，在所含熱量被低溫水吸收的過程中，是以顯熱形式進行了熱量的傳遞，水的形態(tài)未改變，氣體溫度降低;然后，氣體中的熱繼續(xù)被水的邊界層吸收保留在活潑的水邊界層中，此時，氣體所含顯熱很快轉(zhuǎn)化為水的汽化熱，水轉(zhuǎn)化為氣體而溫度不變;然后氣體和水蒸汽很快通過分氣板(13)與熱交換簾(15)充分接觸，此時因熱交換簾(15)溫度比較低，使汽化水(含潛熱)又從氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，在此凝結(jié)相變過程中水的溫度不變。
此時，潛水泵(18)將初級熱交換管(11)中的低溫水通過揚水管(17)送到噴淋管(16)，在水的壓力下，噴水管(18)將水噴成霧狀噴到熱交換簾(15)上，此時的噴淋水和含潛熱的凝結(jié)水結(jié)合，經(jīng)熱交換簾(15)被沖帶回下面的水中，由于水的邊界層特性這種潛熱又浮到水的邊界層，而水的溫度只有很小的變化。上述熱交換過程的特點是以水作為熱傳遞介質(zhì)，在氣態(tài)與液態(tài)之間循換作相態(tài)變化，以潛熱形式傳遞熱量，因而溫度不變，所以能有效地對空氣進行制冷;
同時，半導(dǎo)體制冷元件(32)處于制冷工作狀態(tài)，內(nèi)面溫度為-35--30℃，當(dāng)潛水泵(17)將水提升經(jīng)過揚水管(18)時，水被降溫至10-5℃，然后由噴淋管(16)噴出最后，被加濕降溫的氣體在風(fēng)輪(8)的作用下，通過箱前送風(fēng)窗(25)送入室內(nèi)。
上面所述是夏季冷通的工作情況，以下說明冬季暖通工作情況當(dāng)風(fēng)輪(8)高速運轉(zhuǎn)時，將加熱器的石英管(21)打開，并開啟半導(dǎo)體制冷元件(32)轉(zhuǎn)換開關(guān)，使半導(dǎo)體制冷元件(32)內(nèi)面溫度控制在50-60℃，外面控制在0-10℃;該半導(dǎo)體元件(32)使經(jīng)過揚水管(17)的水(4-10℃)大幅度升溫到25-30℃，然后由負壓循換箱(5)內(nèi)的噴淋管(17)噴出，噴到熱交換簾(15)上;當(dāng)冷氣通過分氣板(13)后，經(jīng)過熱交換簾(15)時，吸收了水中的顯熱，溫度升高，并被水加濕;同時，氣體中含顯熱的水份很快與噴淋的熱水結(jié)合而回到水中，此過程中，水的相態(tài)不發(fā)生變化，因此熱量是以顯熱狀態(tài)傳給氣體使氣體升溫。
由于此時氣體升溫還不夠高，所以氣體在風(fēng)輪(8)的作用下，又通過加熱器進一步加熱;并使氣體的含濕量降低。這樣往復(fù)地循環(huán)，使得氣體使得凈化和升溫，從而起到暖調(diào)的作用。
本發(fā)明所用電機(6)，可以是40W、2500r/min的交流電機，風(fēng)輪直徑為120mm，半導(dǎo)體制冷元件為外徑10-20mm、長80-120mm的管狀元件，工作電壓12V、5A;加熱器采用＜600W的石英管。在夏季可造成比環(huán)境溫度低5-8℃的溫差，而且，所送冷風(fēng)風(fēng)量很大，可達250-350Kg/h。
在上述基本原理和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可有多種變換形式，如圖7所示，即是本發(fā)明的另一實施例，該冷熱機由一個電機室(3)、兩個送風(fēng)腔(4-1)(4-2)和兩個負壓循環(huán)腔(8-1)(8-2)構(gòu)成;一臺電機(6)帶動兩臺風(fēng)輪(8-1)(8-2)，與兩個負壓循環(huán)腔(5-1)(5-2)相通，從而加大了空氣調(diào)節(jié)量。
下面提供兩組數(shù)據(jù)說明本發(fā)明冷熱機的工作效果
注以上數(shù)據(jù)是在運轉(zhuǎn)3小時以上，風(fēng)量400Kg/h的情況下測得。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體制冷冷熱機，其箱體(1)內(nèi)有三個腔室電機室(3)、送風(fēng)腔(4)、負壓循環(huán)箱(5)；送風(fēng)腔(4)前部為箱體(1)上的通風(fēng)窗(25)，送風(fēng)腔(4)內(nèi)部裝設(shè)有風(fēng)輪(8)，該風(fēng)輪(8)與裝設(shè)在電機室(3)內(nèi)的電機(6)相連，負壓循環(huán)箱(5)有一上蓋(9)，上蓋(9)開有通風(fēng)孔與送風(fēng)腔(4)相通；其特征在于所述負壓循環(huán)箱(5)內(nèi)下部橫向裝有一初級熱交換管(11)，熱交換管(11)的兩端是具有除塵干燥器(12)的空氣入口；該初級熱交換管(11)上方連接一具有分氣板(13)的氣流分配室(14)，該氣流分配室(14)上方有一熱交換簾(15)，該熱交換簾(15)上方有一噴淋管(16)，該噴淋管(16)通過揚水管(17)和潛水泵(18)相連，潛水泵(18)浸在裝設(shè)有初級熱交換管(11)的箱體下部冷水中；揚水管(17)外裝設(shè)有長管狀半導(dǎo)體制冷元件(32)；送風(fēng)腔(4)內(nèi)風(fēng)輪(8)旁，裝有一可拆裝的加熱器，該加熱器由石英管(21)、支架(22)與底座(23)組成。
2.一種如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體制冷冷熱機，其特征在于所述電機室(3)、送風(fēng)腔(4)、負壓循環(huán)腔(5)內(nèi)壁覆設(shè)有消燥隔熱層。
3.一種如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體制冷冷熱機，其特征在于所述半導(dǎo)體制冷元件為外徑4-8mm、100-200mm的長管狀元件。
4.一種如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體制冷冷熱機，其特征在于箱體由一個電機室(3)、兩個送風(fēng)腔(4-1)(4-2)和兩個負壓循環(huán)腔(8-1)(8-2)構(gòu)成;一臺電機(6)帶動兩臺風(fēng)輪(8-1)(8-2)，與兩個負壓循環(huán)腔(5-1)(5-2)相通。
全文摘要
本發(fā)明半導(dǎo)體制冷冷熱機，箱體內(nèi)有電機室、送風(fēng)腔、負壓循環(huán)箱；電機帶動風(fēng)輪轉(zhuǎn)動吸入空氣并送出冷風(fēng)；負壓循環(huán)箱下部有一熱交換管，其上為一氣流分配室、在再上為熱交換簾、噴淋管，噴淋管經(jīng)外設(shè)半導(dǎo)體制冷元件的揚水管與該熱交換管相通，空氣經(jīng)除塵干燥器進入熱交換管與其中的水進行熱交換，水汽化后與熱交換簾接觸而變成液態(tài)返回?zé)峤粨Q管，水溫不變，從而空氣大幅度降溫。本機還可暖調(diào)、去濕、加濕、凈化空氣并產(chǎn)生負氧離子。
文檔編號F25B21/00GK1078796SQ9310229
公開日1993年11月24日 申請日期1993年3月10日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月10日
發(fā)明者劉加才, 吳祖發(fā), 匡淑英 申請人:吳祖發(fā)