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      電子直接式制冷制熱空調(diào)的制作方法

      文檔序號:4798495閱讀:136來源:國知局
      專利名稱:電子直接式制冷制熱空調(diào)的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本實用新型涉及制冷裝置,尤其涉及空調(diào)。
      背景技術(shù)
      現(xiàn)有的空調(diào)都是通過壓縮機將易揮發(fā)的氟利昂蒸發(fā)和冷凝產(chǎn)生熱能的交換,兩種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換完成空調(diào)室內(nèi)和室外的熱能交換,主要由壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器等元件組成。
      目前的壓縮機式空調(diào)存在以下諸多的缺點主要部件壓縮機為機械結(jié)構(gòu),壽命較短、噪聲較大;工作介質(zhì)為氟利昂,這種物質(zhì)對大氣臭氧層的破壞比較嚴(yán)重,不利于環(huán)保,對人類的生存環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重的威脅;空調(diào)的出風(fēng)口溫度固定不可調(diào),較大的影響了空氣濕度,容易導(dǎo)致空調(diào)病,對使用者的身心造成傷害;由于循環(huán)管道中有較大的壓力,容易產(chǎn)生漏氣故障;空調(diào)的極限制冷效率固定不變。
      這些不可克服的缺點嚴(yán)重限制了壓縮機式空調(diào)器的發(fā)展,也已經(jīng)不能滿足人們不斷提高的生活需要,人們急切地盼望能夠研究出一種既環(huán)保、舒適,又噪聲小、壽命長,同時還不會對使用者的身心造成傷害的空調(diào),以滿足不斷提高的生活需要,進一步提高生活質(zhì)量。

      發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題,提出一種電子直接式制冷制熱空調(diào),既環(huán)保、舒適,又噪聲小、壽命長,同時還不會對使用者的身心造成傷害。
      為實現(xiàn)上述目的,本實用新型提出了一種電子直接式制冷制熱空調(diào),包括室外機和室內(nèi)機,所述室內(nèi)機包括控制器、半導(dǎo)體制冷制熱芯片組、散熱組件和導(dǎo)熱組件,所述控制器輸出電流信號給半導(dǎo)體制冷制熱芯片組,散熱組件電氣連接在半導(dǎo)體制冷制熱芯片組的一面,導(dǎo)熱組件電氣連接在半導(dǎo)體制冷制熱芯片組的另一面。
      作為優(yōu)選,還包括電熱陶瓷輔助加熱芯片組,所述電熱陶瓷輔助加熱芯片組串聯(lián)連接在控制器與散熱組件之間,接收控制器的電流信號,將工作產(chǎn)生的熱量輸出給散熱組件。
      作為優(yōu)選,所述散熱組件包括散熱鰭片和風(fēng)扇,散熱鰭片與半導(dǎo)體制冷制熱芯片組的輸出相連,風(fēng)扇安裝在散熱鰭片的附近相應(yīng)位置,對準(zhǔn)散熱鰭片吹風(fēng)。
      作為優(yōu)選,半導(dǎo)體制冷制熱芯片組與散熱鰭片之間通過焊接連接,并輔以熱管。
      作為優(yōu)選,所述導(dǎo)熱組件包括導(dǎo)熱水室和水泵,導(dǎo)熱水室與半導(dǎo)體制冷制熱芯片組接觸,導(dǎo)熱水室內(nèi)含水道,水道與水泵連接。
      作為優(yōu)選,所述半導(dǎo)體制冷制熱芯片組為N型半導(dǎo)體元件與P型半導(dǎo)體元件組成電偶,再將多個電偶連接構(gòu)成的電堆塊,由多個電堆塊排列組成。
      作為優(yōu)選,所述N型半導(dǎo)體元件和P型半導(dǎo)體元件采用碲化鉍或銻化鉍原料,以常規(guī)方法參雜制成。
      本實用新型的有益效果本實用新型利用珀耳帖效應(yīng)的原理,即用N型半導(dǎo)體元件和P型半導(dǎo)體元件組成電偶,將多個電偶連接構(gòu)成電堆塊,并給NP電偶加上正向直流電,則在電堆塊的兩側(cè)面形成溫度制備面,基中一側(cè)面的電流流向是從N型半導(dǎo)體元件流向P型半導(dǎo)體元件,為吸熱面;另一側(cè)面的電流流向是從P型半導(dǎo)體元件流向N型半導(dǎo)體元件,為放熱面,NP電偶串聯(lián)可增大制冷制熱量,NP電偶并聯(lián)可降低制冷溫度和提高制熱溫度。本實用新型不采用常用的氟利昂等有害氣體,對空氣沒有任何污染,環(huán)保性好;去掉了傳統(tǒng)的壓縮機,這樣主要的噪音來源只有風(fēng)扇,大大降低了系統(tǒng)的運行噪音,噪音很低,消除了傳統(tǒng)空調(diào)對使用者的身心傷害,為使用者提供了舒適的環(huán)境;由于制冷的元器件由原來的機械運動改為電子器件,其主要機械結(jié)構(gòu)為低功率水泵,其壽命要比傳統(tǒng)壓縮機式空調(diào)長很多;由于電子空調(diào)可以完全線性地調(diào)整工作功率,相對于傳統(tǒng)空調(diào)有限的幾個工作狀態(tài),其功率的參數(shù)選擇比傳統(tǒng)空調(diào)多得多,可控性好良好;通過線性調(diào)整出風(fēng)口的溫度和控制空氣的濕度以及自身的消毒功能,克服了使用者使用傳統(tǒng)空調(diào)易得空調(diào)病的缺陷。
      本實用新型的特征及優(yōu)點將通過實施例結(jié)合附圖進行詳細說明。

      圖1是電子直接式制冷制熱空調(diào)的結(jié)構(gòu)原理方框圖;圖2是電子直接式制冷制熱空調(diào)的主要部件結(jié)構(gòu)分解示意圖。
      具體實施方式圖1是電子直接式制冷制熱空調(diào)的結(jié)構(gòu)原理方框圖;包括室外機和室內(nèi)機,本實用新型主要是對室內(nèi)機進行的改進,將原有的壓縮機式空調(diào)改進為電子式空調(diào)。室內(nèi)機主要包括控制器1、半導(dǎo)體制冷制熱芯片組2、散熱組件3和導(dǎo)熱組件4,控制器1輸出電流信號給半導(dǎo)體制冷制熱芯片組2,散熱組件3電氣連接在半導(dǎo)體制冷制熱芯片組2的一面,導(dǎo)熱組件4電氣連接在半導(dǎo)體制冷制熱芯片組2的另一面。還包括電熱陶瓷輔助加熱芯片組23,所述電熱陶瓷輔助加熱芯片組23串聯(lián)連接在控制器1與散熱組件3之間,接收控制器1的電流信號,將工作產(chǎn)生的熱量輸出給散熱組件3。散熱組件3主要包括散熱鰭片31和風(fēng)扇32,散熱鰭片31與半導(dǎo)體制冷制熱芯片組2的輸出相連,風(fēng)扇32安裝在散熱鰭片31的附近相應(yīng)位置,對準(zhǔn)散熱鰭片31吹風(fēng),半導(dǎo)體制冷制熱芯片組2與散熱鰭片31之間優(yōu)選通過熱管連接。導(dǎo)熱組件4包括導(dǎo)熱水室41和水泵42,導(dǎo)熱水室41的一端接半導(dǎo)體制冷制熱芯片組2的輸出,另一端接水泵42。
      本實用新型主要是利用珀耳帖效應(yīng)的原理,即用N型半導(dǎo)體元件和P型半導(dǎo)體元件組成電偶,將多個電偶連接構(gòu)成電堆塊,并給NP電偶加上正向直流電,則在電堆塊的兩側(cè)面形成溫度制備面,基中一側(cè)面的電流流向是從N型半導(dǎo)體元件流向P型半導(dǎo)體元件,為吸熱面;另一側(cè)面的電流流向是從P型半導(dǎo)體元件流向N型半導(dǎo)體元件,為放熱面,NP電偶串聯(lián)可增大制冷制熱量,NP電偶并聯(lián)可降低制冷溫度和提高制熱溫度,N型半導(dǎo)體元件和P型半導(dǎo)體元件采用碲化鉍或銻化鉍原料,以常規(guī)方法參雜制成。通過改變半導(dǎo)體制冷制熱芯片組2的工作電壓,可以有效地改變空調(diào)出風(fēng)口溫度,解決了傳統(tǒng)空調(diào)空氣質(zhì)量差、工作環(huán)境差以及體積大等問題。
      制冷工作時,半導(dǎo)體制冷制熱芯片組2處于制冷狀態(tài),其產(chǎn)生的制冷量通過熱管傳導(dǎo)到散熱鰭片31上,再通過風(fēng)扇32將空氣降溫后吹向室內(nèi),半導(dǎo)體制冷制熱芯片組2另一面所產(chǎn)生的熱量通過導(dǎo)熱水室41、水泵42將熱能傳遞到室外機散熱器上,由室外風(fēng)扇將熱量吹向室外。散熱鰭片31為熱管式散熱鰭片。
      制熱工作時,半導(dǎo)體制冷制熱芯片組2處于制熱狀態(tài),同時電熱陶瓷輔助加熱芯片組23也處于工作狀態(tài),其共同產(chǎn)生的制熱量通過熱管傳導(dǎo)到散熱鰭片3上,再通過風(fēng)扇32將空氣升溫后吹向室內(nèi),半導(dǎo)體制冷制熱芯片組2所產(chǎn)生的制冷量通過導(dǎo)熱水室41、水泵42將其傳遞到室外機散熱器上,由室外風(fēng)扇將其吹向室外。
      圖2是電子直接式制冷制熱空調(diào)的主要部件結(jié)構(gòu)分解示意圖;風(fēng)扇32由風(fēng)扇電機321帶動工作,風(fēng)扇32、風(fēng)扇電機321和控制器1一起安裝在主板上,半導(dǎo)體制冷制熱芯片組2的一面是導(dǎo)熱水室41,一面是散熱鰭片31,擋風(fēng)板的一端是進風(fēng)口旋轉(zhuǎn)擋板51,另一端是出風(fēng)口旋轉(zhuǎn)擋板52。上述結(jié)構(gòu)是本實用新型的具體實施方式
      中的一個,本實用新型的結(jié)構(gòu)還可以在其結(jié)構(gòu)原理方框圖的指導(dǎo)下作出多種具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
      軟件設(shè)計中當(dāng)空調(diào)處于制冷狀態(tài)時,首先測量環(huán)境溫度與設(shè)定溫度的差值,當(dāng)環(huán)境溫度與設(shè)定溫度的差值大于2度時,半導(dǎo)體制冷制熱芯片組2處于制冷工作滿負荷狀態(tài);當(dāng)環(huán)境溫度與設(shè)定溫度的差值在0-2度之間,半導(dǎo)體制冷制熱芯片組2處于制冷工作不斷降低功率的狀態(tài);當(dāng)環(huán)境溫度與設(shè)定溫度的差值小于0度時,半導(dǎo)體制冷制熱芯片組2以最小的制冷功率狀態(tài)運行。
      當(dāng)空調(diào)處于制熱狀態(tài)時,首先測量設(shè)定溫度與環(huán)境溫度的差值,當(dāng)設(shè)定溫度與環(huán)境溫度的差值大于2度時,半導(dǎo)體制冷制熱芯片組2處于制熱工作滿負荷狀態(tài),同時電熱陶瓷輔助加熱芯片組23處于滿負荷狀態(tài);當(dāng)設(shè)定溫度與環(huán)境溫度的差值在0-2度之間,關(guān)閉半導(dǎo)體制冷制熱芯片組2制熱狀態(tài),降低電熱陶瓷輔助加熱芯片組23制熱功率;當(dāng)設(shè)定溫度與環(huán)境溫度的差值小于0度時,電熱陶瓷輔助加熱芯片組23以最小的制熱功率狀態(tài)運行。
      當(dāng)空調(diào)處于智能狀態(tài)時,首先測量環(huán)境溫度與攝氏25度的差值,當(dāng)差值大于1度時,空調(diào)自動進入制冷工作狀態(tài);當(dāng)差值小于-1度時,空調(diào)自動進入制熱工作狀態(tài);當(dāng)差值在-1至1度之間時空調(diào)不工作,自動停機。
      當(dāng)空調(diào)得到消毒的遙控指令,先使電熱陶瓷輔助加熱芯片組23滿負荷運行,同時計時器開始工作,關(guān)閉室內(nèi)機中風(fēng)扇32,測量散熱鰭片31的溫度低于110度時,電熱陶瓷輔助加熱芯片組23繼續(xù)運行,當(dāng)溫度高于110度時,關(guān)閉電熱陶瓷輔助加熱芯片組23,當(dāng)計時器到300秒時,關(guān)閉空調(diào)的消毒狀態(tài)。
      當(dāng)空調(diào)處于除濕狀態(tài)時,半導(dǎo)體制冷制熱芯片組2、風(fēng)扇32處于滿負荷工作狀態(tài)半導(dǎo)體制冷制熱芯片組2所產(chǎn)生的熱量通過導(dǎo)熱水室41、水泵42將熱能傳遞到室外機散熱器上,由室外機風(fēng)扇將熱量吹向室外。
      當(dāng)空調(diào)處于送風(fēng)狀態(tài)時,將室內(nèi)機中風(fēng)扇32滿負荷工作。
      上述實施例是對本實用新型的進一步說明,不是對本實用新型的具體限定,任何對本實用新型簡單變換后的結(jié)構(gòu)均屬于本實用新型的保護范圍。
      權(quán)利要求1.電子直接式制冷制熱空調(diào),包括室外機和室內(nèi)機,其特征在于所述室內(nèi)機包括控制器(1)、半導(dǎo)體制冷制熱芯片組(2)、散熱組件(3)和導(dǎo)熱組件(4),所述控制器(1)輸出電流信號給半導(dǎo)體制冷制熱芯片組(2),散熱組件(3)電氣連接在半導(dǎo)體制冷制熱芯片組(2)的一面,導(dǎo)熱組件(4)電氣連接在半導(dǎo)體制冷制熱芯片組(2)的另一面。
      2.如權(quán)利要求1所述的電子直接式制冷制熱空調(diào),其特征在于還包括電熱陶瓷輔助加熱芯片組(23),所述電熱陶瓷輔助加熱芯片組(23)串聯(lián)連接在控制器(1)與散熱組件(3)之間,接收控制器(1)的電流信號,將工作產(chǎn)生的熱量輸出給散熱組件(3)。
      3.如權(quán)利要求1或2所述的電子直接式制冷制熱空調(diào),其特征在于所述散熱組件(3)包括散熱鰭片(31)和風(fēng)扇(32),散熱鰭片(31)與半導(dǎo)體制冷制熱芯片組(2)的輸出相連,風(fēng)扇(32)安裝在散熱鰭片(31)的附近相應(yīng)位置,對準(zhǔn)散熱鰭片(31)吹風(fēng)。
      4.如權(quán)利要求3所述的電子直接式制冷制熱空調(diào),其特征在于半導(dǎo)體制冷制熱芯片組(2)與散熱鰭片(31)之間通過焊接連接,并輔以熱管。
      5.如權(quán)利要求1或2或4所述的電子直接式制冷制熱空調(diào),其特征在于所述導(dǎo)熱組件(4)包括導(dǎo)熱水室(41)和水泵(42),導(dǎo)熱水室(41)與半導(dǎo)體制冷制熱芯片組(2)接觸,導(dǎo)熱水室(41)內(nèi)含水道,水道與水泵(42)連接。
      6.如權(quán)利要求3所述的電子直接式制冷制熱空調(diào),其特征在于所述導(dǎo)熱組件(4)包括導(dǎo)熱水室(41)和水泵(42),導(dǎo)熱水室(41)與半導(dǎo)體制冷制熱芯片組(2)接觸,導(dǎo)熱水室(41)內(nèi)含水道,水道與水泵(42)連接。
      7.如權(quán)利要求1或2或4或6所述的電子直接式制冷制熱空調(diào),其特征在于所述半導(dǎo)體制冷制熱芯片組(2)為N型半導(dǎo)體元件與P型半導(dǎo)體元件組成電偶,再將多個電偶連接構(gòu)成的電堆塊,由多個電堆塊排列組成。
      8.如權(quán)利要求7所述的電子直接式制冷制熱空調(diào),其特征在于所述N型半導(dǎo)體元件和P型半導(dǎo)體元件采用碲化鉍或銻化鉍原料,以常規(guī)方法參雜制成。
      專利摘要本實用新型公開了一種電子直接式制冷制熱空調(diào),包括室外機和室內(nèi)機,室內(nèi)機包括控制器、半導(dǎo)體制冷制熱芯片組、散熱組件和導(dǎo)熱組件,控制器輸出電流信號給半導(dǎo)體制冷制熱芯片組,散熱組件電氣連接在半導(dǎo)體制冷制熱芯片組的一面,導(dǎo)熱組件電氣連接在半導(dǎo)體制冷制熱芯片組的另一面。本實用新型不采用常用的氟利昂等有害氣體,對空氣沒有任何污染,環(huán)保性好;去掉了傳統(tǒng)的壓縮機,這樣主要的噪音來源只有風(fēng)扇,大大降低了系統(tǒng)的運行噪音,噪音很低,消除了傳統(tǒng)空調(diào)對使用者的身心傷害,為使用者提供了舒適的環(huán)境;由于制冷的元器件由原來的機械運動改為電子器件,其主要機械結(jié)構(gòu)為低功率水泵,其壽命要比傳統(tǒng)壓縮機式空調(diào)長很多。
      文檔編號F25B21/02GK2937901SQ20062010435
      公開日2007年8月22日 申請日期2006年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月5日
      發(fā)明者邱潔華 申請人:邱潔華
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