专利名称：半导体制冷冷热机的制作方法
技术领域：
本发明半导体制冷冷热机属于一种空调装置，特别是指一种采用半导体元件进行制冷的多功能空调装置，既能制冷、加热，又能加湿、去湿、净化和产生负氧离子。
现有空调技术存在的问题如下1.采用氟里昂作为工质的空调设备，耗能大，对环境有严重污染。
2.现有空调设备多采用蒸发降温方式，效果不理想，有的仅降温1℃左右，有的虽可降温2-2.5℃，但耗水、耗电量大。
3.现有空调装置均功能较为单一，不具有空气净化等功能。
本发明的目的是提供一种半导体制冷多功能冷热机，在湿球原理基础上，利用冷却工质水在气态与液态之间的多次相变转换，同时将显热转化为汽化潜热，并在绝热状态下不进行热交换，潜热量不释放的综合性热力学原理，以及利用半导体元件的制冷作用，将水温进一步降低，充分与空气进行热交换，使空气温度大幅度下降;另外，利用同样原理和半导体制冷元件的制冷转换而产生的制热作用，以及增设加热管，还可使空气升温，达到全面空调的作用;同时，又可利用水喷淋装置进行加湿、净化和产生有益于人体健康的负氧离子。
本发明半导体制冷冷热机的基本结构为箱体内具有电机室、送风腔、负压循环腔三个腔室;送风腔内装有风轮，电机与风轮相连，送风腔与负压循环腔之间有通风孔相通;负压循环腔内，下部装设有初级热交换管，管端入口处装有空气除尘干燥器，交换管上部与气体分配板相连，分配板上方为热交换帘，，再上为喷淋管，该喷淋管通过一扬水管与箱体内下部的潜水泵相连，扬水管外部包设有管状半导体制冷元件;潜水泵入口与所述初级热交换管下部相通;该热交换管浸于冷水中，管内下部装有冷水。工作时，电机带动风轮旋转，使负压循环箱形成负压，将空气经除尘干燥器吸入初级热交换管，再经分配板、热交换帘而进入送风腔，再经箱体前的通风窗送出箱外。
本发明半导体制冷冷热机的突出特点如下1.耗能低，本冷热机冷调时，全部输入功率仅为120瓦。
2.温差大，可造成冷风口与环境温度5-8℃的温差。
3.无污染，并可滤去空气中的杂质和灰尘，具有空气净化作用。
4.可产生负氧离子，本冷热机内由于水的喷淋而产生瀑布作用，因而能产生大量负氧离子，有益人体健康。
5.具有加湿、减湿功能，在水的喷淋下，可对空气加湿;在热风作用下可以减湿。
6.具有消除二氧化碳的作用，空气中的CO2与加入水中的NaOH作用形成Na2CO3而被除去。
7.一机多用，不但可冷热两用，还可作为风扇使用。
8.使用方便，可制成台式、挂式、窗式;因机械运动少，使用寿命长;耗电少，成本低。
下面接合附图详细说明本发明的实施例。
图1是本发明内部结构正视示意2是本发明内部结构俯视示意3是本发明气体分配室俯视示意4是本发明气体分配室侧视示意5是本发明加热管图6是本发明外观正视7是本发明半导体制冷元件图8是本发明另一例实施例示意图如图1、2所示，本发明半导体制冷冷热机具有箱体(1)及底座(2);箱体(1)内有三个腔室电机室(3)、送风腔(4)、负压循环腔(5);送风腔(4)前部为箱体(1)上的通风窗(25)，其内部装设有风轮(8)，该风轮(8)与装设在电机室(3)内的电机(7)相连，负压循环箱(5)有一上盖(9)，上盖(9)开有通风孔与送风腔(4)相通;电机(3)、送风腔(4)及负压循环箱(5)的内壁上均匀覆设有隔热消噪层(10)，负压循环箱(5)内下部横向装有一初级热交换管(11)，该管内装有冷水，水中溶有NaOH，其两端空气入口处各装设一除尘干燥器(12)，该除尘干燥器(12)内装有干燥剂和短纤维，初级热交换管(11)上方连通一装设有分配板(13)的气流分配室(14)，该气流分配室(14)上方有一热交换帘(15)，该热交换帘(15)上方有一喷淋管(16)，该喷淋管(16)通过扬水管(17)和潜水泵(18)与箱体(1)下部的初级热交换管(11)相连通;在扬水管(17)上包设有半导体制冷管状元件(32)，半导体制冷元件的冷热两面温差可达60-80℃;此装设有半导体制冷元件的扬水管部分可装设有负压循环箱(5)内，也可装设在箱外。
图3、是气流分配室(14)的结构示意图，它有一通孔(19)与初级热交换管(11)相通，分配室(14)上部为一多孔分气板(13)，送气腔(4)内风轮(8)旁，还装设一可拆装的加热器，如图5所示，加热器由一石英管(21)、支架(22)和底座(23)组成，当需要暖调时，可利用石英管(21)加热。
图6为本发明外观图，在箱体前部与送风腔(4)相对的部位有一通风窗(25)，通风窗(25)旁装有电源开关(26)，冷热调节开关(27)和风量调节开关(28);下部是前面板(29)，箱体顶部是商标、铭牌柜(30)，箱体侧部有侧搬孔。
本发明半导体制冷冷热机的工作原理和工作过程如下当电机(7)启动后，带动风轮(8)高速运转，使负压循环箱(5)形成负压，从而将外界气体吸入干燥器(12)，气体中的杂质、灰尘被吸收，经过滤脱水后，气体进入浸在水中的初级热交换管(11)，经热交换后空气和水蒸气上升进入气流分配室(14)，又经分气板(13)的分散作用均匀上升，并立刻与热交换帘(15)接触。当气体进入初级热交换管(11)与低温水接触时，在所含热量被低温水吸收的过程中，是以显热形式进行了热量的传递，水的形态未改变，气体温度降低;然后，气体中的热继续被水的边界层吸收保留在活泼的水边界层中，此时，气体所含显热很快转化为水的汽化热，水转化为气体而温度不变;然后气体和水蒸汽很快通过分气板(13)与热交换帘(15)充分接触，此时因热交换帘(15)温度比较低，使汽化水(含潜热)又从气态转变为液态，在此凝结相变过程中水的温度不变。
此时，潜水泵(18)将初级热交换管(11)中的低温水通过扬水管(17)送到喷淋管(16)，在水的压力下，喷水管(18)将水喷成雾状喷到热交换帘(15)上，此时的喷淋水和含潜热的凝结水结合，经热交换帘(15)被冲带回下面的水中，由于水的边界层特性这种潜热又浮到水的边界层，而水的温度只有很小的变化。上述热交换过程的特点是以水作为热传递介质，在气态与液态之间循换作相态变化，以潜热形式传递热量，因而温度不变，所以能有效地对空气进行制冷;
同时，半导体制冷元件(32)处于制冷工作状态，内面温度为-35--30℃，当潜水泵(17)将水提升经过扬水管(18)时，水被降温至10-5℃，然后由喷淋管(16)喷出最后，被加湿降温的气体在风轮(8)的作用下，通过箱前送风窗(25)送入室内。
上面所述是夏季冷通的工作情况，以下说明冬季暖通工作情况当风轮(8)高速运转时，将加热器的石英管(21)打开，并开启半导体制冷元件(32)转换开关，使半导体制冷元件(32)内面温度控制在50-60℃，外面控制在0-10℃;该半导体元件(32)使经过扬水管(17)的水(4-10℃)大幅度升温到25-30℃，然后由负压循换箱(5)内的喷淋管(17)喷出，喷到热交换帘(15)上;当冷气通过分气板(13)后，经过热交换帘(15)时，吸收了水中的显热，温度升高，并被水加湿;同时，气体中含显热的水份很快与喷淋的热水结合而回到水中，此过程中，水的相态不发生变化，因此热量是以显热状态传给气体使气体升温。
由于此时气体升温还不够高，所以气体在风轮(8)的作用下，又通过加热器进一步加热;并使气体的含湿量降低。这样往复地循环，使得气体使得净化和升温，从而起到暖调的作用。
本发明所用电机(6)，可以是40W、2500r/min的交流电机，风轮直径为120mm，半导体制冷元件为外径10-20mm、长80-120mm的管状元件，工作电压12V、5A;加热器采用＜600W的石英管。在夏季可造成比环境温度低5-8℃的温差，而且，所送冷风风量很大，可达250-350Kg/h。
在上述基本原理和结构的基础上，本发明还可有多种变换形式，如图7所示，即是本发明的另一实施例，该冷热机由一个电机室(3)、两个送风腔(4-1)(4-2)和两个负压循环腔(8-1)(8-2)构成;一台电机(6)带动两台风轮(8-1)(8-2)，与两个负压循环腔(5-1)(5-2)相通，从而加大了空气调节量。
下面提供两组数据说明本发明冷热机的工作效果
注以上数据是在运转3小时以上，风量400Kg/h的情况下测得。
权利要求
1.一种半导体制冷冷热机，其箱体(1)内有三个腔室电机室(3)、送风腔(4)、负压循环箱(5)；送风腔(4)前部为箱体(1)上的通风窗(25)，送风腔(4)内部装设有风轮(8)，该风轮(8)与装设在电机室(3)内的电机(6)相连，负压循环箱(5)有一上盖(9)，上盖(9)开有通风孔与送风腔(4)相通；其特征在于所述负压循环箱(5)内下部横向装有一初级热交换管(11)，热交换管(11)的两端是具有除尘干燥器(12)的空气入口；该初级热交换管(11)上方连接一具有分气板(13)的气流分配室(14)，该气流分配室(14)上方有一热交换帘(15)，该热交换帘(15)上方有一喷淋管(16)，该喷淋管(16)通过扬水管(17)和潜水泵(18)相连，潜水泵(18)浸在装设有初级热交换管(11)的箱体下部冷水中；扬水管(17)外装设有长管状半导体制冷元件(32)；送风腔(4)内风轮(8)旁，装有一可拆装的加热器，该加热器由石英管(21)、支架(22)与底座(23)组成。
2.一种如权利要求1所述的半导体制冷冷热机，其特征在于所述电机室(3)、送风腔(4)、负压循环腔(5)内壁覆设有消燥隔热层。
3.一种如权利要求2所述的半导体制冷冷热机，其特征在于所述半导体制冷元件为外径4-8mm、100-200mm的长管状元件。
4.一种如权利要求3所述的半导体制冷冷热机，其特征在于箱体由一个电机室(3)、两个送风腔(4-1)(4-2)和两个负压循环腔(8-1)(8-2)构成;一台电机(6)带动两台风轮(8-1)(8-2)，与两个负压循环腔(5-1)(5-2)相通。
全文摘要
本发明半导体制冷冷热机，箱体内有电机室、送风腔、负压循环箱；电机带动风轮转动吸入空气并送出冷风；负压循环箱下部有一热交换管，其上为一气流分配室、在再上为热交换帘、喷淋管，喷淋管经外设半导体制冷元件的扬水管与该热交换管相通，空气经除尘干燥器进入热交换管与其中的水进行热交换，水汽化后与热交换帘接触而变成液态返回热交换管，水温不变，从而空气大幅度降温。本机还可暖调、去湿、加湿、净化空气并产生负氧离子。
文档编号F25B21/00GK1078796SQ9310229
公开日1993年11月24日 申请日期1993年3月10日 优先权日1993年3月10日
发明者刘加才, 吴祖发, 匡淑英 申请人:吴祖发