半导体空调的制作方法

文档序号:32013043发布日期:2022-11-02 19:15阅读:136来源:国知局
半导体空调的制作方法

1.本公开涉及一种家电设备领域,尤其涉及一种半导体空调。


背景技术:

2.随着人们生活水平的不断提高,空调器成为了人们生活中常用的电器设备;一种新式空调——半导体空调,由于其兼顾用户对空调器的制冷、制热效果以及便捷性的需求,逐渐受到消费者的青睐。
3.半导体空调内设置有半导体换热片,利用半导体换热片改变半导体空调吹出的风的温度,实现制冷或制热的效果。但半导体换热片制冷量和制热量有限,并且半导体空调的制冷效果和制热效果与半导体空调的功率有关,为了提高半导体空调的制冷效果和制热效果,通常只能增大半导体空调的能耗。


技术实现要素:

4.为克服相关技术中存在的问题,本公开提供一种半导体空调。
5.根据本公开实施例的第一方面,提供一种半导体空调,包括:
6.壳体,所述壳体内形成有第一风道和第二风道;
7.半导体换热片,设置于所述壳体内,且所述半导体换热片的制热面朝向所述第一风道,制冷面朝向所述第二风道;
8.第一散热器,设置于所述第一风道内,且与所述半导体换热片的制热面连接,用于供所述第一风道内流通的气流与所述制热面进行热交换;
9.第二散热器,设置于所述第二风道内,且与所述半导体换热片的制冷面连接,用于供所述第二风道内流通的气流与所述制冷面进行热交换;其中,所述第一散热器的散热面积大于所述第二散热器的散热面积。
10.可选地,所述第一风道的横截面积大于所述第二风道的横截面积。
11.可选地,所述空调,包括:
12.风扇,设置于所述第一风道和第二风道的入风口;
13.控制组件,与所述风扇连接,用于控制所述风扇的转速。
14.可选地,所述第一散热器的散热面积大于或等于所述第二散热器的散热面积的1.5倍。
15.可选地,所述空调,包括:
16.第一出风口,与所述第一风道连通;
17.第二出风口,与所述第二风道连通,第一出风口和所述第二出风口所在平面与所述半导体换热片所在平面之间的距离小于或等于200mm。
18.可选地,所述第一出风口和所述第二出风口设置于所述壳体的不同侧壁。
19.可选地,所述第一散热器的体积和所述第二散热器的体积相同;
20.所述第一散热器和所述第二散热器上分别形成有多个散热翅片,且所述第一散热
器内多个散热翅片的间距小于所述第二散热器内多个散热翅片的间距。
21.可选地,所述第一散热器的横截面积和所述第二散热器的横截面积相同,所述第一散热器的长度大于所述第二散热器的长度。
22.可选地,所述第一散热器内的多个散热翅片之间形成的散热通道的延伸方向与所述第一风道内的气流方向平行;
23.所述第二散热器内的多个散热翅片之间形成的散热通道的延伸方向与所述第二风道内的气流方向平行。
24.可选地,所述空调,包括:
25.过滤组件,设置于所述壳体的进风口处,对流通至所述第一风道和所述第二风道的空气进行过滤。
26.本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
27.本公开实施例中通过在第一风道内设置第一散热器,在第二风道内设置第二散热器,并且令所述第一散热器的散热面积大于所述第二散热器的散热面积,从而使得所述第一风道内的气流与所述第一散热器之间的换热量大于所述第二风道内的气流与所述第二散热器之间的换热量,从而在半导体空调功率保持不变的情况下,提高半导体空调的制热或制冷效果,实现半导体空调的性能和功率之间的平衡。
28.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
29.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
30.图1是根据一示例性实施例示出的一种半导体空调的结构示意图一。
31.图2根据一示例性实施例示出的一种半导体空调的结构示意图二。
32.图3根据一示例性实施例示出的一种半导体空调的结构示意图三。
33.图4根据一示例性实施例示出的一种半导体空调的结构示意图四。
34.以上各图中:10,半导体空调;11,壳体;12,半导体换热片;13,第一风道;14,第二风道;131,第一散热器;141,第二散热器;15,风扇;16,控制组件;17,过滤组件。
具体实施方式
35.这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
36.本公开实施例提供一种半导体空调,如图1所示,图1是根据一示例性实施例示出的一种半导体空调的结构示意图一。所述空调10,包括:
37.壳体11,所述壳体11内形成有第一风道和第二风道;
38.半导体换热片12,设置于所述壳体11内,且所述半导体换热片12的制热面朝向所述第一风道13,制冷面朝向所述第二风道14;
39.第一散热器131,设置于所述第一风道13内,且与所述半导体换热片12的制热面连接,用于供所述第一风道13内流通的气流与所述制热面进行热交换;
40.第二散热器141,设置于所述第二风道14内,且与所述半导体换热片12的制冷面连接,用于供所述第二风道13内流通的气流与所述制冷面进行热交换;其中,所述第一散热器131的散热面积大于所述第二散热器141的散热面积。
41.在本公开实施例中,所述半导体空调,包括:壳体;
42.这里,所述壳体内形成有第一容置腔和第二容置腔,且所述第一容置腔和所述第二容置腔之间连通;
43.所述第一容置腔形成有第一风道和第二风道,所述第一风道和所述第二风道的入风口与所述第二容置腔连通;所述第一风道和所述第二风道之间相互隔离。
44.这里,可在所述第一容置腔内设置隔离板,利用所述隔离板将所述第一风道和所述第二风道隔离。
45.所述空调,包括:半导体换热片,所述半导体换热片设置于所述壳体内;
46.所述半导体换热片位于所述第一容置腔内,且所述半导体换热片的制热面朝向所述第一风道,所述半导体换热片的制冷面朝向所述第二风道。
47.需要说明的是,半导体换热片是一种利用热电效应(帕尔贴效应)产生冷、热量的电子元器件;在对所述半导体换热片通入直流电后,所述半导体换热片的制冷面可吸收周围环境的热量,实现制冷效果,所述半导体换热片的制热面可向周围环境释放热量,实现制热效果。
48.所述空调,还包括:第一散热器和第二散热器;
49.所述第一散热器设置于所述第一风道内,且所述第一散热器与所述半导体换热片的制热面连接;所述第一风道内流通的气流经由所述第一散热器与所述半导体换热片的制热面间接进行热交换。利用所述第一散热器,增大所述半导体换热片与所述第一风道内流通的气流进行热交换的换热面积,提高所述半导体空调的制热效率。
50.所述第二散热器设置于所述第二风道内,且所述第二散热器与所述半导体换热片的制冷面连接;所述第二风道内流通的气流经由所述第二散热器与所述半导体换热片的制冷面间接进行热交换。利用所述第二散热器,增大所述半导体换热片与所述第二风道内流通的气流进行热交换的换热面积,提高所述半导体空调的制冷效率。
51.这里,为了提高所述半导体换热片与气流的换热量,所述第一散热器和所述第二散热器可为铝型材散热器、热管散热器或水冷散热器等。
52.需要说明的是,所述半导体换热片是一种热传递的工具,当对所述半导体换热片通入直流电后,所述半导体换热片的两端面之间会产生热量转移,热量从一端面转移到另一端面,从而产生温差,形成制冷面和制热面。
53.但是由于半导体换热片本身存在电阻,当电流流经所述半导体换热片时就会产生热量,从而会影响热传递;并且半导体换热片的正负极之间的热量也会通过空气和半导体材料自身进行逆向热传递。当半导体换热片的两端面的温差达到一定值,这两种热传递的量相同,就会达到一个平衡点,正逆向热传递相互抵消;此时半导体换热片的温度就不会继续发生变化。
54.故本公开实施例在所述第一风道内设置第一散热器,在所述第二风道内设置第二
散热器,利用第一散热器降低所述半导体换热片的制热面的温度,使得半导体换热片的制冷面的温度会随着下降,从而达到更低的温度,提高所述半导体空调的制冷、制热效果。
55.需要说明的是,考虑到半导体散热片的制冷面的换热量小于制热面的换热量,其制热面的换热量等于制冷面的换热量和半导体功率之和。以夏季标况35℃/24℃为例,按照风道出风口处温差为2℃时计算,风道需求风量的质量流量可为:
56.m=qc/(h_in-h_out)=qc/79.9;
57.其中,所述m为质量流量,所述qc为气流经过半导体换热片的换热量;所述h_in为进风口的气体焓值;所述h_out为出风口的气体焓值。
58.可以理解的是,若设置出风口处的温差越大,在风量一定的情况下,需要的制冷量越大;若在制冷量固定的情况下,风道需要的风量越小。
59.本公开实施例中通过在第一风道内设置第一散热器,在第二风道内设置第二散热器,并且令所述第一散热器的散热面积大于所述第二散热器的散热面积,从而使得所述第一风道内的气流与所述第一散热器之间的换热量大于所述第二风道内的气流与所述第二散热器之间的换热量,从而在半导体空调功率保持不变的情况下,提高半导体空调的制冷或制冷效果,实现半导体空调的性能和功率之间的平衡。
60.可选地,如图2所示,图2是根据一示例性实施例示出的一种半导体空调的结构示意图二。所述第一风道13的横截面积大于所述第二风道14的横截面积。
61.在本公开实施例中,由于所述第一风道的横截面积大于所述第二风道的横截面积,所述第一风道的入风口与所述风机组件的出风侧对应面积大于所述第二风道的入风口与所述风机组件的出风口对应面积,从而风机组件输出的气流,流通至第一风道的气流量大于流通至第二风道的气流量。
62.可以理解的是,所述第一风道的横截面积大于所述第二风道的横截面积,所述第一风道的进风量大于所述第二风道的进风量;并且由于所述第一风道内第一散热器的散热面积大于所述第二风道内第二散热器的散热面积,使得所述第一风道的换热量大于所述第二风道的换热量,实现半导体空调的性能和功率之间的平衡。
63.可选地,如图1-2所示,所述空调10,包括:
64.风扇15,设置于所述第一风道13和第二风道14的入风口;
65.控制组件16,与所述风扇15连接,用于控制所述风扇15的转速。
66.在本公开实施例中,所述空调,包括:风扇和控制组件;
67.所述风扇可设置于所述第二容置腔内,且所述风扇的出风侧朝向所述第一风道和所述第二风道的入风口。
68.所述第二容置腔的侧壁上形成有进风口,在所述风扇的作用下,将外部空气从所述进风口吸入所述半导体空调内,并经过所述风扇输出至所述第一风道和第二风道的入风口,形成所述第一风道和第二风道内流通的气流。
69.由于所述半导体换热片的制热面朝向所述第一风道,制冷面朝向所述第二风道;在所述半导体换热片通入直流电后,第一风道内流通的气流与所述半导体换热片的制冷面进行热交换,使得第一风道输出冷风;第二风道内流通的气流与所述半导体换热片的制热面进行热交换,使得第二风道输出热风。
70.所述控制组件可设置于所述第二容置腔内,所述控制组件与风扇连接,通过所述
控制组件控制所述风扇的转速,从而调整所述半导体空调的进风量。
71.在一些实施例中,所述空调,包括:
72.第一风扇,位于所述第一风道内;
73.第二风扇,位于所述第二风道内;
74.控制组件,与所述第一风扇和所述第二风扇连接,用于控制所述第一风扇和/或所述第二风扇的转速;其中,所述第一风扇的转速大于所述第二风扇的转速。
75.在本公开实施例中,所述第一风扇可设置于所述第一风道内,在所述第一风扇的作用下,第一风道内流通的气流与所述半导体换热片的制热面进行热交换。
76.所述第二风扇可设置于所述第二风道内,在所述第二风扇的作用下,第二风道内流通的气流与所述半导体换热片的制冷面进行热交换。
77.所述控制组件与所述第一风扇和所述第二风扇连接;通过所述控制组件控制所述第一风扇和/或第二风扇的转速,使得第一风扇的转速大于所述第二风扇的转速,从而使得第一风道的进风量大于第二风道的进风量。
78.可以理解的是,可通过调整第一风扇和第二风扇的转速,达到调整所述第一风道和所述第二风道的进风量的效果。
79.如此,在所述第一风道的进风量大于所述第二风道的进风量的基础上,由于所述第一风道内第一散热器的散热面积大于所述第二风道内第二散热器的散热面积,使得所述第一风道的换热量大于所述第二风道的换热量,实现半导体空调的性能和功率之间的平衡。
80.可选地,所述第一散热器的散热面积大于或等于所述第二散热器的散热面积的1.5倍。
81.在本公开实施例中,考虑到半导体换热片的性能,为了平衡半导体空调的性能和功率,可通过调整所述第一散热器和所述第二散热器的大小,使得所述第一散热器的散热面积大于或等于所述第二散热器的散热面积的1.5倍。
82.可选地,所述空调,包括:
83.第一出风口,与所述第一风道连通;
84.第二出风口,与所述第二风道连通,第一出风口和所述第二出风口所在平面与所述半导体换热片所在平面之间的距离小于或等于200mm。
85.在本公开实施例中,所述空调,包括:第一出风口和第二出风口;
86.所述第一出风口和所述第二出风口可设置于所述壳体的同一侧壁上,所述第一出风口与所述第一风道连通,用于输出所述第一风道内流通的气流;所述第二出风口与所述第二风道连通,用于输出所述第二风道内流通的气流。
87.所述第一出风口和所述第二出风口之间可设置有隔板。可以理解的是,由于所述第一出风口输出的是第一风道内流通的热风,所述第二出风口输出的是第二风道内流通的冷风,为了保证所述第一出风口输出的热风与所述第二出风口输出的冷风互不影响,可在所述第一出风口和所述第二出风口之间设置隔板,以将所述第一出风口输出的热风和所述第二出风口输出的冷风隔离开。
88.考虑到经过所述半导体换热片换热之后的气流在传输至所述第一出风口和/或所述第二出风口的过程中可能存在温度变化,例如,经过半导体换热片的制冷面制冷后的气
流可能会出现温度回升的情况。
89.本公开实施例可将所述第一出风口和所述第二出风口所在平面与所述半导体换热片之间的距离小于或等于200mm,从而使得经过所述半导体换热片换热之后的气流在传输至所述第一出风口和/或所述第二出风口的过程中的温度变化减小。
90.可选地,所述第一出风口和所述第二出风口设置于所述壳体的不同侧壁。
91.在本公开实施例中,可将所述第一出风口和所述第二出风口设置于所述壳体的不同侧壁上,从而减少所述第一出风口输出的热风与所述第二出风口输出的冷风之间的相互影响。
92.可选地,如图3所示,图3是根据一示例性实施例示出的一种半导体空调的结构示意图三。所述第一散热器131的体积和所述第二散热器141的体积相同;
93.所述第一散热器131和所述第二散热器141上分别形成有多个散热翅片,且所述第一散热器131内多个散热翅片的间距小于所述第二散热器141内多个散热翅片的间距。
94.在本公开实施例中,所述第一散热器的体积和所述第二散热器的体积相同,即所述第一散热器的横截面积、长度和所述第二散热器的横截面积、长度相同。
95.所述第一散热器和所述第二散热器上分别形成有多个散热翅片,且所述第一散热器内多个散热翅片的间距小于所述第二散热器内多个散热翅片的间距。
96.可以理解的是,由于所述第一散热器内多个散热翅片的间距小于所述第二散热器内多个散热翅片的间距,在所述第一散热器的体积和所述第二散热器的体积相同的情况下,所述第一散热器内散热翅片的数量大于所述第二散热器内散热翅片的数量,使得所述第一散热器单位体积内的换热面积大于所述第二散热器单位体积内的换热面积,从而使得第一散热器的换热量大于所述第二散热器的换热量。
97.需要说明的是,散热器内多个散热翅片之间的间距对所述散热器造成的空气阻力有影响;多个散热翅片之间的间距越小,对应的空气阻力越大。可根据第一散热器和所述第二散热器的换热量,确定所述第一散热器和所述第二散热器内多个散热翅片的间距;并确定出所述第一散热器和所述第二散热器对应的空气阻力,从而确定风扇的工作档位。
98.这里,所述风扇将外部空气从所述进风口吸入所述半导体空调内,并经过所述风扇输出至所述第一风道和第二风道的入风口,形成所述第一风道和第二风道内流通的气流。因此所述风扇需要能够克服所述半导体换热片、所述第一风道和所述第二风道的空气阻力。
99.可选地,如图4所示,图4根据一示例性实施例示出的一种半导体空调的结构示意图四。所述第一散热器131的横截面积和所述第二散热器141的横截面积相同,所述第一散热器131的长度大于所述第二散热器141的长度。
100.在本公开实施例中,由于所述第一散热器的横截面积和所述第二散热器的横截面积相同,所述第一散热器的长度大于所述第二散热器的长度,所述第一散热器的体积大于所述第二散热器的体积;所述第一散热器的换热面积大于所述第二散热器的换热面积;从而使得第一散热器的换热量大于所述第二散热器的换热量。
101.可选地,所述第一散热器内的多个散热翅片之间形成的散热通道的延伸方向与所述第一风道内的气流方向平行;
102.所述第二散热器内的多个散热翅片之间形成的散热通道的延伸方向与所述第二
风道内的气流方向平行。
103.在本公开实施例中,所述第一散热器和所述第二散热器上包括有多个散热翅片,并且第一散热器内的多个散热翅片之间形成散热通道,所述第二散热器内多个散热翅片之间形成散热通道;所述散热通道用于供所述第一风道、所述第二风道内气流流通。
104.所述散热通道的延伸方向与所述第一风道、所述第二风道内的气流方向平行。可以理解的是,为了保证空气能够更顺畅的在所述散热通道内流通,与所述散热翅片进行热交换,所述散热通道的延伸方向应与第一风道、第二风道内空气流通方向平行。
105.可选地,如图1-4所示,所述空调10,包括:
106.过滤组件17,设置于所述壳体11的进风口处,对流通至所述第一风道13和所述第二风道14的空气进行过滤。
107.在本公开实施例中,所述空调,还包括:过滤组件;
108.所述过滤组件可设置于所述壳体的进风口,利用所述过滤组件,对流通至所述第一风道和所述第二风道的空气进行过滤,以滤除空气中的颗粒灰尘,从而降低第一风道和第二风道输出的气流内的灰尘浓度,提升用户的使用体验。
109.所述过滤组件可包括:过滤网。
110.可以理解的是,所述壳体的进风口处可固定连接有过滤网框,所述过滤网框内固定连接有过滤网。
111.这里,所述过滤网可为空气过滤无纺布,一方面具备透气度,能够减小风阻;另一方面,又不影响过滤效率。
112.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本发明的其它实施方案。本技术旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
113.应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
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