半导体热管空调装置的制作方法

专利名称:半导体热管空调装置的制作方法
本实用新型涉及一种用于住宅、办公室、飞机、车、船上的空气温度调节装置，特别适用于有直流电源供电和不能污染的场所。
传统的机械压缩式空调装置，其结构复杂，体积大，效率较低，一般不能直接用于直流电源供电，也不能用于严禁污染的场所。
本实用新型的目的在于提供一种结构简单，热效率高，没有污染，交直流电源都能使用的空调装置。
本实用新型是在半导体热管电冰箱发明专利(专利申请号为85103275)的基础上，经过改进，设计出一个热量转换器，以代替机械压缩机、致冷器、管路、阀门、过滤器及散热器所组成的热量转换器，本实用新型的热量转换器是用P型半导体和N型半导体串并联、并且通过与直流电源(也可以用经过整流的交流电源)相连的双极双投开关使之改变极性，构成致冷或致热作用的热量变换器件，再以焊接或粘结方法与中低温盒式重力热管相连，组成热量转换器。其热管外型为长方立体盒形，高为20mm～150mm，长为80mm～200mm，宽为30mm～80mm，热管外部装传热片，对风冷式散热片为水平结构，对水冷式为垂直结构，热管内部可以开槽或加筋，以增大散热面积和增强工质回流作用，热量变换器件的外面也装有传热片。
用这种半导体热管式的热量转换器为主要部件的空调装置与公知的机械压缩式空调装置相比，其结构简单，维修方便，如果作成家用冷热风两用风扇，体积小巧，制造费用也低；由于采用热管传递热量，因此效率高、节约能源；另外，由于半导体热管热量转换器可以用直流电源供电，没有污染，所以用在车船、飞机、潜艇上尤为安全方便。
现结合附图对本发明的实施例作进一步的详细描述图1半导体热管空调装置的结构图图2带有水箱和空调的四功能组合机结构图图3内部加筋的重力热管(用垂直散热片)图4热量转换器图5半导体热管冷热风空调机电路图图6半导体热管四功能机电路图图中1、塑料外壳9、双极双投开关17、降压变压器2、中间隔板10、调温器18、开关3、铝合金热管11、交直流变换器19、整流二极管4、电风扇12、水箱20、滤波电容器5、热量变换器件13、开关21、降压变压器6、传热片14、整流二极管22、热量变换器件7、电风扇15、滤波电容器23、滤波二极管8、散热片16、滤波二极管本实用新型的结构是在长方形塑料外壳(1)上装有中间隔板(2)，在隔板(2)上装有带水平散热片(8)(见图1)的铝合金热管(3)，在热管(3)的后面装有电风扇(4)，隔板中间有圆孔，孔中的热管底部焊接或粘接半导体热量变换器件(5)，热量变换器件(5)下面是铝合金传热片(6)，传热片(6)做成圆弧形或者圆筒形或者作成长短不同的传热片排列成圆弧形，热量变换器件(5)与传热片(6)组成热量转换器(见图4)，传热片(6)的后面装有另一电风扇(7)；双极双投开关(9)用来改变热量变换器件(5)的极性。(10)为调温器，(11)为交直流变换器。
半导体热管空调装置的工作过程如下(见图5)将开关(13)闭合，接通电源，降压变压器(17)将220伏电压降低到所需电压，经整流二极管(14)整流，再经电容器(15)和滤波二极管(16)滤波，即获得直流电。然后经双极双投开关(9)接至热量变换器件(5)，当开关(9)向左闭合时，热量转换器件(5)上端致冷，下端致热，由图1中电风扇(7)吹出暖风。当开关(9)向右闭合时，热量转换器件(5)上端致热，下端致冷，由电风扇(7)吹出是冷风，热管散热片的热量由小风扇(4)吹出窗外，故可做为小型冷热风两用机，也可做为空调器。M1和M2为电风扇的电动机，可采用交直流电动机，由应用场合电源的方便而定。温度高低的调节可由调温器(10)改变半导体热量变换器件(5)中半导体并联支路的多少和风扇(7)的转速来完成。
本实用新型还可以与半导体热管电冰箱组合在一起，构成一个即可以冷藏物品、供给热水、暑天送冷风，冬天送暖气的四功能组合机。如图2所示。这样多功能组合机的结构会更加合理简化，冷藏箱和空调装置的热管可以共用一个水箱(12)，夏天两者共用时，会使水箱供应的热水量增加冬天两者共用时，水箱内的水可以长期不换，如果冬天需用温水，只要将空调部分电路断开即可，这种冰箱空调多功能组合机节能效果比较显著。
半导体热管四功能机电路图如图6所示，其工作过程如下当开关(18)闭合时，经变压器(21)降压，二极管(19)整流，电容器(20)和二极管(23)滤波，获得直流电，使冰箱热量变换器件(22)一端致冷，另一端致热，致冷端在冰箱内部经传热片吸收冰箱内热量，使箱内温度迅速下降，以冷藏物品。致热端在水箱内经热管传热片将热量迅速散入水箱中的水中，以供给热水，故水箱既能冷藏物品，又能供给热水。J和RJ是温度控制继电器，当冰箱内温度下降至整定的规定温度时，常闭触头RJ断开，J线圈失电，其触头J向上闭合(开始工作时向下闭合)，变压器原绕组圈数增至最多，次绕组感应电压立即减小，使水箱的热量变换器件(22)的工作电流减小至小的维持电流，以维持冰箱室内的冷藏温度，因此，冰箱所消耗的功率大大降低，温度控制继电器所控制的温度，可以随用户需要进行调节。
当开关(13)闭合时，冷热风两用机电路接通，经变压器(7)降压，二极管(14)整流，电容器(15)和滤波二极管(16)滤波，获得直流电供给半导体热管冷热风空调机的热量变换器件(5)使其一端致冷，一端致热，当双极双投开关(9)反向闭合时，热量变换器件(5)连接的直流电源极性亦相反，使热量变换器件(5)致冷和致热端亦随之改变，以达到热天供给冷风，而冷天供给暖气。由于冷热风机部分的热管是安装在水箱内，只用一个风扇(7)即可(M是此电风扇的电动机，可以是交流也可以是直流电动机，视需要而定)。
权利要求
1.一种由热量转换器、电风扇、空气滤清器及调温器等构成的空气温度调节装置，其特征在于热量转换器是由带有传热片(6)的一组半导体热量变换器件(5)和外面带有散热片(8)，内部可以开槽或加筋的中低温盒式重力热管(3)组成。
2.根据权利要求
1所述的半导体热管式空气温度调节装置，其特征在于热量变换器件(5)与中低温盒式重力热管(3)的连接采用焊接或粘接。
3.根据权利要求
1所述的半导体热管式空气温度调节装置，其特征在于热量变换器件(5)是由正负极可以反接的串并联的P型和N型半导体元件构成。
4.根据权利要求
1所述的半导体热管式空气温度调节装置，其特征在于中低温盒式重力热管(3)的外型为长方立体盒形，高为20mm至150mm，长为80mm至200mm，宽为30mm至80mm，热管内充以工质，例如丙酮。
5.根据权利要求
1所述的半导体热管式空气温度调节装置，其特征在于传热片(6)可以作成圆弧形或圆筒形或作成长短不同的传热片(6)排列成圆弧形。
6.根据权利要求
1所述的半导体热管式空气温度调节装置，其特征在于热管(3)和散热片(8)由铝合金压铸而成。
专利摘要
本实用新型是一种用半导体热管制成的空调装置，适用于住宅、办公室、特别适用于直流电源供电和严禁污染的车船、飞机等场所，该设备热效率高，如果制成小型冷热风两用风扇，结构简单，造价低。该装置是用P型和N型半导体元件串并联、并且通过与直流电源(也可用经过整流的交流电源)相连的双极双投开关使之改变极性构成致冷或致热作用的热量变换器件，并与重力热管相连组成热量转换器，再配以电风扇、调温器则制成该新型的空调器。
文档编号F24F5/00GK86203770SQ86203770
公开日1987年7月8日 申请日期1986年6月13日
发明者刘第塏 申请人:刘第塏