专利名称：半导体柜式空调的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及家用制冷制热式空调器，特别是一种柜式空调器，尤其是指一种无压缩机，无氟利昂，采用热电致冷技术的半导体柜式空调。
背景技术：
柜式空调器是一种大功率的制冷、制热专用设备，它以制冷、制热功率大，换气量大，制冷、制热快捷而著称，并广泛地应用于办公室、商场、家庭等场所的制冷或制热。但是，目前国内外所生产、使用的柜式空调器，在技术上还存在许多不足之处，其主要表现为1、由于采用了传统的机械化学制冷、制热，其冷却剂均为有氟媒体，严重地污染了室内外的环境，乃至人类生存的环境，形成了一种新的公害。
2、室内外噪音很大，又形成了新的污染源。
3、耗能大，费用偏高，以三匹柜机为例，每小时耗能在3度电左右，可称之为买的起，而用不起。
半导体致冷，也称之为热电致冷，是珀尔贴等著名科学家发现并发明的，最早报道于一百多年前的法国化学周报上。其著名的“珀尔贴效应”、“温差电功势原理”、“珀尔贴系数”等一系列基本理论，为今天半导体致冷技术的发展提供了理论依据。
随着科学技术的不断发展，半导体致冷技术也得到了逐步完善和发展，并开始进入家用电器领域。到目前为止，半导体致冷在家用电器系列产品中，其应用的范围为50L以下的冷藏箱、冷冻箱、酒柜和特种保温箱、饮水机、小型空调等，这些产品的共同特点是1、小功率使用，适用于小的特定环境范围(用途)。
2、大功率使用时，不能连续工作，总处于短时间工作状态。
3、电能(AC、DC)转换为“珀尔贴效应”转换率很低，其DC转换为“珀尔贴效应”最高转换率仅接近68％左右，能效比太低。
由于上述种种原因，到目前为止，国内外还没能将半导体致冷技术应用到大功率的空调上，使得这一领域依旧被机械化学制冷、制热所占据。
发明内容
本实用新型的发明目的是提供一种将半导体致冷技术应用于家用柜式空调器的半导体柜式空调，以解决现有采用机械化学制冷、制热技术的柜式空调器存在的不足之处。
本实用新型采用的技术方案是半导体柜式空调，包括制冷、制热媒介循环总成单元以及相应的电气控制装置，其特征是所述制冷、制热媒介循环总成单元包括风冷式间接制冷热室内机、储剂装置、半导体冷热能制造装置单元、加压装置、热管式风冷散热室外机；风冷式间接制冷热室内机中的盘管散热器分别通过冷媒输送管和冷媒返回管与半导体冷热能制造装置单元中的冷热源制造室连通以构成风冷式间接制冷热循环系统；储剂装置和加压装置分别设置在冷媒返回管和冷媒输送管上；热管式风冷散热室外机中的盘管散热器分别通过气体蒸发管和气体回流管与半导体冷热能制造装置单元中的循环汽化室连通构成循环蒸发散热、散冷系统。
所述半导体冷热能制造装置单元包括固定在一起，至少一个以上的冷热源制造室和两个以上的夹在冷热源制造室上下两侧的循环汽化室以及设置在冷热源制造室与循环汽化室之间至少一个以上的半导体冷热制造组件。
所述半导体冷热制造组件包括至少一块以上的内散热板和一块以上的冷源散热板以及夹在两者之间的热电堆组件。
在内散热板上布置有伸入循环汽化室的内辅助散热片。在冷源散热板上布置有伸入半导体冷热能制造装置单元中的冷热源制造室内的冷源散热片。
本实用新型的电气控制装置可以采用本人于2002年9月10日申请的，申请号为02139607.8的“热电致冷转换电源”和2003年7月29日申请的，申请号为03124706.7的“控制热电致冷中热电堆特性逆变的方法”，按照预设的程序分别向本实用新型的热电堆组件供给工作电源、临界点工作电源以及向风冷式间接制冷热室内机和热管式风冷散热室外机的风机供给电源。还可以采用现有柜机的温度自动检测和控制系统，利用温度传感器按预设程序自动检测温度，控制整机工作。还可以采用现有柜机的带红外线遥控装置的多功能显示系统，按照预设的程序自动或人工调整，改变整机工作状态和显示整机工作状态。
本实用新型的工作原理是当电源与电网接通后，由于风冷式间接制冷热室内机、储剂装置、半导体冷热能制造装置单元、加压装置构成的风冷式间接制冷热循环系统中冷媒的温度没有达到预设的温度，专用转换电源立即进入工作状态，向热电堆组件提供标准工作电源。这时热电堆组件所产生吸热现象(冷能)和放热现象(热能)同步分别被风冷式间接制冷热循环系统中的冷媒和由热管式风冷散热室外机与半导体冷热能制造装置构成循环蒸发散热、散冷系统中的冷媒所吸收并在各自的系统中循环。
热电堆组件的放热现象(热能)通过半导体冷热制造组件的传递作用，迅速使循环汽化室内的气体温度升高，压力增大。载有相对高温的高压气体迅速沿气体蒸发管上升，进入热管式风冷散热室外机进行热交换；当相对温度下降，压力下降之后，又迅速沿气体回流管下降至循环汽化室，经再次和不间断地再次升温，再次加压，形成了一个热管和盘管散热技术相结合的不间断的循环蒸发散热系统，直至循环汽化室内的冷媒温度低于环境温度为止。
热电堆组件的吸热现象(冷能)通过半导体冷热制造组件的传递作用，迅速将冷能传导给风冷式间接制冷热循环系统中的冷媒，与冷媒载体进行热交换。由于加压装置的强制作用，载有冷能的冷媒载体通过冷媒输送管迅速进入风冷式间接制冷热室内机中的盘管散热器进行热交换，同步将冷能输送给预设环境范围或用途，达到制冷的目的。然后冷媒又迅速通过冷媒返回管进入储剂装置内作以停留，然后再迅速返回到半导体冷热能制造装置单元中的冷热源制造室，进行再次载能，再次交换，再次循环，形成了一个冷能被强制进行循环的风冷式间接制冷热循环系统，直至特定的环境范围或用途达到预设的温度标准为止。
当温度自动检测和控制系统按预设程序指令热电致冷转换电源停止正常供电，转入待机状态(临界点工作状态)时，风冷式间接制冷热室内机和热管式风冷散热室外机的风机停止工作，仅有半导体冷热能制造装置单元和加压装置、储剂装置进行临界点工作，为再次开机启机储备交换能源，直至储剂装置达到预设的温度标准后全部停机，并依次进行无限期的循环。当特定的环境范围(用途)需改变工作方式，需要热能时，只要按一下遥控装置或手动装置即可完成，本实用新型就可按上述相反的热交换程序进行循环工作。
本实用新型与机械化学制冷的柜式空调器相比，在功率、换气量、使用范围、环境温度完全相同的情况下，可比机械化学制冷、制热方式节能40％左右。
图1是本实用新型的结构原理图；图2是本实用新型所述半导体冷热能制造装置单元的结构示意图；图3是本实用新型所述热管式风冷散热室外机的工作原理图；图4是本实用新型所述加压装置的工作原理示意图；图5是本实用新型所述储剂装置的外观示意图；图6是本实用新型所述储剂装置局部剖视图。
具体实施方式
如图1所示的半导体柜式空调，包括制冷、制热媒介循环总成单元以及相应的电气控制装置，制冷、制热媒介循环总成单元包括风冷式间接制冷热室内机1、储剂装置2、半导体冷热能制造装置单元3、加压装置4、热管式风冷散热室外机5；风冷式间接制冷热室内机1中的盘管散热器11分别通过冷媒输送管6和冷媒返回管7与半导体冷热能制造装置单元3中的冷热源制造室31连通构成风冷式间接制冷热循环系统；储剂装置2和加压装置4分别设置在冷媒返回管7和冷媒输送管6上；热管式风冷散热室外机5中的盘管散热器51分别通过气体蒸发管8和气体回流管9与半导体冷热能制造装置单元3中的循环汽化室32连通构成循环蒸发散热、散冷系统。
风冷式间接制冷、制热室内机1含有盘管散热器11和风机12。
热管式风冷散热室外机5含有盘管散热器51和风机52。
电气控制装置包括本人于2002年9月10日申请的，申请号为02139607.8的“热电致冷转换电源”101、现有柜机的温度自动检测和控制系统102和现有柜机的带红外线遥控装置的多功能显示系统103。
热电致冷转换电源101按照预设的程序分别向热电堆组件33供给工作电源、临界点工作电源以及向风冷式间接制冷热室内机1和热管式风冷散热室外机5的风机12、52供给电源。温度自动检测和控制系统102利用温度传感器按预设程序自动检测温度，控制整机工作。带红外线遥控装置的多功能显示系统103，按照预设的程序自动或人工调整，改变整机工作状态和显示整机工作状态。
如图2所示，半导体冷热能制造装置单元3包括固定在一起，至少一个以上的冷热源制造室31和两个以上的夹在冷热源制造室31上下两侧的循环汽化室32以及设置在冷热源制造室31与循环汽化室32之间至少一个以上的半导体冷热制造组件33。
半导体冷热制造组件33包括至少一块以上的内散热板34和一块以上的冷源散热板35以及夹在两者之间的热电堆组件36。
内散热板34与冷热源制造室31之间有密封胶圈37。
在内散热板34上布置有伸入循环汽化室32的内辅助散热片341。在冷源散热板35上布置有伸入冷热源制造室31内的冷源散热片351。
在冷热源制造室31和循环汽化室32上均设有真空加剂管38。
在冷热源制造室31上连有冷媒返回管7和冷媒输送管6，在循环汽化室32上连有气体蒸发管8和气体回流管9。
如图3所示，随着循环汽化室32内的气体温度升高，压力增大。载有相对高温的高压气体迅速沿气体蒸发管8上升，进入热管式风冷散热室外机5中的盘管散热器51内，在风机52的作用下，与外界空气进行热交换；当相对温度下降，压力下降之后，又迅速沿气体回流管9下降至循环汽化室32，经再次和不间断地再次升温，再次加压，形成了一个热管和盘管散热技术相结合的不问断的循环蒸发散热系统，直至循环汽化室32内的冷媒温度低于环境温度为止。
如图4所示，冷热源制造室31内的载有冷能的冷媒载体，在加压装置4的强制作用，通过冷媒输送管6迅速进入风冷式间接制冷热室内机1中的盘管散热器11进行热交换，同步将冷能输送给预设环境范围或用途，达到制冷的目的。
加压装置4至少为一台直流、小功率、低噪声流程泵，如图5和图6所示，储剂装置2包括一个由真空保温层21、发泡保温层22和外壳23构成封闭式的储剂室和用于固定储剂室的托板24。冷媒返回管7与真空保温层21内连通，真空加剂管25也与真空保温层21内连通。
冷媒通过冷媒返回管7进入储剂装置2的真空保温层21内作以停留，然后再迅速返回到半导体冷热能制造装置单元3中的冷热源制造室31，进行再次载能，再次交换，再次循环，形成了一个冷能被强制进行循环的风冷式间接制冷热循环系统，直至特定的环境范围或用途达到预设的温度标准为止。
权利要求1.半导体柜式空调，包括制冷、制热媒介循环总成单元以及相应的电气控制装置，其特征是所述制冷、制热媒介循环总成单元包括风冷式间接制冷热室内机(1)、储剂装置(2)、半导体冷热能制造装置单元(3)、加压装置(4)、热管式风冷散热室外机(5)；风冷式间接制冷热室内机(1)中的盘管散热器(11)分别通过冷媒输送管(6)和冷媒返回管(7)与半导体冷热能制造装置单元(3)中的冷热源制造室( 31)连通；储剂装置(2)和加压装置(3)分别设置在冷媒返回管(7)和冷媒输送管(6)上；热管式风冷散热室外机(5)中的盘管散热器(51)分别通过气体蒸发管(8)和气体回流管(9)与半导体冷热能制造装置单元(3)中的循环汽化室(32)连通。
2.根据权利要求1所述的半导体柜式空调，其特征是所述半导体冷热能制造装置单元(3)包括固定在一起，至少一个以上的冷热源制造室(31)，两个以上的夹在冷热源制造室(31)上下两侧的循环汽化室(32)以及设置在冷热源制造室(31)与循环汽化室(32)之间的至少一个以上的半导体冷热制造组件(33)。
3.根据权利要求2所述的半导体柜式空调，其特征是所述半导体冷热制造组件(33)包括至少一块以上的内散热板(34)和一块以上的冷源散热板(35)以及夹在两者之间的热电堆组件(36)。
4.根据权利要求3所述的半导体柜式空调，其特征是在内散热板(34)上布置有伸入循环汽化室(32)的内辅助散热片(341)。
5.根据权利要求3或4所述的半导体柜式空调，其特征是在冷源散热板(35)上布置有伸入冷热源制造室(31)内的冷源散热片(351)。
6.根据权利要求1所述的半导体柜式空调，其特征是所述加压装置(4)至少为一台流程泵。
7.根据权利要求1所述的半导体柜式空调，其特征是所述储剂装置(2)包括一个由真空保温层(21)、发泡保温层(22)和外壳(23)构成的封闭式的储剂室和用于固定储剂室的托板(24)，冷媒返回管(7)与真空保温层(21)内连通，真空加剂管(25)也与真空保温层(21)内连通。
专利摘要半导体柜式空调，包括制冷、制热媒介循环总成单元以及相应的电气控制装置，其特征是制冷、制热媒介循环总成单元包括风冷式间接制冷热室内机、储剂装置、半导体冷热能制造装置单元、加压装置、热管式风冷散热室外机；风冷式间接制冷热室内机中的盘管散热器分别通过冷媒输送管和冷媒返回管与半导体冷热能制造装置单元中的冷热源制造室连通构成风冷式间接制冷热循环系统储剂装置和加压装置分别设置在冷媒返回管和冷媒输送管上；热管式风冷散热室外机中的盘管散热器分别通过气体蒸发管和气体回流管与半导体冷热能制造装置单元中的循环汽化室连通构成循环蒸发散热、散冷系统。与机械化学制冷的柜式空调器相比，节能40％左右。
文档编号F25B21/02GK2677833SQ200420034898
公开日2005年2月9日 申请日期2004年1月13日 优先权日2004年1月13日
发明者李烨, 刘少平 申请人:李烨, 刘少平