专利名称：集成电子热泵式空调系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种空气调节装置，具体涉及一种应用半导体致冷芯片组 件的集成电子热泵式空调系统。
技术背景目前，致冷与空调在工业、商业、民用及日常生活中得到了十分广泛的应 用，已成为现代社会不可缺少的重要技术。在致冷与空调技术中，致冷系统均 以氟利昂为致冷剂，这种以氟利昂为致冷剂的空调产品满足不了环境保护的需 要氟利昂破坏大气臭氧层，对人类的生存环境有一定的破坏和影响，同时， 氟利昂空调致冷效率低，成本昂贵，控制难以做到精确，影响了空调产品整体 性能的进一步提升。在未来的二三十年内，以氟利昂为致冷剂的传统空调产品，必将退出空调 致冷的历史舞台。因此，大力开展致冷及相关技术的研究，开发生产经济、适 用的绿色产品，对传统空调产品进行技术升级，成为现代社会和家庭的普遍渴 求，也是我国空调产业发展方向和社会发展的必然要求。 发明内容本实用新型所要解决的技术问题是解决上述现有技术存在的问题，而提 供一种节能、高效、安全、经济、适用、控制精确、保护环境和人类身体健康、 极大提升整机品质和技术性能的集成电子热泵式空调系统。本实用新型采用的技术方案是这种集成电子热泵式空调系统由集成电子
热泵组、室内机、室外散热器及循环泵、电磁阀、连接管道组成，集成电子热 泵组由多个半导体致冷芯片和多个换能箱相间平行排列紧贴集成化连接组成， 即换能箱、半导体致冷芯片、换能箱、半导体致冷芯片、换能箱、半导体致冷 芯片……依次排列连接固定，半导体致冷芯片一边紧贴的换能箱与室内机、循 环泵连接连通，构成室内循环通道，半导体致冷芯片另一边紧贴的换能箱与室 外散热器、循环泵连接连通，构成室外循环通道。 上述技术方案中，换能箱为鳍片式换能箱。上述技术方案中，室内循环通道的鳍片式换能箱相互串联后与室内机连通， 室外循环通道的鳍片式换能箱串、并联组合后与室外散热器连通。 上述技术方案中，鳍片式换能箱为鳍片式水箱。上述技术方案中，半导体致冷芯片组件采用专利申请人邓贤金的实用新型 专利申请"大功率半导体热电芯片组件"或采用现有技术湖南晶派电子热泵有限 公司生产的半导体致冷芯片组件(邓贤金的实用新型专利)。上述技术方案中，室外散热器为水媒和风机蒸发散热。本实用新型的集成电子热泵式空调系统应用了一种结构合理、技术先进的电 子热泵组件，即半导体致冷芯片，这种电子热泵组件可采用湖南晶派电子热泵 有限公司生产的系列半导体致冷芯片。半导体致冷芯片具有五大优点1. 无污染，体积小，重量轻，致冷迅速；2. 致冷量能实现真正意义的无级调功输出，安装使用方便；3. 集成式电子热泵式可保持高效低耗的恒温运行；4. 突破了小尺寸型号和规格，釆用集成的大规模大功率致冷芯片。5. 本实用新型完全区别于压縮机式冷媒的空调，无高压，无泄漏，其冷媒
是普通的自来水，经济而安全。本实用新型的集成电子热泵式空调系统其最大特点是多个半导体芯片和换 能箱相间紧贴集成化处理，即换能箱、半导体致冷芯片、换能箱、半导体致冷 芯片、换能箱、半导体致冷芯片……依次排列连接固定，构成集成电子热泵 组，因而对于换能箱来说，能实现一箱两用，相对于分散独立的电子热泵组件， 可省掉半数的换能箱，节能、降耗、高效，本实用新型不仅具有半导体致冷芯 片所具有的一切优点，而且克服了以往半导体致冷芯片的致冷效率低、生产成 本高的缺点。本实用新型的集成电子热泵式空调系统以湖南晶派电子热泵有限 公司生产的系列电子热泵组件为致冷核心，其性价比是其它空调系统无法比拟 的。本实用新型的优点效果是集成电子热泵式空调系统是在热电致冷、程序 数控、新材料等技术高度发展的条件下而产生的最新电子热泵式空调系统。集 成电子热泵式空调系统将热电致冷产生的冷以经济、安全、适用等特点，优化 设计成能量循环的集合体，经济而高效集成电子热泵式空调系统是运用电子 热泵组件的实体。在同等致冷容量下，电子致冷的原材料成本只有传统致冷的 60%;而且在同等条件下，电子致冷的发热效率高出传统致冷二倍以上。内部 设有最佳工况下电流、电压控制，高效率前提下数字智能化控制；操作使用上， 居室的空气调节系统采用了遥控操作。
图1为本实用新型实施例结构示意图图2为图1中A放大图图3为图2中B-B剖视图
图4为半导体致冷芯片组件结构剖视图附图标注说明1——第一闸阀 4——安全阀7——感温器2-5--电控阀 -高位水箱-第二闸阀8——室内机6——压力表9——室外散热器10——第一循环泵11——第二循环泵 12——过滤器15——鳍片式换能箱18——第四闸阀21——半导体热电元件13——防震接头 14——止回阀 16——电子热泵组17——第三闸阀19——上导流板 20——下导流板 22——中层基板具体实施方式
参见图1、图2、图3，这种集成电子热泵式空调系统由集成电子热泵组16、 室内机8、室外散热器9及循环泵10、 11、电磁阀12、连接管道组成，集成电 子热泵组16由多个平行排列紧密连接的电子热泵单元构成，每个电子热泵单元 又由半导体致冷芯片组件和紧贴在半导体致冷芯片组件上的鳍片式换能箱15 组成，半导体致冷芯片组件一边紧贴的鳍片式换能箱与室内机8、循环泵ll连 接连通，构成室内循环通道，半导体致冷芯片组件另一边紧贴的鳍片式换能箱 与室外散热器9、循环泵10连接连通，构成室外循环通道。室内循环通道的鳍 片式换能箱相互串联后与室内机8连通，室外循环通道的鳍片式换能箱串、并 联组合后与室外散热器9连通。鳍片式换能箱15为鳍片式水箱。半导体致冷芯 片组件采用现有技术湖南晶派电子热泵有限公司生产的半导体致冷芯片组件。 室外散热器9使用水媒和风机蒸发散热结构。
如图所示，致冷循环电子热泵组16内具有若干组半导体致冷芯片，而电 子热泵组16是由鳍片式换能箱15分别镶嵌，因此一个电子热泵组具有平行相 间排列多个鳍片式换能箱，工作过程及原理如下(1) 开启，电器控制电路通过检测系统检测为正常，电子热泵式空调系统开 始运行。(2) 冷媒水循环流程因受循环泵ll的作用，冷媒水由鳍片式换能箱输出端 经循环泵ll、止回阀14、电控阀2至室内机8进行能量交换，向室内制冷；再 经第一闸阀1至第二闸阀3、过滤器12进入鳍片式换能箱15冷端进行冷却， 以此循环。(3) 热媒循环流程室外热媒循环同样受第一循环泵10的作用，抽吸冷却后 的热媒液自第一循环泵10经鳍片式换能箱15吸热后热媒经管端至热媒输入管 流向第四闸阀18,经室外散热器9散热，散发电子热泵组16的致冷热能，以 此连接而循环。本实用新型的主要功能部件如下(1) 电子热泵组16:电子热泵组是由高效低耗热电组件(半导体致冷芯片) 和鳍片式换能箱15组成的，配合媒液介质、管路及连接件等组成各应用功能块； 它是本系统的核心部分(电子热泵组件采用湖南晶派电子热泵有限公司生产的 半导体致冷芯片系列产品之一)，其性能优越，输入功率大，制冷效率高，配件 寿命在额定电压条件下工作可达20年以上。(2) 室外散热器9:室外散热器是由喷淋装置和风扇组成，它与电子热泵配合， 以实现致冷时的能量转换即对外散热。室外散热器是采用蒸发式散热机组，依 靠水的蒸发散发热量达到降温。其原理是在有水直接喷淋的湿帘中，通过风机
的抽吸作用，其大量的热量将被蒸发散发掉，从而实现高效冷却的过程。蒸发 式冷却机组的核心部件湿帘为多层波纹纤维叠合物，是科瑞莱蒸发式降温(瑞 典的专利实用新型)技术，它经特殊处理的"多层波纹纤维叠合物"。其特点是 具有良好的吸水性能和通风性能，质地结实、耐水泡浸而不变形耐腐蚀。室外 散热器还可采用廊坊宏田制冷设备有限公司生产的高效冷却水塔。(3) 室内机8:室内机是由金属翅片和风机组成，它连接在电子热泵组的连接 管上，是实现室内致冷的换能装置。室内机可采用国内众多厂家生产用水媒质 的风机盘管机组。(4) 电源及控制系统；电源及控制系统是本系统能够稳定可靠的保障，它联 接有一系列的传感器和一系列电动控制设施，通过程序控制实现精确的自能化 运行。参见图4，这种半导体致冷芯片组件由中层基板22、半导体热电元件21、 上导流板19、下导流板20组成，中层基板22为绝缘材料成型板或绝缘材料浇 注板，中层基板22上具有多个与热电元件大小相吻合的穿孔，穿孔内分别安装 有P型半导体热电元件和N型半导体热电元件2L上导流板19、下导流板20 与中层基板22胶合固定或热压成型连接固定；或者上、下导流板之间直接安装 半导体热电元件21;上述结构的上导流板19与半导体热电元件21上端低温焊 接实现电连接，下导流板20与半导体热电元件2 j下端低温焊接实现电连接， 然后，上、下导流板19、 20采用开槽或切割或印刷电路板腐蚀的方式加工成若 干相互绝缘的若干小块，这些互相绝缘的上、下导流小块与P型半导体热电元 件、N型半导体热电元件连接构成半导体热电芯片的并联或串联或串、并联组 合，上导流板19上面和下导流板20底面陶瓷化处理，生成陶瓷绝缘层A1203，
这种陶瓷化处理可采用哈工大或哈尔滨迪思数控有限责任公司的微弧氧化工 艺。阳极氧化工艺还可采用硫酸阳极氧化或草酸、铬酸阳极氧化。
权利要求1、 一种集成电子热泵式空调系统，其特征在于由集成电子热泵组、室内机、 室外散热器及循环泵、电磁阀、连接管道组成，集成电子热泵组由多个半导体 致冷芯片和多个换能箱相间平行排列紧贴集成化连接组成，半导体致冷芯片一 边紧贴的换能箱与室内机、循环泵连接连通，构成室内循环通道，半导体致冷 芯片另一边紧贴的换能箱与室外散热器、循环泵连接连通，构成室外循环通道。
2、 根据权利要求1所述的集成电子热泵式空调系统，其特征在于换能箱为 鳍片式换能箱。
3、 根据权利要求1所述的集成电子热泵式空调系统，其特征在于室内循环 通道的鳍片式换能箱相互串联后与室内机连通，室外循环通道的鳍片式换能箱 串、并联组合后与室外散热器连通。
4、 根据权利要求2所述的集成电子热泵式空调系统，其特征在于，鳍片式 换能箱为鳍片式水箱。
5、 根据权利要求1所述的集成电子热泵式空调系统，其特征在于室外散热 器使用水媒和风机蒸发散热结构。
专利摘要一种集成电子热泵式空调系统，由集成电子热泵组、室内机、室外散热器及循环泵、电磁阀、连接管道组成，集成电子热泵组由多个平行排列紧密连接的电子热泵单元构成，每个电子热泵单元又由半导体致冷芯片组件和紧贴在半导体致冷芯片组件上的鳍片式换能箱组成，半导体致冷芯片组件两边紧贴的鳍片式换能箱分别与室内机、室外散热器连通，构成室内循环通道和室外循环通道。本实用新型节能、高效、安全、经济、适用，控制精确，保护环境和人类身体健康，技术性能优良。
文档编号F25B21/02GK201021833SQ20062005314
公开日2008年2月13日 申请日期2006年12月15日 优先权日2006年12月15日
发明者勇 王, 邓贤金 申请人:邓贤金