点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0025]如图1所示，本实施例的超声雾化的混合散热型热电制冷制热一体箱，其包括由保温层5及内嵌的储液换热夹层6而围成的中空箱体，保温层5起到隔热保温的作用。箱体外下方放置交直流转换电源19及电动泵9，内置换热器17和风扇置于箱体内部上方，夕卜置换热器15、散热器12、风扇11、热电片I和超声雾化器4置于箱体外部上方。
[0026]内嵌的储液换热夹层6被隔板分为左右两个空腔，两个空腔分别与泵9的进出口相连。两个空腔于箱体上部同内置换热器和外置换热器通过管路串联，和下部的泵9形成储热液体的循环回路。利用液体对流换热能力强于气体以及热容较大，使得制冷片下端的热量或冷量能被迅速带走，并将热量或冷量存储了储液换热夹层6中。储液换热夹层6中的储热液体能够通过壁面同箱体内部空气发生热传递，并且可以将热量或冷量存储在储热液体中。储热换热夹层6中可以设计一定形状的流道，来引导内部流体的流动，避免空腔中发生不必要的流体热对流。
[0027]连接外置换热器15的管道上引出一个自动开关的单向阀14，使得当系统暂停加热或制冷时，泵停止加压，在外部气压的作用下，单向阀14打开，使得位于外置换热器15内部的液体能够自动流回储液换热夹层6的右空腔内。而当系统工作时，由于泵的加压，使得单向阀14关闭，储热液体重新流入外置换热器15内。从而避免了在系统不工作时储热液体中的热量或冷量经热电片和散热片流失。
[0028]散热器12和其两侧的风扇11以及右侧雾化器4所在的腔室形成一个四周密闭但左右两端开口的风道，风道两端的进出口分别为2和13。在制冷时，雾化器4将水3雾化成雾气，雾气随风扇形成的气流一起将由热电片I上端通过接触传递给散热器12的热量带走，从而引入了水的相变换热，强化了散热器表面的传热，降低了制冷片热端的温度，提高了制冷效率；制热时，雾化器不工作，以防止散热器12结冰。
[0029]热电片I利用电流方向的改变，使得热电片的冷、热端对换，并结合上述系统，从而实现一个箱体既可制冷又可制热。
[0030]本方案中，由电源19供给系统直流电源，泵9将储液换热夹层6中右侧的储热液体泵至左侧，并加压使液体流经外置换热器15获得热电片I下端的热量或冷量。储热液体再经内置换热器17由风扇16来加热或冷却内部存储空腔7，最后经储液换热夹层的右侧回到泵内形成换热循环。制冷时，控制器10控制热电片I下端制冷，上端产热。上端产生的热量经散热器12由风扇11形成的气流带走。且气流由入口 2通过雾化室，将雾化室中由超声雾化器4将水3雾化所生成的雾气混合带入散热器12中加强散热效果。制热时，热电片上端制冷，下端制热，工作流程同制冷时相仿，只是雾化器不工作。箱体由隔热材料层5包裹绝热，温度由传感器8感知后经控制器10控制。其特征在于:热电片I通过电流流经方向的转变而使得冷热端交换，从而实现既可制冷又可制热；使用超声雾化器2将气流加湿从而在散热器12表面引入相变换热，增强散热效果，使得制冷时能够将热电片热端维持在相对较低的温度，从而提高热电片制冷效率；制热时，利用热电片自身热效率大于I的特性，相比纯电阻加热方式更为节能；箱体内嵌储液换热层，能加强箱内加热或制冷效果，减少控制器反复启动系统；综合利用气体、液体的对流换热以及水的相变换热，提高了系统的制冷制热效果。
[0031]通过理论分析和实验还发现，该方案中，气体与液体混合传热方式能够有效提高换热的效果，提高系统的工作效率。并且由于储液换热夹层的存在使得箱体的温度一致性较好，温度波动较小。同时可以将热电片的下端直接同外置换热器一体制造，让储热液体直接接触热电片下端，能进一步提高换热效率。
[0032]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种混合散热型热电制冷制热一体化装置，其基于热电片实现制冷制热的一体化，其特征在于，该装置包括: 内部具有存储空腔的装置本体，其外周设置有保温层(5)，且该保温层(5)与本体外壁之间的间隙形成换热夹层￠)，用于作为换热液流动的夹层，且该夹层通过隔板被分为两个腔体，并分别与用于泵送换热液的泵(9)连接； 设置在所述本体外的第一换热器(15)和设置在所述本体的存储空腔内的第二换热器(17)，其中所述第一换热器(15)的出口与第二换热器(17)的入口通过管路连通，且该第一换热器(15)入口与所述两个腔体中的第一腔体连通而第二换热器(17)的出口与所述两个腔体中的第二腔体连通，从而使得所述两换热器、分隔的两个腔体与所述泵(9)形成储热液体的循环回路；以及 热电片(I)，其一端贴附设置在所述第一换热器(15)外壁面上，通电后该一端制冷或制热，从而可将产生的热量或冷量传递到第一换热器(15)上，并进而通过该第一换热器(15)内流动的换热液进行换热并在流经所述第二换热器(17)时将其换热至所述存储空腔内，实现制冷或制热。
2.根据权利要求1所述的一种混合散热型热电制冷制热一体化装置，其中，所述热电片(I)的另一端设置散热器(12)，该散热器(12)包括风道，且该风道两端的风口设置有风扇，从而可在该风道内产生气流以用于将所述热电片(I)另一端产生的热量或冷量带走。
3.根据权利要求2所述的一种混合散热型热电制冷制热一体化装置，其中，所述风道一端的风扇外部设置有雾化器(4)，用于将水雾化成雾气，并随该风扇形成的气流进入散热器风道以将由热电片(I)在该端传递给所述散热器(12)的热量带走。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种混合散热型热电制冷制热一体化装置，其中，所述两换热器连通的管路上引出设置有一个自动开关的单向阀(14)，其可在暂停加热或制冷且泵停止加压时，在外部气压的作用下被打开，从而使第二换热器内部的换热液可回流至与其连接的空腔内，而在泵加压时被关闭，使得换热液重新流入第二换热器(17)内。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的一种混合散热型热电制冷制热一体化装置，其中，所所述第二换热器外周设置有风扇(16)，通过该风扇(16)形成的气流将该第二换热器内部流动的储热液体的热能传递给箱体内部气体。
【专利摘要】本实用新型公开了一种混合散热型热电制冷制热一体化装置，包括：内部具有存储空腔的装置本体，其外周设置有保温层，与本体外壁之间的间隙形成换热夹层，该夹层通过隔板被分为两个腔体，并分别与用于泵送换热液的泵连接；设置在本体外的第一换热器和设置在存储空腔内的第二换热器，两换热器、分隔的两个腔体与泵形成储热液体的循环回路；以及热电片，其一端贴附设置在第一换热器外壁面上，从而可将产生的热量或冷量传递到第一换热器上，并进而通过该第一换热器内流动的换热液进行换热并在流经第二换热器时将其换热至存储空腔内，实现制冷或制热。本实用新型的装置可以实现高效的制热制冷一体化。
【IPC分类】F25B29-00, F25B21-02
【公开号】CN204313523
【申请号】CN201420636203
【发明人】方海生, 蒋志敏, 张莹莹, 赵超杰, 蔡轲
【申请人】华中科技大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年10月29日