[发明专利]以自来水为吸热储能介质的半导体制冷空调系统

说明书

技术领域

本发明属于半导体空调技术领域，具体涉及一种以自来水为吸热储能介质的半导体制冷空调系统。

背景技术

目前广泛使用的家用空调，都是机械压缩机式空调，它是用压缩机将易挥发的氟利昂蒸发和冷凝产生热能的交换，通过两种状态的转换实现室内外热能的交换。这种空调明显存在以下问题，其一，氟利昂的使用对大气臭氧层产生的破坏作用，已对人类生存环境造成严重威胁，目前氟利昂R₁₂已被限制使用和生产。其次，压缩机式空调造价高、工作噪声大、结构复杂且不易维修。特别在夏季使用时都将热量排向室外，一方面在室外形成热岛效应，同时造成显著的能源浪费。再者，压缩机式空调机在运转中其蒸发器上往往积存大量污垢，滋生多种病菌且难以清除，因此容易造成对室内空气的二次污染。

针对上述问题，开发无氟节能空调已成为目前空调技术领域的重大课题。半导体制冷片的应用，被认为是制造无氟节能空调最有效的技术方案。基于帕尔帖效应的半导体制冷片用于制冷时，其热端的散热好坏是保证其制冷效果的关键，但由于半导体制冷片的单片厚度一般只有几mm，即冷热面间距仅为几mm，这给散热系统的结构设计带来一定困难，也是半导体空调器实用化的关键之一。目前半导体制冷片使用中的散热方式主要有两种：其一，热端的散热通过散热器直接向空气中散热或再用风扇强化其散热效果。其二，以水为吸热介质，吸收热端热量。前者由于散热效率低，只适合小功率冷却装置采用。后者则因不同的结构设计和工作方式，其散热效果具有显著差异。专利申请号为200610051805.4、发明名称为“电子直接式制冷制热空调”的中国发明专利，其技术特征为以半导体制冷片为制冷器件，设有室内机和室外机，热端的散热通过循环水将热量传向室外散热片由风扇强化散热。该制冷制热空调的主要缺点在于仍然采用传统的分体式结构，结构复杂、耗能大，特别在炎热的夏季，通过有限的水循环向外散热，使用效果难以保证。专利号为02271711.0、发明名称为“分段式半导体空调器”的中国实用新型专利，其特征为整机采用箱式结构，半导体制冷片的热端散热通过风扇吹热端散热器散热。这种结构只能如传统的窗式空调一样使用，散热效率低、耗能大，制冷效果难以保证。

发明内容

本发明所要解决的技术方案在于克服上述半导体制冷空调器的缺点，提供一种结构简单、制冷效果稳定、便于清洁、无环境污染、无噪声污染、不向空间散热、节能效果显著的以自来水为吸热储能介质的半导体制冷空调系统。

解决上述技术问题采用的技术方案是：在支架上设置有电风扇、半导体制冷电源、温控器以及吸热水箱，吸热水箱下部设置有进水管、上部设置安装有电控阀门和泄压阀以及自来水龙头的出水管，在吸热水箱内设置有通过导线与温控器相连接的温度传感器，吸热水箱的外侧面与半导体制冷片的热面联接，半导体制冷片的冷面与下端设置有冷凝水聚集槽的吸热板联接，吸热板与吸热水箱之间的空间设置有隔热层，半导体制冷片通过导线与半导体制冷电源相连接，电控阀门通过导线与温控器相连接、通过导管与热水存储箱相联通，热水存储箱下部设置有放水阀。

本发明的半导体制冷片至少有1片。本发明的吸热板为：与半导体制冷片相联接的表面为平面、迎风面为上下走向相互平行的横截面为锯齿形结构。

本发明的吸热板的迎风面横截面锯齿形结构为每一个齿边长均等的锯齿形结构，齿尖角β为90°～150°，齿高为10～20mm。

本发明的电风扇安装轴的轴线与吸热板上的齿尖所在面的夹角α为30°～70°。

本发明的特点及有益效果是：

1、本发明直接采用自来水系统对半导体制冷片热端产生的热量进行吸收和储存，以日常自然用水实现了对吸热水体的自动更换，冷却系统简单可靠、冷却效率高，故障率极低，节水效果显著。

2、本发明运行中不向空间(系统外)散热，采用热水存储箱收集的热水，同时解决了夏季频繁的洗澡问题，具有显著的节能效果。

3、本发明采用的吸热板和在其斜上方风扇完全暴露在外，不易藏污纳垢且便于擦洗，维护简单。

4、本发明的吸热板采用的上下走向相互平行横截面为锯齿形的结构，增大了热交换面积，又在反射风扇驱动的气流时产生散射作用，使反射的冷风在空间分布更均匀，人体感觉更舒适。

5、本发明运转与否，对正常的自来水使用无任何影响，并且可由吸热水箱提供洗涤热水。

6、本发明安装简单，将吸热水箱和热水存储箱镶嵌在墙壁中，既不占空间，又安全美观，特别适合家庭使用。

附图说明