[发明专利]一种半导体除湿装置

说明书

本发明公开了一种半导体除湿装置，包括：冷端散热器、半导体制冷片、隔板、水槽、风扇、热端散热器和壳体。隔板从水平方向将壳体隔离为冷凝区和散热区，冷凝区和散热区之间通过设置在隔板上的通风孔连通。在位于冷凝区的壳体上部开设有进风口，在位于散热区的壳体顶部开设有出风口。半导体制冷片布置在隔板中，半导体制冷片的冷端连接冷端散热器，半导体制冷片的热端连接热端散热器，冷端散热器和热端散热器固定在隔板的两侧。风扇布置在热端散热器的上方与出风口之间，水槽布置在冷端散热器的下方，水槽内设有雾化排水装置。本发明能够解决现有半导体除湿装置除湿效率低、结构复杂和排水难的技术问题，除湿效率高、结构简单，能够实现智能排水。

技术领域

本发明涉及除湿设备领域，尤其是涉及一种应用于船舶等湿热环境下的变频器半导体除湿装置。

背景技术

船舶变频器内IGBT、电容和电抗器等器件长期运行会产生大量热量，并且船舶内部空气湿度较大，高湿度是引起电力电子器件失效的最主要因素之一。当环境温度发生变化时，变频器可能发生凝露，导致电路板和端子排等组件发生短路，危害设备的安全运行。现有的船舶半导体除湿装置主要以安装加热器为主，利用加热片对柜内空气进行加热，通过安装加热器提高柜内温度降低变频器内的相对湿度，这种方法并没有从根源上解决变频器内湿度过高的问题。由于柜内高温度环境中的水蒸气一直停留在空气中，当变频柜内温度降低时，相对湿度较高的空气将产生凝露，附着在柜内电气元件的表面，危害设备安全运行。柜内环境温度升高，也会影响变频器的正常工作。

在现有技术中，与本发明最为接近的有如下技术方案：

现有技术1为无锡利日能源科技有限公司于2013年10月1日申请，并于2014年01月01日公开，公开号为CN103490288A的中国发明专利申请《半导体除湿器》。该申请公开的半导体除湿器包括机壳，机壳内安装有半导体制冷器件，半导体制冷器件的冷端位于机壳内的冷凝室内，并与冷凝室内的导冷片相连接，冷凝室开有进风口，导冷片下方设置有贮水盒，半导体制冷器件的热端位于机壳内的散热室内，并与散热室内的散热片相连接，散热室内还设置有风机，并开有出风口。这种结构的缺点是，散热器热端和散热器冷端位于一个腔体，整个系统只有一条风道。待处理的湿空气经进风口流入系统，在风扇的作用下全部流经散热器冷端，经冷凝除湿后的空气由风扇作用循环进入散热器热端，凝结后的水滴入水槽中。该方案当风扇流量较大时，湿空气流经半导体制冷片冷端时速度较快，湿空气不能充分冷凝。而当风扇流量较小时，热端散热能力不足，导致半导体内部蓄热，半导体制冷能力下降。

现有技术2为国网江西省电力公司上饶供电分公司、国家电网公司于2015年12月15日申请，并于2016年03月02日公开，公开号为CN105375370A的中国发明专利申请《一种智能除湿装置》。该申请公开的智能除湿装置包括外盖、主壳体、铝铜复合散热组件、散热风扇、冷凝片、半导体制冷片、通风风扇、电源模块、水槽等。通风风扇布置在冷端散热器的上部，给散热器提供待处理的湿空气，散热风扇布置在热端散热器下部，给散热器提供冷却风。该智能除湿装置虽然在主壳体的内部设置散热PCB板，但依然没有实现冷凝区和散热区的隔离。同时，待处理的湿空气由风扇的作用从上向下流经冷凝片，经除湿后再流出系统。散热风扇布置热端散热器下方，从下往上给散热器提供冷却风。该方案散热区出风口位于进风口附近，导致待除湿空气温度升高，并且经冷凝除湿后的空气未得到充分利用，造成能量浪费，降低了除湿性能。而且需要用到两台风扇，导致系统所需的物理空间和能耗增大。

此外，现有技术还存在如下缺点：

(1)现有半导体除湿器的散热器冷端表面比较平整，湿空气冷凝后形成的液态水容易附着在散热器的表面形成水膜，积水无法及时排出，从而导致湿空气与散热器冷端的对流换热热阻较大，大大降低了除湿性能。

(2)现有半导体除湿器的制冷片只与散热器冷端的中间接触，热量向制冷片传递过程中热阻较大，导致散热器两端的温度较高，不利于散热器的凝露。