[发明专利]一种二氧化碳热电过冷器

说明书

技术领域

本发明属于热电过冷器技术领域，具体涉及一种二氧化碳热电过冷器。

背景技术

能源短缺和环境污染成为制约社会和经济发展的两大问题。对于制冷空调行业，CFCs、HCFCs和HFCs等制冷剂的广泛使用是造成臭氧破坏和温室效应问题的主要原因。国际社会出台相应政策法规以削减或替代常规高GWP或非零ODP制冷剂。因此，自然工质CO₂由于其节能环保、安全可靠等优点，重新引起了人们的广泛关注。

CO₂的临界压力高达7.38MPa，临界温度仅为31.1℃，导致其放热过程线在临界点之上，为跨临界循环。CO₂是最具潜力的制冷剂，适用于各种制冷空调系统。然而，由于CO₂运行压力较高、节流损失大，造成其效率低于常规制冷剂系统，循环效率低于传统制冷循环，限制其推广应用。CO₂制冷系统有待进一步改进和优化。

CO₂跨临界制冷系统更适用于环境较低的地区，对于气候温暖或炎热的地区，CO₂跨临界制冷系统的效率明显降低。目前我国的CO₂制冷应用还处于起步阶段，并且我国大部分地区夏季炎热，同样也会面临效率较低的问题。因此，迫切需要新的技术来改变这种现状。

发明内容

本发明的目的在于解决上述的技术问题而提供一种二氧化碳热电过冷器，此热电过冷器采用半导体制冷技术，由于帕耳贴效应，通电即制冷，并且工作无噪音、稳定可靠。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种二氧化碳热电过冷器，包括热电冷却模块，所述热电冷却模块的上侧面贴合有二氧化碳管路，所述热电冷却模块的下侧面贴合有风冷散热模块或水冷散热模块。

所述二氧化碳管路采用多孔扁管。

所述风冷散热模块包括风冷热沉以及设在所述风冷热沉下方的风扇。

所述水冷散热模块为水冷管路。

本实用新热电过冷器采用半导体制冷技术，由于帕耳贴效应，通电即制冷，并且工作无噪音、稳定可靠，明显提升了制冷系统的性能，制冷量也得到了提高，制冷剂采用自然工质CO₂。CO₂的GWP为1，ODP为0，安全无毒不可燃、廉价易获取，是环境友好的制冷剂，大大缓解了温室效应，环保优势明显。

附图说明

图1是本发明的风冷式二氧化碳热电过冷器的结构示意图；

图2是本发明的水冷式二氧化碳热电过冷器的结构示意图；

图3是本发明的二氧化碳热电过冷器应用系统原理图。

具体实施方式

下面，结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明，但本发明并不局限于所列的实施例。

实施例1，如图1所示，一种二氧化碳热电过冷器，包括热电冷却模块1，所述热电冷却模块的上侧面贴合有二氧化碳管路2，所述热电冷却模块的下侧面贴合有风冷散热模块。

所述热电冷却模块1由若干对热电偶N、P构成，连接电源装置5，为现有技术结构。根据帕耳贴效应，当电流流过热电冷却模块，在热电冷却模块的冷端产生制冷效应，在热电冷却模块的另外一段发生制热效应。

其中，所述风冷散热模块包括风冷热沉4以及设在所述风冷热沉下方的风扇3。所述二氧化碳管路2具有二氧化碳进入端21以及流出端22，用于二氧化碳的进入与流出进行过冷。

由于CO₂压力高，因此适合用微通道结构的换热装置，用于CO₂自一端流入，到另一端流出。采用微通道换热器有很多优点：1.强化换热；2.减小制冷剂的充灌量；3.承压能力强；4.结构紧凑，以铝代铜，重量轻；5.良好的耐腐蚀性；6.易于回收处理等。

优选的，所述CO₂热电过冷器的二氧化碳管采用多孔扁管，多孔扁管的水力直径较小，因此其承压能力大大提高。这样的结构还有一个优势，即二氧化碳管的换热通道壁面能够和热电冷却模块的热电片紧密贴合，如果是圆形通道就很难贴合。

其中，所述的多孔扁管为微通道扁管，其内部轴向方向具有多个均匀布置的孔径微小的制冷剂通道，通道间相互封闭，可以采用铝材质制作而成。

其中，风扇3和风冷热沉4是用来帮助维持恒定温度的，在电流流过热电模块1时，由于帕尔贴效应，会吸收二氧化碳管路2中二氧化碳的热量，从而实现二氧化碳的过冷。