[实用新型]一种热管增效的双级半导体除湿机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种空气除湿装置，特别是一种利用热管增效的双级半导体除湿机构。

背景技术

在现今社会的工业生产和日常生活中，除湿装置在空气干燥度有要求的特殊场合得到了广泛应用。其主要原理是冷凝除湿，即当湿空气遇到低于露点温度的冷壁面时产生凝结水，使空气含湿量和相对湿度降低，实现对空气的除湿。常规除湿装置大多采用蒸汽压缩式制冷技术来冷却空气进行除湿，但是压缩制冷系统管路复杂，体积大，成本高。半导体制冷除湿技术结构简单，寿命长，成本低得到了广泛应用，但是受制于半导体制冷效率和冷热端面导热热阻的限制，其除湿效率不高。将热管利用于半导体制冷除湿技术是提高其除湿效率的有效途径之一。

中国专利(CN105098622A)所述一种制冷型电柜除湿器，将热管散热器连接于半导体制冷片的热端加速散热，但是热管散热器将热量直接排放到环境中，没有加以再次利用，能量利用率有限。中国专利(CN204757220U)所述一种带热管的半导体除湿装置，将热管制成S型，一端贴附于半导体制冷片冷端，另一端安装于风道中，热管的作用主要起传递半导体制冷片冷端冷量的作用。虽然可以实现空气的冷却和复温共用一个风道，但是考虑到热管导热热阻的存在，对除湿效率的提高并无帮助。

因此，针对现有技术上存在的这些不足，本实用新型提出了一种利用热管增效的采用双级半导体制冷元件的除湿技术新途径。

半导体制冷元件在冷端吸收热量产生制冷效果，并在热端放出热量。半导体制冷器有传统机械式制冷无法比拟的优点,如结构简单、尺寸小、重量轻、价格低廉、工作中无噪声、制冷速度快、使用寿命长，易于维护等。在本实用新型中，采用双级半导体制冷元件，在相同换热面积和工作状态情况下，相比较于常规单级半导体片可以提供更大的冷量和更高的制冷效率，这对提高系统除湿效率有明显效果。再加之热管换热器本身工作原理和结构的特殊性，使得本实用新型可以充分利用热管换热器的冷端和热端，可以进一步提高系统除湿效率。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，本实用新型的目的在于提供一种热管增效的双级半导体除湿机构，能够在使用双级半导体制冷技术提高整体除湿效率的同时，利用热管工作特性，充分使用冷凝除湿后干空气的温度，使得湿空气在冷凝段和干空气在复温段分别得到预冷和预热，提高系统内部热量和冷量的使用率，再加之双风机可动态控制调节空气处理量，进一步提高整体除湿效率。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种热管增效的双级半导体除湿机构，包括吸风口6、吸风机7、热管9、热管冷端换热器8、热管热端换热器5、风道10、半导体制冷元件12、半导体冷端换热器11、半导体热端换热器3、排风机2、排风口1和接水盘4；所述吸风机7设于吸风口6处，热管冷端换热器8和热管热端换热器5设于风道10内并分别连接在热管9的冷热端，半导体冷端换热器11与半导体制冷元件12的冷端连接，半导体热端换热器3与半导体制冷元件12的热端连接，接水盘4设于半导体冷端换热器11下方，排风机2设于排风口1处；所述风道10为具有一定硬度的材料围栏而成的具有单一进口和出口的单通道风道，风道入口处为吸风口，风道出口处为排风口，风道10走向形状与布置形式要使得内部空气分别依次流动经过吸风口6、吸风机7、热管冷端换热器8、半导体冷端换热器11、热管热端换热器5、半导体热端换热器3、排风机2和排风口1；空气经过吸风机7增压后进入风道10，与热管冷端换热器8换热初步被冷却后，输送至半导体冷端换热器11进行冷凝除湿，除湿后的干空气经过热管热端换热器5初步升温，再与半导体热端换热器3换热复温后，由排风机2增压后经过排风口1排出，在半导体冷端换热器11处降温凝结的水落入接水盘4后排出。

所述半导体制冷元件12为双级半导体制冷元件，通过控制半导体制冷元件7的电输入参数，使得半导体制冷元件7分别处于最大制冷量工况或最大制冷效率工况或一般工况。

所述双级半导体制冷元件的核心部件为一个及以上数量的一次成型双级半导体制冷片组，通过串联、并联、串并联方式连接；或所述双级半导体制冷元件的核心部件为两个单级半导体制冷片贴合连接。

所述双级半导体制冷元件的冷热端面分别与半导体冷端换热器，半导体热端换热器贴合连接，所述双级半导体制冷元件的冷热端面均涂有导热硅脂。