[其他]节能的半导体制冷空气调节器

说明书

本实用新型属生活日用品，普及型家用空气调节器具。

目前尚未见到有关利用半导体的珀尔贴效应，来对室内局部空气进行制冷的有关报导。

在炎热的夏季，人们为改善生活在温度、湿度较高的环境，采用了多种行之有效的手段。但是，目前常见的空气调节器，其使用费较高，无法进入家庭。本实用新型的目的在于利用半导体制冷的许多优点，来制造一种适合于家庭室内局部空气制冷的适用器具，用以改善人们休息，特别是睡眠时的空气环境。

本实用新型根据日常生活中的实际需要，和空气导热不良及空气自然对流换热等特点，利用半导体的珀尔贴效应制成制冷器件——电堆，来实现室内局部空气的降温、降湿的目的。所述室内局部空气。是指相对静止的人体周围的空气，即室内与人体有关的局部空气。假如说通常所述的空气调节器，是对人生活的小环境（室内）进行人为调整和控制的话，那末，本实用新型则是指对室内的局部环境（如床上、蚊帐内等）进行人为的调整和控制。由于对室内局部空气的调整和控制所需能源较少，能以半导体制冷的方式得以实施，而半导体制冷器无噪声的优点更为人们提供了良好的休息、睡眠、学习的环境。

在夏季，主要是由于室内温度高和湿度高而引起人体的不适，要改善这种不适，应对人体周围空气进行控制和调整，即适当降低人体周围空气的温度和湿度。在夏季人体出汗所产生的蒸气压力与空气中蒸气压力之差，决定着人体排汗的蒸发速度与自感舒适程度。因此，空气调节中的湿度调整与控制是很重要的。但是，由于单独调整空气的湿度要耗费较多的能源，故实用中尤其是普及应用中，常利用空气中的蒸汽压力随空气温度的降低而相应降低的特点，来达到降温减湿的目的。

目前我国见于产品的半导体制冷器，制冷功率在几十瓦量级的单级制冷器，其效率约在70％左右，这种类型的半导体制冷器，每分钟可使几百升的空气降低几度，可见，只要合理地利用这些制冷量，就能为人们提供一舒适的环境。在实际使用中采用将制冷器放置在床头人体头部的上方适当部位，而在床沿上面周围设置一有一定高度的床帷。这样，制冷器周围的空气因降温而体积缩小比重增加，开始向下自然流动，这自然流动的冷空气经人体头部向脚部流动，由于床边有一定高度的床帷，这床帷和床头在床上形成一“冷气池”。由于室内空气的对流成因主要取决于空气的温度分布，所以，在“冷气池”中的冷气得以充分利用。可见，由半导体制冷器提供的制冷量，只要大于等于冷气池的热损耗、人体表面散热、人呼吸散热等热量之和即可。同样，这种制冷器也可向以坐姿休息或工作学习的人体头部，输送冷风。此时虽然没有“冷气池”的效果，但也是经济实用的制冷手段。

本实用新型，提出了实现对相对静止的人体周围局部空气调整和控制的方案，大大节约了空调所需的能源，从而能以半导体制冷的形式实施，这样，与常见其他形式的空气调节器相比较，具有噪声小、无机械磨损、寿命长、不需制冷剂、体积小、造价低、使用费低、易批量生产并可逆运行（即制热）等优点。有广阔的普及应用前景。

图1给出了本实用新型的应用实例的主视图。

图2是图1A向的局部视图。

图3是电气原理图。

在图1中：〔1〕为床，〔2〕为床头，〔3〕为枕头，〔4〕为床帷，〔5〕为固定支杆，〔6〕为电源，〔7〕为调节开关，〔8〕为蛇皮管，〔9〕为散热板，〔10〕为半导体电堆，〔11〕为冷板，〔12〕为固定板，〔13〕为冷凝露接受器。

在图2中：〔14〕为集    液杯（在图1中为使图面清楚省去未画出），〔15〕为吸液芯（在图1中也未画出）。

在图3中：〔16〕为电源变压器，〔17〕为全波整流器，〔18〕为LC滤波器。

下面结合说明书附图1、2、3进一步说明本实用新型的实施例。半导体电堆〔10〕的制冷功率选在30～50瓦即可满足一般要求，在实施中选用国产CH1－12703型单级陶瓷制冷器件，其名义制冷功率为33瓦，制冷温差最大可达50℃，工作电流3.3A，工作电压12.5V，尺寸为39×39×5〔mm〕³。散热板〔9〕和冷板〔11〕用铝板加工成宜于散热（冷）的实用形状，它们和半导体电堆〔10〕的连接应满足导热和绝缘两个条件，通常可采用氧化铝板或加垫绝缘薄膜以及在它们之间的间隙中塗导热用硅油等手段来达到目的。冷凝露接受器〔13〕可用薄铝板制成。它用来收集由冷板〔11〕滴下的冷凝露液并把这些液体引向集液杯〔14〕内，再由吸液芯〔15〕吸到散热板〔9〕上面，靠散热板〔9〕的热量蒸发。冷凝露接受器〔13〕、集液杯〔14〕和吸液芯〔15〕的设置完成了冷凝露液的收集与蒸发，是十分必要的，实施中通常将冷凝露接受器〔13〕制成中间高两边低的形状，以利于液体流向两端的集液杯〔14〕，而吸液芯〔15〕应该足够大，它通常由纺织物制成。应该指出，由于冷板〔11〕制冷的空气要通过冷凝露接受器〔13〕徐徐下落，故冷凝露接受器〔13〕上必须有导冷气网栅。固定板〔12〕用塑料制成。蛇皮管〔8〕可用一定强度和内孔直径（用以引进电源线）的金属蛇皮管制成。它主要用于支撑和调节冷板〔11〕等的空间位置。电源〔6〕内装有如图3所示的，由降压用变压器〔16〕、半导体二极管式全波整流器〔17〕以及由电容C、电感L组成的LCπ型滤波器〔18〕组成的半导体电堆用电源。调节开关〔7〕如图3所示连接，既能减少电能损耗又可兼作电源总开关用。固定支杆〔5〕、蛇皮管〔8〕以及电源〔6〕的连接应能满足使用要求，特别指出，电源变压器〔16〕的安装应能保证噪声（铁芯的交流哼声）最小。用纺织物制成的床帷〔4〕与两个床头〔2〕（应是不通气的床头）和床板褥子构成了冷气池，床帷〔4〕与床头〔2〕的连接可采用尼龙搭扣较为方便。冷气池的设置可大大节约制冷所需的能源。本实用新型所属的制冷器，还可以安装在写字台或沙发、椅子的上方，以实现对正在休息、学习着的人体周围的空气进行控制和调整。制冷器的工作还可以用定时器加以控制。