CN203432016U

CN203432016U - 台式便携半导体制冷空调

Info

Publication number: CN203432016U
Application number: CN201320510060.9U
Authority: CN
Inventors: 孙昕田; 李晓川
Original assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Current assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2013-08-20
Filing date: 2013-08-20
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2023-08-20

Abstract

本实用新型提供了一种台式便携半导体制冷空调，包括：主风道由其内部的五块隔板和与四块制冷片的冷端相接触的五块冷却翅片形成蛇形风道组成，使风机引入的风在风道内上下流动，增大了传热面积，不仅降低了空调出风温度，同时也延长了制冷流程，使空调出风温度均匀；制冷片的热端分别与两组水冷板相接触，这样大大提高了制冷片热端的散热效率，同时也提高了制冷效率；风道进口装有风机，风道出口装有温度传感器，以便调节制冷温度。本半导体制冷空调的各个部件合理安置在机箱内，体积小，方便携带，能够应用于多种场合。

Description

台式便携半导体制冷空调

技术领域

本实用新型涉及一种台式便携水冷式热电制冷空调。

背景技术

现有技术的空调在作制冷运行时，低温低压的R22制冷剂气体被压缩机吸入后加压变成高温高压的R22制冷剂气体，高温高压的R22制冷剂气体在室外换热器中放热（通过冷凝器冷凝）变成中温高压的液体（热量通过室外循环空气带走），中温高压的液体再经过节流部件节流降压后变为低温低压的液体，低温低压的液体制冷剂在室内换热器中吸热蒸发后变为低温低压的气体（室内空气经过换热器表面被冷却降温，达到使室内温度下降的目的），低温低压的R22制冷剂气体再被压缩机吸入，如此循环。实现上述功能的空调机不仅自身结构复杂，而且还要分为室内机与室外机，不便于安装，能源浪费大，并且由于制冷剂使用氟利昂会破坏大气层，污染环境。

现有技术的半导体制冷空调主要是针对制冷模块的设计，没有形成一套完整的半导体制冷空调系统，以及相对便携的设计。在已有技术中，半导体制冷空调的散热方式基本以风冷和热管散热为主。风冷散热方式虽然简单方便，但是其效率很低；热管散热无需额外能量来源，但是效率依然较低。就半导体制冷而言，水冷式散热的制冷效果相对比较好。水冷式散热模式下，只要降低冷却水温度便可以大幅度提高制冷效率和效果。现有技术的半导体制冷片的冷量是通过风道壁面直接传递给空气，并且是直通式，换冷有效接触面积小，换冷效率较低。

现有技术因半导体冷端水冷板是一体化结构，不能使每块半导体致冷片的性能充分发挥,再因贴于半导体致冷器冷端的水冷板只有一个进水口和一个出水口，吸热器一体化，靠近进水口的致冷器的热端将水加热后流到靠近出水口的致冷器的热端，使得靠近出水口的致冷器的冷端温度要高于靠近进水口的致冷器的冷端温度，造成整体制冷性能降低。

现有技术中冷端的换热风道短，这就使得空调器的进、出风温差较小，要获得较大的温差和出风量，就要使用较多的半导体致冷器，成本较高，效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种采用了并联水冷板方式散热，提高了制冷效率，方便携带，结构简单，使用方便，热效率高并且节能环保的台式半导体空调器。

为达到上述目的，可以使用以下技术方案:

本实用新型提供了一种台式便携半导体制冷空调,包括：安装在机箱内的主风道，半导体制冷模块，水冷散热模块，温度传感器以及风机，机箱外壳表面安装控制电路并设置了进风口和出风口，水冷散热模块对半导体制冷模块进行散热，电源对半导体制冷模块，水冷散热模块，控制电路以及风机供电，风机安装在主风道的风道进口，通过机箱的进风口将外部的空气吸入半导体制冷模块进行冷却，通过主风道的风道出口从机箱的出风口将冷却的空气送出，温度传感器安装在风道出口，其特征在于：半导体制冷模块包含复数块半导体制冷片和与半导体制冷片对应接触的复数块冷却翅片；主风道内部设置了复数块隔板，并设置了风道进口及风道出口；以及水冷散热模块由两组水冷板，散热水排，散热风扇，循环泵，管路组成；其中，复数块隔板分别交错倾斜的安装在主风道内表面的两侧，主风道的安装有隔板的相对两侧的外表面分别贴有复数块半导体制冷片，为两组半导体制冷片，复数块冷却翅片与两组半导体制冷片的冷端相接触分布在主风道内表面的两侧，并且冷却翅片横截地接触于相邻隔板，复数块隔板与复数块冷却翅片在主风道内形成联通的蛇形风道，两组水冷板的热端通过一路并联的管路连接到散热水排的入水口，散热水排的出水口通过一路管路连接到循环泵的接水口，并从循环泵的出水口连接一路并联的管路分别连接回到两组制冷片水冷板的冷端，形成循环管路。

进一步，半导体制冷片随冷却翅块在主风道表面间隔分布，通过两组半导体制冷片的热端分别与两组水冷板的冷端接触，从而半导体制冷模块连接到水冷散热模块，实现水冷散热模块对两组半导体制冷片的散热。

实用新型的作用与效果

本实用新型所涉及的台式便携半导体制冷空调采用蛇形风道并配合冷却翅片，制冷片间隔分布，故制冷工作时，前级冷端换热器较高的温度不会通过金属直接传导影响到后级冷端换热器，每个换热单元的冷端换热器会有不同的温度，空气在风道中能够逐级进一步降温。在一定的风量和风压下，采用较少的半导体致冷器即可达到较大的进出风温差。采取并联水冷板方式散热，大大提高制冷效率。

附图说明

图1是台式便携半导体制冷空调的整体外观示意图；

图2是台式便携半导体制冷空调的半导体制冷模块结构示意图；

图3是台式便携半导体制冷空调的水冷散热模块连接示意图；

图4是台式便携半导体制冷空调的机箱内部零件位置分布图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型所涉及的一种台式便携半导体制冷空调的实施例的细节作了具体的说明。图1为台式便携半导体制冷空调的整体外观示意图。

如图1所示，台式便携半导体制冷空调100由安装在机箱内的主风道105，半导体制冷模块106，水冷散热模块107，温度传感器108，风机109以及电源110等组成，台式便携半导体制冷空调100的机箱外壳101在上表面上安装了控制电路104并设置了进风口103和出风口102。

通过机箱101的进风口103将外部的空气吸入半导体制冷模块106进行冷却，从机箱101的出风口102将冷却的空气送出，从而达到降低室温的目的。

图2为台式便携半导体制冷空调的半导体制冷模块结构示意图。

如图2所示，主风道105内部设置了五块隔板503和四块冷却翅片602，并设置了风道进口501及风道出口502。风机109安装在风道进口501，温度传感器108安装在风道出口502。外部空气通过设在机箱101的进风口103进入风道进口506之后的流动方向如箭头表示。

五块隔板502分别交错倾斜的安装在主风道105内表面的两侧，四块冷却翅片602安装在主风道内表面的两侧，并且冷却翅片602横截地接触于相邻隔板502，五块隔板502与四块冷却翅片602在主风道105内形成联通的蛇形风道，主风道105的安装有隔板的相对两侧的外表面分别贴有四块半导体制冷片601，为两组半导体制冷片601，半导体制冷片601的冷端分别与冷却翅块602相接触，并使半导体制冷片601随冷却翅块602在主风道105表面间隔分布，两组半导体制冷片601的热端分别与两组水冷板701的冷端接触。半导体制冷模块106连接到水冷散热模块107，实现水冷散热模块106对两组半导体制冷片601的热端的散热。

主风道105采用蛇形风道并配合冷却翅片602，半导体制冷片601间隔分布，故制冷工作时，半导体制冷片601前级冷端换热器较高的温度不会通过金属直接传导影响到后级冷端换热器，每个换热单元的冷端换热器会有不同的温度，空气在风道中能够逐级进一步降温。在一定的风量和风压下，采用较少的半导体制冷片601即可达到较大的进出风温差。

图3为台式便携半导体制冷空调的水冷散热模块连接示意图。

如图3所示，水冷散热模块107由两组水冷板701，管路702，散热水排703，循环泵704，散热风扇组成。两组水冷板701的热端通过一路并联的管路702连接到散热水排703的入水口，散热水排703的出水口通过一路管路702连接到循环泵704的接水口，并从循环泵704的出水口连接一路并联的管路702分别连接回到两组制冷片水冷板701的冷端，形成循环管路，实现水冷散热模块107对半导体制冷片601的散热。

由于两组水冷板701通过并联的方式接入散热水排703，使得进入每个热端水冷板的水温相同，每个热端水冷,701流出的水通过散热水排703进行散热，使每个半导体制冷片601产生的热不会直接影响其它半导体制冷片601，这样大大提高了半导体制冷片601热端的散热效率，同时也提高了制冷效率。

图4为台式便携半导体制冷空调的机箱内部零件位置分布图。

如图4所示，台式便携半导体制冷空调100的控制电路104，主风道105以及安装于主风道105内的半导体制冷模块106，电源110，水冷散热模块107，包括散热水排703，散热风扇以及循环泵704，风机109在机箱内的放置分布。

电源110对安装在机箱101内的半导体制冷模块106，水冷散热模块107，风机109，排热风扇，循环泵704以及控制电路104等供电。

Claims

1.一种台式便携半导体制冷空调,包括：安装在机箱内的主风道，半导体制冷模块，水冷散热模块，温度传感器以及风机，所述机箱外壳表面安装控制电路并设置了进风口和出风口，水冷散热模块对所述半导体制冷模块进行散热，电源对半导体制冷模块，水冷散热模块，控制电路以及风机供电，所述风机安装在所述主风道的风道进口，通过机箱的进风口将外部的空气吸入所述半导体制冷模块进行冷却，通过主风道的风道出口从机箱的出风口将冷却的空气送出，所述温度传感器安装在所述风道出口，其特征在于：

所述半导体制冷模块包含复数块半导体制冷片和与所述半导体制冷片对应接触的复数块冷却翅片；

主风道内部设置了复数块隔板，并设置了风道进口及风道出口；以及

水冷散热模块由两组水冷板，散热水排，散热风扇，循环泵，管路组成；

其中，所述复数块隔板分别交错倾斜的安装在所述主风道内表面的两侧，所述主风道的安装有隔板的相对两侧的外表面分别贴有复数块半导体制冷片，为两组半导体制冷片，复数块冷却翅片与所述两组半导体制冷片的冷端相接触分布在所述主风道内表面的两侧，并且所述冷却翅片横截地接触于相邻隔板，所述复数块隔板与所述复数块冷却翅片在所述主风道内形成联通的蛇形风道，

两组水冷板的热端通过一路并联的管路连接到所述散热水排的入水口，散热水排的出水口通过一路管路连接到所述循环泵的接水口，并从所述循环泵的出水口连接一路并联的管路分别连接回到两组制冷片水冷板的冷端，形成循环管路。

2.根据权利要求1所述的台式便携半导体制冷空调，其特征在于：

其中，所述半导体制冷片随冷却翅块在主风道表面间隔分布，通过所述两组半导体制冷片的热端分别与所述两组水冷板的冷端接触，从而半导体制冷模块连接到所述水冷散热模块，实现水冷散热模块对两组半导体制冷片的散热。