[实用新型]模块化便携式半导体空调

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种便携式空调产品，特别涉及一种，将半导体制冷技术、冷热分隔技术，水冷相变热吸收技术，模块化产品技术，等诸多技术相结合的一种空调产品，属于制冷空调技术领域。

背景技术

空调的笨重一直是为人诟病的痛点，也决定了它无法适用于任何炎热环境的生活与工作中。现如今，半导体材料的发展日新月异。轻巧简便的模式又成为了时代与社会的新宠。于是我们为了切合时代发展的需要，结合最新的半导体制冷技术和精巧的外观结构，改良以往笨重的空调，使其达到轻巧简便好用的时代要求，填补便携式空调的空白。使人们在炎热环境中的生活更加便捷舒适。

热电制冷是具有热电能量转换特性的材料，在通过直流电时具有制冷功能，由于半导体材料具有最佳的热电能量转换性能特性，所以人们把热电制冷称为半导体制冷。半导体制冷是建立于塞贝克效应、拍尔帖效应、汤姆逊效应、焦耳效应、傅立叶效应共五种热电效应基础上的制冷新技术。其中，塞贝克效应、帕尔贴效应和汤姆逊效应三种效应表明电和热能相互转换是直接可逆的，另外两种效应是热的不可逆效应。

如附图1所示，热电对是由半导体材料组成的。热电对有两条分别由P型半导体和N型半导体制成的电偶臂。电偶臂的两端均存在汇流条，又称为层压汇流条，是一种多层层压结构的功率模块电连接部件，可以连接多个电路的电力分配处。由N、P型材料组成一对热电偶，当热电偶通入直流电流后，因直流电通入的方向不同，将在电偶结点处产生吸热和放热现象，称这种现象为珀尔帖效应。上端从外界吸热；下端从向外界放热。利用多个这样的热电偶就能够制成一个如图1中所示的热电制冷电堆，将其接通电源后，利用多种传热器件使其热端不断的散热，从而保持一定温度。将热电堆接入装置中，冷端吸热降温从而达到了对工作环境制冷的目的。

P型半导体，也称为空穴型半导体。P型半导体即空穴浓度远大于自由电子浓度的杂质半导体，导电性主要依靠价带中的空穴；N型半导体，也称电子型半导体，自由电子浓度远大于空穴浓度的杂质半导体，以电子导电为主的半导体。因此从微观的角度看，当接通直流电源后，在冷端接头的电流方向为由n到p，P型半导体中的空穴向离开冷端接头的方向移动，接头处的电子成为自由电子， 电子移动在P型半导体中留下了空穴，形成了电子—空穴对。这些自由电子进入N型半导体后，在通过接头处释放能量。但是这部分释放的能量远远不及电子—空穴对所吸收的能量，同理P型半导体中也会出现相似的情况。因此最终的接头出成为冷端，通过吸热来达到制冷的作用。

模块化设计，简单地说就是将产品的某些要素组合在一起，构成一个具有特定功能的子系统，将这个子系统作为通用性的模块与其他产品要素进行多种组合，构成新的系统，产生多种不同功能或相同功能、不同性能的系列产品。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：将半导体制冷技术、冷热分隔技术、水冷相变热吸收技术、模块化产品技术等诸多技术相结合，成为一种创新小型便携式半导体制冷空调。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下。

一种模块化便携式半导体空调，其特征在于，包括半导体制冷片(7)、水冷壁(5)、冷端翅片(8)、风机(6)、导热管(11)、水箱(10)、水泵(4)和利用相变原理的水降温装置(12)、锂电池(1)、保险管(2)、遥控开关(3)、控温器(9)；水冷壁(5)与半导体制冷片(7)热端相贴，水泵与水冷壁通过导管相连接，水冷壁和水箱通过导管相连接，水箱再与水泵通过导管连接，水泵、水箱和水冷壁构成一个水路循环；水泵能够把水冷壁吸收热量之后的水送入水箱当中，进而把水箱里温度较低的水送入水冷壁中，继续吸收热端产生的热量。同时，水箱还设有另一循环管路，由导热管进行循环，另一循环管路的导热管嵌套在利用相变原理的水降温装置(12)中，实现对另一循环管路导热管中水的降温。另一循环管路导热管中已经有了一定温度的水箱里的水进入利用相变原理的水降温装置进行水热量的释放，将水的热量传递给利用相变原理的水降温装置里的相变储能材料，利用相变储能材料的相变消耗掉水中的热能，再将释放热能之后的水送回水箱之中，继续新一轮的循环；半导体制冷片(7)的冷端设有冷端翅片(8)，冷端翅片(8)上还设有风机(6)，使得半导体制冷片(7)冷端的冷气能够由风机(6)吹出；锂电池(1)通过保险管(2)与遥控开关(3)连接，遥控开关(3)分别和水泵(4)、半导体制冷片(7)、风机(6)连接，控温器(9)分别和半导体制冷片的冷端、遥控开关连接，用于温度的控制。