[发明专利]一种可再生半导体湿度调控装置及其运行方法

说明书

本发明公开了一种可再生半导体湿度调控装置，包括PN结、第一基板翅片换热器、第一风机、第二基板翅片换热器、第二风机、半导体控制器、湿度传感器以及开关电源。本发明通过PN结半导体帕帖尔冷效应产生冷量对表面干燥涂覆材料进行降温，平衡其吸附热，提高表面干燥涂覆材料的吸湿效率和吸湿能力；利用PN结在通入反向电流后冷热端互换，使得PN结两侧基板翅片换热器交替处于除湿与再生状态，除湿的同时对表面涂覆材料进行加热，实现材料的再生再利用。相比于现有技术，本发明显著提高除湿能力及效率；具有设备简单、无需压缩机优势，尤其适用于小空间及对湿度控制精度较高的领域；实现干燥剂吸湿能力的快速再生。

技术领域

本发明涉及除湿设备领域，尤其涉及一种半导体湿度调控装置及其运行方法。

背景技术

随着经济的发展和生活水平的不断提高，人们对于工作和生活的舒适性要求也越来越高。在我国很多区域，存在周期性的高湿气候，例如华东地区的梅雨季节及华南地区的回南天，给人民生活生产带来极大不便，利用除湿设备及除湿材料有效降低环境湿度，成为一个亟需解决的问题。

评价一种除湿方式的优劣主要从除湿效率、除湿量、能耗、是否环保等方面进行综合考虑。目前的除湿手段主要有主动除湿和被动除湿，主动除湿利用除湿设备主动降低空气湿度，被动除湿利用干燥剂缓慢除湿。市场上的除湿机主要有冷冻式除湿机、转轮除湿机、电渗透除湿机和半导体除湿机，其中半导体除湿机结构简单可靠、设备易于小型化、应用场景较为丰富、设备维护方便。但现有的半导体除湿设备直接利用半导体制冷片产生低于露点的温度使空气中的水分凝结，达到除湿的目的，此方式能耗高、效率低，一定程度上限制了其使用范围；现有的传统蒸汽压缩式制冷除湿方式，由于有着压缩机等复杂部件，存在装置复杂、使用维护成本较高、装置难以小型化、使用场景有限等缺点；现有的被动除湿方式，利用干燥吸附材料吸附空气中水分，达到缓慢除湿的效果，此方式除湿效率低，除湿材料除湿能力利用不充分，且除湿材料无法再生。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种能耗低、效率高、干燥材料可再生、设备简单的湿度调控装置，在各种场合都能方便使用。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是：1、改善现有半导体除湿设备能耗高，效率低的缺点；2、避免除湿装置复杂、维护成本高、使用范围受限的问题；3、避免除湿剂利用不充分，无法回收的问题；4、提供一种高效率、高除湿能力、经济性高、湿度控制精度高的能够实现吸湿材料再生的除湿装置。

为实现上述目的，本发明提供了一种可再生半导体湿度调控装置，包括PN结、第一基板翅片换热器、第一风机、第二基板翅片换热器、第二风机、半导体控制器、湿度传感器；所述PN结包括P型半导体、N型半导体、多个导流条，所述多个导流条连接于P型半导体和N型半导体两端，构成第一PN结端和第二PN结端；

所述第一基板翅片换热器与所述第一PN结端相连，传导所述第一PN结端产生的热量或冷量；所述第二基板翅片与所述第二PN结端相连，传导所述第二PN结端产生的热量或冷量；

所述第一风机的一端为第一进风口，另外一端与所述第一基板翅片换热相连；所述第二风机的一端为第二进风口，另外一端与所述第二基板翅片换热器相连；

所述第一基板翅片换热器和所述第二基板翅片换热器涂覆表面干燥剂；

所述半导体控制器包括输出端、传感器输入端口、辅助输出端口；所述输出端与所述第二PN结端两端相连，所述传感器输入端口通过导线与所述湿度传感器相连，所述辅助输出端口与所述第一风机和所述第二风机相连；

所述湿度传感器检测空气湿度并将检测值发送至所述半导体控制器；所述半导体控制器根据所述湿度传感器的检测值控制所述PN结工作的电流方向。

进一步地，所述可再生半导体湿度调控装置还包括电源开关，通过导线与所述半导体控制器的输入端相连。