專利名稱：集成電子熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空氣調(diào)節(jié)裝置，具體涉及一種應(yīng)用半導體致冷芯片組件的 集成電子熱泵式空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，致冷與空調(diào)在工業(yè)、商業(yè)、民用及日常生活中得到了十分廣泛的應(yīng) 用，已成為現(xiàn)代社會不可缺少的重要技術(shù)。在致冷與空調(diào)技術(shù)中，致冷系統(tǒng)均 以氟利昂為致冷劑，這種以氟利昂為致冷劑的空調(diào)產(chǎn)品滿足不了環(huán)境保護的需 要氟利昂破壞大氣臭氧層，對人類的生存環(huán)境有一定的破壞和影響，同時， 氟利昂空調(diào)致冷效率低，成本昂貴，控制難以做到精確，影響了空調(diào)產(chǎn)品整體 性能的進一步提升。
在未來的二三十年內(nèi)，以氟利昂為致冷劑的傳統(tǒng)空調(diào)產(chǎn)品，必將退出空調(diào) 致冷的歷史舞臺。因此，大力開展致冷及相關(guān)技術(shù)的研究，開發(fā)生產(chǎn)經(jīng)濟、適 用的綠色產(chǎn)品，對傳統(tǒng)空調(diào)產(chǎn)品進行技術(shù)升級，成為現(xiàn)代社會和家庭的普遍渴 求，也是我國空調(diào)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向和社會發(fā)展的必然要求。 發(fā)明內(nèi)容-
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，而提供--種節(jié)能、高效、安全、經(jīng)濟、適用、控制精確、保護環(huán)境和人類身體健康、極 大提升整機品質(zhì)和技術(shù)性能的集成電子熱泵式空調(diào)系統(tǒng)。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這種集成電子熱泵式空調(diào)系統(tǒng)由集成電子熱泵
組、室內(nèi)機、室外散熱器及循環(huán)泵、電磁閥、連接管道組成，集成電子熱泵組 由多個半導體致冷芯片和多個換能箱相間平行排列緊貼集成化連接組成，即換 能箱、半導體致冷芯片、換能箱、半導體致冷芯片、換能箱、半導體致冷芯片…… 依次排列連接固定，半導體致冷芯片一邊緊貼的換能箱與室內(nèi)機、循環(huán)泵連接 連通，構(gòu)成室內(nèi)循環(huán)通道，半導體致冷芯片另一邊緊貼的換能箱與室外散熱器、 循環(huán)泵連接連通，構(gòu)成室外循環(huán)通道。
上述技術(shù)方案中，換能箱為鰭片式換能箱。
上述技術(shù)方案中，室內(nèi)循環(huán)通道的鰭片式換能箱相互串聯(lián)后與室內(nèi)機連通， 室外循環(huán)通道的鰭片式換能箱串、并聯(lián)組合后與室外散熱器連通。 上述技術(shù)方案中，鰭片式換能箱為鰭片式水箱。
上述技術(shù)方案中，半導體致冷芯片組件采用專利申請人鄧賢金的發(fā)明專利 申請"大功率半導體熱電芯片組件"或采用現(xiàn)有技術(shù)湖南晶派電子熱泵有限公司 生產(chǎn)的半導體致冷芯片組件(鄧賢金的發(fā)明專利)。
上述技術(shù)方案中，室外散熱器為水媒和風機蒸發(fā)散熱。
本發(fā)明的集成電子熱泵式空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用了一種結(jié)構(gòu)合理、技術(shù)先進的電子熱 泵組件，即半導體致冷芯片，這種電子熱泵組件可采用湖南晶派電子熱泵有限 公司生產(chǎn)的系列半導體致冷芯片。半導體致冷芯片具有五大優(yōu)點
1. 無污染，體積小，重量輕，致冷迅速；
2. 致冷量能實現(xiàn)真正意義的無級調(diào)功輸出，安裝使用方便；
3. 集成式電子熱泵式可保持高效低耗的恒溫運行；
4. 突破了小尺寸型號和規(guī)格，采用集成的大規(guī)模大功率致冷芯片。
5. 本發(fā)明完全區(qū)別于壓縮機式冷媒的空調(diào)，無高壓，無泄漏，其冷媒是普
通的自來水，經(jīng)濟而安全。
本發(fā)明的集成電子熱泵式空調(diào)系統(tǒng)其最大特點是多個半導體芯片和換能箱 相間緊貼集成化處理，即換能箱、半導體致冷芯片、換能箱、半導體致冷芯片、 換能箱、半導體致冷芯片……依次排列連接固定，構(gòu)成集成電子熱泵組，因 而對于換能箱來說，能實現(xiàn)一箱兩用，相對于分散獨立的電子熱泵組件，可省 掉半數(shù)的換能箱，節(jié)能、降耗、高效，本發(fā)明不僅具有半導體致冷芯片所具有 的一切優(yōu)點，而且克服了以往半導體致冷芯片的致冷效率低、生產(chǎn)成本高的缺 點。本發(fā)明的集成電子熱泵式空調(diào)系統(tǒng)以湖南晶派電子熱泵有限公司生產(chǎn)的系 列電子熱泵組件為致冷核心，其性價比是其它空調(diào)系統(tǒng)無法比擬的。
本發(fā)明的優(yōu)點效果是集成電子熱泵式空調(diào)系統(tǒng)是在熱電致冷、程序數(shù)控、 新材料等技術(shù)高度發(fā)展的條件下而產(chǎn)生的最新電子熱泵式空調(diào)系統(tǒng)。集成電子 熱泵式空調(diào)系統(tǒng)將熱電致冷產(chǎn)生的冷以經(jīng)濟、安全、適用等特點，優(yōu)化設(shè)計成 能量循環(huán)的集合體，經(jīng)濟而高效集成電子熱泵式空調(diào)系統(tǒng)是運用電子熱泵組 件的實體。在同等致冷容量下，電子致冷的原材料成本只有傳統(tǒng)致冷的60%; 而且在同等條件下，電子致冷的發(fā)熱效率高出傳統(tǒng)致冷二倍以上。內(nèi)部設(shè)有最 佳工況下電流、電壓控制，高效率前提下數(shù)字智能化控制；操作使用上，居室 的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用了遙控操作。


圖1為本發(fā)明實施例結(jié)構(gòu)示意圖
圖2為圖1中A放大圖
圖3為圖2中B-B剖視圖
圖4為半導體致冷芯片組件結(jié)構(gòu)剖視圖
附圖標注說明-
1——第一閘閥 4——安全閥 7——感溫器
2——一電控閥3——一第二閘閥
5—一高位水箱6——壓力表
8——一室內(nèi)機9——一室外散熱器
11—一第二循環(huán)泵12—過濾器
14—-一止回閥15———鰭片式換能箱
17———第三閘閥18———第四閘閥
20—一下導流板21———半導體熱電元件
22——中層基板
具體實施例方式
參見圖1、圖2、圖3，這種集成電子熱泵式空調(diào)系統(tǒng)由集成電子熱泵組16、 室內(nèi)機8、室外散熱器9及循環(huán)泵10、 11、電磁閥12、連接管道組成，集成電 子熱泵組16由多個平行排列緊密連接的電子熱泵單元構(gòu)成，每個電子熱泵單元 又由半導體致冷芯片組件和緊貼在半導體致冷芯片組件上的鰭片式換能箱15 組成，半導體致冷芯片組件一邊緊貼的鰭片式換能箱與室內(nèi)機8、循環(huán)泵ll連 接連通，構(gòu)成室內(nèi)循環(huán)通道，半導體致冷芯片組件另一邊緊貼的鰭片式換能箱 與室外散熱器9、循環(huán)泵10連接連通，構(gòu)成室外循環(huán)通道。室內(nèi)循環(huán)通道的鰭 片式換能箱相互串聯(lián)后與室內(nèi)機8連通，室外循環(huán)通道的鰭片式換能箱串、并 聯(lián)組合后與室外散熱器9連通。鰭片式換能箱15為鰭片式水箱。半導體致冷芯 片組件采用現(xiàn)有技術(shù)湖南晶派電子熱泵有限公司生產(chǎn)的半導體致冷芯片組件。
室外散熱器9使用水媒和風機蒸發(fā)散熱結(jié)構(gòu)。
如圖所示，致冷循環(huán)電子熱泵組16內(nèi)具有若干組半導體致冷芯片，而電
子熱泵組16是由鰭片式換能箱15分別鑲嵌，因此一個電子熱泵組具有平行相
間排列多個鰭片式換能箱，工作過程及原理如下-
(1) 幵啟，電器控制電路通過檢測系統(tǒng)檢測為正常，電子熱泵式空調(diào)系統(tǒng)開 始運行。
(2) 冷媒水循環(huán)流程因受循環(huán)泵11的作用，冷媒水由鰭片式換能箱輸出端
經(jīng)循環(huán)泵ll、止回閥14、電控閥2至室內(nèi)機8進行能量交換，向室內(nèi)制冷；再 經(jīng)第一閘閥1至第二閘閥3、過濾器12進入鰭片式換能箱15冷端進行冷卻， 以此循環(huán)。
(3) 熱媒循環(huán)流程室外熱媒循環(huán)同樣受第一循環(huán)泵10的作用，抽吸冷卻后
的熱媒液自第一循環(huán)泵10經(jīng)鰭片式換能箱15吸熱后熱媒經(jīng)管端至熱媒輸入管 流向第四閘閥18，經(jīng)室外散熱器9散熱，散發(fā)電子熱泵組16的致冷熱能，以 此連接而循環(huán)。
本發(fā)明的主要功能部件如下
(1) 電子熱泵組16:電子熱泵組是由高效低耗熱電組件(半導體致冷芯片) 和鰭片式換能箱15組成的，配合媒液介質(zhì)、管路及連接件等組成各應(yīng)用功能塊； 它是本系統(tǒng)的核心部分(電子熱泵組件采用湖南晶派電子熱泵有限公司生產(chǎn)的 半導體致冷芯片系列產(chǎn)品之一)，其性能優(yōu)越，輸入功率大，制冷效率高，配件
壽命在額定電壓條件下工作可達20年以上。
(2) 室外散熱器9:室外散熱器是由噴淋裝置和風扇組成，它與電子熱泵配合，
以實現(xiàn)致冷時的能量轉(zhuǎn)換即對外散熱。室外散熱器是采用蒸發(fā)式散熱機組，依
靠水的蒸發(fā)散發(fā)熱量達到降溫。其原理是在有水直接噴淋的濕簾中，通過風機
的抽吸作用，其大量的熱量將被蒸發(fā)散發(fā)掉，從而實現(xiàn)高效冷卻的過程。蒸發(fā) 式冷卻機組的核心部件濕簾為多層波紋纖維疊合物，是科瑞萊蒸發(fā)式降溫(瑞 典的專利發(fā)明)技術(shù)，它經(jīng)特殊處理的"多層波紋纖維疊合物"。其特點是具有 良好的吸水性能和通風性能，質(zhì)地結(jié)實、耐水泡浸而不變形耐腐蝕。室外散熱 器還可采用廊坊宏田制冷設(shè)備有限公司生產(chǎn)的高效冷卻水塔。
(3) 室內(nèi)機8:室內(nèi)機是由金屬翅片和風機組成，它連接在電子熱泵組的連接 管上，是實現(xiàn)室內(nèi)致冷的換能裝置。室內(nèi)機可采用國內(nèi)眾多廠家生產(chǎn)用水媒質(zhì) 的風機盤管機組。
(4) 電源及控制系統(tǒng)；電源及控制系統(tǒng)是本系統(tǒng)能夠穩(wěn)定可靠的保障，它聯(lián) 接有一系列的傳感器和一系列電動控制設(shè)施，通過程序控制實現(xiàn)精確的自能化 運行。
參見圖4，這種半導體致冷芯片組件由中層基板22、半導體熱電元件21、 上導流板19、下導流板20組成，中層基板22為絕緣材料成型板或絕緣材料澆 注板，中層基板22上具有多個與熱電元件大小相吻合的穿孔，穿孔內(nèi)分別安裝 有P型半導體熱電元件和N型半導體熱電元件2:1 ，上導流板19、下導流板20 與中層基板22膠合固定或熱壓成型連接固定；或者上、下導流板之間直接安裝 半導體熱電元件21;上述結(jié)構(gòu)的上導流板19與半導體熱電元件21上端低溫焊 接實現(xiàn)電連接，下導流板20與半導體熱電元件21下端低溫焊接實現(xiàn)電連接， 然后，上、下導流板19、 20采用開槽或切割或印刷電路板腐蝕的方式加工成若 干相互絕緣的若干小塊，這些互相絕緣的上、下導流小塊與P型半導體熱電元 件、N型半導體熱電元件連接構(gòu)成半導體熱電芯片的并聯(lián)或串聯(lián)或串、并聯(lián)組
合，上導流板19上面和下導流板20底面陶瓷化處理，生成陶瓷絕緣層A1203， 這種陶瓷化處理可采用哈工大或哈爾濱迪思數(shù)控有限責任公司的微弧氧化工藝。陽極氧化工藝還可采用硫酸陽極氧化或草酸、鉻酸陽極氧化,
權(quán)利要求
1、一種集成電子熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于由集成電子熱泵組、室內(nèi)機、室外散熱器及循環(huán)泵、電磁閥、連接管道組成，集成電子熱泵組由多個半導體致冷芯片和多個換能箱相間平行排列緊貼集成化連接組成，半導體致冷芯片一邊緊貼的換能箱與室內(nèi)機、循環(huán)泵連接連通，構(gòu)成室內(nèi)循環(huán)通道，半導體致冷芯片另一邊緊貼的換能箱與室外散熱器、循環(huán)泵連接連通，構(gòu)成室外循環(huán)通道。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電子熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于換能箱為 鰭片式換能箱。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電子熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于室內(nèi)循環(huán) 通道的鰭片式換能箱相互串聯(lián)后與室內(nèi)機連通，室外循環(huán)通道的鰭片式換能箱 串、并聯(lián)組合后與室外散熱器連通。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電子熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，鰭片式 換能箱為鰭片式水箱。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電子熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于室外散熱 器使用水媒和風機蒸發(fā)散熱結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種集成電子熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，由集成電子熱泵組、室內(nèi)機、室外散熱器及循環(huán)泵、電磁閥、連接管道組成，集成電子熱泵組由多個平行排列緊密連接的電子熱泵單元構(gòu)成，每個電子熱泵單元又由半導體致冷芯片組件和緊貼在半導體致冷芯片組件上的鰭片式換能箱組成，半導體致冷芯片組件兩邊緊貼的鰭片式換能箱分別與室內(nèi)機、室外散熱器連通，構(gòu)成室內(nèi)循環(huán)通道和室外循環(huán)通道。本發(fā)明節(jié)能、高效、安全、經(jīng)濟、適用，控制精確，保護環(huán)境和人類身體健康，技術(shù)性能優(yōu)良。
文檔編號F25B21/02GK101201207SQ20061013687
公開日2008年6月18日 申請日期2006年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月15日
發(fā)明者勇 王, 鄧賢金 申請人:鄧賢金