專利名稱：汽車專用半導(dǎo)體電子冷暖空調(diào)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車專用半導(dǎo)體冷暖空調(diào)，尤其涉及一種采用半導(dǎo)體制冷器，利 用熱電致冷的溫差電效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)制冷和制熱的電子空調(diào)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有制冷技術(shù)是壓縮式制冷的原理利用制冷劑(一種物質(zhì))在低溫下沸騰吸熱， 由于沸騰吸熱時(shí)的溫度低于制冷對(duì)象的溫度，制冷對(duì)象的熱量就傳遞給了制冷劑，制冷對(duì) 象的溫度就降低。通過壓縮機(jī)做功，使吸熱后的制冷劑溫度和壓力升高(高于環(huán)境溫度)。 這時(shí)，制冷劑就可以把熱量傳遞給環(huán)境。然后，通過節(jié)流降壓，制冷劑重新在低溫下沸騰吸 熱。不斷循環(huán)制冷。在運(yùn)行過程中由于使用機(jī)械壓縮故障率高，制冷劑萬一泄露對(duì)環(huán)境還 會(huì)造成污染，并且運(yùn)行成本高，其中汽車壓縮機(jī)空調(diào)在運(yùn)行時(shí)還要使用汽車的動(dòng)力、增加燃 油造成資源浪費(fèi)。機(jī)械壓縮機(jī)制冷往往受到設(shè)備限制，不可能隨意調(diào)節(jié)負(fù)荷，對(duì)工作電流、 電壓要求嚴(yán)格。在低負(fù)荷下要間歇工作，且傳統(tǒng)壓縮機(jī)空調(diào)只能制冷不能制熱。在運(yùn)行過 程中，各傳輸管路及換熱區(qū)域必須采取保溫措施，否則影響使用效果。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種采用半導(dǎo)體制冷器的汽車專用 半導(dǎo)體電子冷暖空調(diào)，其所采取的技術(shù)方案為該空調(diào)包括殼體和位于殼體內(nèi)的換能區(qū)A與換能區(qū)B，換能區(qū)A包括換能通道A和 位于換能通道A下方的中空區(qū)A，換能區(qū)B包括換能通道B、中空區(qū)Bi、中空區(qū)BII和中空 區(qū)BIII，其中中空區(qū)BI位于換能通道B下方，換能通道B和中空區(qū)BI位于中空區(qū)BII內(nèi)， 中空區(qū)BII位于中空區(qū)BIII內(nèi)，換能通道A和換能通道B相互隔離且呈十字排列，換能通 道B內(nèi)設(shè)有沿通道方向前后排列的換能器BI和換能器BII，換能通道A內(nèi)設(shè)有位于通道同 一橫截面上且分別與換能器BI和換能器BII相對(duì)應(yīng)的換能器AI和換能器AII，換能通道A 的前端設(shè)有進(jìn)風(fēng)口 A，其后端設(shè)有出風(fēng)口 A，換能通道B的前端設(shè)有進(jìn)風(fēng)口 B，其后端設(shè)有出 風(fēng)口 B，中空區(qū)BI內(nèi)設(shè)有制冷器I和制冷器II，制冷器I的一面通過導(dǎo)冷塊I與換能器BI 連接，其另一面與換能器AI連接，制冷器II的一面通過導(dǎo)冷塊II與換能器BII連接，其另 一面與換能器AII連接。該空調(diào)是充分利用半導(dǎo)體致冷器的工作特性，其工作原理是當(dāng)一塊N型半導(dǎo)體 材料和一塊P型半導(dǎo)體材料聯(lián)結(jié)成電偶對(duì)時(shí)，在這個(gè)電路中接通直流電流后，就能產(chǎn)生能 量的轉(zhuǎn)移，電流由N型元件流向P型元件的接頭吸收熱量，成為冷端由P型元件流向N型 元件的接頭釋放熱量，成為熱端，吸熱和放熱的大小是通過電流的大小以及半導(dǎo)體材料N、P 的元件對(duì)數(shù)來決定。將半導(dǎo)體制冷片通過特殊加工，根據(jù)使用要求及使用環(huán)境進(jìn)行封裝后，制造成半 導(dǎo)體電子制冷器。再將此半導(dǎo)體制冷器根據(jù)空調(diào)的風(fēng)量、溫度的需求進(jìn)行復(fù)試、串并連，多 級(jí)組合來達(dá)到使用的需求。因?yàn)榭照{(diào)使用環(huán)境的特殊需求，無論是共振、抗震、減震、輸送、輻射、換能區(qū)域、安裝等特殊使用要求，通過采用一體化封裝來解決共振、抗震、減震的目 的，換能區(qū)域及風(fēng)道采用先進(jìn)的多級(jí)中空隔離防護(hù)保溫技術(shù)來解決車體自身生熱、太陽輻 射熱等外界熱量對(duì)本空調(diào)的影響。制冷器根據(jù)需求多級(jí)串并連，連續(xù)式換能來達(dá)到輸出的 需求，使在設(shè)定的出風(fēng)量、出風(fēng)溫度下達(dá)到使用需求。該空調(diào)在風(fēng)道封裝及技術(shù)應(yīng)用上具有以下的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)(1)、綠色環(huán)保無壓縮機(jī)，也不用冷媒劑、輸送管、冷凝器、蒸發(fā)器等，利用空氣動(dòng) 力為傳導(dǎo)介質(zhì)，大大提高了使用效率，完全符合國家環(huán)保政策，達(dá)到真正的綠色環(huán)保產(chǎn)品。(2)、節(jié)約能源傳統(tǒng)的壓縮機(jī)制冷，負(fù)荷較大，使用較多的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，啟動(dòng)運(yùn)行 時(shí)占用發(fā)動(dòng)機(jī)功率的15% —20%動(dòng)能，影響了發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)車輛傳動(dòng)的正常傳輸，造成了耗油 量增大。而該空調(diào)可利用車輛自帶發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換成直流電來工作制冷，大功率汽車空調(diào)可增 加一臺(tái)汽車發(fā)電機(jī)提供專用發(fā)電或利用電子空調(diào)特殊性能進(jìn)行發(fā)電，而不影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng) 力傳輸，從而節(jié)約了單位里程15% —20%的耗油量，同時(shí)提高了車輛在開空調(diào)時(shí)的動(dòng)力性 能。(3)、使用壽命長半導(dǎo)體制冷器為固體器件，無運(yùn)動(dòng)部件，因此失效率低。人為損 壞時(shí)，也便于維修，并且零件價(jià)格較低廉。(4)、環(huán)保無噪聲半導(dǎo)體制冷器與機(jī)械制冷系統(tǒng)不一樣，無運(yùn)動(dòng)機(jī)件，無磨損，工 作時(shí)無震動(dòng)，無噪音。(5)、雙向功能既能制冷也能制熱傳統(tǒng)車用壓縮機(jī)空調(diào)只能制冷不能制熱，空調(diào) 該因供電方式是直流電，改變供電極性即可實(shí)現(xiàn)冷暖交換，不但可以制冷，還可以制熱。(6)、專用保溫隔離防護(hù)風(fēng)道傳統(tǒng)空調(diào)的風(fēng)道是利用保溫材料來實(shí)現(xiàn)保溫，由于 保溫材料的選擇十分重要，選擇導(dǎo)熱系數(shù)高的保溫材料還會(huì)嚴(yán)重影響空調(diào)使用效果，如選 擇導(dǎo)熱系數(shù)低的保溫材料還會(huì)增加很高的生產(chǎn)成本并且安裝十分不便。本專用風(fēng)道利用先 進(jìn)的中空隔離防護(hù)技術(shù)進(jìn)行雙向、復(fù)試、分級(jí)隔離防護(hù)，可提高空調(diào)換熱區(qū)域40%以上的使 用效率，大大節(jié)約了空調(diào)的能源。(7)、調(diào)節(jié)控制方便機(jī)械壓縮機(jī)制冷往往受到設(shè)備限制，不可能隨意調(diào)節(jié)負(fù)荷，對(duì) 工作電流、電壓要求嚴(yán)格。在低負(fù)荷下必然要間歇工作。而該空調(diào)則適應(yīng)電流電壓在大范 圍內(nèi)調(diào)整，控制電流的大小，可實(shí)現(xiàn)線性調(diào)節(jié)，使用閉環(huán)溫控電路，精度可達(dá)正負(fù)1度。因此本發(fā)明具有綠色環(huán)保、節(jié)約能源、使用壽命長、制冷制熱效果好的特點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的左視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明如圖1所示，換能區(qū)Al與換能區(qū)B2位于殼體5內(nèi)，換能區(qū)Al包括換能通道A3和 位于換能通道A3下方的中空區(qū)A6，換能區(qū)Al采用中空區(qū)A6的隔離防護(hù)保溫措施來防止外 界大氣溫度、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的侵入。換能區(qū)B2包括換能通道B4、中空區(qū)BI7、中空區(qū)BII8 和中空區(qū)BIII9，其中中空區(qū)BI7位于換能通道B4下方，換能通道B4和中空區(qū)BI7位于中空區(qū)BII8內(nèi)，中空區(qū)BII8位于中空區(qū)BIII9內(nèi)，換能區(qū)B2采用3級(jí)中空隔離防護(hù)保溫措 施，中空區(qū)BI7隔離防護(hù)保溫措施是為了防止制冷器內(nèi)制冷片與導(dǎo)冷塊在工作時(shí)，因直接 表面接觸而傳遞至制冷器殼體而造成制冷片兩面對(duì)抗損耗。中空區(qū)BII8是為了解決換能 區(qū)B2在運(yùn)行時(shí)不與外界大氣溫度、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)溫度接觸從而隔離防護(hù)保溫的措施。中空區(qū) BIII9為了保證換能區(qū)B2在經(jīng)過中空區(qū)BII8隔離防護(hù)后外殼與外界大氣溫度、汽車發(fā)動(dòng)機(jī) 溫度不能直接侵入中空區(qū)BII8與換能區(qū)B2的中空區(qū)BI7隔離措施。如圖2所示，換能通道A3和換能通道B4相互隔離且呈十字排列，換能通道B4內(nèi) 設(shè)有沿通道方向前后排列的換能器BI10和換能器BII11，換能通道A3內(nèi)設(shè)有位于通道同一 橫截面上的換能器AI 12和換能器AII13，它們的位置分別與換能器BIlO和換能器BIIll 相對(duì)應(yīng)。換能通道A3的前端設(shè)有進(jìn)風(fēng)口 A14，其后端設(shè)有出風(fēng)口 A15，換能通道B4的前端 設(shè)有進(jìn)風(fēng)口 B16，其后端設(shè)有出風(fēng)口 B17，中空區(qū)BI7內(nèi)設(shè)有制冷器118和制冷器1119，制 冷器118的一面通過導(dǎo)冷塊120與換能器BIlO連接，其另一面與換能器AI12連接，制冷器 1119的一面通過導(dǎo)冷塊1121與換能器BIIll連接，其另一面與換能器AII13連接。當(dāng)該空調(diào)運(yùn)行時(shí)，首先是啟動(dòng)換能區(qū)Al的風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)通過進(jìn)風(fēng)口 A14快 速帶走換能器AI 12和換能器AII13上產(chǎn)生的熱量，經(jīng)出風(fēng)口 A15快速排到不使用區(qū)，此時(shí) 換能區(qū)Al的風(fēng)機(jī)的風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行后，啟動(dòng)制冷器118和制冷器1119，分別通過導(dǎo)冷塊120 和導(dǎo)冷塊1121快速傳導(dǎo)至換能器BIlO和換能器BII11，同時(shí)制冷器的另一面快速傳導(dǎo)至 換能器AI12和換能器AII13，此時(shí)制冷器118和制冷器1119快速通過換能區(qū)B2的換能器 BIlO和換能器BIIll吸走通過的風(fēng)的熱量，并傳遞給換能區(qū)Al的換能器AI12和換能器 AII13,換能器AI 12和換能器AII13通過進(jìn)風(fēng)快速帶走它上面的熱量，此時(shí)換能區(qū)B2通過 換能器BIlO和換能器BIIll逐級(jí)帶走換能區(qū)B2的熱量，出風(fēng)口 B17的風(fēng)直接進(jìn)入使用場 所，開始給環(huán)境調(diào)節(jié)溫度。該空調(diào)采用復(fù)試、串并聯(lián)、懸浮結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，結(jié)合半導(dǎo)體制冷器的特性，以 基本、基礎(chǔ)二組、兩級(jí)串聯(lián)、并聯(lián)為最小組合單位而制造也可根據(jù)需求多級(jí)串聯(lián)、并聯(lián)組合 來達(dá)到足夠的需求。在換能區(qū)域，利用先進(jìn)的中空隔離技術(shù)進(jìn)行雙向、復(fù)試、分級(jí)隔離防護(hù) 來有效保證換能區(qū)域的轉(zhuǎn)換效率，使半導(dǎo)體制冷器與外界環(huán)境完全隔離。
權(quán)利要求
一種汽車專用半導(dǎo)體電子冷暖空調(diào)，包括殼體(5)和位于殼體(5)內(nèi)的換能區(qū)A(1)與換能區(qū)B(2)，其特征在于換能區(qū)A(1)包括換能通道A(3)和位于換能通道A(3)下方的中空區(qū)A(6)，換能區(qū)B(2)包括換能通道B(4)、中空區(qū)BI(7)、中空區(qū)BII(8)和中空區(qū)BIII(9)，其中中空區(qū)BI(7)位于換能通道B(4)下方，換能通道B(4)和中空區(qū)BI(7)位于中空區(qū)BII(8)內(nèi)，中空區(qū)BII(8)位于中空區(qū)BIII(9)內(nèi)，換能通道A(3)和換能通道B(4)相互隔離且呈十字排列，換能通道B(4)內(nèi)設(shè)有沿通道方向前后排列的換能器BI(10)和換能器BII(11)，換能通道A(3)內(nèi)設(shè)有位于通道同一橫截面上且分別與換能器BI(10)和換能器BII(11)相對(duì)應(yīng)的換能器AI(12)和換能器AII(13)，換能通道A(3)的前端設(shè)有進(jìn)風(fēng)口A(14)，其后端設(shè)有出風(fēng)口A(15)，換能通道B(4)的前端設(shè)有進(jìn)風(fēng)口B(16)，其后端設(shè)有出風(fēng)口B(17)，中空區(qū)BI(7)內(nèi)設(shè)有制冷器I(18)和制冷器II(19)，制冷器I(18)的一面通過導(dǎo)冷塊I(20)與換能器BI(10)連接，其另一面與換能器AI(12)連接，制冷器II(19)的一面通過導(dǎo)冷塊II(21)與換能器BII(11)連接，其另一面與換能器AII(13)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽車專用半導(dǎo)體電子冷暖空調(diào)，換能區(qū)A包括換能通道A和位于換能通道A下方的中空區(qū)A，換能區(qū)B包括換能通道B、中空區(qū)BI、中空區(qū)BII和中空區(qū)BIII，換能通道A和換能通道B相互隔離且呈十字排列，中空區(qū)BI內(nèi)設(shè)有制冷器I和制冷器II，制冷器I的一面通過導(dǎo)冷塊I與換能器BI連接，其另一面與換能器AI連接，制冷器II的一面通過導(dǎo)冷塊II與換能器BII連接，其另一面與換能器AII連接。本發(fā)明具有綠色環(huán)保、節(jié)約能源、使用壽命長、制冷制熱效果好的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F25B21/04GK101922767SQ20091001621
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2009年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月16日
發(fā)明者寧方霞 申請(qǐng)人:寧方霞