专利名称：半导体风扇的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冷热风设备，尤其涉及ー种半导体风扇。
背景技术：
随着生活水平的不断提高，人们对生活居住环境也提出的更高的要求，冷热风设备是改善人们生活环境必不可少的ー种用具，如较为常用的冷热空调和风扇，对于优化环境具有重大意义，其中用于制冷的风扇是通过促进空气流动增强物体表面与空气的热交換来进行制冷的，制冷效果取决于空气温度和流速，通常制冷温度范围小而且作用空间范围有限，工作噪音大，长时间气流高速流动还容易造成人体不适；热风扇一般是以制冷风扇为基础，在排风路径上安装电热网来实现制热，电热网一般由热电阻制成，功率较大，能耗高，使用成本高，工作噪音大，冷、热风扇功能単一，不能兼制冷制热于一体，易损坏，使用寿命 一般较短，具有使用上的局限性；而空调的制冷制热是利用常温下为气体但在较低温度下能够液化的制冷剂的气液态转换实现的，一般包括压缩机、冷凝器、节流部件和蒸发器四个基本部分，它们之间用管道依次连接，形成一个密闭的系统，制冷剂在系统中不断地循环流动，发生状态变化，进而与外界进行热量交換，目前多采用氟利昂作为制冷剂，氟利昂是ー种无色、无臭、透明、几乎无毒性的制冷剂，但空气中含量超过80%时会引起人的窒息；氟里昂不会燃烧也不会爆炸，但与明火接触或温度达到400°C以上时，能分解出对人体有害的氟化氢、氯化氢和光气，若由于空调质量原因导致制冷剂泄漏或发生火灾等意外事故造成制冷剂分解则不仅会造成环境污染而且极易危及到人们的生命安全，不仅如此，空调的制冷是通过制冷剂在密封的循环系统内不停的发生状态转化实现的，能耗高，有工作噪音，结构复杂，精密部件多，制造成本高，价格一般较贵。因此，需要ー种安全、可靠、温度调节范围大的制冷设备，以弥补现有冷热风设备在使用上的不足，填补制冷制热技术的空缺，较可靠的改善人们的生活居住环境，满足社会发展的需要。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供ー种半导体风扇，利用半导体材料的帕尔帖效应进行制冷和制热，温度调节范围大，能满足人们的需要，不污染环境，结构简单，制造成本低，使用寿命长。本发明的半导体风扇，包括壳体、风机I和制冷组件，所述制冷组件至少包括半导体制冷片，所述半导体制冷片安装于壳体内且其冷端表面与壳体内壁之间形成制冷腔，所述制冷腔设有由风机I鼓风推动进风的进风口和出风的出风ロ。进ー步，半导体制冷片的冷端表面沿风流动方向并列设有翅片，所述翅片、壳体内壁和半导体制冷片的冷端表面之间形成多个制冷通道，所述翅片上还分布有通风孔，位于制冷腔的低点设有与制冷腔相通的用于收集冷凝水的集水箱；所述风机I固定设置于制冷腔内；
进ー步，所述半导体制冷片设置有可切换其电流接入方向的冷热开关；进ー步，所述半导体制冷片整体内置于壳体内，半导体制冷片的热端表面与壳体内壁之间还形成散热腔；进ー步，所述制冷组件还包括水冷系统，所述水冷系统至少包括水泵，所述水泵的进水口连通于集水箱，水泵的出水ロ连通于散热腔；进ー步，所述半导体制冷片热端表面沿竖直方向并列设有散热片，所述散热片、壳体内壁和半导体制冷片的热端表面之间形成多个散热通道，所述散热片上还分布有通孔；进ー步，所述水冷系统还包括通过输水管连通于水泵出水ロ的用于将水喷洒于半导体制冷片散热片表面的喷洒件以及设置于散热腔低点与散热腔相通的用于收集冷却水的储水箱；
进ー步，所述制冷组件还包括风冷系统，所述风冷系统至少包括风机II，所述风机II固定设置于散热腔内，散热腔设置有由风机II鼓风推动进风的进风通道和出风的出风通道；进ー步，所述进风通道和出风通道均为连通散热腔到室外的通风管，所述半导体制冷片热端表面沿进风通道到出风通道方向并列设有散热片，所述散热片、壳体内壁和半导体制冷片的热端表面之间形成多个散热通道，所述散热片上还分布有通孔；进ー步，所述制冷组件还包括与半导体制冷片热端导热连接井伸至室外的导热管和导热连接于导热管位于室外端的散热器，所述散热器外部设有罩売。本发明的有益效果是本发明的半导体风扇，利用半导体材料的帕尔帖效应进行制冷和制热，即当直流电通过由不同半导体材料串联而成的电偶时，在点偶的两端可分别吸收和放出热量，能够实现零下130°C到零上90°C温差范围的调节，温度调节范围大，能满足人们的需要，无需任何气、液工作介质，不污染环境，结构简单，部件少，制造成本低，是ー种安全、可靠的冷热风扇。
下面结合附图和实施例对本发明作进ー步描述图I为本发明的半导体风扇一体式水冷结构示意图；图2为本发明的半导体风扇一体式风冷结构示意图；图3为本发明的半导体风扇室内外分离式结构示意图；图4为半导体制冷片冷端翅片结构示意5为半导体制冷片接入电路及冷热开关电路图。
具体实施例方式实施例一图I为本发明的半导体风扇一体式水冷结构示意图，图4为半导体制冷片冷端翅片结构示意图，图5为半导体制冷片接入电路及冷热开关电路图，如图所示本实施例的半导体风扇，包括壳体I、风机I 2和制冷组件3，所述制冷组件3至少包括半导体制冷片31，所述半导体制冷片31安装于壳体I内且其冷端表面与壳体I内壁之间形成制冷腔13，所述制冷腔13设有由风机I 2鼓风推动进风的进风ロ 11和出风的出风ロ 12，半导体制冷片31通过密封隔板4以冷、热端分隔的密封固定于壳体I内，位于壳体I上设置用于控制半导体制冷片31电源通断及接入电流方向的控制开关，通过控制开关改变接入半导体制冷片31的电流方向即可实现制冷或制热，控制方便，能够实现零下130°C到零上90°C温差范围的调节，温度调节范国大，能满足人们的需要，不污染环境，结构简単，制造成本低，使用寿命长，位于制冷腔13靠近出风ロ 12 —端可设置用于对空气进行过滤加湿的加湿装置5，可保持经制冷腔13循环冷却的室内空气的湿度，避免因室内空气过于干燥导致的人体不适感，加湿装置5可以是设置于制冷腔13内出风ロ 12处并浸入冷凝水的吸水孔棉，通过吸水孔棉对空气的过滤滋润作用以增加空气湿度，也可以采用以冷凝水为加湿用水的负氧离子空气加湿机。本实施例中，半导体制冷片31的冷端表面沿风流动方向并列设有翅片32，所述翅片32、壳体I内壁和半导体制冷片31的冷端表面之间形成多个制冷通道，所述翅片32上还分布有通风孔321，位于制冷腔13的低点设有与制冷腔13相通的用于收集冷凝水的集水箱15，如图4所示，通风孔321位于相邻两翅片32上分别靠近和远离半导体制冷片冷端311设置，每个翅片32的通风孔321可设置为多个并沿平行于半导体制冷片冷端311表面 的直线均匀排布，通风孔321孔径及数量以空气在风机I 2的推动下能够畅通流过为准，空气由进风ロ 11进入制冷腔13后，沿各翅片32之间间隙和通风孔321构成的曲折通路流动至出风ロ 12处排出，空气与各翅片32表面接触充分，热交换作用面积大，半导体制冷片31的冷量或热量利用率高，制冷制热效果好。本实施例中，所述半导体制冷片31设置有有可切换其电流接入方向的冷热开关16，冷热开关16安装于壳体I，设置有与电源连接的一对动触点电极161和互为反向接入半导体制冷片31可切换电流接入方向的两对定触点电极(分别为图5中162a、162b)，结构简单，制造成本低，所述电源为直流电源，将市电通过整流器整流实现；冷热开关16还可设置一个与两对定触点电极并列的用于切断半导体制冷片31与电源连接的断开档163，集半导体制冷片的电源通断设置于一体，控制较方便。本实施例中，所述半导体制冷片31整体内置于壳体I内，半导体制冷片31的热端表面与壳体I内壁之间还形成散热腔14，半导体制冷片31冷热两端隔离可有效避免因环境滲透造成的部分温度中和，保证半导体制冷片31所产生冷量或热量的充分利用，还可设置水冷或风冷系统35来对半导体制冷片热端312产生热量进行集中冷却，通过主动散热的方式来降低热端温度，使直流电源电流不变的情况下进一歩降低冷端温度，提高其制冷效果。本实施例中，所述制冷组件3还包括水冷系统34，所述水冷系统34至少包括水泵341，所述水泵341的进水口连通于集水箱15，水泵341的出水ロ连通于散热腔14，通常半导体制冷片冷、热端的温差可以达到40°C 65°C之间，当本发明的半导体风扇用于制冷时，可开启水冷系统34采取主动散热的方式来降低热端温度，在直流电源电流不变的情况下可进ー步降低冷端温度，进而达到更低的温度，制冷量大，能满足人们的需要，水冷系统34可靠性高，散热效果好。本实施例中，所述半导体制冷片热端312表面沿竖直方向并列设有散热片33，所述散热片33、壳体I内壁和半导体制冷片31的热端表面之间形成多个散热通道,所述散热片33上还分布有通孔331，可增大半导体制冷片热端312表面积以及与冷却水的接触面积，冷却效率高。
本实施例中，所述水冷系统34还包括通过输水管342连通于水泵341出水ロ的用于将水喷洒于半导体制冷片31散热片33表面的喷洒件343以及设置于散热腔14低点与散热腔14相通的用于收集冷却水的储水箱344，输水管固定于密封隔板4，结构设计合理，利于冷却水与散热片33的充分接触，储水箱344可设置液位器及排水阀以便于观察其内部水面高度和及时的排水。实施例ニ 图2为本发明的半导体风 扇一体式风冷结构示意图，图4为半导体制冷片冷端翅片结构示意图，图5为半导体制冷片接入电路及冷热开关电路图，如图所示本实施例的半导体风扇，包括壳体I、风机I 2和制冷组件3，所述制冷组件3至少包括半导体制冷片31，所述半导体制冷片31安装于壳体I内且其冷端表面与壳体I内壁之间形成制冷腔13，所述制冷腔13设有由风机I 2鼓风推动进风的进风ロ 11和出风的出风ロ 12，半导体制冷片31通过密封隔板4以冷、热端分隔的密封固定于壳体I内，位于壳体I上设置用于控制半导体制冷片31电源通断及接入电流方向的控制开关，通过控制开关改变接入半导体制冷片31的电流方向即可实现制冷或制热，控制方便，能够实现零下130°C到零上90°C温差范围的调节，温度调节范国大，能满足人们的需要，不污染环境，结构简单，制造成本低，使用寿命长，位于制冷腔13靠近出风ロ 12 —端可设置用于对空气进行过滤加湿的加湿装置5，可保持经制冷腔13循环冷却的室内空气的湿度，避免因室内空气过于干燥导致的人体不适感，加湿装置5可以是设置于制冷腔13内出风ロ 12处并浸入冷凝水的吸水孔棉，通过吸水孔棉对空气的过滤滋润作用以增加空气湿度，也可以采用以冷凝水为加湿用水的负氧离子空气加湿机。本实施例中，半导体制冷片31的冷端表面沿风流动方向并列设有翅片32，所述翅片32、壳体I内壁和半导体制冷片31的冷端表面之间形成多个制冷通道，所述翅片32上还分布有通风孔321，位于制冷腔13的低点设有与制冷腔13相通的用于收集冷凝水的集水箱15，本实施例中集水箱15为六面体结构，集水箱15通过其顶面与壳体I底面固定连接并且位于集水箱15顶面和壳体I底面开设有使集水箱15与制冷腔13相通的孔，如图4所示，通风孔321位于相邻两翅片32上分别靠近和远离半导体制冷片冷端311设置，每个翅片32的通风孔321可设置为多个并沿平行于半导体制冷片冷端311表面的直线均匀排布，通风孔321孔径及数量以空气在风机I 2的推动下能够畅通流过为准，空气由进风ロ 11进入制冷腔13后，沿各翅片32之间间隙和通风孔321构成的曲折通路流动至出风ロ 12处排出，空气与各翅片32表面接触充分，热交换作用面积大，半导体制冷片31的冷量或热量利用率高，制冷制热效果好。本实施例中，所述半导体制冷片31设置有有可切换其电流接入方向的冷热开关16，冷热开关16安装于壳体1，设置有与电源连接的一对动触点电极161和互为反向接入半导体制冷片31可切换电流接入方向的两对定触点电极(分别为图5中162a、162b)，结构简单，制造成本低，所述电源为直流电源，将市电通过整流器整流实现；冷热开关16还可设置一个与两对定触点电极并列的用于切断半导体制冷片31与电源连接的断开档163，集半导体制冷片的电源通断设置于一体，控制较方便。本实施例中，所述半导体制冷片31整体内置于壳体I内，半导体制冷片31的热端表面与壳体I内壁之间还形成散热腔14，半导体制冷片31冷热两端隔离可有效避免因环境滲透造成的部分温度中和，保证半导体制冷片31所产生冷量或热量的充分利用，还可设置水冷或风冷系统35来对半导体制冷片热端312产生热量进行集中冷却，通过主动散热的方式来降低热端温度，使直流电源电流不变的情况下进一歩降低冷端温度，提高其制冷效果。本实施例中，所述制冷组件3还包括风冷系统35，所述风冷系统35至少包括风机
II351，所述风机II 351固定设置于散热腔14内，散热腔14设置有由风机II 351鼓风推动进风的进风通道352和出风的出风通道353，通常半导体制冷片冷、热端的温差可以达到40°C 65°C之间，当本发明的半导体风扇用于制冷吋，开启风冷系统35采取主动散热的方式来降低热端温度，在直流电源电流不变的情况下可进ー步降低冷端温度，进而达到更低的温度，制冷量大，能满足人们的需要。本实施例中，所述进风通道352和出风通道353均为连通散热腔14到室外的通风管，所述半导体制冷片热端312表面沿进风通道352到出风通道353方向并列设有散热片33，所述散热片33、壳体I内壁和半导体制冷片31的热端表面之间形成多个散热通道，所述散热片33上还分布有通孔331，可增大半导体制冷片热端312表面积以及与空气对流面 积，冷却效率高，散热管和进风管均为可伸至室外的长管结构，位于进风管管壁还设置有与室内相通的进风孔354，以充分利用室内外空气对半导体制冷片热端312进行冷却并将温度中和后气体排至室外，不至于影响室内温度，结构简单，设计合理，制造成本低。实施例三图3为本发明的半导体风扇室内外分离式结构示意图，图4为半导体制冷片冷端翅片结构示意图，图5为半导体制冷片接入电路及冷热开关电路图，如图所示本实施例的半导体风扇，包括壳体I、风机I 2和制冷组件3，所述制冷组件3至少包括半导体制冷片31，所述半导体制冷片31安装于壳体I内且其冷端表面与壳体I内壁之间形成制冷腔13，所述制冷腔13设有由风机I 2鼓风推动进风的进风ロ 11和出风的出风ロ 12，半导体制冷片31通过密封隔板4以冷、热端分隔的密封固定于壳体I内，位于壳体I上设置用于控制半导体制冷片31电源通断及接入电流方向的控制开关，通过控制开关改变接入半导体制冷片31的电流方向即可实现制冷或制热，控制方便，能够实现零下130°C到零上90°C温差范围的调节，温度调节范国大，能满足人们的需要，不污染环境，结构简単，制造成本低，使用寿命长，位于制冷腔13靠近出风ロ 12 —端可设置用于对空气进行过滤加湿的加湿装置5，可保持经制冷腔13循环冷却的室内空气的湿度，避免因室内空气过于干燥导致的人体不适感，加湿装置5可以是设置于制冷腔13内出风ロ 12处并浸入冷凝水的吸水孔棉，通过吸水孔棉对空气的过滤滋润作用以增加空气湿度，也可以采用以冷凝水为加湿用水的负氧离子空气加湿机。本实施例中，半导体制冷片31的冷端表面沿风流动方向并列设有翅片32，所述翅片32、壳体I内壁和半导体制冷片31的冷端表面之间形成多个制冷通道，所述翅片32上还分布有通风孔321，位于制冷腔13的低点设有与制冷腔13相通的用于收集冷凝水的集水箱15，如图4所示，通风孔321位于相邻两翅片32上分别靠近和远离半导体制冷片冷端311设置，每个翅片32的通风孔321可设置为多个并沿平行于半导体制冷片冷端311表面的直线均匀排布，通风孔321孔径及数量以空气在风机I 2的推动下能够畅通流过为准，空气由进风ロ 11进入制冷腔13后，沿各翅片32之间间隙和通风孔321构成的曲折通路流动至出风ロ 12处排出，空气与各翅片32表面接触充分，热交换作用面积大，半导体制冷片31的冷量或热量利用率高，制冷制热效果好。本实施例中，所述半导体制冷片31设置有有可切换其电流接入方向的冷热开关16，冷热开关16安装于壳体I，设置有与电源连接的一对动触点电极161和互为反向接入半导体制冷片31可切换电流接入方向的两对定触点电极(分别为图5中162a、162b)，结构简单，制造成本低，所述电源为直流电源，将市电通过整流器整流实现；冷热开关16还可设置一个与两对定触点电极并列的用于切断半导体制冷片31与电源连接的断开档163，集半导体制冷片的电源通断设置于一体，控制较方便。本实施例中，所述制冷组件3还包括与半导体制冷片热端312导热连接井伸至室外的导热管36和导热连接于导热管36位于室外端的散热器37，所述散热器37外部设有罩壳6，室内外分离式结构可缩小室内机体积进而减小占地面积，节约空间，散热器37可设置为导热板和导热连接固定于导热板两侧面的用于将热量导出的散热翅片32结构，可通过散热器37充分利用室外空气自然对流作用进行散热，保证半导体制冷片热端312温度不致过高，使半导体制冷片冷端311处于较低温度，能够满足人们生活工作环境的制冷需要，能 耗较低，利于推广使用。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管參照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗g和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种半导体风扇，其特征在于包括壳体、风机I和制冷组件，所述制冷组件至少包括半导体制冷片，所述半导体制冷片安装于壳体内且其冷端表面与壳体内壁之间形成制冷腔，所述制冷腔设有由风机I鼓风推动进风的进风口和出风的出风口。
2.根据权利要求I所述的半导体风扇，其特征在于半导体制冷片的冷端表面沿风流动方向并列设有翅片，所述翅片、壳体内壁和半导体制冷片的冷端表面之间形成多个制冷通道，所述翅片上还分布有通风孔，位于制冷腔的低点设有与制冷腔相通的用于收集冷凝水的集水箱；所述风机I固定设置于制冷腔内。
3.根据权利要求2所述的半导体风扇，其特征在于所述半导体制冷片设置有有可切换其电流接入方向的冷热开关。
4.根据权利要求3所述的半导体风扇，其特征在于所述半导体制冷片整体内置于壳体内，半导体制冷片的热端表面与壳体内壁之间还形成散热腔。
5.根据权利要求4所述的半导体风扇，其特征在于所述制冷组件还包括水冷系统，所述水冷系统至少包括水泵，所述水泵的进水口连通于集水箱，水泵的出水口连通于散热腔。
6.根据权利要求5所述的半导体风扇，其特征在于所述半导体制冷片热端表面沿竖直方向并列设有散热片，所述散热片、壳体内壁和半导体制冷片的热端表面之间形成多个散热通道，所述散热片上还分布有通孔。
7.根据权利要求6所述的半导体风扇，其特征在于所述水冷系统还包括通过输水管连通于水泵出水口的用于将水喷洒于半导体制冷片散热片表面的喷洒件以及设置于散热腔低点与散热腔相通的用于收集冷却水的储水箱。
8.根据权利要求4所述的半导体风扇，其特征在于所述制冷组件还包括风冷系统，所述风冷系统至少包括风机II，所述风机II固定设置于散热腔内，散热腔设置有由风机II鼓风推动进风的进风通道和出风的出风通道。
9.根据权利要求8所述的半导体风扇，其特征在于所述进风通道和出风通道均为连通散热腔到室外的通风管，所述半导体制冷片热端表面沿进风通道到出风通道方向并列设有散热片，所述散热片、壳体内壁和半导体制冷片的热端表面之间形成多个散热通道，所述散热片上还分布有通孔。
10.根据权利要求3所述的半导体风扇，其特征在于所述制冷组件还包括与半导体制冷片热端导热连接并伸至室外的导热管和导热连接于导热管位于室外端的散热器，所述散热器外部设有罩壳。
全文摘要
本发明公开了一种半导体风扇，包括壳体、风机Ⅰ和制冷组件，所述制冷组件至少包括半导体制冷片，所述半导体制冷片安装于壳体内且其冷端表面与壳体内壁之间形成制冷腔，所述制冷腔设有由风机Ⅰ鼓风推动进风的进风口和出风的出风口，本发明的半导体风扇，利用半导体材料的帕尔帖效应进行制冷，制冷温度范围大，能满足人们的需要，无需任何气、液工作介质，不污染环境，结构简单，部件少，制造成本低，是一种安全、可靠的冷热风扇。
文档编号F24F5/00GK102818324SQ20121028180
公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月9日 优先权日2012年8月9日
发明者邹兵 申请人:邹兵