一种热管增效的双级半导体除湿机构制造技术

一种热管增效的双级半导体除湿机构，包括热管，热管冷端换热器，热管热端换热器，半导体制冷元件，半导体冷端换热器，半导体热端换热器等；热管冷端换热器和热管热端换热器均设于风道内与空气换热并分别连接在热管的冷热端，半导体冷端换热器和半导体热端换热器均设于风道内与空气换热并分别连接双级半导体制冷片冷端和半导体双级半导体制冷片热端；空气经过吸风机增压后进入风道，与热管冷端换热器换热初步被冷却后，输送至半导体冷端换热器进行冷凝除湿，除湿后的干空气经过热管热端换热器初步升温，再与半导体热端换热器换热复温后，通过排风机加压流经排风口排出；在半导体冷端换热器处降温凝结的水落入接水盘后排出；本实用新型专利技术能够明显提高制冷除湿效率。

A double stage semiconductor dehumidification mechanism with heat pipe synergism

A two-stage semiconductor dehumidifying heat pipe efficiency, including heat pipe, the cold end of the heat pipe heat exchanger, heat pipe hot end heat exchanger, a semiconductor refrigeration element, semiconductor cold end heat exchanger, the hot end of the semiconductor heat exchanger; the cold end of the heat pipe heat exchanger and heat pipe heat exchanger end the heat exchanger are arranged on the air duct and air heat exchanger and heat pipe are respectively connected to the hot end of the semiconductor cold end heat exchanger and the hot end of the semiconductor heat exchanger are arranged on the air duct and air heat exchanger and are respectively connected with the two-stage cold end of the semiconductor refrigeration piece and semiconductor double hot end of the semiconductor refrigeration piece by air; the pressure suction fan into the air duct, and the cold end of the heat pipe heat exchanger is preliminarily cooled after delivery to the semiconductor cold end heat exchanger for cooling dehumidification, dehumidification of dry air through the heat pipe heat exchanger end preliminary heating, and the hot end of the semiconductor heat exchanger after rewarming, Through the exhaust fan through the air outlet pressure discharge; heat exchanger in the cold end of the semiconductor cooling water into the water condensation after discharge; the utility model can significantly improve the efficiency of refrigeration dehumidification.

【技术实现步骤摘要】
一种热管增效的双级半导体除湿机构
本技术涉及一种空气除湿装置，特别是一种利用热管增效的双级半导体除湿机构。
技术介绍
在现今社会的工业生产和日常生活中，除湿装置在空气干燥度有要求的特殊场合得到了广泛应用。其主要原理是冷凝除湿，即当湿空气遇到低于露点温度的冷壁面时产生凝结水，使空气含湿量和相对湿度降低，实现对空气的除湿。常规除湿装置大多采用蒸汽压缩式制冷技术来冷却空气进行除湿，但是压缩制冷系统管路复杂，体积大，成本高。半导体制冷除湿技术结构简单，寿命长，成本低得到了广泛应用，但是受制于半导体制冷效率和冷热端面导热热阻的限制，其除湿效率不高。将热管利用于半导体制冷除湿技术是提高其除湿效率的有效途径之一。中国专利(CN105098622A)所述一种制冷型电柜除湿器，将热管散热器连接于半导体制冷片的热端加速散热，但是热管散热器将热量直接排放到环境中，没有加以再次利用，能量利用率有限。中国专利(CN204757220U)所述一种带热管的半导体除湿装置，将热管制成S型，一端贴附于半导体制冷片冷端，另一端安装于风道中，热管的作用主要起传递半导体制冷片冷端冷量的作用。虽然可以实现空气的冷却和复温共用一个风道，但是考虑到热管导热热阻的存在，对除湿效率的提高并无帮助。因此，针对现有技术上存在的这些不足，本技术提出了一种利用热管增效的采用双级半导体制冷元件的除湿技术新途径。半导体制冷元件在冷端吸收热量产生制冷效果，并在热端放出热量。半导体制冷器有传统机械式制冷无法比拟的优点,如结构简单、尺寸小、重量轻、价格低廉、工作中无噪声、制冷速度快、使用寿命长，易于维护等。在本技术中，采用双级半导体制冷元件，在相同换热面积和工作状态情况下，相比较于常规单级半导体片可以提供更大的冷量和更高的制冷效率，这对提高系统除湿效率有明显效果。再加之热管换热器本身工作原理和结构的特殊性，使得本技术可以充分利用热管换热器的冷端和热端，可以进一步提高系统除湿效率。
技术实现思路
为解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，本技术的目的在于提供一种热管增效的双级半导体除湿机构，能够在使用双级半导体制冷技术提高整体除湿效率的同时，利用热管工作特性，充分使用冷凝除湿后干空气的温度，使得湿空气在冷凝段和干空气在复温段分别得到预冷和预热，提高系统内部热量和冷量的使用率，再加之双风机可动态控制调节空气处理量，进一步提高整体除湿效率。为了达到上述目的，本技术采用以下技术方案：一种热管增效的双级半导体除湿机构，包括吸风口6、吸风机7、热管9、热管冷端换热器8、热管热端换热器5、风道10、半导体制冷元件12、半导体冷端换热器11、半导体热端换热器3、排风机2、排风口1和接水盘4；所述吸风机7设于吸风口6处，热管冷端换热器8和热管热端换热器5设于风道10内并分别连接在热管9的冷热端，半导体冷端换热器11与半导体制冷元件12的冷端连接，半导体热端换热器3与半导体制冷元件12的热端连接，接水盘4设于半导体冷端换热器11下方，排风机2设于排风口1处；所述风道10为具有一定硬度的材料围栏而成的具有单一进口和出口的单通道风道，风道入口处为吸风口，风道出口处为排风口，风道10走向形状与布置形式要使得内部空气分别依次流动经过吸风口6、吸风机7、热管冷端换热器8、半导体冷端换热器11、热管热端换热器5、半导体热端换热器3、排风机2和排风口1；空气经过吸风机7增压后进入风道10，与热管冷端换热器8换热初步被冷却后，输送至半导体冷端换热器11进行冷凝除湿，除湿后的干空气经过热管热端换热器5初步升温，再与半导体热端换热器3换热复温后，由排风机2增压后经过排风口1排出，在半导体冷端换热器11处降温凝结的水落入接水盘4后排出。所述半导体制冷元件12为双级半导体制冷元件，通过控制半导体制冷元件7的电输入参数，使得半导体制冷元件7分别处于最大制冷量工况或最大制冷效率工况或一般工况。所述双级半导体制冷元件的核心部件为一个及以上数量的一次成型双级半导体制冷片组，通过串联、并联、串并联方式连接；或所述双级半导体制冷元件的核心部件为两个单级半导体制冷片贴合连接。所述双级半导体制冷元件的冷热端面分别与半导体冷端换热器，半导体热端换热器贴合连接，所述双级半导体制冷元件的冷热端面均涂有导热硅脂。所述半导体冷端换热器11和半导体热端换热器3为具有平面基底的翅片式或者肋片式换热器，所述基底平面表面应大于半导体制冷元件11的冷热端表面；所述热管冷端换热器8和热管热端换热器5为翅片式换热器，并分别经过挤压或焊接连接于热管冷热两端。所述热管9为重力热管，所述重力热管为金属材料经过挤压、焊接或者烧结成型的一个及以上热管组；内壁面设置有具有强化传热作用的微翅片，所述重力热管内部充注有相变工作流体。所述重力热管冷热端分别穿过风道壁面处于风道既定位置且其下部吸热段连接热管冷端换热器8在吸收湿空气热量的同时，热管上部放热段连接热管热端换热器5会进行放热对干空气进行加热升温；所述重力热管的吸热、放热过程均通过热管内部工作流体的相变完成，无需外加驱动力。所述风道10的截面为方形或圆形，且内壁面有保温材料附着；风道布置形式为直线型、回字型或折返型。所述吸风机7和排风机2分别独立供电、独立控制。还包括湿度和风量控制系统，所述湿度和风量控制系统与半导体制冷元件12、吸风机7和排风机2的电源相连，在不同湿度和风量要求情况下，通过采集风道吸风口内的空气湿度以及设定湿度和风量值，以控制吸风机7、排风机2和半导体制冷元件12的电输入来实现湿度和风量的调节。所述湿度和风量控制系统通过采集空气湿度以及设定湿度和风量数值，按照既定程序控制吸风机、排风机和半导体制冷元件12的电输入来实现湿度和风量的调节；若对干空气风量需求大，同时开启吸风机7和排风机2，并控制半导体制冷元件12电参数处于最大制冷量工况或最大制冷效率工况；若要求干空气湿度最小，则开启吸风机7，关闭排风机2，并控制半导体制冷元件12电参数处于最大制冷量工况；若要求除湿机节能运行，则开启排风机2，关闭吸风机7，并控制半导体制冷元件12电参数处于最大制冷效率工况。本技术的有益效果是：相比较于现有技术，本技术通过在冷凝除湿过程的前后分别添加热管冷端换热器和热管热端换热器，利用热管的特殊工作特性，对在半导体冷端换热器冷凝除湿过程之前，利用热管冷端换热器对湿空气进行预冷，对在半导体冷端换热器冷凝除湿过程之后，利用热管热端换热器对干空气进行升温，增大能源利用率的同时提高了除湿效率，同时，吸风口和排风口双风机的配置，可以根据不同的除湿要求，动态调节控制空气处理量和除湿效果。并且，双级半导体制冷元件的使用，进一步提高了除湿效率。附图说明图1是本技术一种热管增效的双级半导体除湿机构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细说明。如图1所示，本技术一种热管增效的双级半导体除湿机构，包括吸风口6、吸风机7、热管9、热管冷端换热器8、热管热端换热器5、风道10、半导体制冷元件12、半导体冷端换热器11、半导体热端换热器3、排风机2、排风口1和接水盘4。所述吸风机7设于吸风口6处，热管冷端换热器8和热管热端换热器5设于风道10内并分别连接在热管9的冷热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热管增效的双级半导体除湿机构，其特征在于：包括吸风口(6)、吸风机(7)、热管(9)、热管冷端换热器(8)、热管热端换热器(5)、风道(10)、半导体制冷元件(12)、半导体冷端换热器(11)、半导体热端换热器(3)、排风机(2)、排风口(1)和接水盘(4)；所述吸风机(7)设于吸风口(6)处，热管冷端换热器(8)和热管热端换热器(5)设于风道(10)内并分别连接在热管(9)的冷热端，半导体冷端换热器(11)与半导体制冷元件(12)的冷端连接，半导体热端换热器(3)与半导体制冷元件(12)的热端连接，接水盘(4)设于半导体冷端换热器(11)下方，排风机(2)设于排风口(1)处；所述风道(10)为具有一定硬度的材料围栏而成的具有单一进口和出口的单通道风道，风道入口处为吸风口，风道出口处为排风口，风道(10)走向形状与布置形式要使得内部空气分别依次流动经过吸风口(6)、吸风机(7)、热管冷端换热器(8)、半导体冷端换热器(11)、热管热端换热器(5)、半导体热端换热器(3)、排风机(2)和排风口(1)。

【技术特征摘要】
1.一种热管增效的双级半导体除湿机构，其特征在于：包括吸风口(6)、吸风机(7)、热管(9)、热管冷端换热器(8)、热管热端换热器(5)、风道(10)、半导体制冷元件(12)、半导体冷端换热器(11)、半导体热端换热器(3)、排风机(2)、排风口(1)和接水盘(4)；所述吸风机(7)设于吸风口(6)处，热管冷端换热器(8)和热管热端换热器(5)设于风道(10)内并分别连接在热管(9)的冷热端，半导体冷端换热器(11)与半导体制冷元件(12)的冷端连接，半导体热端换热器(3)与半导体制冷元件(12)的热端连接，接水盘(4)设于半导体冷端换热器(11)下方，排风机(2)设于排风口(1)处；所述风道(10)为具有一定硬度的材料围栏而成的具有单一进口和出口的单通道风道，风道入口处为吸风口，风道出口处为排风口，风道(10)走向形状与布置形式要使得内部空气分别依次流动经过吸风口(6)、吸风机(7)、热管冷端换热器(8)、半导体冷端换热器(11)、热管热端换热器(5)、半导体热端换热器(3)、排风机(2)和排风口(1)。2.根据权利要求1所述的一种热管增效的双级半导体除湿机构，其特征在于：所述半导体制冷元件(12)为双级半导体制冷元件，通过控制半导体制冷元件(12)的电输入参数，使得半导体制冷元件(12)分别处于最大制冷量工况或最大制冷效率工况或一般工况。3.根据权利要求2所述的一种热管增效的双级半导体除湿机构，其特征在于：所述双级半导体制冷元件的核心部件为一个及以上数量的一次成型双级半导体制冷片组，通过串联、并联、串并联方式连接；或所述双级半导体制冷元件的核心部件为两个单级半导体制冷片贴合连接。4.根据权利要求2所述的一种热管增效的双级半导体除湿机构，其特征在于：所述双级半导体制冷元件的冷热端面分别与半导体冷端换热器，半...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晔，鱼剑琳，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61