專利名稱：便攜式冷房裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種便攜式冷房裝置。
背景技術：
一般來說，冷房裝置為利用冷凍循環(huán)，適于冷房居住空間、餐廳或辦公室等室內(nèi)空間的裝置。下面參照附圖1說明利用冷凍循環(huán)的冷房裝置的運行。
通常，利用冷凍循環(huán)的冷房裝置由壓縮器(2)、冷凝器(4)、膨脹裝置(6)、蒸發(fā)器(8)通過冷媒配管相連接而設置。其中，壓縮器(2)用于將冷媒壓縮為高溫高壓的氣態(tài)冷媒；冷凝器(4)用于將通過上述壓縮器(2)的冷媒冷凝為高溫高壓的液態(tài)冷媒；膨脹裝置(6)由將通過上述冷凝器(4)的冷媒減壓到低溫低壓的冷媒的毛細管或電子膨脹閥等構成；蒸發(fā)器(8)則用于將通過上述膨脹裝置(6)的冷媒蒸發(fā)為低溫低壓的氣態(tài)冷媒。
與此同時，上述冷凝器(4)的一側設置有室外送風裝置(圖中未示)，其包含有用于將室外空氣強制吹送到上述冷凝器(4)側的放熱風扇(12)及電機(圖中未示)。上述蒸發(fā)器(8)的一側則設置有室內(nèi)送風裝置(圖中未示)，其包含有用于將室內(nèi)空氣強制吹送到上述蒸發(fā)器(8)側的冷卻風扇(14)及電機(圖中未示)。
此時，通過上述冷凝器(4)的冷媒將與室外空氣進行熱交換而冷凝；通過上述蒸發(fā)器(8)的冷媒則與室內(nèi)空氣進行熱交換而蒸發(fā)，同時冷卻室內(nèi)空氣。
當然，用于驅(qū)動上述壓縮器(2)、放熱風扇(12)、冷卻風扇(14)的電機的運行由控制部(圖中未示)進行控制，根據(jù)需要冷房的室內(nèi)空間的大小而決定壓縮器(2)、放熱風扇(12)、冷卻風扇(14)的容量，并由上述控制部調(diào)節(jié)其運行。
在如上結構的冷房裝置中，壓縮器(2)、冷凝器(4)、膨脹裝置(6)、蒸發(fā)器(8)，以及室外送風裝置和室內(nèi)送風裝置將包含在一個單元制作，并固定設置于墻壁或窗口；也可將壓縮器(2)、冷凝器(4)、膨脹裝置(6)，以及室外送風裝置制作成一個室外單元并固定設置于室外空間，同時將室內(nèi)送風裝置制作成一個室內(nèi)單元并固定設置于室內(nèi)空間。
如上述結構的冷房裝置在當壓縮器(2)工作時，冷媒沿著冷凍循環(huán)而循環(huán)的同時，上述放熱風扇(12)及冷卻風扇(14)附加驅(qū)動，以將室外空氣及室內(nèi)空氣分別強制吹送到上述冷凝器(4)及蒸發(fā)器(8)側。
具體來說，隨著上述壓縮器(2)開始工作，冷媒將壓縮為高溫高壓的氣態(tài)冷媒，通過上述壓縮器(2)的冷媒繼而通過上述冷凝器(4)，與室外空氣進行熱交換并冷凝為高溫高壓的液態(tài)冷媒，通過上述冷凝器(4)的冷媒將通過上述膨脹裝置(6)得到膨脹，從而減壓為低溫低壓的冷媒，通過上述膨脹裝置(6)的冷媒繼而通過上述蒸發(fā)器(8)，與室內(nèi)空氣進行熱交換并以氣態(tài)冷媒蒸發(fā)，同時冷卻室內(nèi)空氣。
與此同時，隨著上述放熱風扇(12)開始工作，室外空氣強制吹送到上述冷凝器(4)側，使通過上述冷凝器(4)的冷媒和室外空氣間進行流暢的熱交換作用；隨著上述冷卻風扇(14)開始工作，室內(nèi)空氣強制吹送到上述蒸發(fā)器(8)側，通過上述蒸發(fā)器(8)的冷媒和室內(nèi)空氣間也進行流暢的熱交換作用。
但是，在現(xiàn)有的冷房裝置中，由于冷媒壓縮為高壓狀態(tài)，使其要求高壓冷媒循環(huán)的壓縮器及冷媒配管具有較高的耐壓性，導致其重量及體積變大。同時，由于各結構通過冷媒配管相連接，限定其安裝及移動，當用戶移動到其它空間時則無法起到冷房效果。
此外，在現(xiàn)有的冷房裝置中，由于壓縮器與其它結構通過冷媒配管相連接，壓縮器的振動及噪音傳達到室內(nèi)側，使用戶產(chǎn)生不適感。并且，由于通常使用氟利昂系列的冷媒，造成對環(huán)境的污染。
還有，現(xiàn)有的冷房裝置用于整個室內(nèi)空間的冷房，從而無法都能滿足室內(nèi)用戶每個人的要求。同時，由于對用戶不在的區(qū)域也進行冷房，導致降低冷房的效率。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有冷產(chǎn)裝置存在的上述缺點，本發(fā)明提供一種便攜式冷房裝置，其重量及體積較小，便于用戶移動場所而使用；其無噪音及振動，同時不使用冷媒，從而可提供舒適的環(huán)境；并可根據(jù)用戶個人的需要而調(diào)節(jié)冷房，從而提高滿意度，和冷房效率。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是
一種便攜式冷房裝置，其特征是，包括熱電模塊，用于吸收周圍熱量的吸熱部和用于向周圍發(fā)散熱量的放熱部相對應形成，當供給電流時，可同時進行吸熱作用和放熱作用；送風裝置，其設置于上述吸熱部側并用于吹送空氣，使上述吸熱部和空氣間進行熱交換作用；放熱裝置，其設置于上述放熱部側，用于蒸發(fā)冷卻上述放熱部；控制部，用于調(diào)節(jié)上述熱電模塊和送風裝置及放熱裝置的運行。
前述的便攜式冷房裝置，其中熱電模塊由一對P型半導體和N型半導體構成，上述P型半導體和N型半導體的兩端形成有上述吸熱部和放熱部。
前述的便攜式冷房裝置，其中熱電模塊是多個串聯(lián)連接。
前述的便攜式冷房裝置，其中吸熱部中設置有多個吸熱片，用于擴展導熱面積。
前述的便攜式冷房裝置，其中放熱部中設置有多個放熱針，用于擴展導熱面積。
前述的便攜式冷房裝置，其中送風裝置包含有吸熱流路引導裝置，其內(nèi)形成有用于吸入、排出空氣的吸入口及排出口，上述吸入口及排出口之間內(nèi)設有上述吸熱部或吸熱片，用于引導空氣；冷卻風扇及電機，其設置于上述吸熱流路引導裝置的內(nèi)側，使空氣沿著上述吸熱流路引導裝置吹送。
前述的便攜式冷房裝置，其中吸入口形成于下側，上述排出口形成于上側，上述冷卻風扇設置于上述排出口的內(nèi)側。
前述的便攜式冷房裝置，其中冷卻風扇為橫流式風扇。
前述的便攜式冷房裝置，其中放熱裝置包含有噴霧嘴，用于向上述放熱部側噴射水；放熱風扇及電機，用于向上述放熱部側吹送空氣，使從上述噴霧嘴向上述放熱部噴射的水得到蒸發(fā)，從而冷卻上述放熱部。
前述的便攜式冷房裝置，其中放熱裝置還包含有放熱流路引導裝置，其內(nèi)形成有用于吸入排出空氣的吸入口及排出口，并且上述吸入口及排出口之間內(nèi)設有上述放熱部，用于引導空氣。
前述的便攜式冷房裝置，其中在上述放熱流路引導裝置中，上述吸入口形成于上部，上述排出口形成于下部，上述放熱風扇則設置于上述吸入口的內(nèi)側。
前述的便攜式冷房裝置，其中放熱裝置還包含有儲水池，其設置于上述放熱流路引導裝置的下部，用于回收上述噴霧嘴中噴射的水并存儲；機泵，用于將上述儲水池中存儲的水抽吸到上述噴霧嘴。
前述的便攜式冷房裝置，其中噴霧嘴設置于上述放熱流路引導裝置的吸入口內(nèi)側，以便水從上述放熱部的上側噴射。


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1是利用一般冷凍循環(huán)的冷房裝置的工作狀態(tài)圖。
圖2是本發(fā)明中的便攜式冷房裝置的結構圖。
圖3是本發(fā)明中的便攜式冷房裝置主要部分的側截面圖。
圖4是本發(fā)明中的便攜式冷房裝置工作在最佳狀態(tài)時，輸入到熱電模塊的電壓對應的制冷量及性能系數(shù)的圖表。
圖5是本發(fā)明中的便攜式冷房裝置工作于最佳狀態(tài)時，輸入到機泵的電壓對應的制冷量及性能系數(shù)的圖表。
圖6是本發(fā)明中的便攜式冷房裝置工作于最佳狀態(tài)時，輸入到冷卻風扇的電壓對應的制冷量及性能系數(shù)的圖表。
圖7是本發(fā)明中的便攜式冷房裝置工作于最佳狀態(tài)時，輸入到放熱風扇的電壓對應的制冷量及性能系數(shù)的圖表。
圖8是本發(fā)明中的便攜式冷房裝置工作于最佳狀態(tài)時，空氣的濕度對應的制冷量及性能系數(shù)的圖表。
圖9是本發(fā)明中的便攜式冷房裝置工作于最佳狀態(tài)時，空氣的溫度對應的制冷量及性能系數(shù)的圖表。
具體實施例方式
如圖2及圖3所示，本發(fā)明中的便攜式冷房裝置包括熱電模塊(50)，吸熱部(52)和放熱部(54)相對應形成，當供給電流時，上述吸熱部(52)中進行吸收周圍熱量的吸熱作用，上述放熱部(54)中進行向周圍發(fā)散熱量的放熱作用；送風裝置(60)，其設置于上述吸熱部(52)側，用于將空氣吹送到上述吸熱部(52)側，使上述吸熱部(52)和空氣間進行熱交換作用；放熱裝置(70)，其設置于上述放熱部(54)側，用于將水噴射到上述放熱部(54)側，使其蒸發(fā)冷卻上述放熱部(54)；控制部(80)，用于調(diào)節(jié)上述熱電模塊(50)和送風裝置(60)及放熱裝置(70)的運行。
具體來說，上述熱電模塊(50)是以作為能量變換材料的熱電半導體為基本材料的片狀電子冷卻元件，由一對電子不足的P型半導體(P)和電子盈余的N型半導體(N)構成，上述P型半導體(P)和N型半導體(N)其一端通過金屬電極多個交替串聯(lián)連接。當相加直流電壓時，不同的半導體內(nèi)，電子以相同方向傳輸熱量，使上述P型半導體(P)和N型半導體(N)的一端形成進行吸熱作用的吸熱部(52)的同時，上述P型半導體(P)和N型半導體(N)的另一端則形成進行放熱作用的放熱部(54)。
其中，上述熱電模塊(50)各連接有如陶瓷等構成的電熱板(52a，54a)，使熱量直接傳達到上述P型半導體(P)和N型半導體(N)。上述吸熱部(52)側的電熱板(吸熱板52a)中形成有多個吸熱片(52b)，用于擴展吸熱面積；上述放熱部(54)側的電熱板(放熱板54a)中形成有多個放熱針(54b)，用于擴展放熱面積。連接上述P型半導體(P)和N型半導體(N)的電極通過軟焊等方法固定于上述電熱板(52a，54a)上。
在此，上述熱電模塊(50)在上述吸熱部(52)和放熱部(54)之間的一部分夾有絕熱壁(56)，同時，上述P型半導體(P)和N型半導體(N)內(nèi)設于分劃壁(57)中。使其通過上述絕熱壁(56)，延遲上述放熱部(54)側的熱量熱傳導到上述吸熱部(52)側；同時，通過上述分劃壁(57)，分劃上述吸熱部(52)側的空間和放熱部(54)側的空間，從而防止流動于各空間的空氣間通過對流產(chǎn)生熱傳達，繼而提高熱交換效率。
與此同時，直流電源(DC power supply58)連接到上述金屬電極并提供設定電壓。其中，上述設定電壓設定為，當上述熱電模塊(50)中相加設定電壓時，使上述吸入部(52)的溫度降低到一定溫度以下，同時防止上述放熱部(54)的溫度升高到一定溫度以上，從而提高冷房性能。
如上結構的熱電模塊利用了珀爾貼效應，上述珀爾貼效應是由法國的物理學家‘ATHAHASE PELTIER(1785-1845)’發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象，指的是由一種金屬形成閉環(huán)，當電流相加到閉環(huán)中間時，一端的接合部產(chǎn)生熱量，另一端接合部則吸收熱量。
此外，上述送風裝置(60)包含有吸熱流路引導裝置(62)，其固定設置于上述分劃壁(57)的一側，內(nèi)設有上述吸熱部(52)側的吸熱板(52a)及吸熱片(52b)，并形成吸入口(62a)及排出口(62b)間空氣流動的流路；冷卻風扇(64)及電機(圖中未示)，其設置于上述吸熱流路引導裝置(62)的內(nèi)側，使空氣沿著上述吸熱流路引導裝置(62)吹送。
這里，在上述吸熱流路引導裝置(62)中，上述吸入口(62a)形成于下側，使相對較輕的熱空氣從下側吸入并流動于上側方向，以便上述吸熱板(52a)及吸熱片(52b)進行流暢的熱交換；上述排出口(62b)則形成于上側，使相對較重的冷空氣從上側排出并流動于下側方向，以便空氣流動更加流暢。上述吸入口(62a)和排出口(62b)之間的流路垂直形成，以使空氣流動的損失最小化。
并且，上述冷卻風扇(64)及電機最好設置于上述排出口(62b)的內(nèi)側，使排出于用戶的冷氣風量變大，并通過上述控制部(80)控制其運行。上述冷卻風扇(64)最好采用橫流式風扇(Cross flow fan)，以便提高風量的同時減少噪音。
與此同時，上述吸熱流路引導裝置(62)的排出口(62b)側還連接有流量計(Flow meter66)及干濕溫度計(Psychrometer68)，用于檢測排出于用戶的冷氣風量和溫度及濕度，上述控制部(80)則通過上述數(shù)據(jù)控制各結構。
此外，上述放熱裝置(70)包含有放熱流路引導裝置(72)，其固定設置于上述分劃壁(57)的另一側，內(nèi)設有上述放熱部(54)側的放熱板(54a)及放熱針(54b)，并形成吸入口(72a)及排出口(圖中未示)之間空氣流動的流路；噴霧嘴(74)，用于向上述放熱板(54a)及放熱針(54b)側噴射水；放熱風扇(76)及電機(圖中未示)，用于向上述放熱板(54a)及放熱針(54b)側吹送空氣，使從上述噴霧嘴(74)向上述放熱板(54a)及放熱針(54b)噴射的水得到蒸發(fā)，從而冷卻上述放熱板(54a)及放熱針(54b)。
這里，在上述放熱流路引導裝置(72)中，上述吸入口(72a)最好形成于上部，上述排出口形成于下部，上述放熱風扇(76)及電機則設置于上述吸入口(72a)的內(nèi)側。上述噴霧嘴(74)設置于上述放熱風扇(76)及電機的正下方，以便水從上述放熱板(54a)及放熱針(54b)的上側流下并噴射，噴射水的孔(74h)則向上述放熱板(54a)及放熱針(54b)的上側設置。
其中，上述放熱風扇(76)及電機也通過上述控制部(80)控制其運行，上述放熱風扇(76)也采用橫流式風扇(Cross flow fan)，以便提高風量的同時減少噪音。
與此同時，上述放熱裝置(70)還包含有儲水池(77)，其設置于上述放熱流路引導裝置(72)的下部，用于回收上述噴霧嘴(74)中噴射的水并存儲；機泵(78)，用于將上述儲水池(77)中存儲的水抽吸到上述噴霧嘴(74)。上述機泵(78)也通過上述控制部(80)控制其運行。
此外，上述控制部由如下部分組成數(shù)據(jù)輸入部(82)，用于獲取向上述吸熱流路引導裝置的排出口(62b)側的冷氣風量及溫度和濕度數(shù)據(jù)；運行控制部(84)，其連接到上述數(shù)據(jù)輸入部(82)，用于將上述數(shù)據(jù)與用戶設定的設定值或事先存儲的基準值進行比較，從而調(diào)節(jié)各結構的運行。
其中，上述控制部(80)調(diào)節(jié)用于驅(qū)動上述冷卻風扇(64)及放熱風扇(76)的電機中輸入的直流電壓，或是調(diào)節(jié)輸入到上述機泵(78)側的直流電壓。調(diào)節(jié)輸入到各結構中的直流電壓時，需要考慮到制冷量(Qc)及性能系數(shù)(Performance factorCOP)。
當然，上述熱電模塊(50)可直接連接于上述直流電源而供給到設定電壓，也可通過上述控制部(80)，調(diào)節(jié)從上述直流電源輸入的電壓大小并輸入到上述熱電模塊(50)中。
這里，上述制冷量(Qc)為吸收到上述熱電模塊的吸熱部(52)的熱量，由如下的數(shù)學式1表示；上述性能系數(shù)(COP)為輸入到上述熱電模塊(50)和冷卻風扇(64)及放熱風扇(76)和機泵的功率對應的制冷量的比，并由如下的數(shù)學式2表示。
數(shù)學式1Qc＝mCpΔT其中，上述Qc是制冷量，上述m是冷氣流量，上述Cp是空氣比熱，上述ΔT是通過上述熱電模塊的吸熱部(52)前/后的空氣的溫度差。
數(shù)學式2COP=QcWt+Wp+Wf1+Wf2]]>其中，上述COP是性能系數(shù)，上述Qc是數(shù)學式1中的制冷量，上述Wt，Wp，Wf1，Wf2分別供給到上述熱電模塊(50)、機泵(78)、冷卻風扇(64)、放熱風扇(76)的功率。
如上所述，當只考慮上述制冷量(Qc)時，上述控制部(80)控制提高向上述冷卻風扇(64)及放熱風扇(76)和機泵(78)側提供的直流電壓，以便增大風量的同時增大噴射的水量，從而提高熱交換量；當同時考慮上述制冷量(Qc)和性能系數(shù)(COP)時，上述控制部(80)則控制各結構中輸入最佳的直流電壓，從而獲得合適的制冷量(Qc)的同時，減少輸入到各結構中的功率并獲得一定量以上的制冷量(Qc)。
如圖4至圖7所示，在如上結構的便攜式冷房裝置中，考慮到制冷量(Qc)及性能系數(shù)(COP)，并通過實驗數(shù)據(jù)檢測其最佳狀態(tài)的結果，最好工作于輸入到上述熱電模塊(50)、機泵(78)、冷卻風扇(64)、放熱風扇(76)的電壓各為Vt＝18V，Vp＝6V，Vf1＝24V，Vf2＝24V，空氣的相對濕度(Relativehumidity)為RH＝60％，空氣的溫度為Ta＝30℃的狀態(tài)。
具體來說，當上述便攜式冷房裝置在上述最佳狀態(tài)下，通過改變輸入到上述熱電模塊(50)的電壓(Vt)而工作時，如圖4所示，供給到上述熱電模塊(50)中的電壓(Vt)在15～20V的范圍內(nèi)，其制冷量(Qc)及性能系數(shù)(COP)顯示較高，并在18V時顯示最佳。
這是因為，當輸入到上述熱電模塊(50)中的電壓(Vt)過低的情況下，將無法保持上述吸熱部(52)處于設定溫度以下，從而制冷量(Qc)及性能系數(shù)(COP)較低顯示；當輸入到上述熱電模塊(50)中的電壓(Vt)過高的情況下，上述放熱部(54)過熱，導致上述放熱部(54)側到上述吸熱部(52)側的熱傳達，從而制冷量(Qc)及性能系數(shù)(COP)較低顯示。因此，輸入到上述熱電模塊(50)中的電壓(Vt)最好控制于適當?shù)碾妷悍秶鷥?nèi)。
即，當上述熱電模塊(50)工作時，輸入到上述熱電模塊(50)中的電壓在保證不產(chǎn)生放熱部(54)到吸熱部(52)的熱傳導的電壓范圍內(nèi)，控制為取最高電壓并輸入。
此外，當上述便攜式冷房裝置在上述最佳狀態(tài)下，通過改變輸入到上述機泵(78)的電壓(Vp)而工作時，如圖5所示，供給到上述機泵(78)中的電壓(Vp)在6～9V的范圍內(nèi)，其制冷量(Qc)及性能系數(shù)(COP)顯示較高，并在6V時顯示最佳。
這是因為，輸入到上述機泵(78)中的電壓(Vp)在9V時，其制冷量(Qc)最大，但由于輸入到上述機泵(78)中的電壓(Vp)越低，其性能系數(shù)(COP)越高顯示，故輸入到上述機泵(78)中的電壓(Vp)也最好控制在適當?shù)碾妷悍秶鷥?nèi)。
當然，輸入到上述機泵(78)中的電壓可控制于，根據(jù)上述熱電模塊(50)的大小及噴霧嘴(74)的個數(shù)而決定的適當范圍內(nèi)。
此外，當上述便攜式冷房裝置在上述最佳狀態(tài)下，通過改變輸入到上述冷卻風扇(64)的電壓(Vf1)而工作時，如圖6所示，供給到上述冷卻風扇(64)中的電壓(Vf1)在23～24V的范圍內(nèi)，其制冷量(Qc)及性能系數(shù)(COP)顯示較高，并在24V時顯示最佳。
這是因為，當輸入到上述冷卻風扇(64)中的電壓(Vf1)過低的情況下，由于上述冷卻風扇(64)輸出的風量較小，空氣無法與上述吸熱部(52)進行充分的熱交換，從而制冷量(Qc)及性能系數(shù)(COP)較低顯示；當輸入到上述冷卻風扇(64)中的電壓(Vf1)過高的情況下，輸入到上述冷卻風扇(64)的功率(Wf1)變大，導致性能系數(shù)(COP)較低顯示。因此，輸入到上述冷卻風扇(64)中的電壓(Vf1)最好控制于適當?shù)碾妷悍秶鷥?nèi)。
此外，當上述便攜式冷房裝置在上述最佳狀態(tài)下，通過改變輸入到上述放熱風扇(76)的電壓(Vf2)而工作時，如圖7所示，供給到上述放熱風扇(76)中的電壓(Vf2)在23～24V的范圍內(nèi)，其制冷量(Qc)及性能系數(shù)(COP)顯示較高，并在24V時顯示最佳。
這是因為，當輸入到上述放熱風扇(76)中的電壓(Vf2)過低的情況下，由于上述放熱風扇(76)輸出的風量較小，空氣無法充分蒸發(fā)冷卻上述放熱部(54)，從而制冷量(Qc)及性能系數(shù)(COP)較低顯示；當輸入到上述放熱風扇(76)中的電壓(Vf2)過高的情況下，輸入到上述放熱風扇(76)的功率(Wf2)變大，導致性能系數(shù)(COP)較低顯示。因此，輸入到上述放熱風扇(76)中的電壓(Vf2)最好控制于適當?shù)碾妷悍秶鷥?nèi)。
如上所述，上述控制部(80)在適當范圍內(nèi)控制各輸入到上述熱電模塊(50)、機泵(78)、冷卻風扇(64)、放熱風扇(76)的電壓。通過上述流量計和干濕溫度計，檢測出上述吸熱流路引導裝置的排出口(62b)中排出的冷氣風量及溫度和濕度時，上述數(shù)據(jù)輸入部(82)將獲取上述數(shù)據(jù)，上述運行控制部(84)則對上述數(shù)據(jù)進行比較計算，從而控制輸入到各結構中的電壓。
如圖8、圖9所示，當上述便攜式冷房裝置在上述最佳狀態(tài)下，通過改變空氣的相對濕度(RH)而工作時，如圖8所示，當空氣的相對濕度(RH)處于60％以下時，其制冷量(Qc)及性能系數(shù)(COP)顯示較高。
這是因為，當上述便攜式冷房裝置工作于空氣的相對濕度(RH)過高的場所時，上述熱電模塊的放熱部(54)側無法實現(xiàn)圓滑的蒸發(fā)冷卻，從而制冷量(Qc)及性能系數(shù)(COP)顯示較低。因此，最好在空氣的相對濕度(RH)比一定的濕度(例如，RH＝60％)更低的場所內(nèi)使用。
此外，當上述便攜式冷房裝置在上述最佳狀態(tài)下，通過改變空氣的溫度(Ta)而工作時，如圖9所示，當空氣的溫度處于30℃以上時，其制冷量(Qc)及性能系數(shù)(COP)顯示較高。
這是因為，當上述便攜式冷房裝置工作于空氣的溫度過低的場所時，由于上述熱電模塊的吸熱部(52)和空氣的溫度差較小，使其無法實現(xiàn)圓滑的熱傳達作用，同時上述熱電模塊的放熱部(54)側無法實現(xiàn)圓滑的蒸發(fā)冷卻，從而制冷量(Qc)及性能系數(shù)(COP)較低顯示。因此，最好在空氣的溫度比設定溫度(例如，Ta＝30℃)更高的場所內(nèi)使用。
下面說明如上結構的本發(fā)明中便攜式冷房裝置的工作原理。
首先，當已設定的直流電壓供給到上述熱電模塊(50)時，在上述熱電模塊(50)中，上述P型半導體(P)和N型半導體(N)中的電子以相同方向移動，從而上述P型半導體(P)和N型半導體(N)的一端形成的吸熱部(52)保持低溫狀態(tài)并進行吸熱作用；同時，上述P型半導體(P)和N型半導體(N)的另一端形成的放熱部(54)保持高溫狀態(tài)并進行放熱作用。
其中，觀察上述吸熱部(52)側的作用，上述冷卻風扇(64)開始驅(qū)動后，通過上述吸熱流路引導裝置的吸入口(62a)吸入的空氣，將沿著上述吸熱流路引導裝置(62)流動于上側方向，通過上述吸熱板(52a)及吸熱片(52b)后，向上述吸熱流路引導裝置的排出口(62b)側排出?？諝馀c上述吸熱板(52a)及吸熱片(52b)進行熱交換作用后，變?yōu)槔錃舛懦觥?br> 此時，由于上述吸熱板(52a)及吸熱片(52b)與空氣的接觸面積較大，上述吸熱部中可進行充分的熱交換作用。同時，由于上述吸熱流路引導裝置的排出口(62b)形成于上側，從而冷氣從上側排出，流動于下側方向并均勻混合。
此外，觀察上述放熱部(54)側的作用，上述放熱風扇(76)開始驅(qū)動后，通過上述放熱流路引導裝置的吸入口(72a)吸入的空氣，將通過上述放熱流路引導裝置(72)流動于下側方向，通過上述放熱板(54a)及放熱針(54b)后，向上述放熱流路引導裝置的排出口側排出?？諝馀c上述放熱板(54a)及放熱針(54b)進行熱交換作用。
與此同時，上述機泵(78)開始驅(qū)動后，存儲于上述儲水池(77)中的水被抽吸，通過上述噴霧嘴(74)噴射到上述放熱板(54a)及放熱針(54b)側，通過上述放熱風扇(76)吹送的空氣用于蒸發(fā)放熱板(54a)及放熱針(54b)的表面噴射的水，上述放熱板(54a)及放熱針(54b)表面的水蒸發(fā)時吸收蒸發(fā)熱，從而上述放熱部(54)得到蒸發(fā)冷卻。
當然，噴射到上述放熱板(54a)及放熱針(54b)上的水一部分蒸發(fā)，其它水則再回收到上述儲水池(77)中。
此時，上述熱電模塊(50)在上述吸熱部(52)和放熱部(54)之間設置有上述絕熱壁(56)，同時在上述放熱部(54)側進行順暢(smoothly)蒸發(fā)冷卻的放熱作用，從而防止上述吸熱部(52)和放熱部(54)間的溫度差變大引起的熱傳導，故可進一步提高冷卻效率。
當然，上述流量計(66)及干濕溫度計(68)用于檢測通過上述吸熱流路引導裝置的排出口(62b)排出的冷氣流量及溫度和濕度。在上述控制部(80)中，上述數(shù)據(jù)輸入部(82)獲取上述流量計(66)及干濕溫度計(68)檢測得到的冷氣流量及溫度和濕度數(shù)據(jù)，上述控制部(84)則將上述數(shù)據(jù)與用戶設定的設定值或事先存儲的基準值比較計算，從而控制各供給到上述熱電模塊(50)、機泵(78)、冷卻風扇(64)、放熱風扇(76)的直流電壓的大小。
本發(fā)明的優(yōu)點如下所述第一，在本發(fā)明的便攜式冷房裝置中，在利用熱電模塊進行吸熱作用的吸熱部，空氣通過熱交換作用生成冷氣，從而可減小產(chǎn)品的重量及體積，并可使用戶移動場所便攜使用。
第二，在本發(fā)明的便攜式冷房裝置中，在利用熱電模塊的熱電(thermoelectric)過程構成冷凍循環(huán)，故可省略壓縮器，從而防止噪音及振動的發(fā)生并可提供舒適的環(huán)境。同時，由于不使用附加的冷媒，還可減少環(huán)境污染。
第三，在本發(fā)明的便攜式冷房裝置中，由于只在用戶位于的區(qū)域內(nèi)設置個別冷房，從而可根據(jù)用戶的個人取向調(diào)節(jié)冷房，進而提高個人滿意度。此外，在熱電模塊中，由于對放熱部進行蒸發(fā)冷卻，可迅速對放熱部進行放熱，同時卡斷吸熱部和放熱部之間的熱傳導，從而提高冷房效率。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種便攜式冷房裝置，其特征是，包括熱電模塊，用于吸收周圍熱量的吸熱部和用于向周圍發(fā)散熱量的放熱部相對應形成，當供給電流時，可同時進行吸熱作用和放熱作用；送風裝置，其設置于上述吸熱部側并用于吹送空氣，使上述吸熱部和空氣間進行熱交換作用；放熱裝置，其設置于上述放熱部側，用于蒸發(fā)冷卻上述放熱部；控制部，用于調(diào)節(jié)上述熱電模塊和送風裝置及放熱裝置的運行。
2.根據(jù)權利要求1所述的便攜式冷房裝置，其特征是上述熱電模塊由一對P型半導體和N型半導體構成，上述P型半導體和N型半導體的兩端形成有上述吸熱部和放熱部。
3.根據(jù)權利要求2所述的便攜式冷房裝置，其特征是上述熱電模塊是多個串聯(lián)連接。
4.根據(jù)權利要求1至權利要求3中的任何一項所述的便攜式冷房裝置，其特征是上述吸熱部中設置有多個吸熱片，用于擴展導熱面積。
5.根據(jù)權利要求1至權利要求3中的任何一項所述的便攜式冷房裝置，其特征是上述放熱部中設置有多個放熱針，用于擴展導熱面積。
6.根據(jù)權利要求1至權利要求5中的任何一項所述的便攜式冷房裝置，其特征是上述送風裝置包含有吸熱流路引導裝置，其內(nèi)形成有用于吸入、排出空氣的吸入口及排出口，上述吸入口及排出口之間內(nèi)設有上述吸熱部或吸熱片，用于引導空氣；冷卻風扇及電機，其設置于上述吸熱流路引導裝置的內(nèi)側，使空氣沿著上述吸熱流路引導裝置吹送。
7.根據(jù)權利要求6所述的便攜式冷房裝置，其特征是上述吸入口形成于下側，上述排出口形成于上側，上述冷卻風扇設置于上述排出口的內(nèi)側。
8.根據(jù)權利要求7所述的便攜式冷房裝置，其特征是上述冷卻風扇為橫流式風扇。
9.根據(jù)權利要求1至權利要求5中的任何一項所述的便攜式冷房裝置，其特征是上述放熱裝置包含有噴霧嘴，用于向上述放熱部側噴射水；放熱風扇及電機，用于向上述放熱部側吹送空氣，使從上述噴霧嘴向上述放熱部噴射的水得到蒸發(fā)，從而冷卻上述放熱部。
10.根據(jù)權利要求9所述的便攜式冷房裝置，其特征是上述放熱裝置還包含有放熱流路引導裝置，其內(nèi)形成有用于吸入排出空氣的吸入口及排出口，并且上述吸入口及排出口之間內(nèi)設有上述放熱部，用于引導空氣。
11.根據(jù)權利要求10所述的便攜式冷房裝置，其特征是在上述放熱流路引導裝置中，上述吸入口形成于上部，上述排出口形成于下部，上述放熱風扇則設置于上述吸入口的內(nèi)側。
12.根據(jù)權利要求10所述的便攜式冷房裝置，其特征是上述放熱裝置還包含有儲水池，其設置于上述放熱流路引導裝置的下部，用于回收上述噴霧嘴中噴射的水并存儲；機泵，用于將上述儲水池中存儲的水抽吸到上述噴霧嘴。
13.根據(jù)權利要求12所述的便攜式冷房裝置，其特征是上述噴霧嘴設置于上述放熱流路引導裝置的吸入口內(nèi)側，以便水從上述放熱部的上側噴射。
全文摘要
一種便攜式冷房裝置，包括熱電模塊，用于吸收周圍熱量的吸熱部和用于向周圍發(fā)散熱量的放熱部相對應形成，當供給電流時，可同時進行吸熱作用和放熱作用；送風裝置，其設置于吸熱部側并用于吹送空氣，使吸熱部和空氣間進行熱交換作用；放熱裝置，其設置于放熱部側，用于蒸發(fā)冷卻放熱部；控制部，用于調(diào)節(jié)熱電模塊和送風裝置及放熱裝置的運行。本發(fā)明重量及體積較小，便于用戶移動場所而使用；其無噪音及振動，同時不使用冷媒，從而可提供舒適的環(huán)境；并可根據(jù)用戶個人的需要而調(diào)節(jié)冷房，從而提高滿意度和冷房效率。
文檔編號F25B21/02GK1746578SQ20041007181
公開日2006年3月15日 申請日期2004年9月6日 優(yōu)先權日2004年9月6日
發(fā)明者李成華 申請人:樂金電子(天津)電器有限公司