專利名稱：汽車專用半導體電子冷暖空調的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種汽車專用半導體冷暖空調，尤其涉及一種采用半導體制冷器，利 用熱電致冷的溫差電效應來實現(xiàn)制冷和制熱的電子空調。
背景技術：
現(xiàn)有制冷技術是壓縮式制冷的原理利用制冷劑(一種物質)在低溫下沸騰吸熱， 由于沸騰吸熱時的溫度低于制冷對象的溫度，制冷對象的熱量就傳遞給了制冷劑，制冷對 象的溫度就降低。通過壓縮機做功，使吸熱后的制冷劑溫度和壓力升高(高于環(huán)境溫度)。 這時，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。在運行過程中由于使用機械壓縮故障率高，制冷劑萬一泄露對環(huán)境還 會造成污染，并且運行成本高，其中汽車壓縮機空調在運行時還要使用汽車的動力、增加燃 油造成資源浪費。機械壓縮機制冷往往受到設備限制，不可能隨意調節(jié)負荷，對工作電流、 電壓要求嚴格。在低負荷下要間歇工作，且傳統(tǒng)壓縮機空調只能制冷不能制熱。在運行過 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)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供了一種采用半導體制冷器的汽車專用 半導體電子冷暖空調，其所采取的技術方案為該空調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相對應的換能器AI和換能器AII，換能通道A 的前端設有進風口 A，其后端設有出風口 A，換能通道B的前端設有進風口 B，其后端設有出 風口 B，中空區(qū)BI內(nèi)設有制冷器I和制冷器II，制冷器I的一面通過導冷塊I與換能器BI 連接，其另一面與換能器AI連接，制冷器II的一面通過導冷塊II與換能器BII連接，其另 一面與換能器AII連接。該空調是充分利用半導體致冷器的工作特性，其工作原理是當一塊N型半導體 材料和一塊P型半導體材料聯(lián)結成電偶對時，在這個電路中接通直流電流后，就能產(chǎn)生能 量的轉移，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體材料N、P 的元件對數(shù)來決定。將半導體制冷片通過特殊加工，根據(jù)使用要求及使用環(huán)境進行封裝后，制造成半 導體電子制冷器。再將此半導體制冷器根據(jù)空調的風量、溫度的需求進行復試、串并連，多 級組合來達到使用的需求。因為空調使用環(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)域及風道采用先進的多級中空隔離防護保溫技術來解決車體自身生熱、太陽輻 射熱等外界熱量對本空調的影響。制冷器根據(jù)需求多級串并連，連續(xù)式換能來達到輸出的 需求，使在設定的出風量、出風溫度下達到使用需求。該空調在風道封裝及技術應用上具有以下的優(yōu)點和特點(1)、綠色環(huán)保無壓縮機，也不用冷媒劑、輸送管、冷凝器、蒸發(fā)器等，利用空氣動 力為傳導介質，大大提高了使用效率，完全符合國家環(huán)保政策，達到真正的綠色環(huán)保產(chǎn)品。(2)、節(jié)約能源傳統(tǒng)的壓縮機制冷，負荷較大，使用較多的發(fā)動機動力，啟動運行 時占用發(fā)動機功率的15% —20%動能，影響了發(fā)動機對車輛傳動的正常傳輸，造成了耗油 量增大。而該空調可利用車輛自帶發(fā)電機轉換成直流電來工作制冷，大功率汽車空調可增 加一臺汽車發(fā)電機提供專用發(fā)電或利用電子空調特殊性能進行發(fā)電，而不影響發(fā)動機的動 力傳輸，從而節(jié)約了單位里程15% —20%的耗油量，同時提高了車輛在開空調時的動力性 能。(3)、使用壽命長半導體制冷器為固體器件，無運動部件，因此失效率低。人為損 壞時，也便于維修，并且零件價格較低廉。(4)、環(huán)保無噪聲半導體制冷器與機械制冷系統(tǒng)不一樣，無運動機件，無磨損，工 作時無震動，無噪音。(5)、雙向功能既能制冷也能制熱傳統(tǒng)車用壓縮機空調只能制冷不能制熱，空調 該因供電方式是直流電，改變供電極性即可實現(xiàn)冷暖交換，不但可以制冷，還可以制熱。(6)、專用保溫隔離防護風道傳統(tǒng)空調的風道是利用保溫材料來實現(xiàn)保溫，由于 保溫材料的選擇十分重要，選擇導熱系數(shù)高的保溫材料還會嚴重影響空調使用效果，如選 擇導熱系數(shù)低的保溫材料還會增加很高的生產(chǎn)成本并且安裝十分不便。本專用風道利用先 進的中空隔離防護技術進行雙向、復試、分級隔離防護，可提高空調換熱區(qū)域40%以上的使 用效率，大大節(jié)約了空調的能源。(7)、調節(jié)控制方便機械壓縮機制冷往往受到設備限制，不可能隨意調節(jié)負荷，對 工作電流、電壓要求嚴格。在低負荷下必然要間歇工作。而該空調則適應電流電壓在大范 圍內(nèi)調整，控制電流的大小，可實現(xiàn)線性調節(jié)，使用閉環(huán)溫控電路，精度可達正負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。


圖1為本發(fā)明的結構示意圖；圖2為圖1的左視圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明做進一步說明如圖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的隔離防護保溫措施來防止外 界大氣溫度、汽車發(fā)動機溫度的侵入。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級中空隔離防護保溫措 施，中空區(qū)BI7隔離防護保溫措施是為了防止制冷器內(nèi)制冷片與導冷塊在工作時，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抗損耗。中空區(qū)BII8是為了解決換能 區(qū)B2在運行時不與外界大氣溫度、汽車發(fā)動機溫度接觸從而隔離防護保溫的措施。中空區(qū) BIII9為了保證換能區(qū)B2在經(jīng)過中空區(qū)BII8隔離防護后外殼與外界大氣溫度、汽車發(fā)動機 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 相對應。換能通道A3的前端設有進風口 A14，其后端設有出風口 A15，換能通道B4的前端 設有進風口 B16，其后端設有出風口 B17，中空區(qū)BI7內(nèi)設有制冷器118和制冷器1119，制 冷器118的一面通過導冷塊120與換能器BIlO連接，其另一面與換能器AI12連接，制冷器 1119的一面通過導冷塊1121與換能器BIIll連接，其另一面與換能器AII13連接。當該空調運行時，首先是啟動換能區(qū)Al的風機，風機產(chǎn)生的風通過進風口 A14快 速帶走換能器AI 12和換能器AII13上產(chǎn)生的熱量，經(jīng)出風口 A15快速排到不使用區(qū)，此時 換能區(qū)Al的風機的風機正常運行后，啟動制冷器118和制冷器1119，分別通過導冷塊120 和導冷塊1121快速傳導至換能器BIlO和換能器BII11，同時制冷器的另一面快速傳導至 換能器AI12和換能器AII13，此時制冷器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通過進風快速帶走它上面的熱量，此時換能區(qū)B2通過 換能器BIlO和換能器BIIll逐級帶走換能區(qū)B2的熱量，出風口 B17的風直接進入使用場 所，開始給環(huán)境調節(jié)溫度。該空調采用復試、串并聯(lián)、懸浮結構進行優(yōu)化設計，結合半導體制冷器的特性，以 基本、基礎二組、兩級串聯(lián)、并聯(lián)為最小組合單位而制造也可根據(jù)需求多級串聯(lián)、并聯(lián)組合 來達到足夠的需求。在換能區(qū)域，利用先進的中空隔離技術進行雙向、復試、分級隔離防護 來有效保證換能區(qū)域的轉換效率，使半導體制冷器與外界環(huán)境完全隔離。
權利要求
一種汽車專用半導體電子冷暖空調，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)相對應的換能器AI(12)和換能器AII(13)，換能通道A(3)的前端設有進風口A(14)，其后端設有出風口A(15)，換能通道B(4)的前端設有進風口B(16)，其后端設有出風口B(17)，中空區(qū)BI(7)內(nèi)設有制冷器I(18)和制冷器II(19)，制冷器I(18)的一面通過導冷塊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體電子冷暖空調，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)設有制冷器I和制冷器II，制冷器I的一面通過導冷塊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。
文檔編號F25B21/04GK101922767SQ20091001621
公開日2010年12月22日 申請日期2009年6月16日 優(yōu)先權日2009年6月16日
發(fā)明者寧方霞 申請人:寧方霞