專利名稱：雙效多導(dǎo)體電子變頻吸收制冷器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種吸收制冷器，尤其涉及一種雙效多導(dǎo)體電子變頻吸收制冷器。
背景技術(shù)：
目前，公知共識的制冷行業(yè)多數(shù)采用壓縮機(jī)利用冷媒來制取冷暖，這種方法具有 耗能大、損耗大、噪音大、體積大、物損大、用料考究、能效比差、危害大、污染環(huán)境等不利因 素。也有采用其它方法來制冷的，但應(yīng)用效果一般，不夠?qū)嶋H、達(dá)不到減排的要求或是制冷 效果不理想。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的主要目的在于提供一種雙效多導(dǎo)體電子變頻吸收制冷器，擴(kuò)大了制 冷輸出功率，增大了能效比，減小的物力損耗。為了達(dá)到上述目的，本實用新型提供了一種雙效多導(dǎo)體電子變頻吸收制冷器，其 包括吸收制冷單元和熱電制冷片，所述熱電制冷片的熱端植入于所述吸收制冷單元的發(fā)生 器里，所述熱電制冷片的冷端所述吸收制冷單元的吸收器中。優(yōu)選的，在所述吸收制冷單元的蒸發(fā)器和吸收器之間設(shè)有節(jié)流裝置。優(yōu)選的，所述節(jié)流裝置為電磁閥。優(yōu)選的，在所述吸收制冷單元的蒸發(fā)器上盤繞一組管路，該管路的另一端在所述 吸收器的內(nèi)部。優(yōu)選的，所述發(fā)生器為兩個時，所述熱電制冷片的熱端設(shè)于一所述發(fā)生器和另一 所述發(fā)生器之間的鏈接管路上，并且所述鏈接管路中設(shè)有單向?qū)ㄩy。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所述的雙效多導(dǎo)體電子變頻吸收制冷器，將熱電制 冷片和吸收制冷單元結(jié)合起來，利用熱電制冷片的散熱，通過吸收制冷單元將散熱轉(zhuǎn)化為 制冷，以再利用能源，擴(kuò)大了制冷輸出功率，增大了能效比，減小的物力損耗。

圖1是本實用新型包括的熱電制冷片的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實用新型包括的吸收制冷單元的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
本實用新型提供了一種雙效多導(dǎo)體電子變頻吸收制冷器，將吸收制冷單元和熱電 制冷片相結(jié)合。如圖1所示，熱電制冷片是由半導(dǎo)體所組成的一種冷卻裝置，其是由許多N型和P 型半導(dǎo)體的顆?；ハ嗯帕卸?，而N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體之間以一般的導(dǎo)體相連接而成 一完整線路，最后由兩片陶瓷片像夾心餅干一樣夾起來，陶瓷片必須絕緣而且導(dǎo)熱良好。[0014]然而，在原理上，熱電制冷片只能算是一個熱傳遞的工具，雖然熱電制冷片會主動 為芯片散熱，但依然要將熱端的高于芯片的發(fā)熱量散發(fā)掉。在熱電制冷片工作期間，只要冷 端和熱端之間出現(xiàn)溫差，熱量便不斷地通過晶格的傳遞，將熱量移動到熱端并通過散熱設(shè) 備散發(fā)出去。因此，制冷片對于芯片來說是主動制冷的裝置，而對于整個系統(tǒng)來說，只能算 是主動的導(dǎo)熱裝置，因此，在單獨使用熱電制冷片來進(jìn)行降溫時，需采用主動散熱的方式對 熱電制冷片的熱端進(jìn)行降溫。通常熱端的溫度在沒有散熱裝置時會達(dá)到100度左右，極易 超過制冷片的承受極限，而且半導(dǎo)體制冷效率的關(guān)鍵就是要盡快降低熱端溫度以增大冷端 和熱端之間的溫差，提高制冷效果，因此在熱端采用大型的散熱片以及主動的散熱風(fēng)扇將 有助于散熱系統(tǒng)的優(yōu)良工作。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 時，在這個電路中接通直流電流后，就能產(chǎn)生能量的轉(zhuǎn)移。所述吸收制冷單元包括發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器和吸收器，在其運行過程中，當(dāng)吸 收劑在發(fā)生器內(nèi)受到熱媒水加熱后，吸收劑中的水不斷汽化，水蒸氣進(jìn)入冷凝器，被冷卻降 溫后凝結(jié)；隨著水的不斷汽化，發(fā)生器內(nèi)的吸收劑的濃度不斷升高，進(jìn)入吸收器；當(dāng)冷凝器 中的水通過節(jié)流閥流入蒸發(fā)器時，急速膨脹而汽化，并在汽化過程中大量吸收蒸發(fā)器內(nèi)冷 媒水的熱量，從而達(dá)到降溫制冷的目的；在此過程中，低溫水蒸氣進(jìn)入吸收器，被吸收器內(nèi) 的濃度大的吸收劑吸收，吸收劑的濃度逐步降低，由溶液泵送回發(fā)生器，完成整個循環(huán)。吸收制冷單元的工作原理與循環(huán)溶液的蒸氣壓力是對平衡狀態(tài)而言的，如果蒸氣 壓力為0. 85kPa的吸收劑與具有IkPa壓力(7°C )的水蒸氣接觸，水蒸氣與吸收劑不處于平 衡狀態(tài)，此時吸收劑具有吸收水蒸氣的能力，直到水蒸氣的壓力降低到稍高于0. 85kPa(例 如0.87kPa)為止。0. 87kPa和0. 85kPa之間的壓差用于克服連接管道中的流動阻力以及由 于過程偏離平衡狀態(tài)而產(chǎn)生的壓差，水在5°C下蒸發(fā)時，就可能從較高溫度的被冷卻介質(zhì)中 吸收汽化潛熱，使被冷卻介質(zhì)冷卻。為了使水在低壓下不斷汽化，并使所產(chǎn)生的蒸汽不斷被 吸收，從而保證吸收過程的不斷進(jìn)行，供吸收用的吸收劑的濃度必須大于吸收終了的吸收 劑的濃度。為此，除了必須不斷地供給蒸發(fā)器純水外，還必須不斷地供給新的吸收劑。如圖2所示，一吸收制冷單元可以包括發(fā)生器21、冷凝器22、蒸發(fā)器23、吸收器 24、節(jié)流閥25、溶液泵26、熱交換器27、冷劑泵28和減壓閥29。稀的吸收劑在加熱以前用溶液泵26將壓力升高，使得沸騰所產(chǎn)生的蒸汽能夠在 常溫下冷凝。例如，冷卻水溫度為35°C時，考慮到熱交換器27中所允許的傳熱溫差，冷凝有 可能在40°C左右發(fā)生，因此發(fā)生器21內(nèi)的壓力必須是7. 37kPa或更高一些(考慮到管道阻 力等因素)。發(fā)生器21和冷凝器22 (高壓側(cè))與蒸發(fā)器23和吸收器24(低壓側(cè))之間的 壓差通過安裝在相應(yīng)管道上的膨脹閥或其它節(jié)流機(jī)構(gòu)來保持。離開發(fā)生器21的濃的吸收 劑的溫度較高，而離開吸收器24的稀的吸收劑的溫度卻相當(dāng)?shù)?。濃的吸收劑在未被冷卻到 與吸收器壓力相對應(yīng)的飽和溫度才開始沸騰，因此通過一臺熱交換器27，使得濃的吸收劑 和稀的吸收劑在各自進(jìn)入吸收器24和發(fā)生器21之前彼此進(jìn)行熱量交換，使得稀的吸收劑 溫度升高，濃的吸收劑溫度下降。由于水蒸氣的比容非常大，為了避免流動時產(chǎn)生過大的壓 降，需要很粗的管道，為了避免這一點，往往將冷凝器22和發(fā)生器21做在一個容器里，將吸 收器24和蒸發(fā)器23做在另一個容器里，也可以將這四個主要設(shè)備置于一個殼體內(nèi)，高壓側(cè) 和低壓側(cè)之間用隔板隔開。吸收制冷單元的工作過程可以分為兩個部分(1)發(fā)生器21中產(chǎn)生的冷劑蒸氣在冷凝器22中冷凝成冷劑水，經(jīng)U形管進(jìn)入蒸發(fā)器23，在低壓下蒸發(fā)，產(chǎn)生制冷效應(yīng)。這些過 程與蒸氣壓縮式制冷循環(huán)在冷凝器22、節(jié)流閥25和蒸發(fā)器23中所產(chǎn)生的過程完全相同； (2)發(fā)生器21中流出的濃的吸收劑降壓后進(jìn)入吸收器24，吸收由蒸發(fā)器23產(chǎn)生的冷劑蒸 氣，形成稀的吸收劑，重新加熱，形成濃的吸收劑。本實用新型首先通過改善壓縮機(jī)制冷帶來的危害，選用了熱電制冷片作為替代壓 縮機(jī)，但是單獨依靠制冷片很難達(dá)到需要的制冷量及熱擴(kuò)散難以處理的特點，因為制冷片 制冷能力比制熱能力差，解決不當(dāng)就發(fā)揮不出實際應(yīng)用效果，因此本實用新型采用將吸收 制冷單元與熱電制冷片相結(jié)合的方式。下面介紹本實用新型所述的雙效多導(dǎo)體電子變頻吸收制冷器的主要部件、功能、 組裝流程和方法1、熱電制冷片的一面安裝有散熱片，另一面安裝有導(dǎo)冷系統(tǒng)，安裝表面的平面度
不大于0. 03mm，要除去毛刺、污物；熱電制冷片和散熱片導(dǎo)熱塊接觸良好，接觸面需涂有一
薄層導(dǎo)熱硅脂；固定制冷片時既要使制冷片受力均勻，又要注意切勿過度，以防止瓷片壓 m農(nóng)。2、熱電制冷片的冷端設(shè)于吸收制冷單元的吸收器中，可以根據(jù)需要與需求做到任 意或制取冰液來利用；所述熱電制冷片的熱端的一面植入于吸收制冷單元的發(fā)生器里，給 濃的吸收劑加溫，通過吸收與釋放來制冷。3、在吸收制冷單元的蒸發(fā)器和吸收器之間設(shè)有節(jié)流裝置，所述節(jié)流裝置可以根據(jù) 需要來調(diào)節(jié)溫差與制冷量，所述節(jié)流裝置例如可以為電磁閥；本實用新型采用部分制冷液回流來實現(xiàn)冷卻，即在蒸發(fā)器上盤繞一組管路，該管 路的另一端在吸收器的內(nèi)部，這樣也可以節(jié)約壓縮成本；另外，根據(jù)一種優(yōu)選的實施方式，在蒸發(fā)器后設(shè)有軸流風(fēng)機(jī)，以散發(fā)效率值。在實際應(yīng)用中，所述發(fā)生器可以為多個，這里以所述發(fā)生器是兩個為例此時熱電 制冷片的熱端設(shè)于第一發(fā)生器和第二發(fā)生器之間的鏈接管路上，并所述鏈接管路中設(shè)有單 項導(dǎo)通閥，以防止逆流。本實用新型所述的雙效多導(dǎo)體電子變頻吸收制冷器，可以解決外界冷卻不便的問 題，在實際應(yīng)用時還可以根據(jù)不同的產(chǎn)品外加散熱器等，輔助散發(fā)熱量，達(dá)到可靠工作的目 的，平時熱電制冷片不工作，只有當(dāng)吸收器中的溫度超過了設(shè)定范圍，所述熱電制冷片才工 作給與冷卻，當(dāng)吸收器中的溫度達(dá)到可靠工作所設(shè)定的溫度時，這片熱電制冷片又再次停 止工作?？筛鶕?jù)不同使用目的及不同使用方法、不同使用環(huán)境和不同熱電膜片功率等，采 用不同降溫方式及方法，主要為取得合理利用能源節(jié)約成本，節(jié)能減耗。有時也可以使用導(dǎo) 熱油或物理降溫等方法，如(1)自然降溫、(2)被動循環(huán)、(3)溫差循環(huán)、(4)物理降溫等。根據(jù)不同的需要與需求可以利用任何熱源來加以利用，宗旨是任何方面的厲行節(jié) 約。以下具體介紹幾種降溫方法(1)自然降溫禾Ij用使用空間溫差，自然風(fēng)及行動風(fēng)能(如運用到的汽車方面)；(2)被動循環(huán)降溫采用泵循環(huán)著可以流動使用而無害的液體及液面；(3)溫差循環(huán)利用熱電制冷片的熱量來帶動液體自然流動，利用高溫上行的原理，來推動液體循環(huán)達(dá)到給器件降溫的目的；(4)物理降溫利用自然流動的液體來給熱電制冷片降溫處理。本實用新型應(yīng)用熱電制冷片作為主要制冷單元之一，另一技術(shù)為吸收制冷技術(shù)， 兩者相互彌補(bǔ)相互幫襯(簡稱“雙效”)。利用熱電制冷片的不利因素通過吸收技術(shù)處理了 散熱問題變不利為有利，經(jīng)吸收處理后獲取的冷量再次利用到制冷設(shè)備中，為再利用能源 創(chuàng)造了條件，擴(kuò)大了制冷輸出功率，增大了能效比，減小了物力損耗，變廢為寶。如果不采用 雙效直接利用熱電制冷片來獲取冷暖，能量利用只有該熱電制冷片的30%的效果，并且很 難解決散熱問題，散熱材料及制作成本上很難獲得理想效果。本實用新型涉及一種熱電制冷片及補(bǔ)償式吸收輔助制冷裝置(簡稱“雙效”)，是 改變目前制冷行業(yè)的最好替代品。我們可以將本裝置替代淘汰目前的壓縮機(jī)制冷模式，如 改變汽車發(fā)動機(jī)帶動壓縮機(jī)制冷，空調(diào)，冰箱等等。本實用新型采用特種冷源，在技術(shù)應(yīng)用 上具有以下的優(yōu)點和特點1、不需要氟制冷劑，可連續(xù)工作，沒有污染源沒有旋轉(zhuǎn)部件，不 會產(chǎn)生回轉(zhuǎn)效應(yīng)(就象我們冬季使用空調(diào)當(dāng)處于化霜或關(guān)機(jī)，由于氟壓的作用產(chǎn)生強(qiáng)大的 回流逆流，而引起的機(jī)器抖動震顫等現(xiàn)象)，沒有滑動部件是一種固體片件，工作時沒有震 動、噪音、壽命長，安裝容易。2、半導(dǎo)體制冷片具有兩種功能，既能制冷，又能加熱，制冷效率 一般不高，但制熱效率很高，永遠(yuǎn)大于1。因此使用一個片件就可以代替分立的加熱系統(tǒng)和 制冷系統(tǒng)。3、半導(dǎo)體制冷片是電流換能型片件，通過輸入電流的控制，可實現(xiàn)高精度的溫 度控制，再加上溫度檢測和控制手段，很容易實現(xiàn)遙控、程控、計算機(jī)控制，便于組成自動 控制系統(tǒng)。4、半導(dǎo)體制冷片熱慣性非常小，制冷制熱時間很快，在熱端散熱良好冷端空載的 情況下，通電不到一分鐘，制冷片就能達(dá)到最大溫差。5、半導(dǎo)體制冷片的反向使用就是溫差 發(fā)電，半導(dǎo)體制冷片一般適用于中低溫區(qū)發(fā)電。6、半導(dǎo)體制冷片的單個制冷元件對的功率 很小，但組合成電堆，用同類型的電堆串、并聯(lián)的方法組合成制冷系統(tǒng)的話，功率就可以做 的很大，因此制冷功率可以做到幾毫瓦到上萬瓦的范圍。7、熱電制冷片的溫差范圍，從正溫 90°C到負(fù)溫度130°C都可以實現(xiàn)。(用金屬鉍線和銻線構(gòu)成結(jié)點，當(dāng)電流沿某一方向流過結(jié) 點時，結(jié)點上的水就會凝固成冰；如果反轉(zhuǎn)電流方向，剛剛在結(jié)點上凝成的冰又會立即熔化 成水.熱電效應(yīng)本身是可逆的。)通過以上分析，本實用新型應(yīng)用范圍有制冷、加熱、發(fā)電，制冷和加熱應(yīng)用比較普 遍，有以下幾個方面1、軍事方面導(dǎo)彈、雷達(dá)、潛艇等方面的紅外線探測、導(dǎo)行系統(tǒng)；2、醫(yī)療方面；冷力、冷合、白內(nèi)障摘除片、血液分析儀等；3、實驗室裝置方面冷阱、冷箱、冷槽、電子低溫測試裝置、各種恒溫、高低溫實驗 儀器；4、專用裝置方面石油產(chǎn)品低溫測試儀、生化產(chǎn)品低溫測試儀、細(xì)菌培養(yǎng)箱、恒溫 顯影槽、電腦等；5、日常生活方面空調(diào)、冷熱兩用箱、飲水機(jī)、電子信箱等。此外，還有其它方面的應(yīng)用，這里就不一一提了。本實用新型涉及到應(yīng)用的多種場 合和領(lǐng)域。能效比很高十分經(jīng)濟(jì)，功率可大可小，可替代性十分廣泛，實用性及可塑性，延伸 性，可開發(fā)性很高，利用價值相當(dāng)可觀。以上說明對實用新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，在不脫離所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改、變化或等效， 但都將落入本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種雙效多導(dǎo)體電子變頻吸收制冷器，其特征在于，其包括吸收制冷單元和熱電制冷片，所述熱電制冷片的熱端植入于所述吸收制冷單元的發(fā)生器里，所述熱電制冷片的冷端所述吸收制冷單元的吸收器中。
2.如權(quán)利要求1所述的雙效多導(dǎo)體電子變頻吸收制冷器，其特征在于，在所述吸收制 冷單元的蒸發(fā)器和吸收器之間設(shè)有節(jié)流裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的雙效多導(dǎo)體電子變頻吸收制冷器，其特征在于，所述節(jié)流裝置 為電磁閥。
4.如權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的雙效多導(dǎo)體電子變頻吸收制冷器，其特征 在于，在所述吸收制冷單元的蒸發(fā)器上盤繞一組管路，該管路的另一端在所述吸收器的內(nèi) 部。
5.如權(quán)利要求4所述的雙效多導(dǎo)體電子變頻吸收制冷器，其特征在于，所述發(fā)生器為 兩個時，所述熱電制冷片的熱端一所述發(fā)生器和另一所述發(fā)生器之間的鏈接管路上，并且 所述鏈接管路中設(shè)有單向?qū)ㄩy。
專利摘要本實用新型提供了一種雙效多導(dǎo)體電子變頻吸收制冷器，其包括吸收制冷單元和熱電制冷片，所述熱電制冷片的熱端植入于所述吸收制冷單元的發(fā)生器里，所述熱電制冷片的冷端所述吸收制冷單元的吸收器中。本實用新型所述的雙效多導(dǎo)體電子變頻吸收制冷器，將熱電制冷片和吸收制冷單元結(jié)合起來，利用熱電制冷片的散熱，通過吸收制冷單元將散熱轉(zhuǎn)化為制冷，以再利用能源，擴(kuò)大了制冷輸出功率，增大了能效比，減小的物力損耗。
文檔編號F25B25/00GK201662275SQ201020000448
公開日2010年12月1日 申請日期2010年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者李千峰 申請人:李千峰