一种智能节能型热电制冷电梯空调及设有其的电梯

1.本发明涉及一种电梯空调，更具体地说是一种智能节能型热电制冷电梯空调及设有其的电梯。


背景技术：

2.近年来，随着环保和节能意识的增强，绿色消费的理念正在全社会普及。在绿色消费的倡导下，电梯空调行业也不例外。电梯空调的结构和布置要具有体积小、无滴水、低噪音、重量轻等特点。目前电梯空调的工作原理与家用空调类似，都是由制冷压缩机、冷凝器、毛细管和蒸发器以及辅助设备等组成，采用的制冷方式还是蒸汽压缩制冷方式。而传统机械式压缩机空调系统应用于电梯空调具有占用空间大、噪音及节能环保等弊端。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。为此，本发明提出一种环保、节能的智能节能型热电制冷电梯空调，同时提出一种设有该空调的电梯。
4.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
5.一种智能节能型热电制冷电梯空调，用于对电梯轿厢的制冷，包括：
6.循环风道，横跨架设在电梯轿厢上方；所述循环风道两端朝下竖直弯折并敞口，通过两端敞口与电梯轿厢厢内相通，一端作为风道回风口，另一端作为风道出风口，所述循环风道内、位于回风口所在侧的端部设有贯流风机，所述贯流风机的风机进风口位于所述风道回风口处，经风道回风口进风，风机出风口位于循环风道内，朝向风道出风口的方向出风；
7.热电制冷器，包括一对上下正对的翅片、夹装在一对翅片之间的多个热电制冷片，还包括多个散热风扇；多个热电制冷片接入供电电路、由直流电源供电，冷端朝下、热端朝上，冷热端均涂设导热硅脂；一对翅片中，以下方的翅片作为冷端翅片，上方的翅片作为热端翅片，之间缝隙处、在多个热电制冷片的外围围设隔热棉，热端翅片外置于循环风道上端，所述冷端翅片相适配地内置于循环风道中，一端与风机出风口之间留有间隙，另一端与风道出风口之间保留空间；多个散热风扇设置在热端翅片的上端，用于对热端翅片的散热；
8.控制系统，包括图像采集器、电流调节模块、控制单元，所述图像采集器设置在电梯轿厢厢内顶端，用于采集环境信息，所述环境信息包括厢内乘客的人数信息，所述控制单元用于依据由图像采集器采集到的环境信息，通过所述电流调节模块控制所述供电电路对热电制冷片的输入电流大小的调节。
9.该智能节能型热电制冷电梯空调的结构特点也在于：
10.所述风道出风口处设有可调出风结构，用于调节风道出风口的出风风向。
11.所述可调出风结构为百叶电动风口，所述图像采集器所采集的环境信息还包括厢内乘客的位置信息，所述控制单元依据接收到的环境信息，通过百叶电动风口控制风道出风口处的出风风向。
12.所述风道回风口与风道出风口齐平于电梯轿厢厢顶。
13.所述风道回风口的外形尺寸适配于风机进风口的外形尺寸，所述风机进风口齐平于风道回风口。
14.所述贯流风机内置于风道回风口所在侧循环风道的竖直弯折段内，风机进风口竖直朝下，风机出风口位于所在侧循环风道的折角处，出风风向水平，外形尺寸适配于所在位置处循环风道截面的外形尺寸。
15.内置于循环风道内的冷端翅片的外形尺寸适配于循环风道对应部位的外形尺寸，所述热端翅片的宽度及长度均大于冷端翅片的宽度及长度。
16.所述供电电路中，多个热电制冷片之间串联连接，由直流电源供电。
17.所述供电电路中，多个热电制冷片之间相并联，由直流电源供电。
18.本发明同时提出了一种电梯，在电梯轿厢顶部设有上述智能节能型热电制冷电梯空调。
19.与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
20.因电梯空调的应用场景特殊：电梯内乘客频繁进出，且在其内停留时间短暂，人体舒适性对迎面风速和温度更加敏感，对环境温度相对不敏感。本发明结构简单、成本低、响应快，采用图像识别技术，通过实时识别出乘客的位置和数量，利用控制单元控制热电制冷器的电流大小和百叶电动风口，实时、动态调节出风温度和风向，无需使用制冷剂，节能优势明显，是一种新型环保制冷技术，有利于解决当下愈演愈烈的环境与能源问题，符合当下“碳达峰、碳中和”的社会需求。
附图说明
21.图1是本发明的分解结构示意图；
22.图2是本发明的主视剖视结构示意图；
23.图3是本发明的俯视结构示意图；
24.图4是热电制冷器的主视结构示意图；
25.图5是可调出风结构的结构示意图；
26.图6是本发明控制系统的工作流程图。
27.图中，1循环风道；2风道回风口；3风道出风口；4可调出风结构；5贯流风机；6风机进风口；7风机出风口；8热电制冷片；9冷端翅片；10热端翅片；11散热风扇；12图像采集器；13电梯轿厢；14顶部夹层；15控制单元。
具体实施方式
28.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.请参照图1至图6，本实施例的智能节能型热电制冷电梯空调用于对电梯轿厢13的制冷，包括：
30.循环风道1，横跨架设在电梯轿厢13上方；循环风道1两端朝下竖直弯折并敞口，通
过两端敞口与电梯轿厢13厢内相通，一端作为风道回风口2，另一端作为风道出风口3，循环风道1内、位于回风口所在侧的端部设有贯流风机5，贯流风机5的风机进风口6位于风道回风口2处，经风道回风口2进风，风机出风口7位于循环风道1内，朝向风道出风口3的方向出风；
31.热电制冷器，包括一对上下正对的翅片、夹装在一对翅片之间的多个热电制冷片8，还包括多个散热风扇11；多个热电制冷片8接入供电电路、由直流电源供电，冷端朝下、热端朝上，冷热端均涂设导热硅脂，便于冷、热量更好的传递；一对翅片中，以下方的翅片作为冷端翅片9，上方的翅片作为热端翅片10，之间缝隙处、在多个热电制冷片8的外围围设隔热棉，热端翅片10外置于循环风道1上端，冷端翅片9相适配地内置于循环风道1中，一端与风机出风口7之间留有间隙，另一端与风道出风口3之间保留空间；多个散热风扇11设置在热端翅片10的上端，用于对热端翅片10的散热；
32.控制系统，包括图像采集器12、电流调节模块、控制单元15，图像采集器12设置在电梯轿厢13厢内顶端，用于采集环境信息，环境信息包括厢内乘客的人数信息，控制单元15用于依据由图像采集器12采集到的环境信息，通过电流调节模块控制供电电路对热电制冷片8的输入电流大小的调节。
33.该智能节能型热电制冷电梯空调的结构设置也包括：
34.供电电路中，多个热电制冷片8之间串联连接，由直流电源供电。
35.供电电路中，多个热电制冷片8之间相并联，由直流电源供电。
36.风道出风口3处设有可调出风结构4，用于调节风道出风口3的出风风向。
37.可调出风结构4为百叶电动风口，图像采集器12所采集的环境信息还包括厢内乘客的位置信息，控制单元15依据接收到的环境信息，通过百叶电动风口控制风道出风口3处的出风风向。
38.控制单元15可设置在电梯轿厢13的顶部夹层14中。
39.风道回风口2与风道出风口3齐平于电梯轿厢13厢顶。
40.风道回风口2的外形尺寸适配于风机进风口6的外形尺寸，风机进风口6齐平于风道回风口2。
41.贯流风机5内置于风道回风口2所在侧循环风道1的竖直弯折段内，风机进风口6竖直朝下，风机出风口7位于所在侧循环风道1的折角处，出风风向水平，外形尺寸适配于所在位置处循环风道1截面的外形尺寸。
42.内置于循环风道1内的冷端翅片9的外形尺寸适配于循环风道1对应部位的外形尺寸，所述热端翅片10的宽度及长度均大于冷端翅片9的宽度及长度。
43.本发明实施例同时提出了一种电梯，在电梯轿厢13顶部设有上述智能节能型热电制冷电梯空调。
44.本实施例的智能节能型热电制冷电梯空调中，热电制冷器的冷端翅片9与热端翅片10之间通过螺栓固定，将热电制冷片8紧密夹设在内，热电制冷片8与冷端翅片9及热端翅片10相贴，热端翅片10上端设置了多个散热风扇11，对热端翅片10及时散热，进一步保证热电制冷器的制冷效率。热电制冷器主要是利用多个热电制冷片8实现温度调节，其温度调节基于珀尔贴效应，当一块n型半导体材料和一块p型半导体材料连结成电偶对时，在直流电的驱动下，就能产生能量的转移，电流由n型元件流向p型元件的接头吸收热量，成为冷端；
由p型元件流向n型元件的接头释放热量，成为热端，通过控制输入直流电流大小即可调节制冷量，并可通过调节电流方向实现热电制冷片冷、热端的切换。本实施例采用热电制冷器进行温度调节，不需要使用制冷剂，十分环保。
45.在贯流风机5的作用下，电梯轿厢13内的热空气经风道回风口2被吸入循环风道1中，经风机出风口7流入循环风道1内，经过风机出风口7处的冷端翅片9后形成冷风，并经风道出风口3吹向电梯轿厢13内，实现电梯轿厢13内的空气循环。
46.该智能节能型热电制冷电梯空调的工作原理如下：
47.当电梯轿厢13内进入乘客时，图像采集器12实时采集厢内乘客的人数与位置信息，并反馈至控制单元15，控制单元15依据接收到的人数信息，通过电流调节模块对输入热电制冷片8的电流大小进行调节，从而实现对制冷量的调节；同时，控制单元15依据接收到的位置信息，通过可调出风结构4及时调节风道出风口3的出风风向。当电梯轿厢13内无乘客时，控制单元15相应控制电流调节模块停止对热电制冷片8供电，从而实现停止制冷。该电梯空调实现了节能、智能化，通过对出风风向的调节，一定程度上满足了乘客的舒适性需求。
48.在本实施例的基础上进一步设置，每个热电制冷片8的制冷量与输入热电制冷片8的电流值的关系可参照下述公式计算得出：
[0049][0050]
上式中，qc为制冷量，α为塞贝克系数，i为输入热电制冷片8的电流值，k为导热系数，th为热端温度，tc为冷端温度，r为电阻值。
[0051]
此外，通过改变通入热电制冷片8的电流方向(例如，通过切换电源正负极的方式)，即可实现热电制冷片8冷、热端的互换，此时循环风道1内的则为热端翅片10、循环风道1外的即为热端翅片10，即可用于对电梯轿厢13的制热，满足北方地区冬季供暖需求。
[0052]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。