一种新型半导体制冷除湿器

1.本实用新型涉及制冷除湿设备领域，具体为一种新型半导体制冷除湿器。


背景技术：

2.除湿器（除湿机）是一种将被处理的空气吸入，经冷凝后，使其实现降温除湿的设备。除湿机主要分为压缩机式和除湿轮式，以及两种方式的混合形式。
3.以往除湿器主要应用于工业企业用来存放材料或精密仪器的场所，随着消费者对保管物品要求的不断提高，除湿器的应用领域也在不断扩大到民用领域，例如在存放古董字画等收藏品、名贵皮具（包）、红酒等物品的柜体内都配备有除湿设备，因此，适合应用在空间较小、可靠性要求高、无制冷剂污染场合的半导体制冷式除湿机应运而生。
4.现有半导体制冷式除湿机为了整体美观，而将为半导体制冷片的散热端或散热部件设置在半封闭的箱体内。由于半导体制冷片是由n型和p型半导体材料联结成的热电偶，当电流通过时，只有当冷端、热端达到一定温差，两端之间才会产生热量转移，热量就会从一端转移到另一端，从而产生温差形成冷热端。而散热设备设置在箱体内，就影响了散热的效果，为了达到温差，通常采用风扇为散热设备降温，但是由于风扇本身在工作时就会产生热量，该方式就会使箱体内的温度升高，影响热传递。因此，将散热设备设置在壳体内，是明显会影响除湿器整体的除湿效率的。
5.此外，现有半导体制冷除湿器在使用时，除湿器的冷凝端始终附着有水珠，使冷凝端鳍片表面极易滋生细菌与霉变。


技术实现要素：

6.为了解决现有半导体制冷除湿器将散热部件位于半封闭的空间内而影响除湿效率的问题，本实用新型提供了一种新型半导体制冷除湿器，将散热部件设置在壳体外部，同时配合热管和换向器，在提高散热效率的同时还能实现冷端面的自洁作用。
7.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
8.一种新型半导体制冷除湿器，包括箱体，在箱体内形成有冷凝除湿通道，在冷凝除湿通道内设置有制冷除湿系统，所述制冷除湿系统对流经冷凝除湿通道内的气流进行除湿处理，所述制冷除湿系统包括半导体制冷除湿元件、散热片和集水板，所述半导体制冷除湿元件包括冷端面和热端面，所述冷端面朝下设置，所述热端面与位于箱体外部的散热片连接，所述集水板位于冷端面的下方，用于收集气流经冷端面凝结后滴下的水珠；所述除湿器还包括用来改变半导体制冷除湿元件电流方向的换向器，并使冷端面与热端面的功能互换。
9.优选地，在箱体内设有隔热板，所述隔热板将箱体分隔为位于上部的散热腔和位于下部的冷凝腔，所述冷凝除湿通道位于冷凝腔，且半导体制冷除湿元件的热端面位于散热腔内，半导体制冷除湿元件的冷端面位于冷凝除湿通道内。
10.优选地，所述热端面与散热片通过热管实现热传递。
11.优选地，在冷端面上设置有由多个并列间隔设置的金属板构成的鳍片，且金属板的布设方向与气流的流动方向相同。
12.优选地，在鳍片上加工有至少一条倾斜设置的通槽。
13.优选地，所述换向器为双刀双掷开关，在双刀双掷开关上设有两组静触点组和一组动触点组，每个触点组均包括两个触点，所述动触点组与半导体制冷除湿元件电联，两组静触点组中的触点交叉连接，电源为其中一组静触点组提供所需的电能。
14.优选地，所述换向器可由配合使用的空气开关与接触器替换。
15.优选地，在箱体相对的侧壁上分别开设有进气口和排风口，在进气口与排风口之间设有换气风扇和半导体制冷除湿元件，外部气流从进气口和换气风扇进入到箱体内，经半导体制冷除湿元件换热后从排风口排出，使箱体内形成冷凝除湿通道。
16.优选地，所述集水板与排水管连通，用来将集水板内汇集的水从箱体内排出。
17.本实用新型的有益效果：
18.1、本实用新型通过将散热部件设置在箱体外部，有效解决了现有除湿器散热部件散热效率低的问题，而且摒弃了常规风扇散热的方式，不仅降低了设备的噪音，还减少了电子设备使用时产生的热量，同时，通过增设换向器来改变流经半导体制冷除湿元件电流的方向，使冷端面与热端面的功能实现互换，可效解决除湿器冷凝端容易滋生细菌与霉菌的问题，从而达到冷端面自洁的目的。
19.2、本实用新型增设的换向器，具有体积较小、结构简单、设计巧妙、实用性强、适用场所广泛的特点。
20.3、本实用新型通过对冷端面上鳍片的改进设计，使气流流经半导体制冷除湿元件后凝结的水珠更容易滴落到集水板上，从而避免了水珠从排风口外溢的几率，有效提高了除湿的效率。
附图说明
21.图1为本实用新型的三维结构图；
22.图2为图1的右视图；
23.图3为图1的左视图；
24.图4为本实用新型的内部剖视图；
25.图5为制冷除湿系统与排风口间的位置关系图；
26.图6为制冷除湿系统、换气风扇与进气口间的位置关系图；
27.图7为图6的左视图；
28.图8为图6的爆炸图；
29.图9为冷端面上鳍片的结构视图；
30.图10为图9的俯视图；
31.图11为换向器的原理图；
32.其中：1、箱体；2、冷凝除湿通道；3、制冷除湿系统；31、半导体制冷除湿元件；311、冷端面；312、热端面；32、散热片；33、集水板；4、进气口；5、排风口；6、换气风扇；7、热管；8、换向器；81、静触点组；82、动触点组；9、空气开关；10、接触器；11、通槽。
具体实施方式
33.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
34.实施例1
35.如图1至图8所示，本实用新型提供一种新型半导体制冷除湿器，包括箱体1，在所述箱体1外壁相对应的位置上设有进气口4和排风口5，在进气口4内设有将箱体1外部的气流吸入箱体1内的换气风扇6，在进气口4与排风口5之间形成的通道内设对气流起冷凝除湿作用的制冷除湿系统3，从而使箱体1内形成一条冷凝除湿通道2。
36.如图4所示，所述制冷除湿系统3包括位于冷凝除湿通道2内的半导体制冷除湿元件31、位于箱体1外部的散热片32和位于半导体制冷除湿元件31下方的集水板33，为了进一步优化气体的流动，使冷热气流互不干涉，本实施例在箱体1内水平设置有隔热板，通过隔热板将箱体1分隔成上下两个腔室，即上部腔室为散热腔，下部腔室为冷凝腔，所述冷凝除湿通道2位于下部的冷凝腔内。
37.所述半导体制冷除湿元件31嵌在隔热板上，其包括冷端面311和热端面312，所述冷端面311位于冷凝除湿通道2内，用于对冷凝除湿通道2内流动的气流通过热交换实现冷凝，从而达到除湿的目的。优选地，为了提高冷端面311的冷凝效果，在冷端面311上贴附有由多个并列间隔设置的金属板构成的鳍片，为了避免冷端面311上的鳍片对冷凝除湿通道2内的气流形成阻碍，鳍片中金属板的布设方向与冷凝除湿通道2内气流的流动方向相同。所述集水板33位于冷凝除湿通道2内，且位于冷端面311的正下方，用于收集冷端面311冷凝后滴落的水珠，并将其汇集后通过排水管从箱体1内排出。所述热端面312位于散热腔内，并与位于散热片32连接，通过散热片32将热量带走。为了提高热端面312的散热效率，优选地，在热端面312与散热片32之间通过热管7实现热传递，所述热管7为现有技术，所述热管7位于热端面312的一端（即热端），其管内吸液芯中的液体受热汽化，汽化了的饱和蒸汽向散热片32一端（即冷端）流动，饱和蒸汽在冷端冷凝放出热量，冷凝液体在吸液芯毛细力作用下回到热端继续吸热汽化，如此周而复始的热交换，以达到提高导热速度，加速冷凝除湿的效率，节能减耗的目的。为了提高热管7在热端面312上位置的稳定性，在热管7上设有固定盖，所述固定盖固定热端面312上。位于箱体1外侧的散热片32，也优选地采用鳍片结构，所述热管7的冷端穿设固定在散热片32中。
38.所述半导体制冷除湿元件31与电源电联，本实施例中，所述电源为位于箱体1外部的太阳能板，通过太阳能板将光能转化成电能，然后再为半导体制冷除湿元件31提供所需的电能，从而达到节能减耗，绿色环保的目的。
39.工作过程：
40.所述半导体制冷除湿元件31通电工作后，热端面312将热量传导至散热片32，通过散热片32将热量挥发，所述冷端面311的温度降至露点，湿空气通过进气口4上设置的换气风扇6引入冷凝除湿通道2中，湿空气中的水分在流经冷端面311上鳍片表面时换热冷凝，凝结后的冷凝水珠滴落并汇集在集水板33内，再通过排水管35排出箱体1，经过冷凝除湿后的干燥空气从排风口5排出，以达到除湿的目的。
41.实施例2
42.本实施例在实施例1的基础上，增设了换向器8，通过换向器8可改变流经半导体制冷除湿元件31的电流方向，即使冷端面311与热端面312的功能互换，即原冷端面311制热，原热端面312制冷。
43.本实施中选用的换向器8为双刀双掷开关，在双刀双掷开关上分别设有静触点组81和动触点组82，所述静触点组82为两组，每组包含两个触点，两组静触点组82中的触点通过导线交叉连接，且其中一组静触点组82与电源电联。所述动触点组83为一组，包含两个触点，且动触点组83与半导体制冷除湿元件31连接。通过双刀双掷开关与不同的静触点组82连接，可改变电流的流动方向。在电路拓扑结构不变的情况下，并不限定静触点组82和动触点组83的安装位置及位置之间距离的长短。
44.换向制热后，可将原冷端面311鳍片上附着的、且未滴入到集水板33内的水珠进行加热干燥处理，通过对自身的加热杀菌，降低细菌滋生，同时可使原来的冷端面311达到干燥再生利用的目的。
45.实施例3
46.本实施例在实施例2的基础上，用空气开关9和接触器10代替实施例2中的换向器8，通过空气开关9与接触器10的配合，实现由电磁线圈驱动下的线路闭合与互锁转换电路，相较于使用双刀双掷开关的方案，本实施例不仅能够提高开关部分承受电流的能力，还可使本实施所述的除湿器通过扩展plc等逻辑控制器实现自动控制的目的。
47.实施例4
48.在实施例1-3中，所述集水板33设置在冷端面311鳍片的下方，当湿空气通过冷端面311上的鳍片时，空气中的水因热交换后凝结成水珠，在重力的作用下沿金属板向集水板33的方向流动，同时在换气风扇6的作用下，箱体1外部的湿空气被吸入冷凝除湿通道2内，但由于换气风扇6与冷端面311上的鳍片和排风口处同一气流通道，凝结在冷端面311鳍片上的水珠，在滴落前受换气风扇6的影响，而吹向排风口5，并容易从箱体1内吹出，从而影响空气的除湿效果。为此，本实施例在前述实施例的基础上，对冷端面311上的鳍片进行优化处理，使凝结后的水珠尽快从鳍片上滴落到集水板33内，避免水珠从排风口5吹出的几率，提高除湿的效率。
49.本实施例在冷端面311的鳍片上倾斜加工有通槽11，通槽11的数量可根据鳍片的大小设定。优选地，所述通槽11沿鳍片的对角线加工，使每个金属板上均加工形成有倾斜度较大的斜面。当水珠流过金属板表面时会产生附壁作用，因此当曲率不大，水珠会顺着金属板的高度方向向下流动，但由于在换气风扇6的吹动下，使金属板上流动的水珠在流动的过程中向排风口5方向移动，当水珠移动到金属板上的斜面位置时，由于曲率突然变大，改变了水珠原本流动的方向，根据牛顿第三定律，金属板上的斜面对水珠施加一个偏转力，使得水珠与金属板快速分离，使水珠快速落入集水板33内。
50.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。