CN109163381A - 一种基于半导体制冷片的冷凝除湿装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及除湿设备领域，具体公开了一种基于半导体制冷片的冷凝除湿装置，包括：壳体；主板控制电路，其设于壳体内；风扇、散热片、半导体制冷片及冷却片，风扇吸风口、散热片、半导体制冷片及冷却片以依次贴合的方式设置于壳体内，风扇和半导体制冷片分别与主板控制电路连接，风扇的吸风口对应的壳***置开设有进风口，风扇的吹风方向对应的壳***置开设有出风口；接水槽，其设于凝结于冷却片的水滴的下落位置上，接水槽的出水口延伸至壳体的外部；海绵垫，其设于散热片与冷却片之间；亲水材质涂层，其设于冷却片的表面。该装置利用半导体制冷片产生的温差以凝露除湿，同时增加快速凝水和排水设置，使得除湿速度更快，干燥环境保持更加持久。
Description
技术领域
本发明属于除湿设备领域，特别涉及一种基于半导体制冷片的冷凝除湿装置。
背景技术
电力生产设备是每个企业的生命力，是生命的核心。也是企业创造利润的主要工具，当今的工业生产流程，自动化程度越来越高。环境温湿度是影响电气设备能否正常工作的一个重要因素。如果环境温湿度过高，那么电气设备温升也会增高，引起绝缘装置老化加快，严重时甚至会出现烧毁绝缘装置的情况。空气湿度过大会导致设备表面凝聚水分，会引起霉菌滋生加快，进而导致电气绝缘强度降低，引起金属腐蚀加快导致接触面氧化，接触电阻增大。一个小故障就可能造成大面积的停产，如何才能保证生产设备高效、安全的运转就显得尤为重要。
传统加热型除湿器的原理是温度较高时，空气中能容纳较多的水分，加热空气就能使可能凝成露珠的水分保留在空气中，而不在设备表面结露。但是湿气还在电柜内，当遇到温差大时，空气中的水分就会在设备表面结露，仍然会对设备正常运行造成影响。而且产品工作时自身发热，会加快周边电缆和设备老化，甚至会破坏电缆绝缘，存在安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于半导体制冷片的冷凝除湿装置，其能够迅速降低柜内湿度，将设备内的水份直接排出设备柜体之外，解除湿气困扰，确保电气设备运行安全。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于半导体制冷片的冷凝除湿装置，包括：壳体；主板控制电路，其设于所述壳体内；风扇、散热片、半导体制冷片及冷却片，所述风扇吸风口、散热片、半导体制冷片及冷却片以依次贴合的方式设置于所述壳体内，所述冷却片对应半导体制冷片的冷端，所述散热片对应半导体制冷片的热端，所述风扇和半导体制冷片分别与所述主板控制电路连接，所述风扇的吸风口对应的所述壳***置开设有进风口，所述风扇的出风方向对应的所述壳***置开设有出风口；接水槽，其设于所述冷却片上的水滴下落的位置上，该接水槽的出水口延伸至所述壳体的外部；海绵垫，其设于所述散热片与所述冷却片之间；亲水材质涂层，其设于所述冷却片的表面。
优选的，上述技术方案中，所述壳体包括底板和顶盖，所述底板和顶盖通过能够拆卸的方式连接。
优选的，上述技术方案中，还包括设于所述壳体内温湿度传感器，所述温湿度传感器与所述主板控制电路连接。
优选的，上述技术方案中，所述主板控制电路包括：控制芯片、指示灯、显示屏及外接接口，所述控制芯片分别与所述半导体制冷片、风扇、温湿度传感器、指示灯、显示屏及外接接口连接。
优选的，上述技术方案中，所述壳体的外表面上设有控制面板，所述控制面板设有操作按键、设备工作指示灯指示区域及显示区域，所述操作按键与所述主板控制电路连接。
优选的，上述技术方案中，所述主板控制电路通过电源开关与设于所述壳体内的电源连接。
优选的，上述技术方案中，所述亲水材质涂层由XZ-GT01纳米亲水涂料硅材料制成。
优选的，上述技术方案中，所述冷却片和散热片为散热铝片。
优选的，上述技术方案中，所述散热片的表面面积大于风扇的吸风口，冷却片的表面面积小于所述散热片。
优选的，上述技术方案中，依次贴合的所述风扇、散热片、半导体制冷片及冷却片以垂直水平面的方式设置。
与现有的技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.本发明中的基于半导体制冷片的冷凝除湿装置，引用温差大易凝露的特点，利用半导体制冷片同时产生热端和冷端，在与冷端连接的冷却片的凝水面产生非常低的温度，使空气中的水份凝结在凝水面，并落入接水槽以排出壳体外。由于电柜内空气中的湿度显著下降，这样即使外部环境温度大幅降低，也不会再产生凝露，根本上解决了电柜常见的湿度困扰。同时，利用海绵垫隔绝冷热交替，更利于凝水，增加凝水速度后，并于冷却片设亲水材质涂层，使得凝水快速脱离冷却片进行排放，因此，同时增加快速凝水和排水设置，防止凝水停留在壳体内过久以二次形成潮湿环境，使得除湿速度更快，干燥环境保持更加持久。
2.本发明中的壳体、风扇、散热片、半导体制冷片及冷却片均可扁平化设置，可以薄至65mm以下，可轻松安装在电力电子行业内空间狭小的高压开关操作机构箱等场合，同时，采用高性能温湿度传感器，能够于强电场、磁场和恶劣的自然环境下长期使用。
附图说明
图1是根据本发明的基于半导体制冷片的冷凝除湿装置的整体结构图。
图2是根据本发明的基于半导体制冷片的冷凝除湿装置出去外壳后的结构图。
图3是根据本发明的散热片、半导体制冷片和冷凝片结构图。
图4是根据本发明的半导体制冷片局部结构图。
主要附图标记说明：
1-壳体，2-底板，3-进风口，4-安装孔，5-出风口，6-水管接头，7-指示灯，8-显示屏，9-操作按键，10-外接接口，11-电源开关，12-USB接口，13-顶盖，14-控制面板，15-主板控制电路，16-风扇，17-散热片，18-冷却片，19-接水槽，20-半导体制冷片，21-电源，22-海绵垫。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
图1-图4显示了根据本发明优选实施方式的基于半导体制冷片的冷凝除湿装置的结构图。
如图1-图4所示，该实施例中基于半导体制冷片的冷凝除湿装置，包括：壳体1、控制面板14、主板15、风扇16、散热片17、半导体制冷片20、冷却片18、接水槽19、海绵垫22、亲水材质涂层及温湿度传感器。壳体1优选采用可拆卸的结构设计，如包括底板2和顶盖13，底板2和顶盖13通过螺钉连接，并在底板2的周缘部位开设若干安装孔4，以方便安装、拆卸。风扇16吸风口、散热片17、半导体制冷片20及冷却片18以依次贴合的方式设置于底板2上，冷却片18对应半导体制冷片20的冷端，散热片17对应半导体制冷片20的热端，冷却片18和散热片17优选为散热铝片，其中，散热片17与半导体制冷片20之间、半导体制冷片20及冷却片18之间均用导热膏进行贴合，为使凝结于冷却片18的凝水更好滴下，即底板2在安装时以垂直水平面的方式进行安装，并将依次贴合的风扇16吸风口、散热片17、半导体制冷片20及冷却片18以垂直水平面的方式设置，使得凝水能够垂直落下，防止凝水停留于冷却片18上以造成排水过慢等问题，同时，壳体1、风扇16、散热片17、半导体制冷片20及冷却片18均可扁平化设置，可以薄至65mm以下，可轻松安装在电力电子行业内空间狭小的高压开关操作机构箱等场合。
如图1-图4所示，风扇16的吹风口对应的壳体1位置开设有出风口5，风扇16的吸风方向对应的壳体1位置开设有进风口3(壳体两侧皆有)，壳体1的顶端面和背板还设有若干散热孔，以使得壳体1内气压平衡，该实施例中优选的，示出了一种优选散热结构，散热片17的表面面积大于风扇的吸风口，冷却片18的表面面积小于散热片17，这样使得流出气流唯一通过散热片17，气流将全部作用于散热片17，散热效果更加明显；接水槽19设于凝结于冷却片18的水滴的下落位置上，接水槽19的出水口通过水管接口6延伸至壳体1的外部。
该实施例还示出了一种优化的除湿结构，采用一海绵垫设于散热片17与冷却片18之间，隔绝冷热交替，更利于凝水，增加凝水速度后，于冷却片18的表面设亲水材质涂层，即亲水材质涂层优选采用XZ-GT01纳米亲水涂料硅材料涂覆于冷却片18表面制成，使得凝水快速脱离冷却片18进行排放，因此，同时增加快速凝水和排水设置，防止凝水停留在壳体1内过久以二次形成潮湿环境，使得除湿速度更快，干燥环境保持更加持久。
进一步参考图1-图2，主板控制电路15设于壳体1内，温湿度传感器设于主板控制电路15上，采用高性能温湿度传感器，能够于强电场、磁场和恶劣的自然环境下长期使用。主板控制电路15包括：控制芯片、指示灯7、显示屏8及外接接口10，控制芯片优选为AVR芯片，型号为ATMEGA16A，控制芯片分别与半导体制冷片20、风扇16、温湿度传感器、指示灯7、显示屏8及外接接口10连接，外接接口10包含各类通信接口，如USB接口12等，保留8个外接接口10连接优选设备，USB接口12用于连接温湿度接收器，收集电柜内的温度和湿度，为除湿装置工作状态的转换提供依据。壳体的外表面上设有控制面板14，控制面板14设有操作按键9、设备工作指示灯指示区域及显示区域，操作按键9与主板控制电路15连接，主板控制电路15通过电源开关11与设于壳体内的电源21连接，以为各种元件提供工作电压。显示屏8显示实时的温度和湿度值，指示灯7显示当前工作的状态，电源开关11控制除湿装置的通电状态。
半导体制冷片除湿装置在工作时，引用温差大易凝露的特点，通过电源开关11启动后，通过进风口3吸入空气，利用半导体制冷片20同时产生热端和冷端，在与冷端连接的冷却片18的凝水面产生非常低的温度，当空气与冷却片18接触后，使空气中的水分凝结在冷却片18上，然后通过排水件排走，进行排湿后的气流最终从出风口5排出，由于电柜内空气中的湿度显著下降，这样即使外部环境温度大幅降低，也不会再产生凝露，根本上解决了电柜常见的湿度困扰。进一步的，温湿度传感器实时采集电柜内的温度和湿度，为控制半导体制冷片和风扇的工作提供依据，同时，风扇16在工作时，会对散热片17起到降温作用，使得散热片17的温度降低，同时由于半导体制冷片20冷热端的温差可以达到40～65摄氏度之间，因此，风扇在降低散热片的温度的同时，也降低了冷却片的温度，冷却片的温度进一步降低，又提高了除湿装置的除湿速率。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (10)
1.一种基于半导体制冷片的冷凝除湿装置，其特征在于，包括：
壳体；
主板控制电路，其设于所述壳体内；
风扇、散热片、半导体制冷片及冷却片，所述风扇吸风口、散热片、半导体制冷片及冷却片以依次贴合的方式设置于所述壳体内，所述冷却片对应半导体制冷片的冷端，所述散热片对应半导体制冷片的热端，所述风扇和半导体制冷片分别与所述主板控制电路连接，所述风扇的吸风口对应的所述壳***置开设有进风口，所述风扇的出风方向对应的所述壳***置开设有出风口；
接水槽，其设于所述冷却片上的水滴下落的位置上，该接水槽的出水口延伸至所述壳体的外部；
海绵垫，其设于所述散热片与所述冷却片之间；以及
亲水材质涂层，其设于所述冷却片的表面。
2.根据权利要求1所述的基于半导体制冷片的冷凝除湿装置，其特征在于，所述壳体包括底板和顶盖，所述底板和顶盖通过能够拆卸的方式连接。
3.根据权利要求1所述的基于半导体制冷片的冷凝除湿装置，其特征在于，还包括设于所述壳体内温湿度传感器，所述温湿度传感器与所述主板控制电路连接。
4.根据权利要求3所述的基于半导体制冷片的冷凝除湿装置，其特征在于，所述主板控制电路包括：控制芯片、指示灯、显示屏及外接接口，所述控制芯片分别与所述半导体制冷片、风扇、温湿度传感器、指示灯、显示屏及外接接口连接。
5.根据权利要求4所述的基于半导体制冷片的冷凝除湿装置，其特征在于，所述壳体的外表面上设有控制面板，所述控制面板设有操作按键、设备工作指示灯指示区域及显示区域，所述操作按键与所述主板控制电路连接。
6.根据权利要求1所述的基于半导体制冷片的冷凝除湿装置，其特征在于，所述主板控制电路通过电源开关与设于所述壳体内的电源连接。
7.根据权利要求1所述的基于半导体制冷片的冷凝除湿装置，其特征在于，所述亲水材质涂层由XZ-GT01纳米亲水涂料硅材料制成。
8.根据权利要求1所述的基于半导体制冷片的冷凝除湿装置，其特征在于，所述冷却片和散热片为散热铝片。
9.根据权利要求1所述的基于半导体制冷片的冷凝除湿装置，其特征在于，所述散热片的表面面积大于风扇的吸风口，冷却片的表面面积小于所述散热片。
10.根据权利要求1所述的基于半导体制冷片的冷凝除湿装置，其特征在于，依次贴合的所述风扇、散热片、半导体制冷片及冷却片以垂直水平面的方式设置。
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