CN112902328A - 一种新型冷暖两用空调机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型冷暖两用空调机，包括空调机壳体、半导体冷暖片、动力内风机、散热外风机,在空调机壳体上设有热交换壳，热交换壳表面设有安装孔，半导体冷暖片嵌入安装孔中，空调机壳体内设有动力内风机，散热外风机设置在热交换壳的外侧并与半导体冷暖片表面正对的位置。与现有技术相比，本发明的有益效果如下：在动力风机的驱动下，进入空调机壳体的气流与半导体冷暖片发生冷热交换,通过控制电流方向实现半导体冷暖片对进入的气流进行加热或制冷，得到热风气流或冷风气流，制冷制热方式通过半导体冷暖片实现，结构简单，制造成本低，不使用冷却液，不会因冷却液带来环境污染。

Description

一种新型冷暖两用空调机

技术领域

本发明涉及空调技术领域，特别是涉及一种新型冷暖两用的热泵空调机。

背景技术

现实生活中人们经常需要对目标场所的温度进行调节控制，大的环境如居家空间、车箱内部、办公场所、电影院等，小的环境如电脑CPU散热、LED光源的散热等，还有新能汽车电池温度要控制在一定的范围才能正常工作，现有热泵空调机的制冷方式大多通过压缩机、制冷剂循环制冷，制热则通过电热丝加热制暖，结构复杂，占据空间大，成本较高，耗电大不节能，且制冷剂对环境有一定损害，如氟利昂对臭氧的破坏。为了解决这一问题，人们研制出了热泵空调，相关现有技术有CN110469931A，该技术通过半导体制冷片制冷制热，克服了传统制冷剂设备结构复杂、 污染环境的弊端，且通过导温模块将废弃能量及时导出， 提升制冷制热效率，但该专利结构复杂，且结构上并没有给出如何对目标场所的温度进行有效进行制冷或制热的完整技术方案。

发明内容

有鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的一种结构简单冷暖两用的热泵空调机，使其更具有产业上的利用价值。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种新型冷暖两用空调机，其特征在于：包括空调机壳体、半导体冷暖片、动力内风机、散热外风机,所述空调机壳体一端设为进气通道，空调机壳体另一端设为出气通道，在空调机壳体上介于进气通道和出气通道之间设为热交换壳，热交换壳表面设有1个或1个以上的安装孔，安装孔的大小、形状与半导体冷暖片相同，半导体冷暖片嵌入固定在安装孔中并成为热交换壳壳体的一部分，半导体冷暖片一个表面朝向热交换壳的内部通道，另一个表面朝向热交换壳的外部，每个半导体冷暖片发热或制冷的功能面均设置成统一朝向，半导体冷暖片以并联方式电路连接，空调机壳体的进气通道内设有动力内风机，散热外风机设置在热交换壳的外侧并与半导体冷暖片表面正对的位置，散热外风机设有1个或1个以上。

更进一步的措施，包括导流锥，所述导流锥为一端为锥形体或为三角体，导流锥的另一端为方形体或为正多棱柱或为圆柱体，导流锥同轴向固定设置在空调机壳体的热交换壳内腔且导流锥锥尖指向进气通道方向，导流锥的方形体或为正多棱柱或为圆柱体部分的长度与热交换壳长度相同，热交换壳、导流锥之间的通道构成热交换气道。

更进一步的措施，包括集成控制器、温控模块、驱动电源，所述温控模块自带温度感应仪并能监测所处环境的温度，温控模块监控的温度数据反馈给集成控制器，当监测到临界温度超过临界值a摄氏度时集成控制器控制驱动电源使电路接通，使半导体冷暖片处于工作状态，这时电路接通的方式以半导体冷暖片朝向热交换气道的面制冷且朝向散热外风机的面制热的电性方式供电；当监测到临界温度介于a至b摄氏时，集成控制器控制驱动电源使电路断开，半导体冷暖片处于断电状态；当监测到临界温度低于临界值b摄氏度时集成控制器控制驱动电源使电路接通，使半导体冷暖片处于工作状态，这时电路接通的方式以半导体冷暖片向热交换气道的面制热且朝向散热外风机的面制冷的电性方式供电；a、b的取值范围：25≤a， b≤25。

更进一步的措施，包括光媒杀菌模块，所述光媒杀菌模块包括紫外光灯和反光板，紫外光灯固定安装在出气通道处空调机壳体内壁上, 反光板固定安装在与紫外光灯垂直相对位置的空调机壳体内壁上。

更进一步的措施，包括太阳能板、蓄电池、触控显示器、蓝牙集成块，所述蓄电池与太阳能板相连接，蓄电池与驱动电源相连，驱动电源与集成控制器电性连接，集成控制器分别与动力内风机、散热外风机、半导体冷暖片、温控模块、触控显示器、紫外光灯、蓝牙集成块耦接。

更进一步的措施，包括进风调节模块，所述进风调节模块包括主进风管道，主进风管道的出气端与进气通道相连接通，主进风管道的进气端被隔板分隔成外进气道和内进气道，隔板朝向进气通道的一端转动固定设有呈直角V形的调气活动板，调气活动板的V形板的2个板的大小、形状与对应外进气道和内进气道的截面相同，调气活动板与定向开关相连。

更进一步的措施，所述导流锥的表面上设计有楔形突起或波纹突起，所述半导体冷暖片的两表面均设置有散热器。

更进一步的措施，包括内疏风导管，所述内疏风导管设有用于气体扩散的散气孔，出气通道与内疏风导管相连通。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1.在动力风机的驱动下，进入空调机壳体的气流与半导体冷暖片发生冷热交换,通过控制电流方向实现半导体冷暖片对进入的气流进行加热或制冷，得到热风气流或冷风气流，同时时气流在出气通道进行紫外光消毒后由内疏风导管排入目标场，制冷制热方式通过半导体冷暖片实现，结构简单，制造成本低，不使用冷却液，不会因冷却液带来环境污染；

2.温控模块自带温度感应仪并能监测所处环境的温度，通过集成控制器能自动化控制目标场所如汽车车箱、房间等维持相对恒定的温度，通过触控显示器操作能对需要控制调节温度的目标场所如汽车车箱、房间等进行降温或升温操作，维持目标场所如汽车车箱、房间等相对恒定的温度；

3.利用太阳能对蓄电池进行不间断24小时全天候充电，即使无外部电源的情况下，空调机也能24小时全天候进行调温工作，能全天候维持目标场所如汽车车箱、房间等相对恒定的温度；

4. 蓝牙集成块结合4G通信模块、5G通信模块或WIFI通信模块等可以与外部设备进行数据通讯，通过与微信公众号或微信小程序以蓝牙方式进行实现远端控制；

5.进风调节模块的主进风管道的内进气道与温控制目标场所环境相通，外进气道与非目标场所环境相通，转动调气活动板可使外进气道或内进气道关闭或打开，同时对应另外内进气道或外进气道打开或关闭，实现制冷或制热时的气体内循环模式或外循环模式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所述一种新型冷暖两用空调机的结构示意图；

图2是本发明所述一种新型冷暖两用空调机的安装孔结构示意图；

图3是本发明所述一种新型冷暖两用空调机的电路连接示意图。

图4是本发明所述一种新型冷暖两用空调机所用热泵的结构图；

附图标记说明：1. 空调机壳体；2. 半导体冷暖片；3. 动力内风机；4. 散热外风机；5. 导流锥；6. 驱动电源；7. 集成控制器；8.温控模块；9.进风调节模块；10. 内疏风导管；11.太阳能板；12. 蓄电池；13. 触控显示器；14. 蓝牙集成块；15. 紫外光灯;16. 反光板;101. 进气通道；102. 出气通道；103. 热交换壳；104.安装孔；105. 泡沫材料保温层；106. 热交换气道；201. 散热器；501.突起；901. 主进风管道；902. 隔板；903.外进气道；904. 内进气道；905. 调气活动板；11a.散气孔。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明：

如图1－4所示一种新型冷暖两用空调机，包括空调机壳体1、半导体冷暖片2、动力内风机3、散热外风机4、导流锥5、驱动电源6、集成控制器7、温控模块8、进风调节模块9、内疏风导管10、太阳能板11、蓄电池12、触控显示器13、蓝牙集成块14、光媒杀菌模块,空调机壳体1一端设为进气通道101，空调机壳体1另一端设为出气通道102，在空调机壳体1上介于进气通道101和出气通道102之间设为热交换壳103，热交换壳103表面设有1个或1个以上的安装孔104，安装孔104的大小、形状与半导体冷暖片2相同，半导体冷暖片2嵌入固定在安装孔104中并成为热交换壳103壳体的一部分，半导体冷暖片2一个表面朝向热交换壳103的内部通道，另一个表面朝向热交换壳103的外部，半导体冷暖片2在安装孔104上的缝隙用胶密封，空调机壳体1的热交换壳103的位置设置成截面为方型或正多边形，每个半导体冷暖片2发热或制冷的功能面均设置成统一朝向，半导体冷暖片2以并联方式电路连接，以保证当接通直流电源时，安装孔104上的各个半导体冷暖片2的同一侧朝向的每个表面同时均发热或同时均制冷，同时对应安装孔104上的各个半导体冷暖片2的另同一侧的每个表面同时均制冷或同时均发热，每个半导体冷暖片2的两表面均设置有散热器201，导流锥5为一端为锥形体，导流锥5的另一端为圆柱体，导流锥5同轴向固定设置在空调机壳体1的热交换壳103内腔且导流锥5锥尖指向进气通道101方向，导流锥5的圆柱体部分的长度与热交换壳103长度相同，热交换壳103、导流锥5之间的通道构成热交换气道106，空调机壳体1外侧表面设有泡沫材料保温层105，空调机壳体1的进气通道101内设有动力内风机3，散热外风机4设置在热交换壳103的外侧并与半导体冷暖片表面正对的位置，散热外风机4设有1个或1个以上，散热外风机4形成的气流对热交换壳103上半导体冷暖片2朝外的面表进行对流热交换，动力内风机3对空调机壳体1内部的气流提供进气驱动力，在动力内风机3的驱动下经进气通道101进入的气流被导流锥5导流进入热交换气道106，进入热交换气道106的气流与半导体冷暖片2、散热器201接触发生热交换后从出气通道102排出，导流锥5的圆柱体表面上设计有楔形突起或波纹突起501，楔形突起或波纹突起501对气流起扰动，强化热交换作用，出气通道102的出口处设有除尘过滤网，出气通道102与内疏风导管10相连通；进风调节模块9包括主进风管道901，主进风管道901的出气端与进气通道101相连接通，主进风管道901的进气端被隔板902分隔成外进气道903和内进气道904，内进气道904与温控制目标场所环境相通，外进气道903与非目标场所环境相通，隔板902朝向进气通道101的一端转动固定设有呈直角V形的调气活动板905，调气活动板905的V形板的2个板的大小、形状与对应外进气道903和内进气道904的截面相同，调气活动板905与定向开关相连，定向开关属于现有常规配件这里不再赘述，转动调气活动板905可使外进气道903或内进气道904关闭或打开，同时对应另外内进气道904或外进气道903打开或关闭，实现制冷或制热时的气体内循环模式或外循环模式，外进气道903和内进气道904进气口处均设有防尘防污活性碳过滤网；光媒杀菌模块包括紫外光灯15和反光板16，紫外光灯15固定安装在出气通道102处空调机壳体1内壁上, 反光板16固定安装在与紫外光灯15垂直相对位置的空调机壳体1内壁上，所述紫外光灯15采用低臭氧高强度紫外线5w杀菌灯消毒，使用的紫外线是C波紫外线，其波长范围是250-270nm，进入出气通道102气流在光媒杀菌模块的紫外光照下进行杀菌作用后经内疏风导管10排出；蓄电池12与太阳能板11相连接，利用太阳能板11能对蓄电池12进行充电，蓄电池12设有用于充电的连接端子，蓄电池12与驱动电源6相连，外部电源也能对驱动电源6直接供电，驱动电源6与集成控制器7电性连接，集成控制器7分别与动力内风机3、散热外风机4、半导体冷暖片2、温控模块8、触控显示器13、紫外光灯15、蓝牙集成块14耦接，蓄电池12通过驱动电源6、集成控制器7分别向动力内风机3、散热外风机4、半导体冷暖片2、温控模块8、触控显示器13、紫外光灯15、蓝牙集成块14供电，通过集成控制器7控制驱动电源6对半导体冷暖片2供直流电的正、负性进行互换实现制冷方式或制热方式的变换，且能控制动力内风机3、散热外风机4的启停，温控模块8自带温度感应仪并能监测所处环境的温度，温控模块8监控的温度数据反馈给集成控制器7，当监测到临界温度超过临界值a摄氏度时集成控制器7控制驱动电源6使电路接通，使半导体冷暖片2处于工作状态，这时电路接通的方式以半导体冷暖片2朝向热交换气道106的面制冷且朝向散热外风机4的面制热的电性方式供电，进入对目标场所环境降温制冷工作模式；当监测到临界温度介于a至b摄氏时，集成控制器7控制驱动电源6使电路断开，半导体冷暖片2处于断电状态；当监测到临界温度低于临界值b摄氏度时集成控制器7控制驱动电源6使电路接通，使半导体冷暖片2处于工作状态，这时电路接通的方式以半导体冷暖片2朝向热交换气道106的面制热且朝向散热外风机4的面制冷的电性方式供电，进入对目标场所环境升温加热工作模式；a、b的取值范围：25≤a， b≤25，a、b的最佳取值a＝26℃，b=24℃；蓝牙集成块14结合4G通信模块、5G通信模块或WIFI通信模块等与外部设备进行数据通讯，通过与微信公众号或微信小程序以蓝牙方式进行实现远端控制；触控显示器13用于显示各模块的工作状态和功能按钮以及设定a、b取值，能向集成控制器7发送操作指令，集成控制器7接收操作指令后对动力内风机3、散热外风机4、半导体冷暖片2、紫外光灯15进行控制操作，内疏风导管10为软性材质如塑料、橡胶制成，内疏风导管10设有用于气体扩散的散气孔11a，安放时，内疏风导管10内置于需要控温的环境如车箱、房间、船舱内，内进气道904也与需要控温的环境如车箱、房间、船舱相连通，外疏风导管10和外进气道903与不需要控温的环境相连通，为加强对流，内疏风导管10与内进气道904在需要控温的环境中处于相对的尽可能远的距离放置，外疏风导管10与外进气道903在不需要控温的环境中也是处于相对的尽可能远的距离放置，使用者按以上方式安装后，通过集成控制器7能控制目标场所如汽车车箱、房间等维持相对恒定的温度，通过触控显示器13操作能对需要控制调节温度的目标场所如汽车车箱、房间等进行降温或升温操作，通过定向开关转动调气活动板905对目标场所如汽车车箱、房间等进行气体内循环模式或外循环模式，利用太阳能对蓄电池进行不间断24小时全天候充电，即使无外部电源的情况下，热泵空调机也能24小时全天候进行调温工作，能全天候维持目标场所如汽车车箱、房间等相对恒定的温度，由主进风管道901通过进气通道101进入出气通道102的气流在光媒杀菌模块的紫外光照下进行杀菌作用后经内疏风导管10排入目标环境，对进入目标环境的气体进行消毒。

本实施例中的半导体冷暖片200也叫热电制冷片，是把一个N型和P型半导体用金属连接片焊接而成一个电偶对，再把若干对半导体热电偶对串联拼接成制冷热电堆，是一种热泵（如图4），半导体冷暖片200是一个热传递的工具，利用半导体材料的Peltier效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现一面制冷另一面制热的目的；当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成的热电偶对中有电流通过时，两端之间就会产生热量转移，热量就会从一端转移到另一端，从而产生温差形成冷热端。半导体冷暖片200作为特种冷源和热源，在技术应用上具有以下的优点和特点：1、不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源没有旋转部件，不会产生回转效应，没有滑动部件是一种固体片件，工作时没有震动、噪音、寿命长，安装容易。2、半导体冷暖片200具有两种功能，既能制冷，又能加热，改变电流方向冷端变成热端；因此使用一个片件就可以代替分立的加热***和制冷***并随电流方向的变化两***互换。3、半导体冷暖片200是电流换能型片件，通过输入电流的控制，可实现高精度的温度控制，再加上温度检测和控制手段，很容易实现遥控、程控、计算机控制，便于组成自动控制***。4、半导体冷暖片200热惯性非常小，制冷制热时间很快，在热端散热良好冷端空载的情况下，通电不到一分钟，制冷片就能达到最大温差。5、半导体冷暖片200的温差范围，从正温90℃到负温度130℃都可以实现。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (8)

1.一种新型冷暖两用空调机，其特征在于：包括空调机壳体（1）、半导体冷暖片（2）、动力内风机（3）、散热外风机（4）,所述空调机壳体（1）一端设为进气通道（101），空调机壳体（1）另一端设为出气通道（102），在空调机壳体（1）上介于进气通道（101）和出气通道（102）之间设为热交换壳（103），热交换壳（103）表面设有1个或1个以上的安装孔（104），安装孔（104）的大小、形状与半导体冷暖片（2）相同，半导体冷暖片（2）嵌入固定在安装孔（104）中并成为热交换壳（103）壳体的一部分，半导体冷暖片（2）一个表面朝向热交换壳（103）的内部通道，另一个表面朝向热交换壳（103）的外部，每个半导体冷暖片（2）发热或制冷的功能面均设置成统一朝向，半导体冷暖片（2）以并联方式电路连接，空调机壳体（1）的进气通道（101）内设有动力内风机（3），散热外风机（4）设置在热交换壳（103）的外侧并与半导体冷暖片表面正对的位置，散热外风机（4）设有1个或1个以上。

2.根据权利要求1所述的一种新型冷暖两用空调机，其特征在于：包括导流锥（5），所述导流锥（5）为一端为锥形体或为三角体，导流锥（5）的另一端为方形体或为正多棱柱或为圆柱体，导流锥（5）同轴向固定设置在空调机壳体（1）的热交换壳（103）内腔且导流锥（5）锥尖指向进气通道（101）方向，导流锥（5）的方形体或为正多棱柱或为圆柱体部分的长度与热交换壳（103）长度相同，热交换壳（103）、导流锥（5）之间的通道构成热交换气道（106）。

3.根据权利要求1或2所述的一种新型冷暖两用空调机，其特征在于：包括集成控制器（7）、温控模块（8）、驱动电源（6），所述温控模块（8）自带温度感应仪并能监测所处环境的温度，温控模块（8）监控的温度数据反馈给集成控制器（7），当监测到临界温度超过临界值a摄氏度时集成控制器（7）控制驱动电源（6）使电路接通，使半导体冷暖片（2）处于工作状态，这时电路接通的方式以半导体冷暖片（2）朝向热交换气道（106）的面制冷且朝向散热外风机（4）的面制热的电性方式供电；当监测到临界温度介于a至b摄氏时，集成控制器（7）控制驱动电源（6）使电路断开，半导体冷暖片（2）处于断电状态；当监测到临界温度低于临界值b摄氏度时集成控制器（7）控制驱动电源（6）使电路接通，使半导体冷暖片（2）处于工作状态，这时电路接通的方式以半导体冷暖片（2）朝向热交换气道（106）的面制热且朝向散热外风机（4）的面制冷的电性方式供电；a、b的取值范围：25≤a， b≤25。

4.根据权利要求3所述的一种新型冷暖两用空调机，其特征在于：包括光媒杀菌模块，所述光媒杀菌模块包括紫外光灯（15）和反光板（16），紫外光灯（15）固定安装在出气通道（102）处空调机壳体（1）内壁上, 反光板（16）固定安装在与紫外光灯（15）垂直相对位置的空调机壳体（1）内壁上。

5.根据权利要求4所述的一种新型冷暖两用空调机，其特征在于：包括太阳能板（11）、蓄电池（12）、触控显示器（13）、蓝牙集成块（14），所述蓄电池（12）与太阳能板（11）相连接，蓄电池（12）与驱动电源（6）相连，驱动电源（6）与集成控制器（7）电性连接，集成控制器（7）分别与动力内风机（3）、散热外风机（4）、半导体冷暖片（2）、温控模块（8）、触控显示器（13）、紫外光灯（15）、蓝牙集成块（14）耦接。

6.根据权利要求5所述的一种新型冷暖两用空调机，其特征在于：包括进风调节模块（9），所述进风调节模块（9）包括主进风管道（901），主进风管道（901）的出气端与进气通道（101）相连接通，主进风管道（901）的进气端被隔板（902）分隔成外进气道（903）和内进气道（904），隔板（902）朝向进气通道（101）的一端转动固定设有呈直角V形的调气活动板（905），调气活动板（905）的V形板的2个板的大小、形状与对应外进气道（903）和内进气道（904）的截面相同，调气活动板（905）与定向开关相连。

7.根据权利要求5所述的一种新型冷暖两用空调机，其特征在于：所述导流锥（5）的表面上设计有楔形突起或波纹突起（501），所述半导体冷暖片（2）的两表面均设置有散热器（201）。

8.根据权利要求5所述的一种新型冷暖两用空调机，其特征在于：包括内疏风导管（10），所述内疏风导管（10）设有用于气体扩散的散气孔（11a），出气通道（102）与内疏风导管（10）相连通。

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