TW201809452A - 以半導體爲致冷核心之冷暖循環機 - Google Patents

以半導體爲致冷核心之冷暖循環機 Download PDF

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Abstract

一種以半導體為致冷核心之冷暖循環機，主要由至少一熱電致冷晶片、一冷循環器、一散熱循環設備、及一電源供應兼溫控器所組成，其中該些熱電致冷晶片接電端電連接電源供應兼溫控器導入電力時，其一端形成冷產生面，同時冷產生面另端形成熱產生面，而冷產生面緊接冷循環器，熱產生面緊接散熱循環設備，且冷循環器及散熱循環設備皆由表面遍佈傳熱鰭片之繞管迴流箱、風扇及具有電動水泵泵流之輔助傳溫設備所組成，使繞管迴流箱內之空腔蓄水受溫導板緊貼熱電致冷晶片對應片面，風扇設於傳熱鰭片周圍，電動水泵設於能對繞管迴流箱循環泵流適當位置，至於電源供應兼溫控器供電輸出端電接該些熱電致冷晶片，且其電力輸入端電接電源，主要為面板上設有電源開啟鍵、升降溫控制鍵及恆溫控制鍵之一主控介面器，由此設定所需的恆溫或升降溫度，就能調整出散熱循環設備與冷循環器對周圍空間預定冷熱空調溫度的冷暖氣機，功效更遠勝於本發明人先前此類發明者。

Description

以半導體為致冷核心之冷暖循環機
本發明係有關於一種以半導體為致冷核心之冷暖循環機，尤指一種應用熱電致冷晶片導電發功產生一端發熱另端發冷性質，搭配發熱循環單元、散熱循環設備、及電源供應兼溫控器之更新穎可調溫之冷熱交換機結構，且冷循環器及散熱循環設備皆由表面遍佈傳熱鰭片之繞管迴流箱、風扇及具有電動水泵泵流之輔助傳溫設備所組成，使其功效更遠勝於本發明人先前此類發明者。
習知冷暖氣機及電冰箱等冷暖電器，均係使用冷媒與壓縮機來達成冷氣之使用功能，由於壓縮機之體積龐大笨重，搬動與安裝均甚費力，且會產生噪音，耗電量又高，大大影響生活環境品質，而且如果不謹慎配合會滴水雜音與運轉噪音等因素考量安裝，安裝地點，就會嚴重擾鄰，使習用冷氣機之裝設處所更受限制，於是如何製造出省電且搬動與安裝均可方便與省力，兼少噪音公害之冷暖電器產品，就一直是本發明人致力追求的目標。
因此，本發明人曾發明一件”運用半導體冷暖電器“，並於2007/08/07發證日取得美國專利號7,251,943，此發明已初具理想有效，惟其 冷熱交換循環效率還仍有改進空間，於此再略說明前該發明案，且變更其實體性質下，對說明文詞略作調整，以方便審查進行，其如第一至第三圖所示，前發明案開始即特別以至少一只之熱電致冷晶片2作為冷熱溫差產生來源，於熱電致冷晶片2之冷產生面固設冷循環器3，而熱電致冷晶片2之冷產生面固設散熱循環設備4，並有電源開關1及溫控器5電連接至該些熱電致冷晶片2供應經調控之電力，而冷循環器3、散熱循環設備4係分別由冷、熱導板31、41裝設冷水管32與散熱管42、鰭片33,43，並對該散熱循環設備4裝設有風扇44等所構成，而冷、熱導板31、41在實施上係以冷、熱傳導作用最佳之銅或鋁材製成儲入循環液體之中空板體，藉由電源開關1啟動作用，並藉由溫控器5使用介面上之恆溫控制鍵51與升降溫控制鍵52設定所需溫度，若使發明之此種運用半導體冷暖電器裝設在屋內外壁之間，區隔致冷區域與散熱區域，即能隨心所欲穩定室內溫度，以達到所需冷房或暖房效果，此一發明確實有效，但冷、熱導板31、41內之循環液體對應流入及迴流出冷水管32與散熱管42的構成方式，係任其在管內自然流動為之，使其管內流動速度，比不上用電動水泵泵流流入及迴流出冷水管32與散熱管42地強制循環迴流來得快，突顯效率不足。
另外，對散熱循環設備4的餘排除散發，在鰭片熱43表面外部，僅由風扇44吹經鰭片43氣冷方式為之，但散熱循環設備4的餘熱排除散發若能更快排散掉，減少積熱反流囘熱電致冷晶片2冷產生面，也就會連帶增進熱電致冷晶片2冷產生面之致冷效益，而眾所週知，光用氣冷散熱遠不如水冷結構或水冷加氣冷結構來得速效，所以前發明案於此散熱循環設備4仍有改進空間。
因此，有鑑於習知冷暖氣機及電冰箱等冷暖電器有笨重、噪音大、耗電高等問題，而本發明人前番發明冷熱交換循環效率仍有待改進之缺點，本發明人再更精進研究解決之道，經過一番努力終於有本發明產生。
因此，本發明雖以前發明為基礎，但對冷熱循環機制及熱交換效率卻更為精進，其係提供一種以半導體為致冷核心之冷暖循環機，主要由至少一熱電致冷晶片、一冷循環器、一散熱循環設備，及一電源供應兼溫控器(註：前發明案供應電源之電源開關與溫控器為分開組成，今合而為一)所組成，其中該些熱電致冷晶片接電端電連接電源供應兼溫控器導入電力時，其一端形成冷產生面，同時冷產生面另端形成熱產生面，而冷產生面緊接冷循環器，熱產生面緊接散熱循環設備，且冷循環器及散熱循環設備皆由表面遍佈傳熱鰭片(註：傳熱鰭片即前發明案之鰭片33,43)之繞管迴流箱(註：繞管回流箱即前發明案之冷、熱導板31、41、冷水管32與散熱管42、鰭片33,43之合稱)、風扇及特別加入具有電動水泵泵流之輔助傳溫設備所組成，使繞管迴流箱內之空腔蓄水受溫導板(註：空腔蓄水受溫導板即前發明案之冷、熱導板31、41)緊貼熱電致冷晶片對應片面，風扇設於傳熱鰭片周圍，電動水泵設於能對繞管迴流箱循環泵流適當位置，至於電源供應兼溫控器供電輸出端電接該些熱電致冷晶片，且其電力輸入端電接電源，主要為面板上設有電源開啟鍵、升降溫控制鍵及恆溫控制鍵之一主控介面器，由此設定所需的恆溫或升降溫度，就能調整出散熱循環設備與冷循環器對周圍空間預定冷熱氣溫交換度的冷暖氣機者，具有 冷熱循環效率強制提升效果，此即為本發明之主要目的。
又，本發明此種以半導體為致冷核心之冷暖循環機，其散熱循環設備之輔助傳溫設備除了電動水泵外，復可包括：一冷卻水箱、一水箱水循環泵、循環泵進水管及循環泵出水管，於貼近冷卻水箱底插伸出循環泵進水管，循環泵進水管再管接到水箱水循環泵進水口，從水箱水循環泵出水口再管接循環泵出水管穿伸囘冷卻水箱內對應冷卻水面上方，將散熱循環設備之繞管迴流箱除了空腔蓄水受溫導板外的所有部份，浸入冷卻水箱內冷卻水面下，使繞管迴流箱之傳熱鰭片及繞管受水包圍冷卻，又前述風扇裝設在冷卻水箱殼壁對應冷卻水面上方適當位置，由而冷卻水箱內之冷卻水不斷藉由水箱水循環泵抽流回冷卻水箱內對應冷卻水面上方噴射迴流，就能不斷氣冷冷卻水，讓強制流動的冷卻水不斷快速冷卻傳熱鰭片及繞管，散熱循環設備的餘熱排除散能更快排散掉，減少積熱反流囘熱電致冷晶片冷產生面，達到快速冷卻提升致冷效益效果，此為本發明之又一目的。
至於本發明之詳細構造、應用原理、作用與功效，則參照下列依附圖所作之說明即可得到完全的了解。
1‧‧‧電源開關
2‧‧‧熱電致冷晶片
3‧‧‧冷循環器
31‧‧‧冷導板
32‧‧‧冷水管
33,43‧‧‧鰭片
35‧‧‧液體
4‧‧‧散熱循環設備
41‧‧‧熱導板
42‧‧‧散熱管
44‧‧‧風扇
45‧‧‧排熱
5‧‧‧溫控器
51‧‧‧恆溫控制鍵
52‧‧‧升降溫控制鍵
100,101‧‧‧熱電致冷晶片
200‧‧‧冷循環器
201,202,301,302‧‧‧傳熱鰭片
203,303‧‧‧繞管迴流箱
204,304‧‧‧空腔蓄水受溫導板
205,305‧‧‧風扇
206‧‧‧冷水出水管
300‧‧‧散熱循環設備
301,302‧‧‧傳熱鰭片
303‧‧‧繞管迴流箱
303A,303B‧‧‧繞管
306‧‧‧冷卻水回流管
400,401‧‧‧輔助傳溫設備
402,403‧‧‧電動水泵
404‧‧‧水箱水循環泵
405‧‧‧循環泵進水管
406‧‧‧循環泵出水管
407‧‧‧冷卻水箱
408‧‧‧冷卻水面
500‧‧‧電源供應兼溫控器
501,505‧‧‧電源開啟鍵
502,506‧‧‧升降溫控制鍵
503,507‧‧‧恆溫控制鍵
504‧‧‧主控介面器
508‧‧‧副控介面器
第1圖係本發明人先前發明運用半導體冷暖電器之方塊圖。
第2圖係本發明人先前發明運用半導體冷暖電器之構造示意圖。
第3圖係本發明人先前發明運用半導體冷暖電器之立體示意圖。
第4圖係本發明此種以半導體為致冷核心之冷暖循環機之流程圖。
第5圖係本發明此種以半導體為致冷核心之冷暖循環機之立體實施例圖。
第1圖至第3圖所示本發明人先前發明運用半導體冷暖電器之結構及原理已如前述，此處不再贅述。
第4圖係本發明此種以半導體為致冷核心之冷暖循環機之流程圖，請同時參照第5圖之立體實施例圖，由該些圖所示可知本發明此種以半導體為致冷核心之冷暖循環機，主要由至少一熱電致冷晶片100,101、一冷循環器200、一散熱循環設備300、及一電源供應兼溫控器500所組成，其中該些熱電致冷晶片100,101接電端電連接電源供應兼溫控器500導入電力時，其一端形成冷產生面，同時冷產生面另端形成熱產生面，而冷產生面緊接冷循環器200，熱產生面緊接散熱循環設備300，且冷循環器200及散熱循環設備300皆由表面遍佈傳熱鰭片201,202,301,302之繞管迴流箱203,303、風扇205,305及具有電動水泵402,403泵流之輔助傳溫設備400,401所組成，使繞管迴流箱203,303內之空腔蓄水受溫導板204,304緊貼熱電致冷晶片100,101對應片面，風扇205,305設於傳熱鰭片201,202,301,302周圍，電動水泵402,403設於能對繞管迴流箱203,303循環泵流適當位置，如圖三所示，位於熱電致冷晶片100,101冷產生面側冷循環器200之電動水泵402可設於空腔蓄水受溫導板204接至繞管迴流箱203彎管之冷水出水管206中段，而位於熱電致冷晶片100,101熱產生面側散熱循環設備300之電動水泵403可設於繞管迴流箱303彎管接回空腔蓄水受溫導板304之冷卻水回流管306中段，藉由該些電動水泵402,403強制泵送作用，使繞管迴流箱203,303內流體傳溫循環更快速，加快散熱循環設備300與冷循環器200對周圍空間預定冷 熱空調溫度效率，而冷循環器200之傳熱鰭片201,202周圍所設之風扇205可為滾輪風扇，於傳熱鰭片201,202與空氣接觸地吸熱交換過程中，將所傳出之冷氣溫由滾輪風扇輸出冷氣。
至於電源供應兼溫控器500供電輸出端電接該些熱電致冷晶片100,101，且其電力輸入端電接電源，主要為面板上設有電源開啟鍵501、升降溫控制鍵502及恆溫控制鍵503之一主控介面器504，或者電源供應兼溫控器500也可為面板上設有電源開啟鍵501、升降溫控制鍵502及恆溫控制鍵503之一主控介面器504，以及面板上亦設有電源開啟鍵505、升降溫控制鍵506及恆溫控制鍵507，以遙控主控介面器504作動之副控介面器508。
另且，散熱循環設備300之輔助傳溫設備401除了電動水泵403外，還可包括：一冷卻水箱407、一水箱水循環泵404、循環泵進水管405及循環泵出水管406，於貼近冷卻水箱407底插伸出循環泵進水管405，循環泵進水管405再管接到水箱水循環泵404進水口，從水箱水循環泵404出水口再管接循環泵出水管406穿伸囘冷卻水箱407內對應冷卻水面408上方，將散熱循環設備300之繞管迴流箱303除了空腔蓄水受溫導板304外的所有部份，浸入冷卻水箱407內冷卻水面408下，使繞管迴流箱303之傳熱鰭片301,302及繞管303A,303B受水包圍冷卻，又前述一風扇305裝設在冷卻水箱407殼壁對應冷卻水面408上方適當位置，由而冷卻水箱407內之冷卻水不斷藉由水箱水循環泵404抽流回冷卻水箱407內對應冷卻水面408上方噴滴迴流，就能不斷氣冷冷卻水，讓強制流動的冷卻水不斷快速冷卻傳熱鰭片301,302及繞管303A,303B，散熱循環設備300的餘熱排除散能更快排散掉，減少積熱反流囘熱電致冷晶片冷產生面，達到快速冷卻提升致冷效益效果。
綜上所述，本發明此種以半導體為致冷核心之冷暖循環機，確實達到所述提高效率之功效，而且未見諸公開使用，合於專利法之規定，懇請賜准專利，實為德便。
須陳明者，以上所述者乃是本發明較佳具體的實施例，若依本發明之構想所作之改變，或其產生之功能作用，仍未超出說明書與圖示所涵蓋之精神時，均應在本發明之範圍內，合予陳明。
100,101‧‧‧熱電致冷晶片
200‧‧‧冷循環器
201,202,301,302‧‧‧傳熱鰭片
203,303‧‧‧繞管迴流箱
204,304‧‧‧空腔蓄水受溫導板
205,305‧‧‧風扇
206‧‧‧冷水出水管
300‧‧‧散熱循環設備
303‧‧‧繞管迴流箱
306‧‧‧冷卻水回流管
400,401‧‧‧輔助傳溫設備
402,403‧‧‧電動水泵
404‧‧‧水箱水循環泵
405‧‧‧循環泵進水管
406‧‧‧循環泵出水管
407‧‧‧冷卻水箱
408‧‧‧冷卻水面
500‧‧‧電源供應兼溫控器

Claims (4)

  1. 一種以半導體為致冷核心之冷暖循環機，主要由至少一熱電致冷晶片、一冷循環器、一散熱循環設備，及一電源供應兼溫控器所組成，其中該些熱電致冷晶片接電端電連接電源供應兼溫控器導入電力時，其一端形成冷產生面，同時冷產生面另端形成熱產生面，而冷產生面緊接冷循環器，與本發明人前發明冷循環器散熱循環設備內部，流體自然循環流動傳溫不同，其特徵在於：冷循環器及散熱循環設備皆由表面遍佈傳熱鰭片之繞管迴流箱、風扇及具有電動水泵泵流之輔助傳溫設備所組成，使繞管迴流箱內之空腔蓄水受溫導板緊貼熱電致冷晶片對應片面，風扇設於傳熱鰭片周圍，電動水泵設於能對繞管迴流箱循環泵流適當位置，至於電源供應兼溫控器供電輸出端電接該些熱電致冷晶片，且其電力輸入端電接電源，主要為面板上設有電源開啟鍵升降溫控制鍵及恆溫控制鍵之一主控介面器者。
  2. 如請求項1所述之以半導體為致冷核心之冷暖循環機，其中該散熱循環設備之輔助傳溫設備除了電動水泵外，還包括：一冷卻水箱、一水箱水循環泵、循環泵進水管及循環泵出水管，於貼近冷卻水箱底插伸出循環泵進水管，循環泵進水管再管接到水箱水循環泵進水口，從水箱水循環泵出水口再管接循環泵出水管穿伸囘冷卻水箱內對應冷卻水面上方，將散熱循環設備之繞管迴流箱除了空腔蓄水受溫導板外的所有部份，浸入冷卻水箱內冷卻水面下，使繞管迴流箱之傳熱鰭片及繞管受水包圍冷卻，又散熱循環設備之風扇裝設在冷卻水箱殼壁對應冷卻水面上方適當位置，由而冷卻水箱內之冷卻水不斷藉由水箱水循環泵抽流回 冷卻水箱內對應冷卻水面上方噴射迴流氣冷冷卻水，讓強制流動的冷卻水不斷快速冷卻傳熱鰭片及繞管者。
  3. 如請求項1所述之以半導體為致冷核心之冷暖循環機，其中該電源供應兼溫控器為面板上設有電源開啟鍵、升降溫控制鍵及恆溫控制鍵之一主控介面器，以及面板上亦設有電源開啟鍵、升降溫控制鍵及恆溫控制鍵，以遙控主控介面器作動之副控介面器者。
  4. 如請求項1所述之以半導體為致冷核心之冷暖循環機，其中該冷循環器之傳熱鰭片周圍所設之風扇為滾輪風扇者。
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