一種學生宿舍用半導體制冷、暖空調帳篷的制作方法
【專利摘要】一種學生宿舍用半導體制冷、暖空調帳篷，包括有隔熱帳篷，其特征在于，在隔熱帳篷下部的外側緊貼隔熱帳篷設置有熱端散熱器，所述熱端散熱器的外側設置有對熱端散熱器進行冷卻的散熱風扇；所述的隔熱帳篷下部的內側與所述的熱端散熱器相對應處設置有半導體制冷片，所述半導體制冷片的外側設置有冷端散熱器，在所述的冷端散熱器臨近帳篷的一個側邊設置有用于將冷端散熱器的冷氣散發(fā)到帳篷內的冷氣吹送風扇。本發(fā)明功耗很小，基本一臺設備的最大功率為20瓦，可以根據(jù)需要增減設備數(shù)目使本發(fā)明的功率遠遠小于家用空調功率。本發(fā)明立足于小區(qū)域溫度控制，可以根據(jù)學生的不同而控制溫度的調節(jié)力度，可貼近每個人的喜好。
【專利說明】一種學生宿舍用半導體制冷、暖空調帳篷
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種空調帳篷。特別是涉及一種學生宿舍用半導體制冷、暖空調帳篷?！颈尘凹夹g】
[0002]隨著半導體材料的迅猛發(fā)展，熱電制冷器才逐漸從實驗室走向工程實踐，在國防、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療和日常生活等領域獲得應用，大到可以做核潛艇的空調，小到可以用來冷卻紅外線探測器的探頭，因此通常又把熱電制冷器稱為半導體制冷器。半導體制冷器的工作原理如下:
[0003]半導體制冷器件的工作原理是基于帕爾帖原理，該效應是在1834年由J.A.C帕爾帖首先發(fā)現(xiàn)的，即利用當兩種不同的導體A和B組成的電路且通有直流電時，在接頭處除焦耳熱以外還會釋放出某種其它的熱量，而另一個接頭處則吸收熱量，且帕爾帖效應所引起的這種現(xiàn)象是可逆的，改變電流方向時，放熱和吸熱的接頭也隨之改變，吸收和放出的熱量與電流強度I[A]成正比，且與兩種導體的性質及熱端的溫度有關，即=Qab=IJiab
[0004]Jiab稱做導體A和B之間的相對帕爾帖系數(shù)，單位為[V], Jiab為正值時，表示吸熱，反之為放熱，由于吸放熱是可逆的，所以Jiab= — Jiab
[0005]帕爾帖系數(shù)的大小取決于構成閉合回路的材料的性質和接點溫度，其數(shù)值可以由賽貝克系數(shù)a ab[V.Κ-l]和接頭處的絕對溫度Τ[Κ]得出Ji ab= a abT與塞貝克效應相，帕爾帖系也具有加和性，即:
[0006]Qac=Qab+Qbc= ( τι ab+ π be) I
[0007]因此絕對帕爾帖系數(shù)有π ab= a — b
[0008]金屬材料的帕爾帖效應比較微弱，而半導體材料則要強得多，因而得到實際應用的溫差電制冷器件都是由半導體材料制成的。
[0009]半導體制冷器的優(yōu)點:
[0010]半導體制冷器的尺寸小，可以制成體積不到Icm小的制冷器；重量輕，微型制冷器往往能夠小到只有幾克或幾十克。無機械傳動部分，工作中無噪音，無液、氣工作介質，因而不污染環(huán)境，制冷參數(shù)不受空間方向以及重力影響，在大的機械過載條件下，能夠正常地工作；通過調節(jié)工作電流的大小，可方便調節(jié)制冷速率；通過切換電流方向，可使制冷器從制冷狀態(tài)轉變?yōu)橹茻峁ぷ鳡顟B(tài)；作用速度快，使用壽命長，且易于控制。
[0011 ]目前半導體技術廣泛用于工業(yè)及一些特殊場合的制冷使用。其安全性能受到人們的關注，但是相對應的他的缺點和一些問題還是比較明顯的。如果用于大面積制冷其功率無法保證，并且初投資會相應的增加，其制冷效率也明顯低于普通商用空調。
[0012]但是面對學生宿舍這樣一個特殊的用戶這些缺點就變得不是很嚴重，這是因為:
[0013]1、學生宿舍線路負載有限，使用普通空調面臨巨大的線路壓力。而半導體制冷器功耗很小，適合學生宿舍使用。
[0014]2、學生宿舍人員密集，大家對于空調的冷熱感受不一，而普通空調的效果很大程度受風口位置影響，因此安裝集體空調無論在經(jīng)濟效果上面都是不理想的。半導體制冷器適合小規(guī)模的環(huán)境使用。
[0015]因此，可以將半導體制冷技術通過簡單改進使其適合學生宿舍環(huán)境的使用。

【發(fā)明內容】

[0016]本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種能夠實現(xiàn)對學生休息區(qū)域小范圍的溫度高效快速控制的一種學生宿舍用半導體制冷、暖空調帳篷。
[0017]本發(fā)明所采用的技術方案是:一種學生宿舍用半導體制冷、暖空調帳篷，包括有隔熱帳篷，其特征在于，在隔熱帳篷下部的外側緊貼隔熱帳篷設置有熱端散熱器，所述熱端散熱器的外側設置有對熱端散熱器進行冷卻的散熱風扇；所述的隔熱帳篷下部的內側與所述的熱端散熱器相對應處設置有半導體制冷片，所述半導體制冷片的外側設置有冷端散熱器，在所述的冷端散熱器臨近帳篷的一個側邊設置有用于將冷端散熱器的冷氣散發(fā)到帳篷內的冷氣吹送風扇。
[0018]所述設置在半導體制冷片外側的冷端散熱器與所述的隔熱帳篷內側緊貼設置，從而形成所述的半導體制冷片夾在所述的熱端散熱器與所述的冷端散熱器之間。
[0019]所述的冷氣吹送風扇的扇葉側設置有第一防護網(wǎng)。
[0020]所述的散熱風扇的扇葉側設置有第二防護網(wǎng)。
[0021]所述的半導體制冷片的兩側分別設置有保溫泡沫。
[0022]所述的熱端散熱器與所述的隔熱帳篷外側為緊密膠合。
[0023]所述的隔熱帳篷采用隔熱不透氣的材料制作，隔熱帳篷的頂端形成有向外排出熱氣的排氣開口。
[0024]所述的熱端散熱器上的散熱肋片和冷端散熱器上的散熱肋片朝向為相互垂直設置，且所述冷氣吹送風扇的送風方向與所述冷端散熱器上的散熱肋片所形成的溝槽方向平行。
[0025]改變半導體制冷片的正、負電源連接，從而改變電流流向即實現(xiàn)制熱功能。
[0026]本發(fā)明的一種學生宿舍用半導體制冷、暖空調帳篷，功耗很小，基本一臺設備的最大功率為20瓦，可以根據(jù)需要增減設備數(shù)目使本發(fā)明的功率遠遠小于家用空調功率。本發(fā)明立足于小區(qū)域溫度控制，可以根據(jù)學生的不同而控制溫度的調節(jié)力度，可貼近每個人的喜好。本發(fā)明有如下特點:
[0027]1、功耗較低，不改變傳統(tǒng)學生宿舍供電線路，最多2?3臺設備40W左右即可滿足一個學生晚上睡眠的需求；
[0028]2、功能多樣，可以和普通風扇一樣進行定時開關的功能，能根據(jù)個人喜好調速，調時間，最主要的是送出來的是冷風，很符合夏季學生宿舍的實際需求；
[0029]3、成本較低，平均人均投資40?80元即可購置一套設備；
[0030]4、便攜，安全，用在學生宿舍不存在安全隱患；
[0031 ] 5、冬季可直接轉換電源接口以改變電流流向實現(xiàn)制熱功能，因此該設備是冷暖兩用型宿舍空調。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1是本發(fā)明的整體結構示意圖；[0033]圖2是本發(fā)明的一個實施例。
[0034]圖中
[0035]1:隔熱帳篷2:熱端散熱器
[0036]3:散熱風扇4:第二防護網(wǎng)
[0037]5:半導體制冷片6:冷端散熱器
[0038]7:冷氣吹送風扇8:保溫泡沫
[0039]9:第一防護網(wǎng)10:學生睡眠區(qū)域
【具體實施方式】
[0040]下面結合 實施例和附圖對本發(fā)明的一種學生宿舍用半導體制冷、暖空調帳篷做出詳細說明。
[0041]如圖1所示，本發(fā)明的一種學生宿舍用半導體制冷、暖空調帳篷，包括有隔熱帳篷1，所述的隔熱帳篷I采用隔熱不透氣的材料制作，隔熱帳篷I的頂端形成有向外排出熱氣的排氣開口。在隔熱帳篷I下部的外側為熱端產(chǎn)生熱量，熱端的產(chǎn)熱必須及時排除。在隔熱帳篷I下部的內側為冷端產(chǎn)生制冷效果。
[0042]如圖1所示，在隔熱帳篷I下部的外側緊貼隔熱帳篷I設置有熱端散熱器2，所述的熱端散熱器2與所述的隔熱帳篷I外側為緊密膠合。所述熱端散熱器2的外側設置有對熱端散熱器2進行冷卻的散熱風扇3，所述的散熱風扇3的扇葉側設置有第二防護網(wǎng)4 ;所述的隔熱帳篷I下部的內側與所述的熱端散熱器2相對應處設置有半導體制冷片5，所述半導體制冷片5的外側設置有冷端散熱器6，所述的半導體制冷片5的兩側分別設置有保溫泡沫8，在所述的冷端散熱器6臨近帳篷的一個側邊設置有用于將冷端散熱器6的冷氣散發(fā)到帳篷內的冷氣吹送風扇7，所述的冷氣吹送風扇7的扇葉側設置有第一防護網(wǎng)9。所述設置在半導體制冷片5外側的冷端散熱器6與所述的隔熱帳篷I內側緊貼設置，即緊密膠合，從而形成所述的半導體制冷片5夾在所述的熱端散熱器2與所述的冷端散熱器6之間。其中，所述的保溫泡沫8起到了使所述的熱端散熱器2與所述的冷端散熱器6之間沒有接觸的作用。
[0043]隔熱帳篷I下部外側的熱端散熱器2上的散熱肋片和冷端散熱器6上的散熱肋片朝向為相互垂直設置，且所述冷氣吹送風扇7的送風方向與所述冷端散熱器6上的散熱肋片所形成的溝槽方向平行。即，熱端散熱器2的肋片形成溝槽狀，此處定義為縱向(相應的冷端散熱器6的肋片朝向定義為橫向)。熱端散熱器2的肋片將接受半導體制冷片5熱端的熱量并將它導致肋片各處，散熱風扇3向著熱端散熱器2方向吹風，確保吸入周圍環(huán)境室溫空氣對熱端散熱器2進行冷卻。
[0044]隔熱帳篷I下部內側，冷端半導體制冷片5產(chǎn)生的冷氣經(jīng)冷端散熱器6的肋片導入帳篷內，此處冷端散熱器6的肋片的朝向與熱端散熱器2的肋片成正交，是為了防止可能存在的漏氣造成的氣流摻混，同樣，用一個冷氣吹送風扇7沿溝槽的方向將冷氣吹出。
[0045]本發(fā)明的電源采用移動電源，即所述的冷卻的散熱風扇3、半導體制冷片5和冷氣吹送風扇7都由所述的移動電源供電。本發(fā)明改變半導體制冷片5的正、負電源連接，從而改變電流流向即實現(xiàn)制熱功能。
[0046]圖2是本發(fā)明的一個具體的實施例，如圖2所示:[0047]首先配合外周設備電源模塊，將設備安裝在床沿，配合將帳篷像蚊帳一樣掛在床上；將帳篷上端開口，空調在下方，送出的冷氣經(jīng)過人體后被加熱，隨空氣上上升，不斷帶動帳篷內氣流的流動，既帶來了新風，又加速了帳篷內的空氣混合。這樣一方面使得帳篷內的氣溫不至于過低，使人不舒服，另一方面屬于開式系統(tǒng)不會發(fā)生傳統(tǒng)宿舍空調密閉空間室內空氣質量變差的問題，一舉兩得。
[0048]本發(fā)明的一種學生宿舍用半導體制冷、暖空調帳篷，白天宿舍供電的時候采用交流電源變壓整流后供電，有些宿舍夜晚斷電，則可以選用usb供電端口 +移動電源供電，確保斷電以后系統(tǒng)也能使用；并且，制冷、熱的主機可以拆下，用做學生自主DIY或者其他用途；在冬季可以轉換電源接口改變電流流向即可實現(xiàn)制熱功能，為宿舍供熱。
【權利要求】
1.一種學生宿舍用半導體制冷、暖空調帳篷，包括有隔熱帳篷(I )，其特征在于，在隔熱帳篷(I)下部的外側緊貼隔熱帳篷(I)設置有熱端散熱器(2 )，所述熱端散熱器(2 )的外側設置有對熱端散熱器(2)進行冷卻的散熱風扇(3);所述的隔熱帳篷(I)下部的內側與所述的熱端散熱器(2 )相對應處設置有半導體制冷片(5 )，所述半導體制冷片(5 )的外側設置有冷端散熱器(6)，在所述的冷端散熱器(6)臨近帳篷的一個側邊設置有用于將冷端散熱器(6)的冷氣散發(fā)到帳篷內的冷氣吹送風扇(7)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種學生宿舍用半導體制冷、暖空調帳篷，其特征在于，所述設置在半導體制冷片(5)外側的冷端散熱器(6)與所述的隔熱帳篷(I)內側緊貼設置，從而形成所述的半導體制冷片(5)夾在所述的熱端散熱器(2)與所述的冷端散熱器(6)之間。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種學生宿舍用半導體制冷、暖空調帳篷，其特征在于，所述的冷氣吹送風扇(7)的扇葉側設置有第一防護網(wǎng)(9)。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種學生宿舍用半導體制冷、暖空調帳篷，其特征在于，所述的散熱風扇(3)的扇葉側設置有第二防護網(wǎng)(4)。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種學生宿舍用半導體制冷、暖空調帳篷，其特征在于，所述的半導體制冷片(5)的兩側分別設置有保溫泡沫(8)。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種學生宿舍用半導體制冷、暖空調帳篷，其特征在于，所述的熱端散熱器(2)與所述的隔熱帳篷(I)外側為緊密膠合。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種學生宿舍用半導體制冷、暖空調帳篷，其特征在于，所述的隔熱帳篷(I)采用隔熱不透氣的材料制作，隔熱帳篷(I)的頂端形成有向外排出熱氣的排氣開口。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種學生宿舍用半導體制冷、暖空調帳篷，其特征在于，所述的熱端散熱器(2)上的散熱肋片和冷端散熱器(6)上的散熱肋片朝向為相互垂直設置，且所述冷氣吹送風扇(7)的送風方向與所述冷端散熱器(6)上的散熱肋片所形成的溝槽方向平行。
9.根據(jù)權利要求1所述的一種學生宿舍用半導體制冷、暖空調帳篷，其特征在于，改變半導體制冷片(5 )的正、負電源連接，從而改變電流流向即實現(xiàn)制熱功能。
【文檔編號】F24F5/00GK103629763SQ201310481521
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年10月14日 優(yōu)先權日:2013年10月14日
【發(fā)明者】龔原 申請人:天津大學