本發(fā)明涉及一種用于擺放書籍、平板電腦等的支架，尤其是一種能夠對局部區(qū)域的空氣溫度進行調節(jié)的支架。

背景技術：

半導體制冷的工作原理是基于珀爾帖原理：利用兩種不同的導體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他的熱量，而另一個接頭處則吸收熱量，且珀爾帖效應所引起的這種現象是可逆的，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路強度成正比，且與兩種導體的性質及熱端的溫度有關。

但是，目前半導體空調技術相對于傳統的空調技術，如蒸汽壓縮式空調技術，上不成熟，存在如下缺點：1）為了達到較好的制冷效果，熱端采用大面積散熱片及較大電風扇，導致半導體制冷模塊體積、厚度較大，便攜性差；2）由于制熱模式容易使半導體熱端溫度過高，致使半導體制冷模塊損壞，因此現有技術中的半導體空調一般只有制冷模式；3）目前，半導體制冷時冷端表面普遍存在結露情況，并無水凝處理裝置，容易造成制冷量減少，衛(wèi)生性差，甚至縮短制冷模塊的壽命。

技術實現要素：

針對上述現有技術的不足，本發(fā)明所要解決的技術問題是：怎樣提供一種半導體空調支架，滿足人們在使用書籍和平板電腦時，對局部區(qū)域空氣溫度調節(jié)的需求，能夠實現制冷模式與制熱模式的切換，能避免制熱模式下熱端溫度過高，在制冷模式下能避免冷端結露。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用了如下的技術方案：一種半導體空調支架，包括正面設有安裝夾持部的中間板，所述中間板左右兩側分別連接有左翼板、右翼板；所述左翼板與右翼板均包括面板及用于遮蓋面板背面的后蓋板，面板背面貼合有吸熱盤管，吸熱盤管通過管路連接有水泵，面板上設有散熱孔，面板正面對應于散熱孔的位置設有電風扇；所述中間板背面設有散熱肋片，所述后蓋板與中間板背面設有將吸熱盤管與散熱肋片連通的引流管；

還包括至少兩組空調單元，每組空調單元由一個半導體制冷片組成或者由至少兩個半導體制冷片串聯而成，所述半導體制冷片安裝在散熱孔內并與吸熱盤管貼合；還包括用于切換半導體制冷片通電電流方向的電流切換電路。

上述技術方案，半導體制冷片貼合在吸熱盤管上，通過電流切換電路切換半導體制冷片通電電流方向，實現制冷與制熱模式的切換，這樣，在進行制冷時，半導體制冷片的熱端能夠通過水冷循環(huán)作用快速散熱，這樣冷端的熱量能被快速、持續(xù)性的傳遞到熱端，使得冷端能夠持續(xù)性制冷，并且制冷效率得到提高，改變了需要強力電風扇進行散熱和增大熱端散熱面積以達到持續(xù)性制冷的局面。

具體實施時可采用現有技術中的電流切換電路來實現半導體制冷片通電電流方向的切換，但是采用現有技術中的電流切換電路不能降低半導體制冷片在制熱模式下的電流，因此制熱模式容易使半導體熱端溫度過高，致使半導體制冷模塊損壞，為了能避免制熱模式下熱端溫度過高，優(yōu)選的，所述每組空調單元由3個半導體制冷片串聯而成，共有4組空調單元：第一空調單元、第二空調單元、第三空調單元以及第四空調單元；

第一空調單元與第二空調單元并聯后，再并聯有開關S7，在第一空調單元與開關S7的第一供電端上接入開關S13，第二空調單元與開關S7的第二供電端上接入開關S5，從而形成左翼核心空調模塊；

第三空調單元與第四空調單元并聯后，再并聯有開關S9，在第三空調單元與開關S9的第一供電端接入開關S10，第四空調單元與開關S9的第二供電端接入開關S6，從而形成右翼核心空調模塊；

所述左翼核心空調模塊與右翼核心空調模塊之間通過開關S8串聯；還包括直流電源，所述直流電源的供電正端分別通過左分流支路、右分流支路向左翼核心空調模塊、右翼核心空調模塊輸入電流，所述左分流支路上設有開關S2，右分流支路上設有開關S3；所述直流電源的供電負端連接有回流總路；所述左翼核心空調模塊、右翼核心空調模塊分別通過左回流支路、右回流支路匯集到回流總路上，回流總路上設有電源總開關S₀，左回流支路或右回流支路上設有制冷指示燈L1；所述右核心空調模塊的供電正端還通過回流副路連接到回流總路上，回流副路上設有制熱指示燈L2以及開關S4；還包括開關S1與開關S_b，開關S1兩端分別與開關S2的供電正端、左核心空調模塊的第一供電端連接，所述水泵串聯開關S_b后與直流電源并聯；

所述開關S1、S7、S8、S9、S4組成制熱開關組；所述開關S2、S13、S11、S5、S10、S3、S6、S12以及開關S_b組成制冷開關組；所述電流切換電路包括制冷開關組、制熱開關組、制熱指示燈、制冷指示燈以及電源總開關S₀。這樣，所述制冷開關組閉合后空調單元之間并聯，電流方向為從半導體制冷片的N區(qū)流向P區(qū)；所述制熱開關組閉合后，空調單元之間串聯，電流方向為從半導體制冷片的P區(qū)流向N區(qū)。從制冷切換到制熱模式，無需改變直流電源本身的電流方向，而是通過制冷開關組與制熱開關組的切換使得流過半導體制冷片的電流方向改變，同時由于空調單元從并聯變?yōu)榱舜?，使得制熱人模式下的電阻值增大，電流減小，從而降低制熱功率，這樣就能避免半導體制冷片在制熱時熱端溫度過高而損壞。

上述技術方案中，制冷開關組閉合時，制熱開關組斷開，此時第一空調單元、第二空調單元、第三空調單元以及第四空調單元并聯，制冷指示燈亮，水泵通電，帶動吸熱盤管內的水進行循環(huán)，從而加速半導體制冷片熱端散熱；同時，電風扇啟動，加速半導體制冷片冷端的冷空氣進行流動，加速對局部環(huán)境進行降溫，使人在看書、使用平板電腦時更加舒適，特別是使手部和面部感覺涼爽。制熱開關組閉合時，制冷開關組斷開，此時第一空調單元、第二空調單元、第三空調單元以及第四空調單元串聯在一起，制熱指示燈亮，電流方向從第一空調單元依次流向第二空調單元、第三空調單元以及第四空調，從回流副路回到直流電源，并且半導體制冷片的電流方向與制冷模式時流過半導體制冷片的電流方向相反，這樣就使得左翼板、右翼板正面為制熱面，同時，電風扇啟動，加速半導體制冷片熱端散熱和熱空氣的流動，加速對局部環(huán)境進行升溫，使人在看書、使用平板電腦時更加舒適，特別是使手部和面部感覺溫暖，也進一步避免制熱模式下的熱端溫度過高而導致半導體制冷片損壞。

優(yōu)選的，所述電風扇的數量數為12個，相互串聯后并聯在直流電源上，12個電風扇串聯后的總電阻6Ω。這樣，每一個半導體制冷片均對應有一個電風扇，能夠縮短局部環(huán)境溫度調節(jié)的時間，起到快速制冷或制熱的作用。

優(yōu)選的，所述半導體制冷片的規(guī)格為：額定電壓12V，最大電流12A，最大制冷功率86.4W；電風扇的規(guī)格為：額定電壓12，額定功率2W。這樣，在制冷模式下，半導體制冷片總電阻約為0.8Ω，電路總電流約為17A；在制熱模式下，半導體制冷片總電阻約為20Ω，電流總電流約為2.6A。這樣的電壓電流設置取得了制冷功率與制熱功率之間的平衡，可以避免在制冷模式下出現冷凝水結露現象，還能避免在制熱模式下熱端溫度過高。

優(yōu)選的，所述直流電源為可充電電源并設有USB充電接口。這樣，能夠不受電源線長短的束縛，可以插充電寶使用，還能在戶外使用，使用更加方便。

優(yōu)選的，所述左翼板、右翼板分別與中間板鉸接，對應于所述鉸接處的引流管為軟管。這樣，左翼板、右翼板可相中間板折疊，縮小占地空間，方便攜帶。

優(yōu)選的，所述安裝夾持部包括四個分別布置在中間板四角上的卡扣，所述卡扣通過螺栓連接在中間板上并能通過螺母鎖緊固定在中間板上。這樣，卡扣將平板電腦或書籍定的四個角卡住，從而將平板電腦或書籍固定在中間板上。

優(yōu)選的，所述中間板還連接有支柱，支柱下端連接有底座；所述中間板還連接有支柱，支柱下端連接有底座；所述支柱為可伸縮支柱。這樣方便根據需要調節(jié)高度，使用更加方便靈活。

綜上所述，本發(fā)明具有結構簡單，使用方便，能夠實現制冷模式與制熱模式的切換，能避免制熱模式下熱端溫度過高，在制冷模式下能避免冷端結露。

附圖說明

圖1是本發(fā)明具體實施方式中半導體空調支架的正面結構示意圖；

圖2是本發(fā)明具體實施方式中半導體空調支架的背面結構示意圖；

圖3是制冷模式下開關狀態(tài)示意圖；

圖4是制熱模式下開關狀態(tài)示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和優(yōu)選實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

如圖1至圖4所示，一種半導體空調支架，包括正面設有安裝夾持部的中間板1，所述中間板1左右兩側分別連接有左翼板2、右翼板3；所述左翼板2與右翼板3均包括面板及用于遮蓋面板背面的后蓋板21、31，面板背面貼合有吸熱盤管，吸熱盤管通過管路連接有水泵，面板上設有散熱孔，面板正面對應于散熱孔的位置設有電風扇7；所述中間板1背面設有散熱肋片6，所述后蓋板21、31與中間板1背面設有將吸熱盤管與散熱肋片6連通的引流管5；

還包括至少兩組空調單元，每組空調單元由一個半導體制冷片組成或者由至少兩個半導體制冷片串聯而成，所述半導體制冷片安裝在散熱孔內并與吸熱盤管貼合；還包括用于切換半導體制冷片通電電流方向的電流切換電路。

上述技術方案，半導體制冷片貼合在吸熱盤管上，通過電流切換電路切換半導體制冷片通電電流方向，實現制冷與制熱模式的切換，這樣，在進行制冷時，半導體制冷片的熱端能夠通過水冷循環(huán)作用快速散熱，這樣冷端的熱量能被快速、持續(xù)性的傳遞到熱端，使得冷端能夠持續(xù)性制冷，并且制冷效率得到提高，改變了需要強力電風扇進行散熱和增大熱端散熱面積以達到持續(xù)性制冷的局面。

具體實施時可采用現有技術中的電流切換電路來實現半導體制冷片通電電流方向的切換，但是采用現有技術中的電流切換電路不能降低半導體制冷片在制熱模式下的電流，因此制熱模式容易使半導體熱端溫度過高，致使半導體制冷模塊損壞，為了能避免制熱模式下熱端溫度過高，本具體實施方式中，所述每組空調單元由3個半導體制冷片串聯而成，共有4組空調單元：第一空調單元、第二空調單元、第三空調單元以及第四空調單元；

第一空調單元與第二空調單元并聯后，再并聯有開關S7，在第一空調單元與開關S7的第一供電端上接入開關S13，第二空調單元與開關S7的第二供電端上接入開關S5，從而形成左翼核心空調模塊；

第三空調單元與第四空調單元并聯后，再并聯有開關S9，在第三空調單元與開關S9的第一供電端接入開關S10，第四空調單元與開關S9的第二供電端接入開關S6，從而形成右翼核心空調模塊；

所述左翼核心空調模塊與右翼核心空調模塊之間通過開關S8串聯；還包括直流電源，所述直流電源的供電正端分別通過左分流支路、右分流支路向左翼核心空調模塊、右翼核心空調模塊輸入電流，所述左分流支路上設有開關S2，右分流支路上設有開關S3；所述直流電源的供電負端連接有回流總路；所述左翼核心空調模塊、右翼核心空調模塊分別通過左回流支路、右回流支路匯集到回流總路上，回流總路上設有電源總開關S₀，左回流支路或右回流支路上設有制冷指示燈L1；所述右核心空調模塊的供電正端還通過回流副路連接到回流總路上，回流副路上設有制熱指示燈L2以及開關S4；還包括開關S1與開關S_b，開關S1兩端分別與開關S2的供電正端、左核心空調模塊的第一供電端連接，所述水泵串聯開關S_b后與直流電源并聯；

所述開關S1、S7、S8、S9、S4組成制熱開關組；所述開關S2、S13、S11、S5、S10、S3、S6、S12以及開關S_b組成制冷開關組；所述電流切換電路包括制冷開關組、制熱開關組、制熱指示燈、制冷指示燈以及電源總開關S₀。這樣，所述制冷開關組閉合后空調單元之間并聯，電流方向為從半導體制冷片的N區(qū)流向P區(qū)；所述制熱開關組閉合后，空調單元之間串聯，電流方向為從半導體制冷片的P區(qū)流向N區(qū)。從制冷切換到制熱模式，無需改變直流電源本身的電流方向，而是通過制冷開關組與制熱開關組的切換使得流過半導體制冷片的電流方向改變，同時由于空調單元從并聯變?yōu)榱舜?，使得制熱人模式下的電阻值增大，電流減小，從而降低制熱功率，這樣就能避免半導體制冷片在制熱時熱端溫度過高而損壞。

上述技術方案中，制冷開關組閉合時，制熱開關組斷開，此時第一空調單元、第二空調單元、第三空調單元以及第四空調單元并聯，制冷指示燈亮，水泵通電，帶動吸熱盤管內的水進行循環(huán)，從而加速半導體制冷片熱端散熱；同時，電風扇啟動，加速半導體制冷片冷端的冷空氣進行流動，加速對局部環(huán)境進行降溫，使人在看書、使用平板電腦時更加舒適，特別是使手部和面部感覺涼爽。制熱開關組閉合時，制冷開關組斷開，此時第一空調單元、第二空調單元、第三空調單元以及第四空調單元串聯在一起，制熱指示燈亮，電流方向從第一空調單元依次流向第二空調單元、第三空調單元以及第四空調，從回流副路回到直流電源，并且半導體制冷片的電流方向與制冷模式時流過半導體制冷片的電流方向相反，這樣就使得左翼板2、右翼板3正面為制熱面，同時，電風扇7啟動，加速半導體制冷片熱端散熱和熱空氣的流動，加速對局部環(huán)境進行升溫，使人在看書、使用平板電腦時更加舒適，特別是使手部和面部感覺溫暖，也進一步避免制熱模式下的熱端溫度過高而導致半導體制冷片損壞。

本具體實施方式中，所述電風扇7的數量數為12個，相互串聯后并聯在直流電源上，12個電風扇7串聯后的總電阻6Ω。這樣，每一個半導體制冷片均對應有一個電風扇7，能夠縮短局部環(huán)境溫度調節(jié)的時間，起到快速制冷或制熱的作用。

本具體實施方式中，所述半導體制冷片的規(guī)格為：額定電壓12V，最大電流12A，最大制冷功率86.4W；電風扇7的規(guī)格為：額定電壓12，額定功率2W。這樣，在制冷模式下，半導體制冷片總電阻約為0.8Ω，電路總電流約為17A；在制熱模式下，半導體制冷片總電阻約為20Ω，電流總電流約為2.6A。這樣的電壓電流設置取得了制冷功率與制熱功率之間的平衡，可以避免在制冷模式下出現冷凝水結露現象，還能避免在制熱模式下熱端溫度過高。

本具體實施方式中，所述直流電源為可充電電源并設有USB充電接口。這樣，能夠不受電源線長短的束縛，可以插充電寶使用，還能在戶外使用，使用更加方便。

本具體實施方式中，所述左翼板2、右翼板3分別與中間板1鉸接，對應于所述鉸接處的引流管5為軟管。這樣，左翼板2、右翼板2可相中間板1折疊，縮小占地空間，方便攜帶。

本具體實施方式中，所述安裝夾持部包括四個分別布置在中間板1四角上的卡扣8，所述卡扣8通過螺栓連接在中間板1上并能通過螺母鎖緊固定在中間板1上。這樣，卡扣8將平板電腦或書籍定的四個角卡住，從而將平板電腦或書籍固定在中間板1上。

本具體實施方式中，所述中間板1還連接有支柱4，支柱下端連接有底座；所述支柱4為可伸縮支柱。這樣方便根據需要調節(jié)高度，使用更加方便靈活。