本實用新型涉及半導(dǎo)體制冷芯片技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種空調(diào)節(jié)能控制器。

背景技術(shù)：

國家規(guī)定，公共建筑空調(diào)室內(nèi)溫度設(shè)置夏季不得低于26℃，冬季不得高于20℃。但在實際執(zhí)行中有時不易做到，主要原因是隨意性大，操作性差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種空調(diào)節(jié)能控制器，不直接對空調(diào)做改動，通過設(shè)定空調(diào)溫度工作的范圍，利用半導(dǎo)體制冷芯片來調(diào)節(jié)空調(diào)的檢測溫度，強制空調(diào)只在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)工作，從而達到節(jié)能減排的目的。

本實用新型的技術(shù)方案如下：

一種空調(diào)節(jié)能控制器，包括有控制器、鋁合金殼體和溫度傳感器，其特征在于：所述的鋁合金殼體和溫度傳感器分別設(shè)置于空調(diào)的進風(fēng)口中，鋁合金殼體中分別設(shè)有半導(dǎo)體制冷芯片和導(dǎo)熱腔體，所述半導(dǎo)體制冷芯片的一面緊貼所述鋁合金殼體的內(nèi)側(cè)壁，半導(dǎo)體制冷芯片的另一面緊貼所述導(dǎo)熱腔體的外側(cè)壁，空調(diào)的溫度探頭設(shè)置于所述的導(dǎo)熱腔體中；所述的控制器包括有半導(dǎo)體制冷芯片控制電路、單片機、制冷或制熱選擇電路、溫度設(shè)置電路和指示電路，所述溫度傳感器、制冷或制熱選擇電路和溫度設(shè)置電路的輸出端分別與所述單片機的輸入端相連接，所述單片機的輸出端分別與所述半導(dǎo)體制冷芯片控制電路和指示電路的輸入端相連接，所述半導(dǎo)體制冷芯片控制電路的輸出端與所述半導(dǎo)體制冷芯片相連接。

所述的空調(diào)節(jié)能控制器，其特征在于：所述的控制器設(shè)置于空調(diào)的電控箱中，其電源接線端與空調(diào)的電源接線端相并聯(lián)。

所述的空調(diào)節(jié)能控制器，其特征在于：所述的導(dǎo)熱腔體的外側(cè)壁在不與所述半導(dǎo)體制冷芯片的另一面相接觸的部分設(shè)有隔熱海綿。

本實用新型利用半導(dǎo)體材料的溫差電效應(yīng)，即珀耳帖效應(yīng)來實現(xiàn)制冷的技術(shù)，半導(dǎo)體制冷芯片的冷、熱端方向由電流方向決定，溫度的高低與電流大小成正比，因此特別適合對有效空間進行溫度控制。本實用新型不直接對空調(diào)做改動，通過設(shè)定空調(diào)溫度工作的范圍，利用半導(dǎo)體制冷芯片來調(diào)節(jié)空調(diào)的檢測溫度，強制空調(diào)只在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)工作，從而達到節(jié)能減排的目的。

本實用新型的主要功能如下：

（1）、本實用新型能進行制冷和制熱模式的自動切換。

（2）、制冷模式，有5個手動溫度控制點可供選擇：即22℃，24℃，26℃，28℃和30℃，默認(rèn)的溫度是26℃。當(dāng)室溫低于所選擇的溫度時，空調(diào)不制冷；當(dāng)室溫高于或等于所選擇的溫度時，空調(diào)制冷。

（3）、空調(diào)制熱時，也有5個手動溫度控制點供選擇，即15℃，17℃，19℃，21℃和23℃，默認(rèn)溫度是19℃。當(dāng)室溫高于或等于所選擇的溫度時，空調(diào)不制熱，當(dāng)室溫低于所選擇的溫度時，空調(diào)制熱。

（4）、室溫在所設(shè)置的溫度范圍內(nèi)，空調(diào)遙控器對溫度的設(shè)置仍然有效；室溫在所設(shè)置的范圍外，空調(diào)遙控器對溫度的設(shè)置無效。

（5）、每一種工作方式或狀態(tài)都有相應(yīng)的指示燈指示。

本實用新型的有益效果：

1、本實用新型利用了半導(dǎo)體材料的溫差電效應(yīng)實現(xiàn)制冷的技術(shù)，來對有效空間進行溫度控制，技術(shù)新穎，實用價值高。

2、本實用新型的半導(dǎo)體制冷器件（TEC）具有體積小、重量輕、無噪音等特點，因此，設(shè)計制作的空調(diào)節(jié)能控制器可以放置在空調(diào)內(nèi)。

3、本實用新型與現(xiàn)有空調(diào)配置時，不直接對空調(diào)做改動，因此配置方便，操作簡便。

4、本實用新型可使得空調(diào)制冷效率高，溫度變化速率快，因此在正常工作環(huán)境溫度下都能有效地控制空調(diào)的工作，達到了節(jié)能減排的目的。

附圖說明

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)原理框圖。

圖2為本實用新型功能結(jié)構(gòu)圖。

圖3為本實用新型的半導(dǎo)體制冷芯片控制電路原理圖。

圖4為本實用新型的程序流程圖。

具體實施方式

參見圖1，一種空調(diào)節(jié)能控制器，包括有控制器、鋁合金殼體和溫度傳感器，鋁合金殼體和溫度傳感器分別設(shè)置于空調(diào)的進風(fēng)口中，鋁合金殼體中分別設(shè)有半導(dǎo)體制冷芯片和導(dǎo)熱腔體，半導(dǎo)體制冷芯片的一面緊貼鋁合金殼體的內(nèi)側(cè)壁，半導(dǎo)體制冷芯片的另一面緊貼導(dǎo)熱腔體的外側(cè)壁，空調(diào)的溫度探頭（與空調(diào)的控制器相連接）設(shè)置于導(dǎo)熱腔體中；控制器包括有半導(dǎo)體制冷芯片控制電路、單片機、制冷或制熱選擇電路、溫度設(shè)置電路和指示電路，溫度傳感器、制冷或制熱選擇電路和溫度設(shè)置電路的輸出端分別與單片機的輸入端相連接，單片機的輸出端分別與半導(dǎo)體制冷芯片控制電路和指示電路的輸入端相連接，半導(dǎo)體制冷芯片控制電路的輸出端與半導(dǎo)體制冷芯片相連接。

控制器設(shè)置于空調(diào)的電控箱中，其電源接線端與空調(diào)的電源接線端相并聯(lián)。

導(dǎo)熱腔體的外側(cè)壁在不與半導(dǎo)體制冷芯片的另一面相接觸的部分設(shè)有隔熱海綿。

以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明：

半導(dǎo)體制冷也叫溫差電制冷，是利用半導(dǎo)體材料的溫差電效應(yīng)，即珀耳帖效應(yīng)來實現(xiàn)制冷的技術(shù)。半導(dǎo)體制冷芯片（TEC）具有體積小、重量輕、無噪音、制冷效率高等特點，特別適合對有效空間進行溫度控制。它的冷、熱端方向由電流方向決定，溫度的高低與電流大小成正比。

本實用新型將半導(dǎo)體制冷芯片的一面緊貼在鋁合金殼體的內(nèi)壁上（此時的鋁合金殼體作為散熱片，增強半導(dǎo)體制冷芯片的效果），另一面緊靠在鋁合金殼體內(nèi)部的導(dǎo)熱腔體的外壁上（鋁合金殼體與導(dǎo)熱腔體沒有接觸，采用隔熱海綿隔熱），空調(diào)的溫度探頭設(shè)置于導(dǎo)熱腔體中。這樣，空調(diào)的溫度探頭采集到的溫度實際上就是導(dǎo)熱腔體內(nèi)的溫度，這個溫度與半導(dǎo)體制冷芯片的電流方向和大小有關(guān)，當(dāng)通過半導(dǎo)體制冷芯片的電流方向和大小固定時，導(dǎo)熱腔體內(nèi)的溫度也就確定了下來。

半導(dǎo)體制冷芯片的控制電路就是在單片機發(fā)出的控制信號的控制下，通過具體的電路來改變半導(dǎo)體制冷芯片的電流方向，根據(jù)當(dāng)前實際溫度和設(shè)定溫度范圍來改變導(dǎo)熱腔體內(nèi)的溫度，從而控制空調(diào)工作狀態(tài)的目的。

半導(dǎo)體制冷芯片的控制電路，可以用固態(tài)器件來實現(xiàn)，也可以用兩個繼電器來實現(xiàn)。本實用新型采用兩個繼電器來實現(xiàn)。如圖3所示，單片機送出的兩路控制信號P3.0、P3.1分別經(jīng)三極管的驅(qū)動后，控制繼電器的線包，繼電器的兩個固定接點分別是接地和9V，中間接點作為半導(dǎo)體制冷芯片的一個輸入端。這樣當(dāng)單片機送來的控制信號都是0或都是1時，半導(dǎo)體制冷芯片不工作，此時空調(diào)的溫度探頭采集到的是通過鋁合金殼體內(nèi)導(dǎo)熱腔體傳遞來的實際的環(huán)境溫度；當(dāng)單片機送來的兩路控制信號分別是0和1（或1和0）時，半導(dǎo)體制冷芯片兩個輸入端存在電壓，半導(dǎo)體制冷芯片工作，導(dǎo)熱腔體變冷或變熱，此時空調(diào)的溫度探頭采集到的溫度不是實際的環(huán)境溫度，達到了控制空調(diào)工作狀態(tài)的目的。

本實用新型的溫度傳感器采集采用美國Dallas的單總線數(shù)字式溫度傳感器DS18B20，無須外接電路，具有極強的抗干擾糾錯能力等優(yōu)點，DS18B20的測溫范圍是-55℃~+125℃，在-10℃~+85℃時精度為±0.5℃。本實用新型使用DS18B20默認(rèn)的12位轉(zhuǎn)換精度，外界供電電源，讀取的溫度值經(jīng)轉(zhuǎn)換后和設(shè)定的溫度值進行比較，來控制制冷芯片的工作情況，從而最終決定空調(diào)的工作狀態(tài)。

本實用新型的單片機采用Atmel公司的AT89C2051單片機?？照{(diào)工作溫度的設(shè)置采用8位撥碼開關(guān)實現(xiàn)，其中4個對應(yīng)制冷的溫度設(shè)置，高電平有效，4個全為低時默認(rèn)溫度是26℃；另4個對應(yīng)制熱的溫度設(shè)置，高電平有效，4個全為低時默認(rèn)溫度是19℃。

本實用新型的程序流程圖見圖4，其中（a）為主程序流程圖，（b）為子程序流程圖。其中“芯片變冷或變熱”指的是半導(dǎo)體制冷芯片緊靠導(dǎo)熱腔體外側(cè)壁的那一面是變冷或變熱；FLAG1定義為初次進入系統(tǒng)的標(biāo)志；FLAG2定義為次后進入系統(tǒng)的標(biāo)志；ZL( )定義為制冷子程序；ZR( )定義為制熱子程序。

制冷、制熱自動控制：上電時設(shè)置初始工作狀態(tài)為制冷，此后當(dāng)環(huán)境溫度低于15℃時進入制熱狀態(tài)；當(dāng)環(huán)境溫度超過28℃時進入制冷狀態(tài)；當(dāng)環(huán)境溫度介于15℃和28℃之間時保持上一個狀態(tài)。

本實用新型的測試效果如下：

測試中選用工作電流600mA半導(dǎo)體制冷芯片，在室溫15℃ 的環(huán)境下，導(dǎo)熱腔體內(nèi)的最低溫度和最高溫度分別為0℃和40℃，溫差為40℃，半導(dǎo)體制冷芯片從0℃上升到40℃約需30s，從40℃降到0℃約需20s。環(huán)境溫度變化時，導(dǎo)熱腔體內(nèi)的最低溫度和最高溫度會隨著環(huán)境溫度的降低或升高而略有降低或升高，但溫差保持40℃不變，溫差的多少與半導(dǎo)體制冷芯片工作時的電流大小成正比。本實用新型實現(xiàn)了在正常工作環(huán)境溫度下都能有效地控制空調(diào)的工作，達到了節(jié)能減排的目的。本實用新型具有操作簡單、可靠性高、性價比高、節(jié)能效果明顯等特點。

以上實施例并非僅限于本實用新型的保護范圍，所有基于本實用新型的基本思想而進行修改或變動的都屬于本實用新型的保護范圍。