專利名稱：半導(dǎo)體冷卻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能作為醫(yī)用空氣壓縮機(jī)凈化除水系統(tǒng)中的冷卻裝置，它對(duì)要求醫(yī)用壓縮機(jī)空氣凈化系統(tǒng)體積小、成本低；而壓縮氣體的大氣露點(diǎn)溫度要求又嚴(yán)格的場(chǎng)合最為適合。
背景技術(shù)：
目前，在醫(yī)用呼吸機(jī)中所采用的壓縮機(jī)凈化系統(tǒng)，為了保證達(dá)到使壓縮氣體干凈、大氣露點(diǎn)溫度低于室溫5℃以上等技術(shù)規(guī)范要求，大都選用如下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)一是提高壓縮機(jī)排氣壓力，排出氣體經(jīng)空氣冷卻器冷卻，再通過(guò)一級(jí)除水、除塵裝置，初步去除空氣中的水分和灰塵；再經(jīng)空氣冷卻器冷卻，然后再通過(guò)二級(jí)除水、除塵裝置，進(jìn)一步去除空氣中的水分和灰塵；最后減壓，進(jìn)入儲(chǔ)氣罐，以供呼吸機(jī)所用(其系統(tǒng)流程見(jiàn)附圖1)。即通過(guò)提高氣體壓力，以排除水分，來(lái)達(dá)到對(duì)氣體露點(diǎn)溫度的要求；二是采用膜式干燥管，利用水分子相對(duì)較小，可滲透膜層，然后用一定量的壓縮空氣反吹，來(lái)排除已滲透出膜層的水分，來(lái)到達(dá)露點(diǎn)要求(其系統(tǒng)流程見(jiàn)附圖2)。該方式與第一種方式的區(qū)別在于，它不需要提高排氣壓力，但它所要求的排氣量較大(排氣量須增加15～40％)，同時(shí)需要增加一根膜式干燥管。對(duì)于第一種方式而言，需要提高排氣壓力，這不但使壓縮機(jī)多耗功，噪聲增大，壽命變短，性能下降；而且由于環(huán)境及冷卻條件的變化，該方式常常不能保證使氣體露點(diǎn)溫度達(dá)到要求；對(duì)于第二種方式，由于需要增大壓縮氣體氣量，這不但需要多耗功，同時(shí)要求的壓縮機(jī)尺寸相應(yīng)增大，而且由于目前采用的膜式干燥管均為進(jìn)口，價(jià)格昂貴，直接增加了產(chǎn)品成本，影響該產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的醫(yī)用壓縮機(jī)凈化除水系統(tǒng)耗能大，露點(diǎn)溫度不能確?；騼r(jià)格高，體積大等不足，本發(fā)明提供一種新型的半導(dǎo)體冷卻器，該冷卻器由半導(dǎo)體制冷元件與帶內(nèi)肋的紫銅管組成，應(yīng)用在醫(yī)用壓縮機(jī)凈化除水系統(tǒng)中，不需要提高氣體壓力，它不僅能確保所要求的氣體露點(diǎn)溫度，同時(shí)由于不需額外消耗壓縮氣量，壓縮機(jī)耗功小，還能帶來(lái)壓縮機(jī)噪聲下降該裝置成本低廉，易于安裝。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是用半導(dǎo)體制冷元件制作一個(gè)冷卻器(見(jiàn)附圖3，圖4)，當(dāng)壓縮氣體在通過(guò)該冷卻器時(shí)，能保證得到充分冷卻，從而使壓縮氣體中的水分冷凝，以保證要求的露點(diǎn)溫度能達(dá)到。加入該冷卻器后，醫(yī)用壓縮機(jī)凈化除水系統(tǒng)流程為(見(jiàn)附圖5)壓縮機(jī)排除氣體經(jīng)過(guò)第一級(jí)半導(dǎo)體冷卻器初步冷卻后，進(jìn)入一級(jí)除水、除塵裝置；然后通過(guò)再通過(guò)第二級(jí)半導(dǎo)體冷卻器，以進(jìn)一步降低壓縮氣體溫度，經(jīng)過(guò)二級(jí)除水、除塵后，再進(jìn)入儲(chǔ)氣罐。這樣，壓縮氣體的露點(diǎn)溫度可由半導(dǎo)體冷卻器來(lái)保證，除塵的要求可由高精度的一、二級(jí)除塵裝置來(lái)保證，同時(shí)，由于醫(yī)用壓縮機(jī)要求氣量有限，該系統(tǒng)所需的半導(dǎo)體制冷元件功率很小，加之半導(dǎo)體制冷元件價(jià)格本身就很低，使得該裝置價(jià)格低廉。
本發(fā)明的有益效果是，可確保露點(diǎn)溫度要求的滿足，并降低了壓縮機(jī)耗功、噪聲及氣量；同時(shí)價(jià)格低廉、裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，保持了原系統(tǒng)結(jié)構(gòu)風(fēng)格。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是采用提高氣體壓力方式除水的系統(tǒng)流程圖。
圖中1.進(jìn)氣口 2.過(guò)濾消聲器 3.壓縮機(jī) 4.空氣冷卻器 5.電磁閥 6.消聲器7.一級(jí)除水除塵裝置 8.空氣冷卻器 9.二級(jí)除水除塵裝置 10減壓閥 11.儲(chǔ)氣罐圖2是采用膜式干燥管方式除水的系統(tǒng)流程圖。
圖中1.進(jìn)氣口 2.過(guò)濾消聲器 3.壓縮機(jī) 4.空氣冷卻器 5.電磁閥 6.消聲器7.一級(jí)除水除塵裝置 8.空氣冷卻器 9.膜式干燥管 10儲(chǔ)氣罐圖3是半導(dǎo)體冷卻器結(jié)構(gòu)圖。
圖中1.半導(dǎo)體制冷元件 2.帶內(nèi)肋的紫銅管圖4是半導(dǎo)體冷卻器I-I截面圖。
圖中1.半導(dǎo)體制冷元件 2.帶內(nèi)肋的紫銅管圖5是采用半導(dǎo)體冷卻器除水的系統(tǒng)流程圖。
圖中1.進(jìn)氣口 2.過(guò)濾消聲器 3.壓縮機(jī) 4.一級(jí)半導(dǎo)體冷卻器 5.電磁閥 6.消聲器7.一級(jí)除水除塵裝置 8.二級(jí)半導(dǎo)體冷卻器 9.二級(jí)除水除塵裝置 10儲(chǔ)氣罐
具體實(shí)施例方式
在圖3、圖4中，壓縮氣體在帶內(nèi)肋的紫銅管(2)中流動(dòng)，半導(dǎo)體制冷元件(1)通過(guò)紫銅管管壁將冷量傳給壓縮氣體。半導(dǎo)體制冷元件(1)與帶內(nèi)肋的紫銅管(2)緊密接觸，以減少傳熱熱阻，如果有條件，帶內(nèi)肋的紫銅管(2)最好采用方形結(jié)構(gòu)，以增大與半導(dǎo)體制冷元件(1)的接觸面積。半導(dǎo)體制冷元件(1)功率及紫銅管(2)長(zhǎng)度可按所要求的氣體氣量及露點(diǎn)溫度要求來(lái)確定，其原則是使通過(guò)第二級(jí)半導(dǎo)體冷卻器的氣體溫度比所要求的露點(diǎn)溫度低8℃以上，以確保露點(diǎn)溫度要求的滿足。
采用半導(dǎo)體冷卻器后，醫(yī)用壓縮機(jī)凈化除水系統(tǒng)流程如圖5所示，在圖5中，氣體經(jīng)進(jìn)氣口(1)后，首先通過(guò)壓縮機(jī)的進(jìn)氣過(guò)濾及消聲器(2)，然后在壓縮機(jī)(3)中提高壓力到規(guī)定值(一般為4～7bar)，再流入第一級(jí)半導(dǎo)體冷卻器(4)。在啟動(dòng)階段(接通電源30秒內(nèi))，電磁閥(5)打開，壓縮氣體通過(guò)電磁閥(5)和消聲器(6)后排空；在穩(wěn)定工作時(shí)(啟動(dòng)30秒以后)，壓縮氣體經(jīng)過(guò)一級(jí)除水除塵裝置(7)去除氣體中的大部分水分及灰塵后，再進(jìn)入第二級(jí)半導(dǎo)體冷卻器(8)，流出該冷卻器的氣體溫度小于要求的露點(diǎn)溫度8℃以上，然后再進(jìn)入二級(jí)除水除塵裝置(9)(該裝置的精度要求比一級(jí)要高至少一個(gè)數(shù)量級(jí))，最后流入儲(chǔ)氣罐(10)供呼吸機(jī)用。在圖5中，所有連接管道及部件均采用對(duì)人體無(wú)生物危害的材料制造。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體冷卻器，它采用了半導(dǎo)體制冷技術(shù)，并由半導(dǎo)體制冷元件和紫銅管組成，其特征是需冷卻的氣體在紫銅管內(nèi)流動(dòng)，半導(dǎo)體制冷元件布置在銅管外壁，并與銅管緊密接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體冷卻器，其特征是紫銅管采用帶有內(nèi)肋型的圓管或帶內(nèi)肋型的方管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體冷卻器，其特征是特別適用于醫(yī)用壓縮機(jī)凈化除水系統(tǒng)。
全文摘要
一種能適應(yīng)于醫(yī)用壓縮機(jī)凈化除水系統(tǒng)的半導(dǎo)體冷卻器，它由半導(dǎo)體制冷元件和帶內(nèi)肋的紫銅管組成，需冷卻的氣體在紫銅管中流動(dòng)，半導(dǎo)體制冷元件布置在紫銅管外壁，并與紫銅管緊密接觸。采用該冷卻器后，不但能保證壓縮氣體的露點(diǎn)溫度能達(dá)到規(guī)范的要求，而且基本不改變?cè)到y(tǒng)結(jié)構(gòu)、外觀形狀，同時(shí)能使整個(gè)裝置的噪聲下降，成本下降。
文檔編號(hào)F25B21/02GK1548859SQ03113409
公開日2004年11月24日 申請(qǐng)日期2003年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月8日
發(fā)明者劉衛(wèi)華, 文格 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)