一種基于新型半導(dǎo)體的智能除濕裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于新型半導(dǎo)體的智能除濕裝置，包括信號(hào)處理芯片單元、智能抽濕單元、信息采集單元、電源單元和保護(hù)單元，智能抽濕單元包括具有除濕功能的新型半導(dǎo)體和空氣壓縮機(jī)，保護(hù)單元包括溫度傳感器和濕度傳感器，信號(hào)處理芯片單元分別與智能抽濕單元、信息采集單元和電源單元相連，電源單元為信號(hào)處理芯片單元、智能抽濕單元和信息采集單元供電。信號(hào)處理芯片單元用于接收、處理各單元傳來(lái)的數(shù)據(jù)，控制其他單元的運(yùn)作。本發(fā)明可將空氣中的水汽凝露于裝置內(nèi)部，迅速降低開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的濕度，從根本解決電柜內(nèi)部濕度困擾。
【專利說(shuō)明】
一種基于新型半導(dǎo)體的智能除濕裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及氣體除濕領(lǐng)域，尤其涉及一種基于新型半導(dǎo)體的智能除濕裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，越來(lái)越多的開(kāi)關(guān)柜，端子箱安裝在戶外分散式布置，或者長(zhǎng)期在潮濕的地區(qū)工作，受到凝露的嚴(yán)重危害。所謂凝露，就是在某種條件下，空氣中的水蒸氣凝結(jié)成露珠的過(guò)程，凝露的機(jī)理十分簡(jiǎn)單，在潮濕空氣中水蒸氣的壓力保持不變的情況下，溫度的降低會(huì)使得水蒸氣從過(guò)熱狀態(tài)過(guò)渡到飽和狀態(tài)，該飽和狀態(tài)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的濕空氣的狀態(tài)稱為濕空氣的露點(diǎn)。露點(diǎn)所處的溫度稱之為露點(diǎn)溫度，是濕空氣中水蒸氣分壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度。當(dāng)濕空氣達(dá)到露點(diǎn)后繼續(xù)被冷卻時(shí)，就會(huì)有水滴析出，即產(chǎn)生凝露現(xiàn)象。一般會(huì)粘附在變電站和戶外端子箱的里面，加速柜體及柜內(nèi)元器件設(shè)備的老化，降低絕緣強(qiáng)度，發(fā)生材料霉變及鋼結(jié)構(gòu)件的銹蝕，導(dǎo)致開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)閃絡(luò)甚至二次端子擊穿，給電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成嚴(yán)重的危害和經(jīng)濟(jì)損失。
[0003]現(xiàn)有的戶外端子箱和開(kāi)關(guān)柜的除濕裝置一般是安裝一只小功率的加熱器，其原理是在空氣中的濕度相同的條件下，可以通過(guò)提高箱體內(nèi)的溫度，使之高于該條件下空氣的露點(diǎn)溫度來(lái)防止凝露的產(chǎn)生。但是這種方案存在以下幾個(gè)問(wèn)題:(I)在低溫下啟動(dòng)，由于功率小達(dá)不到很好的增溫效果；(2)在高溫下不啟動(dòng)，就起不到除濕的效果，如果強(qiáng)制啟動(dòng)，這樣只會(huì)提高端子箱的溫度而嚴(yán)重影響到柜內(nèi)元器件的正常運(yùn)行和使用壽命。
[0004]因此，在高溫高濕的地區(qū)，雨季多，晝夜溫差大的區(qū)域，用傳統(tǒng)的加熱除濕的方法效果極其有限，存在安全隱患，無(wú)法保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決現(xiàn)有的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于新型半導(dǎo)體的智能除濕裝置。
[0006]本發(fā)明的具體內(nèi)容如下:一種基于新型半導(dǎo)體的智能除濕裝置，包括信號(hào)處理芯片單元、智能抽濕單元、信息采集單元、電源單元和保護(hù)單元，所述智能抽濕單元包括具有除濕功能的新型半導(dǎo)體和空氣壓縮機(jī)，所述保護(hù)單元包括溫度傳感器和濕度傳感器，所述信號(hào)處理芯片單元分別與智能抽濕單元、信息采集單元和電源單元相連，所述電源單元為信號(hào)處理芯片單元、智能抽濕單元和信息采集單元供電。信號(hào)處理芯片單元用于接收、處理各單元傳來(lái)的數(shù)據(jù)，控制其他單元的運(yùn)作。
[0007]進(jìn)一步的，所述新型半導(dǎo)體為若干個(gè)由N型半導(dǎo)體材料和P型半導(dǎo)體材料聯(lián)結(jié)成的電偶對(duì)。本發(fā)明中N型半導(dǎo)體材料和P型半導(dǎo)體材料通過(guò)金屬導(dǎo)體連接成一個(gè)電偶對(duì)，若干個(gè)電偶對(duì)通過(guò)金屬導(dǎo)體形成新型半導(dǎo)體，在新型半導(dǎo)體的金屬導(dǎo)體外設(shè)置有絕緣體。根據(jù)帕爾貼效應(yīng)，當(dāng)多塊N型半導(dǎo)體材料和多塊P型半導(dǎo)體材料聯(lián)結(jié)成電偶對(duì)時(shí)，在這個(gè)電路中接通直流電后，就能產(chǎn)生能量的轉(zhuǎn)移，電流由N型元件流向P型元件的接頭吸收熱量，成為冷端；由P型元件流向N型元件的接頭釋放熱量，成為熱端。吸熱和放熱的大小通過(guò)電流的大小以及半導(dǎo)體材料N、P的元件對(duì)數(shù)來(lái)決定。根據(jù)具體的工作環(huán)境設(shè)置相應(yīng)對(duì)數(shù)的電偶對(duì)。
[0008]進(jìn)一步的，還包括智能除熱單元，所述智能除熱單元與新型半導(dǎo)體的熱端相連，所述智能除熱單元包括風(fēng)扇和散熱片中的至少一種;所述信號(hào)處理芯片單元與新型半導(dǎo)體的冷端相連。智能除熱單元的作用主要是為制冷片的熱端散熱。半導(dǎo)體通電后當(dāng)冷熱端的溫差達(dá)到一定溫差時(shí)，冷熱端的溫度就不會(huì)發(fā)生變化，通常半導(dǎo)體冷熱端的溫差可以達(dá)到40?65度之間，通過(guò)主動(dòng)散熱的方式來(lái)降低熱端溫度，冷端溫度也會(huì)相應(yīng)的下降，從而達(dá)到更低的溫度。
[0009]進(jìn)一步的，還包括開(kāi)關(guān)量輸入單元，所述開(kāi)關(guān)量輸入單元向信號(hào)處理芯片單元輸入開(kāi)關(guān)量信號(hào)，便于用戶手動(dòng)操作。用戶在進(jìn)行手動(dòng)模式的時(shí)候，除濕器投入除濕48小時(shí)；退出人工操作模式，除濕器退出手動(dòng)模式，轉(zhuǎn)為自動(dòng)模式狀態(tài)。
[0010]進(jìn)一步的，還包括輸出接口，所述輸出接口包括滴水槽、引流管、盛水器、儲(chǔ)液袋和接水盤(pán)中的至少一種。除濕裝置工作時(shí)，濕空氣中的水蒸氣在半導(dǎo)體冷端會(huì)凝結(jié)成水滴，可通過(guò)盛水器、接水盤(pán)或儲(chǔ)液袋將半導(dǎo)體表面的水滴收集起來(lái)，也可以通過(guò)滴水槽或引流管將水滴排除到柜外，保證柜內(nèi)空氣的干燥和濕度安全。
[0011]進(jìn)一步的，所述輸出接口設(shè)置有故障輸出接點(diǎn)。當(dāng)輸出接口發(fā)生故障，如盛水器、接水盤(pán)或儲(chǔ)液袋水滿無(wú)法再接水、滴水槽或引流管發(fā)生堵塞時(shí)，故障輸出節(jié)點(diǎn)閉合，除濕裝置停止工作。
[0012]進(jìn)一步的，還包括通訊單元，所述通訊單元包括RS-485通訊接口、RS232通訊接口和GPRS通訊模塊中的至少一個(gè)。通訊單元可提供與外界的通訊，使使用者能夠獲得裝置內(nèi)部各單元工作情況，設(shè)定各項(xiàng)工作指標(biāo)如除濕閾值、低溫閾值以及通訊地址，自動(dòng)運(yùn)行與手動(dòng)除濕功能切換、溫度啟動(dòng)值和除濕啟動(dòng)值等。
[0013]進(jìn)一步的，還包括報(bào)警裝置，所述報(bào)警裝置與裝置的各單元相連，對(duì)其中的故障進(jìn)行報(bào)警，如除濕過(guò)程中的故障報(bào)警、溫濕度傳感器斷線報(bào)警、輸出接口故障報(bào)警等等，報(bào)警裝置可采用蜂鳴器與指示燈，也可采用在屏幕上顯示的方式，將除濕裝置整體顯示在屏幕上，發(fā)生故障的部位直接顯示在屏幕上，由此即可快速查找故障點(diǎn)保證裝置正常運(yùn)行。
[0014]本發(fā)明的有益效果:采用這樣的結(jié)構(gòu)后，可將空氣中的水汽凝露于裝置內(nèi)部，迅速降低開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的濕度，從根本解決電柜內(nèi)部濕度困擾。
【附圖說(shuō)明】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步闡明。
[0016]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
圖2為本發(fā)明的新型半導(dǎo)體示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]結(jié)合圖1和圖2，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例如下:一種基于新型半導(dǎo)體的智能除濕裝置，包括信號(hào)處理芯片單元1、智能抽濕單元2、信息采集單元3、電源單元4和保護(hù)單元5，智能抽濕單元2包括具有除濕功能的新型半導(dǎo)體5和空氣壓縮機(jī)，信號(hào)處理芯片單元I分別與智能抽濕單元2、信息采集單元3、電源單元4和保護(hù)單元5相連，電源單元4為信號(hào)處理芯片單元
1、智能抽濕單元2、信息采集單元3和保護(hù)單元5供電。
[0018]其中，信號(hào)處理芯片單元I用于接收、處理各單元傳來(lái)的數(shù)據(jù)，控制其他單元的運(yùn)作。當(dāng)信息采集單元3和保護(hù)單元5采集到空氣的濕度、溫度信息，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理芯片單元I處理，當(dāng)溫度比設(shè)定溫度大且空氣的濕度比設(shè)定濕度大10%RH時(shí)，發(fā)送開(kāi)始除濕的信號(hào)。智能抽濕單元2開(kāi)始運(yùn)作，潮濕的空氣被吸入，經(jīng)過(guò)新型半導(dǎo)體5的冷端52時(shí)在半導(dǎo)體表面凝結(jié)，濕空氣中的水汽減少，變?yōu)楦稍锏臍怏w，直到空氣中濕度小于設(shè)定濕度時(shí)，信號(hào)處理芯片單元I發(fā)送停止除濕的信號(hào)，智能抽濕單元停止抽濕。本實(shí)施例中，信號(hào)處理芯片選擇ARM處理器，含溫度濕度越限智能算法;濕度、溫度傳感器24小時(shí)實(shí)時(shí)采樣，且濕度、溫度設(shè)置具有記憶功能，不會(huì)因?yàn)橥ｉ_(kāi)機(jī)而消失;采用專用防潮元件，外殼采用304不銹鋼結(jié)構(gòu)，保證在潮濕環(huán)境下正常工作；屏蔽隔離技術(shù)的運(yùn)用，符合GB / T17626-2008的3級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，保證能夠在強(qiáng)電磁場(chǎng)下工作。
[0019]本實(shí)施例優(yōu)選的，新型半導(dǎo)體5為若干個(gè)由N型半導(dǎo)體材料和P型半導(dǎo)體材料聯(lián)結(jié)成的電偶對(duì)。N型半導(dǎo)體材料和P型半導(dǎo)體材料通過(guò)金屬導(dǎo)體連接成一個(gè)電偶對(duì)，若干個(gè)電偶對(duì)通過(guò)金屬導(dǎo)體形成新型半導(dǎo)體5，在新型半導(dǎo)體5的金屬導(dǎo)體外設(shè)置有絕緣體。根據(jù)帕爾貼效應(yīng)，當(dāng)多塊N型半導(dǎo)體材料和多塊P型半導(dǎo)體材料聯(lián)結(jié)成電偶對(duì)時(shí)，在這個(gè)電路中接通直流電后，就能產(chǎn)生能量的轉(zhuǎn)移，電流由N型元件流向P型元件的接頭吸收熱量，成為冷端52;由P型元件流向N型元件的接頭釋放熱量，成為熱端51。吸熱和放熱的大小通過(guò)電流的大小以及半導(dǎo)體材料N、P的元件對(duì)數(shù)來(lái)決定。根據(jù)具體的工作環(huán)境設(shè)置相應(yīng)對(duì)數(shù)的電偶對(duì)。
[0020]如圖2所示，本實(shí)施例中的新型半導(dǎo)體，根據(jù)帕爾貼效應(yīng)，當(dāng)多塊N型半導(dǎo)體材料和多塊P型半導(dǎo)體材料聯(lián)結(jié)成的熱電偶對(duì)中有電流通過(guò)時(shí)，兩端之間就會(huì)產(chǎn)生熱量轉(zhuǎn)移，熱量就會(huì)從一端轉(zhuǎn)移到另一端，從而產(chǎn)生溫差形成冷熱端。但是半導(dǎo)體自身存在電阻當(dāng)電流經(jīng)過(guò)半導(dǎo)體時(shí)就會(huì)產(chǎn)生熱量，從而會(huì)影響熱傳遞。而且兩個(gè)極板之間的熱量也會(huì)通過(guò)空氣和半導(dǎo)體材料自身進(jìn)行逆向熱傳遞。當(dāng)冷熱端達(dá)到一定溫差，這兩種熱傳遞的量相等時(shí)，就會(huì)達(dá)到一個(gè)平衡點(diǎn)，正逆向熱傳遞相互抵消。此時(shí)冷熱端的溫度就不會(huì)繼續(xù)發(fā)生變化。
[0021]本實(shí)施例優(yōu)選的，還包括智能除熱單元6，智能除熱單元6與新型半導(dǎo)體的熱端相連，智能除熱單元6包括風(fēng)扇和散熱片中的至少一種;信號(hào)處理芯片單元I與新型半導(dǎo)體5的冷端52相連。智能除熱單元6的作用主要是為制冷片的熱端51散熱。半導(dǎo)體通電后當(dāng)冷熱端的溫差達(dá)到一定溫差時(shí)，冷熱端的溫度就不會(huì)發(fā)生變化，通常半導(dǎo)體冷熱端的溫差可以達(dá)到40?65度之間，通過(guò)主動(dòng)散熱的方式來(lái)降低熱端51溫度，冷端52溫度也會(huì)相應(yīng)的下降，從而達(dá)到更低的溫度。
[0022]本實(shí)施例優(yōu)選的，還包括開(kāi)關(guān)量輸入單元7，開(kāi)關(guān)量輸入單元7向信號(hào)處理芯片單元I輸入開(kāi)關(guān)量信號(hào)，便于用戶手動(dòng)操作。用戶在進(jìn)行手動(dòng)模式的時(shí)候，除濕器投入除濕48小時(shí);退出人工操作模式，除濕器退出手動(dòng)模式，轉(zhuǎn)為自動(dòng)模式狀態(tài)。
[0023]本實(shí)施例優(yōu)選的，還包括輸出接口8，輸出接口 8包括滴水槽、引流管、盛水器、儲(chǔ)液袋和接水盤(pán)中的至少一種。除濕裝置工作時(shí)，濕空氣中的水蒸氣在半導(dǎo)體冷端會(huì)凝結(jié)成水滴，可通過(guò)盛水器、接水盤(pán)或儲(chǔ)液袋將半導(dǎo)體表面的水滴收集起來(lái)，也可以通過(guò)滴水槽或引流管將水滴排除到柜外，保證柜內(nèi)空氣的干燥和濕度安全。本實(shí)施例中選擇滴水槽，將冷凝產(chǎn)生的水排出柜外。
[0024]本實(shí)施例優(yōu)選的，輸出接口8設(shè)置有故障輸出接點(diǎn)。當(dāng)輸出接口 8發(fā)生故障，如盛水器、接水盤(pán)或儲(chǔ)液袋水滿無(wú)法再接水、滴水槽或引流管發(fā)生堵塞時(shí)，故障輸出節(jié)點(diǎn)閉合，除濕裝置停止工作。
[0025]本實(shí)施例優(yōu)選的，還包括通訊單元9，通訊單元9包括RS-485通訊接口、RS232通訊接口和GPRS通訊模塊中的至少一個(gè)。通訊單元9可提供與外界的通訊，使使用者能夠獲得裝置內(nèi)部各單元工作情況，設(shè)定各項(xiàng)工作指標(biāo)如除濕閾值、低溫閾值以及通訊地址，自動(dòng)運(yùn)行與手動(dòng)除濕功能切換、溫度啟動(dòng)值和除濕啟動(dòng)值等。
[0026]本實(shí)施例優(yōu)選的，還包括報(bào)警裝置，報(bào)警裝置與裝置的各單元相連，對(duì)其中的故障進(jìn)行報(bào)警，如除濕過(guò)程中的故障報(bào)警、溫濕度傳感器斷線報(bào)警、輸出接口 8故障報(bào)警等等，報(bào)警裝置可采用蜂鳴器與指示燈，也可采用在屏幕上顯示的方式，將除濕裝置整體顯示在屏幕上，發(fā)生故障的部位直接顯示在屏幕上，由此即可快速查找故障點(diǎn)保證裝置正常運(yùn)行。
[0027]本實(shí)施例的工作過(guò)程如下:當(dāng)濕度小于設(shè)置濕度時(shí)，停止除濕；當(dāng)濕度比設(shè)置濕度大10%RH時(shí)，開(kāi)始除濕；當(dāng)溫度低于設(shè)置溫度時(shí)，無(wú)論智能抽濕單元2開(kāi)始運(yùn)作，潮濕的空氣被吸入，經(jīng)過(guò)新型半導(dǎo)體的冷端時(shí)在半導(dǎo)體表面凝結(jié)，濕空氣中的水汽減少，變?yōu)楦稍锏臍怏w，直到空氣中濕度小于設(shè)定濕度時(shí)，信號(hào)處理芯片單元I發(fā)送停止除濕的信號(hào)，智能抽濕單元停止抽濕。通過(guò)開(kāi)關(guān)量輸入單元可進(jìn)入手動(dòng)模式，除濕器投入除濕48小時(shí);退出人工操作模式，除濕器退出手動(dòng)模式，轉(zhuǎn)為自動(dòng)模式狀態(tài)。
[0028]本發(fā)明將濕空氣中的水汽直接在柜內(nèi)冷凝并排出柜外，克服了普通加熱型除濕器空氣中水分仍然存在的缺點(diǎn)，且電柜內(nèi)濕度達(dá)到閾值自動(dòng)啟動(dòng)，除濕結(jié)束后自動(dòng)停止工作，較短時(shí)間即可完成除濕，體積小、重量輕、安裝方便快捷。
[0029]在以上的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是以上描述僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，因此本發(fā)明不受上面公開(kāi)的具體實(shí)施的限制。同時(shí)任何熟悉本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于新型半導(dǎo)體的智能除濕裝置，其特征在于:包括信號(hào)處理芯片單元(I)、智能抽濕單元(2)、信息采集單元(3)和電源單元(4)，所述智能抽濕單元(2)包括具有除濕功能的新型半導(dǎo)體(5)和空氣壓縮機(jī)，所述信號(hào)處理芯片單元(I)分別與智能抽濕單元(2)、信息采集單元(3)和電源單元(4)相連，所述電源單元(4)為信號(hào)處理芯片單元(I)、智能抽濕單元(2)和信息采集單元(3)供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于新型半導(dǎo)體的智能除濕裝置，其特征在于:所述新型半導(dǎo)體(5)為若干個(gè)由N型半導(dǎo)體材料和P型半導(dǎo)體材料聯(lián)結(jié)成的電偶對(duì)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于新型半導(dǎo)體的智能除濕裝置，其特征在于:還包括保護(hù)單元(5)，所述保護(hù)單元(5)包括溫度傳感器和濕度傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于新型半導(dǎo)體的智能除濕裝置，其特征在于:還包括智能除熱單元(6)，所述智能除熱單元(6)與新型半導(dǎo)體(5)的熱端(51)相連，所述智能除熱單元(6)包括風(fēng)扇和散熱片中的至少一種;所述信號(hào)處理芯片單元(I)與新型半導(dǎo)體(5)的冷端(52)相連。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于新型半導(dǎo)體的智能除濕裝置，其特征在于:還包括開(kāi)關(guān)量輸入單元(7)，所述開(kāi)關(guān)量輸入單元(7)向信號(hào)處理芯片單元(I)輸入開(kāi)關(guān)量信號(hào)，便于用戶手動(dòng)操作。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于新型半導(dǎo)體的智能除濕裝置，其特征在于:還包括輸出接口(8)，所述輸出接口(8)包括滴水槽、引流管、盛水器、儲(chǔ)液袋和接水盤(pán)中的至少一種。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于新型半導(dǎo)體的智能除濕裝置，其特征在于:所述輸出接口(8)設(shè)置有故障輸出接點(diǎn)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于新型半導(dǎo)體的智能除濕裝置，其特征在于:還包括通訊單元(9)，所述通訊單元(9)包括RS-485通訊接口、RS232通訊接口和GPRS通訊模塊中的至少一個(gè)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于新型半導(dǎo)體的智能除濕裝置，其特征在于:還包括報(bào)警裝置。
【文檔編號(hào)】H02B1/28GK106058661SQ201610689674
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年8月18日
【發(fā)明人】邢威峰
【申請(qǐng)人】南京綠高電子科技有限公司