一种除湿加热模块及储物设备
| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; 申请权转移; |
| 专利有效性 | 公开 | 当前状态 | 公开 |
| 申请号 | CN202210830834.X | 申请日 | 2022-07-15 |
| 公开(公告)号 | CN117433177A | 公开(公告)日 | 2024-01-23 |
| 申请人 | 青岛海尔智能技术研发有限公司; 海尔智家股份有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 葛睿彤; 王定远; 李扬; 赵鹏达; 郭忠昌; 裴玉哲; | 第一发明人 | 葛睿彤 |
| 权利人 | 青岛海尔智能技术研发有限公司,海尔智家股份有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 青岛海尔智能技术研发有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：山东省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：山东省青岛市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：山东省青岛市崂山区海尔路1号 | 邮编 | 当前专利权人邮编：266101 |
| 主IPC国际分类 | F25B21/02 | 所有IPC国际分类 | F25B21/02 ; F28B1/00 ; F28B9/08 ; F24H3/04 ; F28F3/08 ; F28D15/02 ; F22B1/28 ; A47B61/04 ; A47B61/06 ; A47B77/00 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 13 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 北京集佳知识产权代理有限公司 | 专利代理人 | 刘松; |
| 摘要 | 本 发明 公开了一种除湿加热模 块 ，包括： 半导体 制冷器；冷端换热器，设置于所述半导体制冷器的冷端侧；热端换热器，包括热端 基板 和设置于所述热端基板的第一端的热端翅片，所述半导体制冷器的热端侧贴合于所述热端基板的第二端，所述半导体制冷器与所述热端翅片之间间隔有预设距离。半导体制冷器设置于热端基板的一端，而热端翅片位于热端基板的另一端，使得半导体制冷器与热端翅片之间间隔有预设距离，以降低冷热量的中和，使得热端翅片可以对周围环境进行加热，避免环境中因为冷凝 温度 过低而不利于物品保存。本发明还公开了一种储物设备。 | ||
| 权利要求 | 1.一种除湿加热模块，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种除湿加热模块及储物设备技术领域[0001] 本发明涉及除湿装置技术领域，尤其涉及一种除湿加热模块及储物设备。 背景技术[0002] 衣柜是存放衣物的柜具家具，通常衣以不锈钢、实木、钢化玻璃、五金配件为材料，一般以柜体、门板、静音轮子为组件，内置挂衣杆、裤架、拉篮、消毒灯具等配件，衣柜在使用时，内部会产生大量的潮气，特别是在我国南方地区，特别容易导致衣柜内部的衣物受潮生霉。 [0003] 橱柜是指厨房中存放厨具以及做饭操作的平台。使用明度较高的色彩搭配，由五大件组成：柜体、门板、五金件、台面和电器。整体橱柜亦称整体厨房，是指由橱柜、电器、燃气具、厨房功能用具四位一体组成的橱柜组合。由于橱柜位于厨房较潮湿的环境中，因此也存在除湿的需求。 [0004] 目前常用的除湿方式包括：压缩机制冷除湿和干燥包吸附除湿两种除湿方式。对于压缩机制冷除湿的方式，压缩机作为最重要的设备，体积较大，会占用较大的衣柜或橱柜空间，影响衣柜和橱柜的使用率，而且压缩机工作时噪音较大。干燥包吸附除湿的方式，除湿效果不明显，而且吸湿后体积增大，使用寿命短。 [0005] 因此，如何实现静音环境下的主动除湿，并能够长时间使用，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。 发明内容[0006] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种除湿加热模块，以实现静音环境下的主动除湿，并能够长时间使用； [0007] 本发明的另一目的在于提供一种具有上述除湿加热模块的储物设备。 [0008] 为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案： [0009] 一种除湿加热模块，包括： [0011] 冷端换热器，设置于所述半导体制冷器的冷端侧； [0012] 热端换热器，包括热端基板和设置于所述热端基板的第一端的热端翅片，所述半导体制冷器的热端侧贴合于所述热端基板的第二端，所述半导体制冷器与所述热端翅片之间间隔有预设距离。 [0013] 可选地，在上述除湿加热模块中，所述冷端换热器包括冷端基板和设置于所述冷端基板第一侧表面上的冷端翅片； [0014] 所述冷端基板的第二侧表面贴合于所述半导体制冷器的冷端侧，所述冷端基板的第一侧表面与第二侧表面为两个相对的表面。 [0015] 可选地，在上述除湿加热模块中，所述冷端翅片上涂覆有超亲水涂层；和/或，[0016] 所述半导体制冷器与所述冷端基板之间设置有导热硅脂层或导热片；和/或，[0017] 所述半导体制冷器与所述热端基板之间设置有导热硅脂层或导热片；和/或，[0018] 所述冷端基板和所述冷端翅片之间通过导热胶或焊接贴合为一体；和/或，[0019] 所述热端基板和所述热端翅片之间通过导热胶或焊接贴合为一体；和/或，[0020] 所述半导体制冷器的外侧包裹有隔热棉；和/或， [0022] 可选地，在上述除湿加热模块中，所述热端换热器为相变换热器，所述热端基板具有蒸发段和冷凝段，所述半导体制冷器贴合于所述热端基板的蒸发段，且所述热端基板的冷凝段的竖直高度，高于所述热端基板的蒸发段的竖直高度，所述热端翅片设置于所述热端基板的冷凝段；和/或， [0024] 本发明提供的除湿加热模块，由半导体制冷器提供冷源，为强化半导体制冷器的冷热端换热，防止半导体制冷器的热端温度过高被烧毁，在冷热端侧分别装配有冷端换热器和热端换热器以增大换热面积强化换热。半导体制冷器在工作过程中其冷端侧产生的冷量，使得冷端换热器的温度显著低于周围环境温度，周围环境空气中的气态水，在冷凝作用下，于冷端换热器表面沉积出液态冷凝水，继而降低周围环境空气中的湿度。半导体制冷器设置于热端基板的一端，而热端翅片位于热端基板的另一端，使得半导体制冷器与热端翅片之间间隔有预设距离，以降低冷热量的中和，使得热端翅片可以对周围环境进行加热，避免环境中因为冷凝温度过低而不利于物品保存。本发明不需要压缩机，因此可以实现静音环境下的主动高效除湿，具有静音、高效、体积小以及能够超长时间使用的优点。 [0025] 一种储物设备，包括设备本体，还包括： [0026] 设置于所述设备本体内的如上任一项所述的除湿加热模块，所述热端基板竖直设置于所述设备本体内，且所述热端翅片的高度高于所述冷端换热器的高度； [0028] 可选地，在上述储物设备中，所述设备本体内，于所述冷端换热器的下方设置有用于收集冷凝水的接水盒。 [0029] 可选地，在上述储物设备中，所述接水盒上设置有加热蒸发装置；和/或，[0030] 所述接水盒上设置有用于将冷凝水排走的排水管路；和/或， [0031] 所述接水盒可拆卸地设置于所述设备本体内；和/或， [0032] 所述接水盒上设置有用于将冷凝水引流至所述热端翅片的引流管路。 [0033] 可选地，在上述储物设备中，所述设备本体内设置有风道隔板，所述风道隔板与所述设备本体的一侧壁之间形成除湿加热风道，所述除湿加热风道具有与所述设备本体的储物腔连通的风道入口和风道出口，所述除湿加热模块设置于所述除湿加热风道内，且位于所述风道入口和风道出口之间，所述冷端换热器较所述热端翅片靠近所述风道入口。 [0034] 可选地，在上述储物设备中，所述设备本体的侧壁上设置有安装嵌槽，所述热端基板设置于所述安装嵌槽内，且所述热端翅片和所述冷端换热器均暴露于所述除湿加热风道内。 [0035] 可选地，在上述储物设备中，所述除湿加热风道内设置有用于隔开所述热端翅片和所述冷端换热器的冷热腔隔板，所述冷热腔隔板上设置有连通孔，所述风机设置于所述连通孔处。 [0036] 可选地，在上述储物设备中，所述风道入口和所述风道出口均设置有风机。 [0037] 可选地，在上述储物设备中，所述热端基板的四个边角通过紧固件固定于设备本体的侧壁上；和/或， [0038] 所述热端基板背对所述安装嵌槽的一侧表面设置有绝热气凝胶层。 [0039] 可选地，在上述储物设备中，所述设备本体为衣柜、鞋柜或橱柜。 [0041] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0042] 图1为本发明实施例公开的除湿加热模块的侧视图； [0043] 图2为本发明实施例公开的除湿加热模块的结构示意图； [0044] 图3为本发明实施例公开的热端换热器的结构示意图； [0045] 图4为本发明实施例公开的冷端换热器的结构示意图； [0046] 图5为本发明实施例公开的储物设备的结构示意图。 [0047] 图1至图5中的各项附图标记的含义如下： [0048] 10为除湿加热模块，20为设备本体，21为除湿加热风道，211为风道入口，212为风道出口，22为储物腔，30为风机； [0049] 100为热端换热器，110为热端基板，120为热端翅片，200为半导体制冷器，300为冷端换热器，310为冷端基板，320为冷端翅片。 具体实施方式[0050] 本发明的核心在于提供一种除湿加热模块，以实现静音环境下的主动除湿，并能够长时间使用； [0051] 本发明的另一核心在于提供一种具有上述除湿加热模块的储物设备。 [0052] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0053] 如图1‑图3所示，本发明实施例公开了一种除湿加热模块包括半导体制冷器200、冷端换热器300和热端换热器100。其中，半导体制冷器200不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源没有旋转部件，不会产生回转效应，没有滑动部件是一种固体片件，工作时没有震动、噪音、寿命长，安装容易。 [0054] 冷端换热器300设置于半导体制冷器200的冷端侧，热端换热器100包括热端基板110和设置于热端基板110的第一端的热端翅片120，半导体制冷器200的热端侧贴合于热端基板110的第二端，半导体制冷器200与热端翅片120之间间隔有预设距离。通过将冷端换热器300和热端翅片120间隔预设距离设置，降低冷端换热器300和热端翅片120的热量中和，提高冷凝效率。 [0055] 本发明提供的除湿加热模块，由半导体制冷器200提供冷源，为强化半导体制冷器200的冷热端换热，防止半导体制冷器200的热端温度过高被烧毁，在冷热端侧分别装配有冷端换热器300和热端换热器100以增大换热面积强化换热。半导体制冷器200在工作过程中其冷端侧产生的冷量，使得冷端换热器300的温度显著低于周围环境温度，周围环境空气中的气态水，在冷凝作用下，于冷端换热器300表面沉积出液态冷凝水，继而降低周围环境空气中的湿度。半导体制冷器200设置于热端基板110的一端，而热端翅片120位于热端基板 110的另一端，使得半导体制冷器200与热端翅片120之间间隔有预设距离，以降低冷热量的中和，使得热端翅片120可以对周围环境进行加热，避免环境中因为冷凝温度过低而不利于物品保存。本发明不需要压缩机，因此可以实现静音环境下的主动高效除湿，具有静音、高效、体积小以及能够超长时间使用的优点。 [0056] 如图4所示，冷端换热器300包括冷端基板310和设置于冷端基板310第一侧表面上的冷端翅片320。冷端基板310的第二侧表面贴合于半导体制冷器200的冷端侧，冷端基板310的第一侧表面与第二侧表面为两个相对的表面。冷端翅片320上可涂覆有超亲水涂层，便于冷凝水下流。半导体制冷器200与冷端基板310之间可设置有导热硅脂层或导热片，以减小半导体制冷器200和冷端换热器300的接触热阻。相应的，半导体制冷器200与热端基板 110之间也可设置有导热硅脂层或导热片，以减小半导体制冷器200和热端换热器100的接触热阻。 [0057] 冷端基板310和冷端翅片320之间通过可导热胶或焊接贴合为一体，以保证冷端基板310和冷端翅片320的接触面间紧密高效传热；相应地，热端基板110和热端翅片120之间也可通过导热胶或焊接贴合为一体，以保证热端基板110和热端翅片120的接触面间紧密高效传热。 [0058] 半导体制冷器200的外侧还可包裹有隔热棉，以防止半导体制冷器200的冷端侧和热端侧的热量中和，而降低制冷效率。用于固定冷端换热器300和热端换热器100的紧固件可以为塑料紧固件。塑料紧固件从热端换热器100的热端基板110穿过安装位置的隔热板或隔热棉后，固定于冷端基板310上，使用塑料紧固件的作用是避免冷端换热器300和热端换热器100通过紧固件中和冷量。 [0059] 在本发明一具体实施例中，热端换热器100为相变换热器，热端基板110具有蒸发段和冷凝段，以及蒸发段和冷凝段之间的绝热段。半导体制冷器200贴合于热端基板110的蒸发段，且热端基板110的冷凝段的竖直高度，高于热端基板110的蒸发段的竖直高度，即热端基板110的蒸发段在下，冷凝段在上，中间通过绝热段的换热流路相连，热端翅片120设置于热端基板110的冷凝段。 [0060] 相变散热器具有高传热能力、高导热系数、重量轻的特性，相变散热器能够保证高温环境(如35℃以上环境温度)，除湿加热模块仍可正常工作，在恶劣天气下仍可工作。冷凝段高于蒸发段设置，可利用重力作用回流，更能进一步提升散热能力。工作时依据热管原理，快速将半导体制冷器200热端的热量传递至整个相变散热器，进而通过对流换热将热量带走。相变散热器不限于吹胀板、散热器开槽嵌入VC板/平板微槽道热管/烧结热管等形式。相变散热器阵列布置热端翅片120，增大换热面积可起到强化换热作用。 [0061] 本实施例选择相变换热器作为热端换热器100，由于热端基板110具有蒸发段和冷凝段，而且蒸发段和冷凝段具有一定距离，因此可以方便安装半导体制冷器200和热端翅片120，使得在除湿加热模块安装至待除湿位置后，能够保证半导体制冷器200和热端翅片120在竖直高度上具有预设距离。较容易的做到，在应用环境中，下部除湿，上部加热，形成空气的循环流动。冷端换热器300可以采用铝挤换热器，但并不局限于铝挤换热器这一种形式，还可以为其他适合的换热器形式。 [0062] 如图5所示，本发明实施例公开了一种储物设备包括设备本体20、除湿加热模块10和风机30。其中，设备本体20可以为衣柜、鞋柜或橱柜等储物柜。 [0063] 除湿加热模块10设置于设备本体20内，且为上述实施例公开的除湿加热模块10，热端基板110竖直设置于设备本体20内，且热端翅片120的高度高于冷端换热器300的高度。本发明公开的储物设备，由于具有上述除湿加热模块10，因此兼具上述除湿加热模块10的所有技术效果，本文在此不再赘述。 [0064] 风机30设置于设备本体20内，用于驱动气流由冷端换热器300向热端翅片120的方向流动。在风机30的作用下，可以加除湿加热模块10周围的空气与外部环境中的空气换热，继而保证冷端换热器300的制冷效果，以及热端翅片120的制热效果。 [0065] 设备本体20内空气在风机30的作用下，由冷端换热器300向热端翅片120的方向流动，经过冷端换热器300冷却后降低湿度，然后经风机30引流经过热端翅片120加热后，回流到设备本体20内。设备本体20内干燥的空气由设备本体20上方进入，流经衣物(以设备本体20为衣柜为例)，湿度增加后，再由下方进入冷端换热器300继续除湿，形成循环。 [0066] 由于热端基板110竖直设置于设备本体20内，使得冷端换热器300的冷端翅片320也竖直布置，这样更方便冷凝水落下。在本实施例中，设备本体20内，于冷端换热器300的下方可设置用于收集冷凝水的接水盒(图中未示出)。由于在除湿加热模块10安装后，冷端换热器300的冷端翅片320呈竖直状态，冷端换热器300上的冷凝水珠可在重力作用下，落入接水盒内进行收集，避免冷凝水随意滴落而弄湿衣物。 [0067] 进一步地，接水盒上可以设置有加热蒸发装置，在接水盒内冷凝水不多时，在加热蒸发装置的加热作用下，可以使得接水盒内的冷凝水蒸发。在环境中的湿度较低时，便可通过加热蒸发装置加热接水盒内的冷凝水，使得冷凝水蒸发，以加湿空气。加热蒸发装置可以为热敏电阻加热器或加热丝等。 [0068] 需要说明的是，接水盒上也可设置有用于将冷凝水引流至热端翅片120的引流管路，利用热端翅片120的热量实时蒸发冷凝水。既能利用热端翅片120的热量，减少电加热的消耗，也可以利用冷凝水的冷量对热端翅片120降温。 [0069] 通常衣柜、鞋柜和橱柜等储物设备存放物品均需要适宜的湿度环境，可在环境中布置湿度传感器，通过湿度传感器检测环境湿度，在环境湿度超过预设湿度上限时，可控制除湿加热模块10通电工作，以进行除湿处理；在环境湿度介于预设湿度下限和预设湿度上限之间时，可关闭除湿加热模块10。在环境湿度低于预设湿度下限时，可打开加热蒸发装置(也可将冷凝水引流至热端翅片120)，以蒸发接水盒内的冷凝水，以加湿空气。 [0070] 对于中国南方湿度较大的地区，因为环境空气湿度较大，因此接水盒内冷凝水量通常比较大，可在接水盒上设置用于将冷凝水排走的排水管路，通过排水管路排出接水盒内的冷凝水，以防止接水盒内冷凝水过多而溢出。排水管路上可以设置相应的控制阀，以控制排出冷凝水的时机。接水盒还可拆卸地设置于设备本体20内，在接水盒内的冷凝水较多时，可直接拿出接水盒，将接水盒内的冷凝水倒掉即可。 [0071] 在湿度较大需要快速除湿时，可加大半导体制冷器200制冷能力，使空气内水蒸气直接在冷端换热器300表面结霜，然后改变电流方向，使冷热端互换，对冷端换热器300加热化霜，能够达到快速除湿的目的。 [0072] 在本发明一具体实施例中，设备本体20内设置有风道隔板，风道隔板与设备本体20的一侧壁之间形成除湿加热风道21，除湿加热模块10设置于除湿加热风道21内，除湿加热风道21具有与设备本体20的储物腔22连通的风道入口211和风道出口212，除湿加热模块 10设置于除湿加热风道21内，且位于风道入口211和风道出口212之间，冷端换热器300较热端翅片120靠近风道入口211，热端翅片120较冷端换热器300靠近风道出口212。 [0073] 在热端换热器100为相变换热器时，风道入口211靠近蒸发段，风道出口212靠近冷凝段。在除湿加热风道21内冷端换热器300和热端翅片120之间布置隔热材料，并通过风机30引流保证空气只能从冷端换热器300至热端翅片120的方向上单向流动，防止冷热量中和。 [0074] 设备本体20内空气在风机30的作用下，由冷端换热器300向热端翅片120的方向流动，使得储物腔22内的空气，由风道入口211进入除湿加热风道21，并在加热风道21内向风道出口212的方向流动。空气经过冷端换热器300冷却后降低湿度，通过冷凝，空气中的水蒸气沉积在冷端换热器300上，然后经风机30引流经过热端翅片120加热后，由风道出口212回流到设备本体20内。设备本体20内干燥的空气由设备本体20上方的风道出口212进入，流经衣物(以设备本体20为衣柜为例)，湿度增加后，再由下方的风道入口211进入冷端换热器300继续除湿，形成循环。 [0075] 在本发明一具体实施例中，设备本体20的侧壁上设置有安装嵌槽，热端基板110设置于安装嵌槽内，具体的，热端基板110的四个边角可通过紧固件固定于设备本体20的侧壁上，且热端翅片120和冷端换热器300均暴露于除湿加热风道21内。本实施例中，通过将热端基板110设置于设备本体20侧壁的安装嵌槽内，可以利用设备本体20侧壁对冷端换热器300和热端翅片120之间的部分做绝热处理，在热端换热器100为相变换热器时，可以利用设备本体20侧壁对冷端换热器300和热端翅片120之间绝热段做绝热处理。 [0076] 进一步地，除湿加热风道21内设置有用于隔开热端翅片120和冷端换热器300的冷热腔隔板，冷热腔隔板上设置有连通孔，风机30设置于连通孔处。冷热腔隔板将除湿加热风道21分隔为两部分，具有热端翅片120的部分形成加热腔，风道出口212与加热腔连通。具有冷端换热器300的部分形成冷凝腔，风道入口211与冷凝腔连通。冷热腔隔板可以做相应的隔热处理，以防止冷热量中和。 [0077] 进一步地，风道入口211和风道出口212也可设置有风机30，以进一步保证空气只能从冷端换热器300至热端翅片120的方向上单向流动，防止冷热量中和。热端基板110背对安装嵌槽的一侧表面可设置有绝热气凝胶层等隔热层，以进一步防止冷热量中和。 [0079] 如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。 [0080] 以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。 [0081] 本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。 |
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