[0001] 本发明涉及一种空气除湿装置，特别是一种利用热管增效的双级半导体除湿装置。

[0002] 在现今社会的工业生产和日常生活中，除湿装置在空气干燥度有要求的特殊场合得到了广泛应用。其主要原理是冷凝除湿，即当湿空气遇到低于露点温度的冷壁面时产生凝结水，使空气含湿量和相对湿度降低，实现对空气的除湿。常规除湿装置大多采用蒸汽压缩式制冷技术来冷却空气进行除湿，但是压缩制冷系统管路复杂，体积大，成本高。半导体制冷除湿技术结构简单，寿命长，成本低得到了广泛应用，但是受制于半导体制冷效率和冷热端面导热热阻的限制，其除湿效率不高。将热管利用于半导体制冷除湿技术是提高其除湿效率的有效途径之一。

[0003] 中国专利(CN105098622A)所述一种制冷型电柜除湿器，将热管散热器连接于半导体制冷片的热端加速散热，但是热管散热器将热量直接排放到环境中，没有加以再次利用，能量利用率有限。中国专利(CN204757220U)所述一种带热管的半导体除湿装置，将热管制成S型，一端贴附于半导体制冷片冷端，另一端安装于风道中，热管的作用主要起传递半导体制冷片冷端冷量的作用。虽然可以实现空气的冷却和复温共用一个风道，但是考虑到热管导热热阻的存在，对除湿效率的提高并无帮助。

[0004] 因此，针对现有技术上存在的这些不足，本发明提出了一种利用热管增效的采用双级半导体制冷元件的除湿技术新途径。

[0005] 半导体制冷元件在冷端吸收热量产生制冷效果，并在热端放出热量。半导体制冷器有传统机械式制冷无法比拟的优点,如结构简单、尺寸小、重量轻、价格低廉、工作中无噪声、制冷速度快、使用寿命长，易于维护等。在本发明中，采用双级半导体制冷元件，在相同换热面积和工作状态情况下，相比较于常规单级半导体片可以提供更大的冷量和更高的制冷效率，这对提高系统除湿效率有明显效果。再加之热管换热器本身工作原理和结构的特殊性，使得本发明可以充分利用热管换热器的冷端和热端，可以进一步提高系统除湿效率。

[0020] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

[0021] 如图1所示，本发明一种热管增效的双级半导体除湿装置，包括吸风口6、吸风机7、热管9、热管冷端换热器8、热管热端换热器5、风道10、半导体制冷元件12、半导体冷端换热器11、半导体热端换热器3、排风机2、排风口1和接水盘4。所述吸风机7设于吸风口6处，热管冷端换热器8和热管热端换热器5设于风道10内并分别连接在热管9的冷热端，半导体冷端换热器11与半导体制冷元件12的冷端连接，半导体热端换热器3与半导体制冷元件12的热端连接，接水盘4设于半导体冷端换热器11下方，排风机2设于排风口1处。所述风道10为具有一定硬度的材料围栏而成的具有单一进口和出口的单通道风道，风道入口处为吸风口，风道出口处为排风口，风道截面可以是方形、圆形等各种适合型式，且内壁面有保温材料附着；风道10走向形状与布置形式要使得内部空气分别依次流动经过吸风口6、吸风机7、热管冷端换热器8、半导体冷端换热器11、热管热端换热器5、半导体热端换热器3、排风机2和排风口1；风道布置形式可以是直线型、回字型或折返型。空气经过吸风机7增压后进入风道10，与热管冷端换热器8换热初步被冷却后，输送至半导体冷端换热器11进行冷凝除湿，除湿后的干空气经过热管热端换热器5初步升温，再与半导体热端换热器3换热复温后，由排风机2增压后经过排风口1排出。在半导体冷端换热器11处降温凝结的水落入接水盘4后排出。

[0022] 如图1所示，在该实施例中，利用了热管9优异的导热效果和独特的工作特性，在其冷热两端分别连接有热管冷端换热器8和热管热端换热器6。当湿空气经过吸风机7增压进入风道10后，热管冷端换热器8向风道10内湿空气吸收热量，使得湿空气初步得到冷却，所吸收的热量经过热管9传导至热管热端换热器5，向风道10内已经冷凝除湿后的干空气放出热量，使得空气得到初步的升温。

[0023] 半导体制冷元件12为双级半导体制冷片。其主要结构为N型和P型半导体块一一对应焊接成的半导体电偶对，当电流流经N‐P半导体材料组成的电偶对时，会在材料两端分别产生吸热和放热现象，以此分别为半导体制冷片的冷端和热端。双级半导体制冷片是在单级制冷片的原理和结构基础上，将上一级制冷片的冷端贴附于下一级制冷片的热端，利用上一级制冷片冷端的冷量来平衡下一级制冷片热端产生的热量，以此达到提高制冷效率的目的。基于同样的目的，双级半导体制冷元件12也可以采用两块单级半导体制冷片贴合而成。