一種太陽能半導體製冷汽車防曬罩的製作方法
2023-10-11 01:09:39
專利名稱：一種太陽能半導體製冷汽車防曬罩的製作方法
技術領域：
本發明屬於汽車空調領域，具體涉及一種太陽能半導體製冷汽車防曬罩。
背景技術：
汽車空調通常利用蒸汽壓縮式製冷循環的技術、利用車載蓄電池供電，達到汽車駕駛室製冷的效果。在使用汽車空調時，為了提高車載蓄電池的續航能力，汽車發動機需要處於啟動狀態，將汽油、柴油、天然氣等化石能源轉換成熱能，再轉換成機械能，最終，轉換為電能為蓄電池充電。因此，汽車空調非常依賴化石能源的使用。從另一方面講，汽車泊車時，汽車空調通常處於關閉狀態，無法為汽車製冷；特別是長時間泊車時，啟動汽車空調為汽車駕駛室降溫不經濟、不安全、不現實。
在太陽光充足、烈日炎炎的夏季，人們習慣於將汽車駕駛室籠罩在汽車防曬罩之內，隔斷太陽光直接輻射汽車車身，達到減緩汽車駕駛室升溫。傳統的汽車防曬罩由帆布等面料製作而成，能夠阻擋大部分太陽光，但是，不能阻擋汽車周圍的熱空氣與汽車車身產生熱交換。事實上，無法將汽車駕駛室內的溫度降低到低於室外溫度的程度。而且，汽車駕駛室是一個封閉的空間，其熱量很容易在駕駛室內積聚。因此，即使在泊車時使用了傳統的汽車防曬罩，汽車駕駛室內的溫度仍然會高於汽車外部的氣溫。傳統的汽車防曬罩不具備製冷能力。這裡，公布一種新型汽車防曬罩技術，它不但有傳統防曬罩隔斷太陽光直接輻射汽車駕駛室的功能，而且，具有不使用車載能源就能夠為汽車駕駛室製冷的功能，提升了的技術水平，增強了已有技術的隔熱和製冷效果。該技術利用太陽能光伏打效應從自然界中採集能量並轉換成電能，然後，利用半導體帕爾帖效應達到為汽車駕駛室製冷的目的。所謂光伏打效應是指太陽光輻射到一類特殊的半導體材料時，能夠增加半導體結點的自由電子數量，於外界導電材料形成迴路後，將在迴路中產生電流，達到發電的效果。所謂帕爾帖效應是指，當二種金屬(或半導體)形成一對熱電偶時，通上直流電後，將在點偶結點處產生吸熱和放熱現象，吸熱和放熱的方向由直流電的方向決定，半導體P-N結具有強吸熱和放熱效應，可以製作成製冷片，一面為冷端，另一面為熱端。因為半導體製冷片厚度非常薄、體積非常小、無噪音、無汙染，具有蒸汽壓縮式製冷循環和吸附式製冷循環不可比擬的優點，在特殊場合下，比蒸汽壓縮式製冷循環和吸附式製冷循環等傳統空調技術更實用。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種太陽能半導體製冷汽車防曬罩，不但有傳統防曬罩隔斷太陽光直接輻射汽車駕駛室的功能，而且，具有不使用車載能源就能夠為汽車駕駛室製冷的功能，提升了汽車防曬罩的技術水平，增強了已有技術的隔熱和製冷效果。本發明包括匯流盒、控制盒、光電池導線、光電池、隔熱帆布、縫合線、掛鈎、柔性磁條、半導體製冷片、半導體製冷片導線、鎖扣。
多個太陽能光電池片之間通過光電池導線串聯，首尾兩個太陽能光電池片通過光電池導線將電流匯集在匯流盒中，將串聯好的太陽能光電池片分別布置在與汽車相對應的前擋風玻璃、後擋風玻璃、車頂的隔熱帆布中；
多個半導體製冷片之間通過半導體製冷片導線串聯，首尾兩個半導體製冷片通過半導體製冷片導線與控制盒相連接；將串聯好的半導體製冷片布置在與汽車兩側車窗相對應的隔熱帆布中；串聯好的半導體製冷片周圍環繞柔性磁條，使半導體製冷片能夠貼合在待冷卻平面上；控制盒與匯流盒相連接，並為半導體製冷片提供可調直流電；
所述的多個太陽能光電池片之間的連接方式也可是並聯；
所述的多個半導體製冷片之間的連接方式也可是並聯；
所述的柔性磁條可與帶有金屬的表面緊密貼合，將半導體製冷片固定在該表面上，並起到密封隔離外界空氣的效果，能防止熱空氣進入半導體製冷片的冷端，影響製冷效果。
車門拉鎖對應的位置；鎖扣和掛鈎可將整個防曬罩固定在汽車車身上(按車身兩側對稱布置)；且其鎖死功能能夠防止他人隨意取下汽車防曬罩，避免了汽車防曬罩被盜竊的可能性。本發明的工作過程如下
當陽光照射在太陽能光電池片上後，根據光伏打效應，太陽能光電池片產生直流電，所有直流電匯集到匯流盒後輸出給控制盒，控制盒調節該電流後，通過半導體製冷片導線輸出給半導體製冷片，為半導體製冷片為供電。半導體製冷片利用帕爾帖效應吸收了冷端(即汽車兩側車窗位置)的熱量，並從其熱端(即裸露在大氣方向上一側的前擋風玻璃、後擋風玻璃、車頂)釋放出來，從而達到冷％5製冷的效果。本發明的有益效果說明
(1)除了提供隔熱功能外，與傳統汽車防曬罩相比，還提供了發電製冷功能；
(2)利用太陽能的供電方式避免了使用汽車蓄電池等有限車載能源儲備，適合汽車泊車時使用；
(3)磁條與車身金屬表面的緊密貼合，保證了將製冷裝置緊緊地吸附在該表面上，不破壞汽車車身表面；同時，防止了外部熱空氣與磁條封閉的空間內空氣之間進行對流，提高了製冷效果；
(4)利用汽車門把手、觀後鏡等已有機構，採用掛鈎和鎖扣方式將本發明固定並鎖死在汽車車身的方式，既沒有破壞汽車原有設計結構，也提高了本發明使用的安全性與防盜能力；
(5)與蒸汽壓縮式製冷和吸附式製冷相比，半導體制冷機構的體積小、無噪音、無振動，適合汽車泊車時使用；
(6 )既不改變汽車已有電路結構，也不改變汽車已有機械結構，使用、拆卸方便。
圖I為本發明示意 圖2為本發明在汽車上的應用示意 圖中，匯流盒I、控制盒2、光電池導線3、光電池4、柔性基體5、縫合線6、掛鈎7、柔性磁條8、半導體製冷片9、製冷片導線10、鎖扣11。
具體實施例方式下面，結合附圖對本發明作進一步說明。如圖I所示，一種太陽能半導體製冷汽車防曬罩，包括匯流盒I、控制盒2、光電池導線3、光電池4、隔熱帆布5、縫合線6、掛鈎7、柔性磁條8、半導體製冷片9、半導體製冷片導線10、鎖扣11。多個太陽能光電池片4之間通過光電池導線3串聯，首尾兩個太陽能光電池片4通過光電池導線3將電流匯集在匯流盒I中，將串聯好的太陽能光電池片4分別布置在與汽車相對應的前擋風玻璃、後擋風玻璃、車頂的隔熱帆布5中；
多個半導體製冷片9之間通過半導體製冷片導線10串聯，首尾兩個半導體製冷片9通 過半導體製冷片導線10與控制盒2相連接；將串聯好的半導體製冷片9布置在與汽車兩側車窗相對應的隔熱帆布5中；串聯好的半導體製冷片9周圍環繞柔性磁條8，使半導體製冷片9能夠貼合在待冷卻平面上；控制盒2與匯流盒I相連接，並為半導體製冷片9提供可調直流電；
所述的多個太陽能光電池片4之間的連接方式也可是並聯；
所述的多個半導體製冷片9之間的連接方式也可是並聯；
所述的柔性磁條8可與帶有金屬的表面緊密貼合，將半導體製冷片9固定在該表面上，並起到密封隔離外界空氣的效果，能防止熱空氣進入半導體製冷片9的冷端，影響製冷效
果O防曬罩的鎖扣11設置在與汽車兩側後視鏡相對應的位置；掛鈎7設置在與汽車兩側車門拉鎖對應的位置；鎖扣11和掛鈎7可將整個防曬罩固定在汽車車身上(按車身兩側對稱布置)；且其鎖死功能能夠防止他人隨意取下汽車防曬罩，避免了汽車防曬罩被盜竊的可能性。本發明的工作過程如下
當陽光照射在太陽能光電池片4上後，根據光伏打效應，太陽能光電池片4產生直流電，所有直流電匯集到匯流盒I後輸出給控制盒2，控制盒2調節該電流後，通過半導體製冷片導線10輸出給半導體製冷片9，為半導體製冷片9為供電。半導體製冷片9利用帕爾帖效應吸收了冷端(即汽車兩側車窗位置)的熱量，並從其熱端(即裸露在大氣方向上一側的前擋風玻璃、後擋風玻璃、車頂)釋放出來，從而達到冷端製冷的效果。所述的半導體製冷技術的帕爾帖效應是指，當半導體P-N結形成一對熱電偶時，通上直流電後，將在結點處產生吸熱(或放熱)現象，吸熱和放熱的方向由直流電的方向決定，能夠產生局部製冷(或制熱)。如圖2(a)、2(b)所示，圖2(a)為尚未使用防曬罩的汽車示意圖；圖2(b)為使用太陽能半導體製冷汽車防曬罩的汽車示意圖.
如圖2(a)所示，太陽光通過透明汽車車窗直接輻射到汽車駕駛室內。由於汽車駕駛室內為一個封閉空間，所以，駕駛室內會產生溫室效應，導致氣溫提升。此外，汽車棚頂與汽車側門板，也會吸收太陽光熱能，並通過熱傳導將熱量傳遞到駕駛室內，進一步提升駕駛室內的氣溫。因此，在陽光充足、氣溫較高的季節，長時間泊車又不使用汽車防曬罩，會使汽車駕駛室內的溫度非常高，增加了用戶出行時的不舒適感。如圖2(b)所示，汽車泊車時，使用本發明防曬罩時可通過兩種方式防止駕駛室內溫度提升 第一，防曬罩將太陽光與駕駛室隔絕，太陽光熱能無法通過玻璃窗直接輻射到汽車駕駛室內，也無法通過汽車棚頂(或汽車側門板)將熱量傳遞到汽車駕駛室內，從而降低了汽車駕駛室氣溫提高的可能性。第二，在陽光的直曬下，太陽能被太陽能光電池轉化成電能，並通過半導體製冷片製冷，由於製冷片與汽車車窗帖合，導致汽車車窗玻璃降溫，降溫的玻璃窗將吸收駕駛室內的熱量，進而降低駕駛室氣溫，達到調節汽車駕駛室溫度的目的。
本發明與傳統汽車防曬罩有本質區別，傳統汽車防曬罩僅有隔熱效果，沒有製冷效果。因此，本發明比傳統汽車防曬罩更能夠有效地降低汽車駕駛室內的氣溫，隔熱製冷整體效果更好。
權利要求
1.一種太陽能半導體製冷汽車防曬罩，包括匯流盒、控制盒、光電池導線、光電池、隔熱帆布、縫合線、掛鈎、柔性磁條、半導體製冷片、半導體製冷片導線、鎖扣；其特徵在於 多個太陽能光電池片之間通過光電池導線串聯，首尾兩個太陽能光電池片通過光電池導線將電流匯集在匯流盒中，將串聯好的太陽能光電池片分別布置在與汽車相對應的前擋風玻璃、後擋風玻璃、車頂的隔熱帆布中； 多個半導體製冷片之間通過半導體製冷片導線串聯，首尾兩個半導體製冷片通過半導體製冷片導線與控制盒相連接；將串聯好的半導體製冷片布置在與汽車兩側車窗相對應的隔熱帆布中；串聯好的半導體製冷片周圍環繞柔性磁條，使半導體製冷片能夠貼合在待冷卻平面上；控制盒與匯流盒相連接，並為半導體製冷片提供可調直流電； 防曬罩的鎖扣設置在與汽車兩側後視鏡相對應的位置；掛鈎設置在與汽車兩側車門拉鎖對應的位置；鎖扣和掛鈎可將整個防曬罩固定在汽車車身上； 所述的柔性磁條可與帶有金屬的表面緊密貼合，將半導體製冷片固定在該表面上，並起到密封隔離外界空氣的效果。
2.如權利要求I所述的一種太陽能半導體製冷汽車防曬罩，其特徵在於所述的多個太陽能光電池片之間的連接方式、多個半導體製冷片之間的連接方式都可是並聯。
全文摘要
本發明公開了一種太陽能半導體製冷汽車防曬罩。本發明包括匯流盒、控制盒、光電池導線、光電池、隔熱帆布、縫合線、掛鈎、柔性磁條、半導體製冷片、半導體製冷片導線、鎖扣。多個太陽能光電池片之間通過光電池導線串聯或並聯，並通過光電池導線將電流匯集在匯流盒中，通過控制盒為半導體製冷片供電。掛鈎、鎖扣可以將整個防曬罩固定在汽車車身上，多個半導體製冷片之間通過半導體製冷片導線以串聯或並聯方式相連接，控制盒為半導體製冷片提供可調直流電；所有太陽能光電池片、半導體製冷片都鑲嵌在隔熱帆布中，且周圍環繞柔性磁條。本發明同時具有不使用車載能源就能夠為汽車駕駛室製冷的功能，增強了已有技術的隔熱和製冷效果。
文檔編號B60H1/32GK102897007SQ20121037220
公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月28日 優先權日2012年9月28日
發明者劉光宇, 鄒洪波, 沈國強, 魯仁全 申請人:杭州電子科技大學