[發明專利]一種半導體制冷溫控箱

在審

• 申請號: 201610383665.4
• 申請日: 2016-06-02
• 公開（公告）號: CN107461978A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 張偉;楊小菊;何旭;李婷;米海山
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: F25D11/00
• 分類號: F25D11/00;F25B21/02
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司21002
• 代理人: 李巨智

技術領域

本發明涉及便攜式智能溫控領域，具體地說是一種半導體制冷溫控箱。

背景技術

隨著微電子技術的不斷發展，小型化甚至微型化成為各種設備的發展潮流與方向。對于航天、軍事、醫療、生物制品、車載等特殊有限空間的獨特需求，往往需要對少量甚至微量的物料進行精確的存儲。因此，半導體制冷溫控箱就應運而生。

現有的溫控箱主要以壓縮機與制冷劑制冷，氟利昂制冷劑破環臭氧層同時壓縮機體積大，并且安放位置必須平穩才能保證溫控箱正常工作。即使新型的制冷劑逐漸投入使用，但有溫室效應，對環境產生破壞作用。壓縮機的存在使溫控箱的體積受到限制并且噪聲大，因此現有的溫控箱的體積與工作環境都有特殊要求，不便于對少量物料進行精確靈活控制，同時不滿足于有限空間工作的需求。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種以半導體制冷技術的智能溫控箱。其主要以半導體制冷片為核心制冷元件，半導體制冷片無機械運動，結構簡單、無磨損、壽命長、無噪聲，不需要制冷劑，對環保無污染、體積小、重量輕、熱慣性小，制冷迅速并且在超重或失重，水平、垂直或與地面成任何角度，都能正常工作。因此可以滿足于航天、醫療，車載等的有限空間的需求。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：

一種半導體制冷溫控箱，包括殼體、保溫門、半導體制冷片5、溫度傳感器和電源，所述半導體制冷片5對稱嵌于殼體側內壁，半導體制冷片5的熱端設置第一水冷頭，第一冷水頭通過水管連接水泵，水泵的另一端通過水管連接循環水箱2的進水口，循環水箱2的出水口通過水管連接風冷散熱器1，風冷散熱 器1的另一端通過水管連接到半導體制冷片5上設置的第二水冷頭上，形成循環回路；

所述溫度傳感器設置于殼體內部，且連接微處理器，采集溫控箱內部溫度后發送到微處理器；

所述微處理器連接溫度控制模塊，接收微處理器發送的溫控命令；

所述溫度控制模塊連接所述半導體制冷片，對其進行溫度控制。

所述殼體包括內膽和保溫外殼，所述內膽與保溫外殼之間設有間隙，用發泡劑填充。

所述內膽為導熱鋁板，且半導體制冷片5所嵌的側內膽壁為翅片形散熱鋁板。

所述保溫外殼為亞克力板。

所述保溫門由內到外依次包括門內板6、保溫層支撐框7和門外板8；門內板6與門外板8之前用發泡劑填充。

所述門內板6內嵌有擾流風扇9，并設置風扇保護罩10。

在門內板6與內膽的相對位置設置磁鐵，且在門內板6的四周邊沿設置密封條。

在所述門外板8外側設置門把手11。

所述風冷散熱器1兩端設置進水口和出水口，內部迂回設置盤旋結構的管路。

本發明具有以下有益效果及優點：

1.采用半導體制冷技術，具有使用周期長、體積小、無污染、無噪音、可靠性高、易于高精度恒溫控制及熱慣性小等優點，成為各種制冷箱的優良冷源，是一種環保型的新興制冷方法。

2.采用水冷散熱與風冷散熱相結合的方式，通過水泵和冷卻水管不斷的將熱量帶走，風扇不停給循環水降溫以加速散熱。水冷散熱方式是所有散熱方式 中散熱效率最高的一個，水冷散熱的熱交換系數比自然對流大100-1000倍，溫控箱半導體片熱端采用迂回設置盤旋結構的管路，既提高了散熱效率又減小散熱器的面積。

3.采用擾動風扇，提高了溫控箱內空氣之間的熱交換率，由此在內膽一定距離的三維空間區域形成一個恒溫控制區。

附圖說明

圖1是本發明的硬件結構連接圖；

圖2是本發明的保溫門結構圖；

圖3是本發明的溫控箱的外殼圖；

其中1為風冷散熱器、2為循環水箱、3為水泵、4為水冷頭、5為半導體制冷片、6為門內板、7為保溫層支撐框、8為門外板、9為擾流風扇、10為風扇保護罩、11為門把手、12為鋁板鈑金折彎、13為控制面板、14為溫控箱側板、15為溫控箱底板。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明做進一步的詳細說明。

如圖1所示為硬件結構連接圖。

兩片半導體制冷片5分別貼于溫控箱體的左右對稱內壁，兩片半導體制冷片5的熱端設置水冷頭4。電源設置于溫控箱腔體中。溫度傳感器固定在溫控箱中央。電源給溫度控制模塊供電，溫度傳感器的數據接口與微處理器數據接口相連，溫度控制模塊的加電控制接口與微處理器的控制口通過導線連接，半導體制冷片5的加電控制口與溫度控制模塊的加電控制接口通過導線連接。