[發(fā)明專利]一種基于半導體制冷技術(shù)的自動溫控箱

在審

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• 申請日: 2019-05-07
• 公開（公告）號: CN110109495A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發(fā)明（設計）人: 龐宗強;周星光;李玥峰;詹世湘;袁明
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G05D23/30
• 分類號: G05D23/30
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 王素琴

本發(fā)明公開了一種基于半導體制冷技術(shù)的自動溫控箱，所述自動溫控箱包括冷卻裝置、加熱裝置、保溫隔熱裝置、繼電器、控制裝置、傳感器以及箱體，所述冷卻裝置、加熱裝置、保溫隔熱裝置、繼電器、控制裝置、傳感器均裝設在所述箱體內(nèi)；其中，所述冷卻裝置固定在所述箱體的內(nèi)壁上，所述加熱裝置通過所述保溫隔熱裝置固定在所述箱體內(nèi)，且所述冷卻裝置、所述加熱裝置通過所述繼電器連接所述控制裝置；所述傳感器與所述控制裝置連接，且所述傳感器固定在所述箱體內(nèi)壁上；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)省空間、靈巧便攜、綠色環(huán)保；且控制精度高、可靠性好以及性能穩(wěn)定。

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于溫度控制技術(shù)領域，尤其為一種半導體制冷系統(tǒng)，具體為一種基于半導體制冷技術(shù)的自動溫控箱。

背景技術(shù)

半導體制冷的主要原理是利用半導體材料構(gòu)成PN結(jié)來產(chǎn)生帕爾帖效應，即通過直流電制冷。半導體制冷片是一種熱泵，也叫做熱電制冷片，具有體積小、重量輕、壽命長、工作穩(wěn)定、無滑動部件、安裝容易，且無需制冷劑，對環(huán)境無污染，耐惡劣環(huán)境等優(yōu)點。半導體制冷片熱慣性很小，能夠?qū)崿F(xiàn)快速制冷制熱，在冷端空載熱端散熱良好的條件下，通電不超過1min，制冷片就能達到最大溫差。另外通過調(diào)節(jié)輸入電流的大小，可以實現(xiàn)對溫度的高精度控制，易于構(gòu)成自動溫控系統(tǒng)。而傳統(tǒng)的壓縮機在恒溫空間較小的情況下要實現(xiàn)高精度的制冷制熱，就顯得十分地無能為力。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的制冷制熱精度較低的問題，提供一種基于半導體制冷技術(shù)的自動溫控箱，該自動溫控箱結(jié)合半導體制冷技術(shù)自身所具有的特點及優(yōu)勢，應用半導體制冷技術(shù)設計小型自動溫控箱來達到溫度控制的目的；同時，應用半導體制冷技術(shù)發(fā)明了小型自動溫控箱來達到對溫度的精度控制，實現(xiàn)快速制冷制熱；具體采用如下技術(shù)方案：

一種基于半導體制冷技術(shù)的自動溫控箱，所述自動溫控箱包括冷卻裝置、加熱裝置、保溫隔熱裝置、繼電器、控制裝置、傳感器以及箱體，所述冷卻裝置、加熱裝置、保溫隔熱裝置、繼電器、控制裝置、傳感器均裝設在所述箱體內(nèi)；其中，所述冷卻裝置固定在所述箱體的內(nèi)壁上，所述加熱裝置通過所述保溫隔熱裝置固定在所述箱體內(nèi)，且所述冷卻裝置、所述加熱裝置通過所述繼電器連接所述控制裝置；所述傳感器與所述控制裝置連接，且所述傳感器固定在所述箱體內(nèi)壁上。

進一步的，所述冷卻裝置、加熱裝置和所述控制裝置與所述繼電器之間通過導線連接。

進一步的，所述冷卻裝置包括半導體制冷片、散熱片和風機。

進一步的，所述加熱裝置為熱功率為20W的硅膠發(fā)熱片。

進一步的，所述保溫隔熱裝置采用聚乙烯泡沫、耐高溫石棉板和鋁板制成，所述聚乙烯泡沫、耐高溫石棉板和鋁板依次疊層設置，且所述聚乙烯泡沫與所述箱體的內(nèi)壁固定設置。

進一步的，所述加熱裝置固定在所述耐高溫石棉板和所述鋁板之間，且所述耐高溫石棉板固定在所述聚乙烯泡沫上。

進一步的，所述控制裝置包括單片機控制器、顯示器和藍牙串口，所述顯示器與所述單片機控制器通過專門的接口連接，單片機控制器通過所述藍牙串口實現(xiàn)與外界的數(shù)據(jù)交互；且所述繼電器連接在所述單片機控制器指定的I/O口上。

進一步的，所述傳感器為DS18B20數(shù)字溫度傳感器，所述溫度傳感器的精度為±0.1℃。

本發(fā)明的基于半導體制冷技術(shù)的自動溫控箱，首先通過傳感器采集溫控箱內(nèi)的實時溫度值，將溫度值采集后傳遞至控制裝置中的單片機控制器，由單片機控制器進行分析處理后，選擇是給予升溫還是降溫處理，若需要升溫，則控制繼電器開啟加熱裝置；若需要降溫，則控制繼電器開啟制冷裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有更簡單的結(jié)構(gòu)，可以節(jié)省放置空間，且靈巧便攜、綠色環(huán)保；在對溫度的控制方面具有高精度、可靠性好，性能穩(wěn)定等優(yōu)點，非常適合在科學研究中作為實驗用溫控設備來使用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例中所述自動溫控箱的結(jié)構(gòu)組成圖示意；