CN101547587B - 利用热电致冷器改进的电源散热系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电气产品的供电电源的散热系统技术领域，且特别涉及一种利用热电致冷器改进的电源散热系统。本发明的散热系统包括依次相接的储冷器、热电致冷器和散热器；其中，上述热电致冷器的冷面与储冷器相接，上述热电致冷器的热面与散热器相接；上述储冷器的与热电致冷器相背的一面与电源的进风孔位置处的外壳相接；上述储冷器的侧面具有进风口以使空气穿过储冷器并通过电源的进风孔进入电源内部。本发明的利用TEC改进的电源散热系统结构简单、效果优良，在不改变原有电源结构的前提下，可以显著的提高电源散热系统的效果。

Description

利用热电致冷器改进的电源散热系统
技术领域
本发明涉及电气产品的供电电源的散热系统技术领域，且特别涉及一种利用热电致冷器(Thermo-Electric Cooler，TEC)改进的电源散热系统。
背景技术
现有的电源常会因为内部散热系统的散热效果不佳而导致整个电源不能正常工作或损坏。此种情况的突然发生必会对使用该电源的其他设备也造成不良的影响。
例如型号为LAMBDA PFHC-2600的UV Power supply(紫外线光电源)10，其主要为“紫外线光阻硬化机台”中的紫外线产生器提供电源。由于此电源在大功率下运行，会产生很高的温度，造成内部电源模块的容易损坏。该电源示意性的结构如图1所示。图1中示出了空气进入方向11、空气流动方向12。该电源10包括外壳15，在空气进入方向11处具有风扇13的进气孔16，在电源10内部具有由输出2(由电路板上的电源电路提供的12VDC/0.15A的电压/电流)供电的风扇13和铝制散热片14。在使用中，固定在铝制散热片14上的并联以提高输出1的电流的2组电源模块(图中未示出)会经常损坏，失效分析结果是：此电源10的散热效果不良是主要原因。
TEC具有体积小、无噪音、无污染等特点。广泛应用于航天、军事、光电、机电、医疗、汽车、通讯等领域。在仪器或设备研制过程中，需要对金属块迅速加热制冷和恒温，进行热循环工艺控制，TEC能很好满足这种要求。TEC依靠热交换，从一面吸热另一面放热实现加热制冷。
发明内容
鉴于现有电源的上述缺点及TEC的上述优点，本发明提出了一种结构简单、效果优良的利用TEC改进的电源散热系统。
本发明的利用热电致冷器改进的电源散热系统包括依次相接的储冷器、热电致冷器和散热器；其中，上述热电致冷器的冷面与储冷器相接，上述热电致冷器的热面与散热器相接；上述储冷器的与热电致冷器相背的一面与电源的进风孔位置处的外壳相接；上述储冷器的侧面具有进风口以使空气穿过储冷器并通过电源的进风孔进入电源内部。
作为优选，本发明的利用热电致冷器改进的电源散热系统可以还包括安装于电源内部的散热片上的常开型温度感应器，上述温度感应器的开关用于控制热电致冷器的开启和关闭。
作为优选，上述常开型温度感应器的开关的闭合温度可以为55℃±5℃。
在本发明的一个实施例中，上述常开型温度感应器的型号为54N31-B45/55。
作为优选，上述储冷器的材质为铝，其内部的铝片做成许多方格形以延长空气流经其内部的时间。
在本发明的一实施例中，上述热电致冷器可以为半导体热电致冷片，其与储冷器和散热器相接的两面(冷面和热面)均涂有散热膏。
在本发明的一实施例中，上述半导体热电致冷片的型号可以为TEC1-12702T125。
在本发明的另一实施例中，上述热电致冷器可以由多个半导体热电致冷片串连或并连构成。
上述储冷器、热电致冷器和散热器可以通过螺杆安装成一体，在散热器与螺杆头部之间可以加有隔热垫圈；上述储冷器可以通过固定螺丝安装至上述电源的外壳。
本发明的利用TEC改进的电源散热系统结构简单、效果优良，在不改变原有电源结构的前提下，可以显著的提高电源散热系统的效果。
通过在电源的风扇的进气孔处加上一个利用TEC做成的散热系统，通过热电原理，将热电致冷器的冷面和储冷器相接，使风扇吸进去的风经过储冷器变成冷风。由于此系统固定在电源外壳上，整个外壳也会明显降温并渐至恒温。
附图说明
图1为现有的型号为LAMBDA PFHC-2600的电源的示意性结构图。
图2为本发明的一个实施例的利用TEC改进的电源散热系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。对于所属技术领域的技术人员而言，从对本发明的详细说明中，本发明的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。
本发明的一个实施例的利用TEC改进的电源散热系统的结构示意图如图2所示。以下，配合型号为LAMBDA PFHC-2600的电源，具体说明本发明的一个实施例的结构、组成、特征及优点。
电源10内部有一个由输出2供电的风扇13和铝制散热片14用于散热，其采取了内吹风的方式。如上所述的，上述散热系统的散热性能并不够好。
本发明在风扇13的进气孔16处加上一利用TEC做成散热系统，该系统包括依次相接的储冷片A、TEC半导体制冷片C和散热片D。通过热电原理，将致冷片C的冷面F和储冷片A相接，使风扇13吸进去的风经过储冷片A变成冷风。致冷片C的热面E与散热片D相接，以为致冷片C散热。储冷片A的与致冷片C相背的一面与电源10的进风孔16位置处的外壳15相接，该连接方式例如为通过若干个固定螺丝K将二者接合到一起。上述储冷片A具有密封面B，和开在侧面的进风口以使空气穿过储冷片A并通过电源10的进风孔16进入电源10的内部，该空气进入方向例如21所示。
由于本发明的散热系统固定在电源10的外壳15上，整个外壳15也会慢慢地保持恒温。
为节约能源，在本发明的一个实施例中，可以在电源10内部的铝制散热片14上装一个常开型温度感应器。当温度超过预定的温度时，例如55℃±5℃或该区间内的一个适当的范围，感应器开关N闭合，散热系统才开始工作。在本发明的一个实施例中，本发明中温度感应器的型号为54N31-B45/55。
铝制储冷片A内部的铝片可以做成很多方格，以延长风在其内部的时间，从而使风尽可能地被致冷。
如果追求TEC半导体致冷片更高功率可以采用多个致冷片串/并联的连接方式。在本发明的一个实施例中采用单片TEC，型号为TEC1-12702T125。
安装时，致冷片C的正反面(冷面和热面)都要涂散热膏，以减少热阻。
储冷片A、致冷片C和散热片D可以通过螺杆H装配起来，为减少冷热交替，在安装时可以在螺杆头部装上隔热垫圈J。例如在图1中螺杆H上还加装了弹簧垫圈G、垫片I和隔热垫圈J。
虽然，本发明的利用TEC改进的电源散热系统是以型号为LAMBDAPFHC-2600的电源做示例性说明的，但应当理解，本发明的电源散热系统可以用于类似的和其他更大范围的电源或其他设备，本发明的范围不受其实施例的限制。
虽然，本发明已通过以上实施例及其附图而清楚说明，然而在不背离本发明精神及其实质的情况下，所属技术领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的变化和修正，但这些相应的变化和修正都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种利用热电致冷器改进的电源散热系统，其特征在于包括依次相接的储冷器、热电致冷器和散热器；
其中，上述热电致冷器的冷面与储冷器相接，上述热电致冷器的热面与散热器相接；上述储冷器的与热电致冷器相背的一面与电源的进风孔位置处的外壳相接；上述储冷器具有密封面，且其侧面具有进风口以使空气穿过储冷器并通过电源的进风孔进入电源内部。
2.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于还包括安装于电源内部的散热片上的常开型温度感应器，上述温度感应器的开关用于控制热电致冷器的开启和关闭。
3.根据权利要求2所述的散热系统，其特征在于上述常开型温度感应器的开关的闭合温度为55℃±5℃。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的散热系统，其特征在于上述储冷器的材质为铝，其内部的铝片做成许多方格形以延长空气流经其内部的时间。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的散热系统，其特征在于上述热电致冷器为半导体热电致冷片，其与储冷器和散热器相接的两面均涂有散热膏。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的散热系统，其特征在于上述热电致冷器由多个半导体热电致冷片串连或并连构成。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的散热系统，其特征在于上述储冷器、热电致冷器和散热器通过螺杆安装成一体，在散热器与螺杆头部之间加有隔热垫圈；上述储冷器通过固定螺丝安装至上述电源的外壳。
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