CN108024392B - 一种采用半导体芯片由内部加热石材的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种采用半导体芯片由内部加热石材的装置。它包括石材A面、太阳花散热片、半导体芯片、集热蓄能单元、安装螺栓、石材B面；所述石材A面、石材B面为扁圆柱体，所述扁圆柱体的一端成型有扁圆柱形嵌置空间；所述半导体芯片具有高温面、低温面、两个电极；所述太阳花散热片成型有呈辐射状分布的多个散热片，所述太阳花散热片嵌置于石材A面的扁圆柱形嵌置空间，所述半导体芯片的高温面贴合太阳花散热片设置，该太阳花散热片用于对半导体芯片高温面快速散热到石材A面。该加热装置采用半导体芯片作为加热源，并采用不对称散热结构，能实现石材不对称加热，且加热快、能耗低、便于使用。
Description
技术领域
本发明涉及石材加热技术领域，特别是一种采用半导体芯片和不对称散热结构、能实现石材不对称加热、且加热快能耗低的由内部加热石材的装置。
背景技术
半导体芯片主要用于计算机和数字化集成电路，包括人工智能使用，因为半导体芯片在工作过程中会产生大量的热，这些热作为半导体芯片来说是一种对芯片的损害，所以出现了对芯片的散热技术，随着散热技术的不断完善，可以通过一种形式把热带走就成了一项技术指标。然而，芯片发热在计算机领域和人工智能领域是种损害，但是如果我们把芯片的热作为热源适当利用，就把这个损害变成了有用的技术。在这个想法的基础上，我们对半导体芯片进行合理散热实验，发现用半导体芯片作为热源是一种新的能源突破，但是需要寻找可以引用的领域，我们在大量的比较过程中发现，在保健、食品加温、油温加热、局部空间取暖等领域都可以使用半导体芯片加热技术。
目前，保健行业需要对石材加热，其石材加热方式主要有加热箱对石材整体从外部加热、水煮对石材从外部加热、通过蒸汽对石材从外部加热、通过微波炉对石材从外部加热、通过电阻丝缠绕对石材从外部加热，该类加热方式的缺点是：
1、因为采用外部加热，加热器的温度需要高于石材加热温度3-5倍，加热时间长，耗能大，对环境安全带有隐患，石材持续释放热量时间短，温降速度快，再次加热时间长等缺点；
2、在使用上，因为箱体加热整块石材的温度都是一样的温度，这样有不便于用手来操控，所以带来另一个问题，就是温度过高不易使用和操作，温度过低便于使用和操作，温度又达不到使用要求；
3、考虑加热设备的安全和加热后的使用要求，一般对石材产品加温范围均在40-70度左右，在实践应用过程中，不能达到保健治疗的真正目的；
4、有些电子设备虽然可以达到高温的效果，但是因为不能直接接触皮肤使用，只是通过远距离的照射等方法，也不能达令人满意的效果，例如蜡疗、神灯等产品。
发明内容
本发明的目的是针对现有石材加热装置主要采用外部整体加热方式，加热器温度高，加热时间长、耗能大，不能对石材实现不对称加热，或加热方式能达到加热要求，但不方便使用的缺陷，提供一种采用半导体芯片由内部加热石材的装置，该加热装置采用半导体芯片作为加热源，并采用不对称散热结构，能实现石材不对称加热，且加热快、能耗低、便于使用。
为了解决上述现有技术问题,本发明的技术方案是:
本发明一种采用半导体芯片由内部加热石材的装置，它包括石材A面、太阳花散热片、半导体芯片、集热蓄能单元、安装螺栓、石材B面；
所述石材A面、石材B面为扁圆柱体，所述扁圆柱体的一端成型有扁圆柱形嵌置空间；
所述半导体芯片具有高温面、低温面、两个电极；
所述太阳花散热片成型有呈辐射状分布的多个散热片，所述太阳花散热片嵌置于石材A面的扁圆柱形嵌置空间，所述半导体芯片的高温面贴合太阳花散热片设置；
所述半导体芯片利用半导体通电后不对称发热的原理，通电后发热形成高温面、低温面；
所述集热蓄能单元为铝制扁圆柱体，所述铝制扁圆柱体嵌置于石材B面的扁圆柱形嵌置空间，所述铝制扁圆柱体和太阳花散热片成型有相同数量的多个固定螺孔，所述铝制扁圆柱体和太阳花散热片通过多个安装螺栓相固定，所述半导体芯片夹设于铝制扁圆柱体和太阳花散热片之间，所述半导体芯片的低温面贴合铝制扁圆柱体。
所述半导体芯片采用直流或交流加热方式；
所述石材A面和石材B面采用不易粉碎且无有害辐射的砭石、玉石、大理石。
本发明利用半导体芯片发热的基本原理，采用半导体芯片作为发热源，利用对半导体芯片的不对等散热的方法，而产生的热效应加以利用到对石材进行加热，从而达到合理使用半导体芯片热能的效果，再通过将热能通过太阳花散热片和集热蓄热散热单元，对整个合成以石材作为外部使用面和对高热散热单元的包装，形成良好的散热体，温度可以持续加温到120-150度以上，石材B面可以手握使用，石材A面用于保健治疗，当其中的一面温度降低时，另外温度高一面会向温度低的一面传导温度，从而达到储热时间较长的结果。
本发明一种采用半导体芯片由内部加热石材的装置,其有益效果有：
1、采用对不对称发热的半导体芯片作为热源,所产生的热能由内部加热石材，并采用不对称散热结构,能实现石材不对称加热，石材一面温度高一面温度低，温度高这一侧可以适用于身体表面，温度低这一面可以适合操作人员的操作，同时石材蓄热和使用时间长久、降温速度慢、能耗低；
2、使用安全，设备外边被石材包裹，绝缘效果好，不会产生漏电现象，适合任何潮湿环境使用，长期充电，当温度达到150度时，或者芯片两侧两面温度相等时，芯片不会再加热，从而保证不会因为对本设备长时期加热导致设备自然和自爆而引发火灾的发生；
3、该装置使用通用12V-5A直流芯片作为发热源，初次充电5-10分钟即可达到使用温度，二次充电温度上升更快，充电时间更短，节能效果好。
附图说明
图1，为本发明一种采用半导体芯片由内部加热石材的装置的拆装图；
图2，为图1所示实施例的太阳花散热片的俯视图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
实施例
本发明一种采用半导体芯片由内部加热石材的装置，它包括石材A面1、太阳花散热片2、半导体芯片3、集热蓄能单元4、安装螺栓5、石材B面6；
所述石材A面1、石材B面6为扁圆柱体，所述扁圆柱体的一端成型有扁圆柱形嵌置空间；
所述半导体芯片3具有高温面、低温面、电极31；
所述太阳花散热片2成型有呈辐射状分布的多个散热片21，所述太阳花散热片嵌置于石材A面1的扁圆柱形嵌置空间，所述半导体芯片3的高温面贴合太阳花散热片2设置，该太阳花散热片用于对半导体芯片高温面快速散热到石材A面1；
所述半导体芯片3利用半导体通电后不对称发热的原理，通电后发热形成高温面、低温面，所述半导体芯片的高温面的热能通过太阳花散热片快速散热到石材A面，使石材A面快速蓄热、储热达到可以工作的温度；
所述集热蓄能单元4为铝制扁圆柱体，所述铝制扁圆柱体嵌置于石材B面6的扁圆柱形嵌置空间，所述铝制扁圆柱体和太阳花散热片
成型有相同数量的四个固定螺孔41，所述铝制扁圆柱体和太阳花散热片通过多个安装螺栓5相固定，所述半导体芯片夹设于铝制扁圆柱体和太阳花散热片之间，所述半导体芯片的低温面贴合铝制扁圆柱体，该铝制扁圆柱体用于降温、蓄能、集热储能，对半导体芯片低温面散发出来的热能迅速接受，同时对半导体芯片低温面进行降温，把半导体芯片低温面的热能向集热蓄能单元收集后储存在集热蓄能单元，再通过集热蓄能单元向石材B面传导，从而形成以半导体芯片为核心的两侧的温度差；
所述安装螺栓5还用于集热蓄能单元向石材A面1散热，补充热传递的途径，可以提高石材A面散热和蓄热的时间；
所述石材B面6作为工作面，因为蓄能储能时间长，升温慢，作为石材A面的代偿与补充工作面，同石材A面的温度差在20-34度之间，可以手握使用。
所述半导体芯片采用直流加热方式；
所述石材A面和石材B面采用不易粉碎且无有害辐射的砭石。
本发明利用半导体芯片发热的基本原理，采用半导体芯片作为发热源，利用对半导体芯片的不对等散热的方法，而产生的热效应加以利用到对石材进行加热，从而达到合理使用半导体芯片热能的效果，再通过将热能通过太阳花散热片和集热蓄热散热单元，对整个合成以石材作为外部使用面和对高热散热单元的包装，形成良好的散热体，温度可以持续加温到120-150度以上，石材B面可以手握使用，石材A面用于保健治疗，当其中的一面温度降低时，另外温度高一面会向温度低的一面传导温度，从而达到储热时间较长的结果。
以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。
Claims (6)
1.一种采用半导体芯片由内部加热石材的装置，其特征在于，它包括石材A面、太阳花散热片、半导体芯片、集热蓄能单元、安装螺栓、石材B面；
所述石材A面、石材B面为扁圆柱体，所述扁圆柱体的一端成型有扁圆柱形嵌置空间；
所述半导体芯片具有高温面、低温面、两个电极；
所述集热蓄能单元为铝制扁圆柱体，所述铝制扁圆柱体嵌置于石材B面的扁圆柱形嵌置空间，所述铝制扁圆柱体和太阳花散热片成型有相同数量的多个固定螺孔，所述铝制扁圆柱体和太阳花散热片通过多个安装螺栓相固定，所述半导体芯片夹设于铝制扁圆柱体和太阳花散热片之间，所述半导体芯片的低温面贴合铝制扁圆柱体，该铝制扁圆柱体用于降温、蓄能、集热储能，对半导体芯片低温面散发出来的热能迅速接受，同时对半导体芯片低温面进行降温，把半导体芯片低温面的热能向集热蓄能单元收集后储存在集热蓄能单元，再通过集热蓄能单元向石材B面传导，从而形成以半导体芯片为核心的两侧的温度差；
所述安装螺栓还用于集热蓄能单元向石材A面散热，补充热传递的途径，提高石材A面散热和蓄热的时间。
2.根据权利要求1所述的一种采用半导体芯片由内部加热石材的装置，其特征在于，所述太阳花散热片成型有呈辐射状分布的多个散热片，所述太阳花散热片嵌置于石材A面的扁圆柱形嵌置空间，所述半导体芯片的高温面贴合太阳花散热片设置，该太阳花散热片用于对半导体芯片高温面快速散热到石材A面。
3.根据权利要求1所述的一种采用半导体芯片由内部加热石材的装置，其特征在于，所述半导体芯片利用半导体通电后不对称发热的原理，通电后发热形成高温面、低温面，所述半导体芯片的高温面的热能通过太阳花散热片快速散热到石材A面，使石材A面快速蓄热、储热达到工作的温度。
4.根据权利要求1所述的一种采用半导体芯片由内部加热石材的装置，其特征在于，所述石材B面作为工作面，因为蓄能储能时间长，升温慢，作为石材A面的代偿与补充工作面，同石材A面的温度差在20-34度之间，能手握使用。
5.根据权利要求1所述的一种采用半导体芯片由内部加热石材的装置，其特征在于，所述半导体芯片采用直流或交流加热方式。
6.根据权利要求1所述的一种采用半导体芯片由内部加热石材的装置，其特征在于，所述石材A面和石材B面采用不易粉碎且无有害辐射的砭石、玉石、大理石。
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