CN113531948A - 一种基于半导体制冷元件的热电制冷器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热电制冷器技术领域，尤其涉及一种基于半导体制冷元件的热电制冷器，本发明要解决的技术问题是现有部分半导体制冷元件的热电制冷器内部循环水冷的降温效果低；和部分热电制冷器密封罩通过螺栓安装，难以快速进行拆卸和安装；同时现有部分热电制冷器的导冷片表面容易粘附灰尘，影响散热效果等问题。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于半导体制冷元件的热电制冷器，包括安装盒，所述安装盒的上部固定连接有水箱。本发明由锁紧机构、传动机构和散热机构组成，通过微型电机旋转过程中带着链条上固定连接的连接块移动，使滑块带着支撑杆上的T型存水盒接取水箱内部的冷水，使海绵垫上的冷水擦拭散热板表面进行散热。

Description

一种基于半导体制冷元件的热电制冷器

技术领域

本发明涉及热电制冷器领域，具体为一种基于半导体制冷元件的热电制冷器。

背景技术

半导体制冷器是指利用半导体的热-电效应制取冷量的器件，又称热电制冷器，现有的微型热电制冷器，半导体的热端大多采用风扇进行降温，降温效果较差，严重影响了微型热电制冷器的使用寿命。

现有专利(公告号：CN108131862A)公开了一种安全性能高的微型热电制冷器，包括半导体制冷片、散热片、隔热垫片、导冷片、螺钉和降温装置，所述半导体制冷片的热端通过导热硅脂粘接固定在散热片的一侧中心。在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题没有得到解决：1、该热电制冷器通过在密封罩内部进行循环水冷，循环水在使用后水里温度难以进行有效降低，内部的循环水温度会逐渐升高，降低半导体制冷片散热效果；2、同时该装置的密封罩通过螺栓进行安装连接，难以快速进行拆卸对内部配件进行检查维修，使用不方便；3、该装置的导冷片在长期使用过程中表面容易粘附灰尘，灰尘的粘附容易降低导冷片的散热效果，实用性差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于半导体制冷元件的热电制冷器，解决了现有部分半导体制冷元件的热电制冷器内部循环水冷的降温效果低；和现有部分半导体制冷元件的热电制冷器密封罩通过螺栓安装，难以快速进行拆卸和安装；同时现有部分半导体制冷元件的热电制冷器的导冷片表面容易粘附灰尘，影响散热效果等效果不理想的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于半导体制冷元件的热电制冷器，包括安装盒，所述安装盒的上部固定连接有水箱，所述水箱内壁的中部固定连接有限位板，所述限位板的表面等距活动插接有八个导杆，所述导杆的底部固定连接有锥形密封块，所述水箱的底部等距开设有八个锥形槽，所述锥形密封块活动插接在对应所述锥形槽的内部，所述导杆的中部活动套接有复位弹簧；

所述安装盒的中部开设有矩形槽，所述安装盒的背面活动连接有密封盖，所述密封盖的表面与安装盒之间活动连接有锁紧机构，所述密封盖的中部固定连接有制冷片本体，所述制冷片本体的侧壁搭接有散热板，所述散热板一端活动插接在矩形槽的内部；

所述安装盒的左侧活动连接有传动机构，所述传动机构的右侧固定连接有支撑杆，所述支撑杆的右端活动连接有垫块，所述垫块的底部固定连接在安装盒的表面，所述支撑杆的下部活动连接有与锥形密封块相配合的散热机构。

优选的，所述锁紧机构包括插槽，所述插槽设为两个，两个所述插槽对称开设在安装盒背面的左右两侧，所述插槽的内壁固定连接有短弹簧，所述短弹簧的顶部固定连接有顶部，所述密封盖表面的左右两侧对称固定连接有插块，两个所述插块分别活动插接在两个所述插槽的内部；

所述密封盖表面的上下两侧对称开设有活动槽，所述活动槽的内部活动插接有L型限位杆，所述安装盒背面的上下两侧对称固定连接有锁块，所述锁块的中部横向开设有锁槽，所述L型限位杆的一端活动插接在对应所述锁槽的内部，所述L型限位杆的侧壁与相邻所述活动槽的内壁之间固定连接有压缩弹簧。

优选的，所述L型限位杆的一端设为斜面，所述锁块靠近L型限位杆的一端设为锥形，所述锁块活动插接在对应所述活动槽的内部。

优选的，所述传动机构包括垫板，所述垫板的侧壁固定连接在安装盒的表面，所述垫板的中部固定连接有微型电机，所述微型电机的转动端贯穿垫板固定连接有一号传动轮，所述垫板的表面转动连接有二号传动轮，所述一号传动轮与二号传动轮之间活动套接有链条，所述链条的表面固定连接有连接块，所述连接块远离链条的一端活动套接有连接杆，所述连接杆的一端活动连接有滑块；

所述安装盒的顶部固定连接有支撑板，所述支撑板的中部开设有滑槽，所述滑块滑动连接在滑槽的内部，所述滑槽内壁的顶部贯穿支撑板开设有条形槽，所述滑块的顶部贯穿条形槽固定连接有支撑块，所述支撑杆的左端与支撑块的上部固定连接。

优选的，所述滑块的表面开设有腰型槽，所述连接杆的一端活动插接在腰型槽的内部。

优选的，所述滑槽内壁的底部开设有弧形槽，所述滑块的底部转动连接有滚珠，所述滚珠的底部搭接在弧形槽的表面。

优选的，所述散热机构包括散热杆，所述散热杆设为八个，八个所述散热杆等距固定连接在支撑杆的底部，所述散热杆的中部固定连接有海绵垫，所述海绵垫的表面搭接在散热板的表面，所述散热杆的底部转动连接有钢珠，所述钢珠的底部搭接在安装盒的表面，所述散热杆的中部固定连接有与锥形密封块相配合的T型存水盒。

优选的，所述垫块的上部开设有移动槽，所述支撑杆的右端转动连接有滚轮，所述滚轮的表面搭接在移动槽的内部。

有益效果

本发明提供了一种基于半导体制冷元件的热电制冷器。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该一种基于半导体制冷元件的热电制冷器通过链条、支撑杆和水箱等部件的配合使用，微型电机旋转过程中带着链条上固定连接的连接块移动，使连接块拉着滑块在滑槽内部滑动，此时滑块带着支撑杆上的T型存水盒接取水箱内部的冷水，并通过支撑杆移动使海绵垫上的冷水擦拭散热板表面，使散热板能够快速进行散热，提升散热效果。

(2)、该一种基于半导体制冷元件的热电制冷器通过插块、L型限位杆和锁块等部件的配合使用，将密封盖上的锁块插入对应的活动槽内部后，L型限位杆通过压缩弹簧抵压插接在锁块上开设的锁槽内部，对密封盖进行安装限位，拉动L型限位杆解除与锁槽插接后短弹簧抵压顶板带着插块上移，使密封盖弹出快速进行拆卸，操作简单，实用性强。

(3)、该一种基于半导体制冷元件的热电制冷器通过滑块、支撑杆和海绵垫等部件的配合使用，使滑块随着链条移动过程中，能够带着支撑杆表面的海绵垫对散热板的表面进行擦拭，避免散热板表面粘附灰尘而影响散热效果。

附图说明

图1为本发明结构水箱位置的俯剖图；

图2为本发明结构支撑板与滑块位置的正剖图；

图3为本发明结构链条局部位置的右剖图；

图4为本发明结构密封盖与安装盒位置的截面图；

图5为本发明结构图4中A处结构的放大图。

图中：1、安装盒；2、水箱；3、限位板；4、导杆；5、锥形密封块；6、锥形槽；7、复位弹簧；8、矩形槽；9、密封盖；10、锁紧机构；1001、插槽；1002、短弹簧；1003、顶板；1004、插块；1005、活动槽；1006、L型限位杆；1007、锁块；1008、锁槽；1009、压缩弹簧；11、制冷片本体；12、散热板；13、传动机构；1301、垫板；1302、微型电机；1303、一号传动轮；1304、二号传动轮；1305、链条；1306、连接块；1307、连接杆；1308、滑块；1309、支撑板；1310、滑槽；1311、条形槽；1312、支撑块；14、支撑杆；15、垫块；16、散热机构；1601、散热杆；1602、海绵垫；1603、钢珠；1604、T型存水盒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，一种基于半导体制冷元件的热电制冷器，包括安装盒1，安装盒1的上部固定连接有水箱2，水箱2内壁的中部固定连接有限位板3，限位板3的表面等距活动插接有八个导杆4，导杆4的底部固定连接有锥形密封块5，水箱2的底部等距开设有八个锥形槽6，锥形密封块5活动插接在对应锥形槽6的内部，导杆4的中部活动套接有复位弹簧7。

安装盒1的中部开设有矩形槽8，安装盒1的背面活动连接有密封盖9，密封盖9的表面与安装盒1之间活动连接有锁紧机构10，密封盖9的中部固定连接有制冷片本体11，制冷片本体11的侧壁搭接有散热板12，散热板12一端活动插接在矩形槽8的内部。

安装盒1的左侧活动连接有传动机构13，传动机构13的右侧固定连接有支撑杆14，支撑杆14的右端活动连接有垫块15，垫块15的底部固定连接在安装盒1的表面，支撑杆14的下部活动连接有与锥形密封块5相配合的散热机构16。

本发明中，锁紧机构10包括插槽1001，插槽1001设为两个，两个插槽1001对称开设在安装盒1背面的左右两侧，插槽1001的内壁固定连接有短弹簧1002，短弹簧1002的顶部固定连接有顶板1003，密封盖9表面的左右两侧对称固定连接有插块1004，两个插块1004分别活动插接在两个插槽1001的内部。

密封盖9表面的上下两侧对称开设有活动槽1005，活动槽1005的内部活动插接有L型限位杆1006，安装盒1背面的上下两侧对称固定连接有锁块1007，锁块1007的中部横向开设有锁槽1008，L型限位杆1006的一端活动插接在对应锁槽1008的内部，L型限位杆1006的侧壁与相邻活动槽1005的内壁之间固定连接有压缩弹簧1009。需要说明的是，锥形密封5块设为橡胶材料。

本发明中，L型限位杆1006的一端设为斜面，锁块1007靠近L型限位杆1006的一端设为锥形，锁块1007活动插接在对应活动槽1005的内部。需要说明的是，斜面设置的L型限位杆1006方便与锁块1007的锥形面进行配合安装。

本发明中，传动机构13包括垫板1301，垫板1301的侧壁固定连接在安装盒1的表面，垫板1301的中部固定连接有微型电机1302，微型电机1302的转动端贯穿垫板1301固定连接有一号传动轮1303，垫板1301的表面转动连接有二号传动轮1304，一号传动轮1303与二号传动轮1304之间活动套接有链条1305，链条1305的表面固定连接有连接块1306，连接块1306远离链条1305的一端活动套接有连接杆1307，连接杆1307的一端活动连接有滑块1308。

安装盒1的顶部固定连接有支撑板1309，支撑板1309的中部开设有滑槽1310，滑块1308滑动连接在滑槽1310的内部，滑槽1310内壁的顶部贯穿支撑板1309开设有条形槽1311，滑块1308的顶部贯穿条形槽1311固定连接有支撑块1312，支撑杆14的左端与支撑块1312的上部固定连接。需要说明的是，连接杆1307的中心与一号传动轮1303的中心在同一条直线上。

本发明中，滑块1308的表面开设有腰型槽，连接杆1307的一端活动插接在腰型槽的内部。需要说明的是，通过腰型槽设置能够有效避免链条1305带着连接块1306传动过程中产生小幅度震动而造成干涉，提升连接块1306与连接杆1307传动过程中的稳定性。

本发明中，滑槽1310内壁的底部开设有弧形槽，滑块1308的底部转动连接有滚珠，滚珠的底部搭接在弧形槽的表面。需要说明的是，通过弧形槽与滚珠配合使用减小滑块1308移动过程中的摩擦阻力。

本发明中，散热机构16包括散热杆1601，散热杆1601设为八个，八个散热杆1601等距固定连接在支撑杆14的底部，散热杆1601的中部固定连接有海绵垫1602，海绵垫1602的表面搭接在散热板12的表面，散热杆1601的底部转动连接有钢珠1603，钢珠1603的底部搭接在安装盒1的表面，散热杆1601的中部固定连接有与锥形密封块5相配合的T型存水盒1604。需要说明的是，T型存水盒1604位于海绵垫1602内部的一端开设有水孔，使T型存水盒1604插入锥形槽6内部接取冷水后，使冷水从T型存水盒1604内部的水孔流进海绵垫1602的内部，使海绵垫1602对散热板12表面擦拭过程中进行散热。

本发明中，垫块15的上部开设有移动槽，支撑杆14的右端转动连接有滚轮，滚轮的表面搭接在移动槽的内部。需要说明的是，移动槽长度与滑槽1310长度相同，且移动槽长度设为散热板12长度的1.2倍，便于对散热板12整体进行清理和散热。

使用时，启动微型电机1302旋转过程中通过一号传动轮1303与二号传动轮1304配合带着链条1305进行传动，使链条1305上固定连接的连接块1306随着移动，使连接块1306移动时通过活动连接的连接杆1307拉着滑块1308在滑槽1310内部滑动，此时滑块1308通过固定连接的支撑块1312带着支撑杆14在垫块15内的移动槽上进行往复移动，当支撑杆14上的T型存水盒1604抵压在水箱2内部的锥形密封块5上，使锥形密封块5解除与锥形槽6的密封，此时水箱2内部水通过T型存水盒1604流进海绵垫1602内部，并通过支撑杆14移动使海绵垫1602上的冷水擦拭散热板12表面，使散热板12能够快速进行散热，提升散热效果；将密封盖9上的锁块1007插入对应的活动槽1005内部后，L型限位杆1006通过压缩弹簧1009抵压插接在锁块1007上开设的锁槽1008内部，对密封盖9进行安装限位，拉动L型限位杆1006解除与锁槽1008插接后短弹簧1002抵压顶板1003带着插块1004与密封盖9上移，使密封盖9弹出快速进行拆卸，操作简单，实用性强；当滑块1308随着链条1305与连接块1306配合进行往复移动过程中，能够带着支撑杆14表面的海绵垫1602对散热板12的表面进行擦拭，避免散热板12表面粘附灰尘而影响散热效果。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种基于半导体制冷元件的热电制冷器，包括安装盒(1)，其特征在于：所述安装盒(1)的上部固定连接有水箱(2)，所述水箱(2)内壁的中部固定连接有限位板(3)，所述限位板(3)的表面等距活动插接有八个导杆(4)，所述导杆(4)的底部固定连接有锥形密封块(5)，所述水箱(2)的底部等距开设有八个锥形槽(6)，所述锥形密封块(5)活动插接在对应所述锥形槽(6)的内部，所述导杆(4)的中部活动套接有复位弹簧(7)；

所述安装盒(1)的中部开设有矩形槽(8)，所述安装盒(1)的背面活动连接有密封盖(9)，所述密封盖(9)的表面与安装盒(1)之间活动连接有锁紧机构(10)，所述密封盖(9)的中部固定连接有制冷片本体(11)，所述制冷片本体(11)的侧壁搭接有散热板(12)，所述散热板(12)一端活动插接在矩形槽(8)的内部；

所述安装盒(1)的左侧活动连接有传动机构(13)，所述传动机构(13)的右侧固定连接有支撑杆(14)，所述支撑杆(14)的右端活动连接有垫块(15)，所述垫块(15)的底部固定连接在安装盒(1)的表面，所述支撑杆(14)的下部活动连接有与锥形密封块(5)相配合的散热机构(16)。

2.根据权利要求1所述的一种基于半导体制冷元件的热电制冷器，其特征在于：所述锁紧机构(10)包括插槽(1001)，所述插槽(1001)设为两个，两个所述插槽(1001)对称开设在安装盒(1)背面的左右两侧，所述插槽(1001)的内壁固定连接有短弹簧(1002)，所述短弹簧(1002)的顶部固定连接有顶板(1003)，所述密封盖(9)表面的左右两侧对称固定连接有插块(1004)，两个所述插块(1004)分别活动插接在两个所述插槽(1001)的内部；

所述密封盖(9)表面的上下两侧对称开设有活动槽(1005)，所述活动槽(1005)的内部活动插接有L型限位杆(1006)，所述安装盒(1)背面的上下两侧对称固定连接有锁块(1007)，所述锁块(1007)的中部横向开设有锁槽(1008)，所述L型限位杆(1006)的一端活动插接在对应所述锁槽(1008)的内部，所述L型限位杆(1006)的侧壁与相邻所述活动槽(1005)的内壁之间固定连接有压缩弹簧(1009)。

3.根据权利要求2所述的一种基于半导体制冷元件的热电制冷器，其特征在于：所述L型限位杆(1006)的一端设为斜面，所述锁块(1007)靠近L型限位杆(1006)的一端设为锥形，所述锁块(1007)活动插接在对应所述活动槽(1005)的内部。

4.根据权利要求1所述的一种基于半导体制冷元件的热电制冷器，其特征在于：所述传动机构(13)包括垫板(1301)，所述垫板(1301)的侧壁固定连接在安装盒(1)的表面，所述垫板(1301)的中部固定连接有微型电机(1302)，所述微型电机(1302)的转动端贯穿垫板(1301)固定连接有一号传动轮(1303)，所述垫板(1301)的表面转动连接有二号传动轮(1304)，所述一号传动轮(1303)与二号传动轮(1304)之间活动套接有链条(1305)，所述链条(1305)的表面固定连接有连接块(1306)，所述连接块(1306)远离链条(1305)的一端活动套接有连接杆(1307)，所述连接杆(1307)的一端活动连接有滑块(1308)；

所述安装盒(1)的顶部固定连接有支撑板(1309)，所述支撑板(1309)的中部开设有滑槽(1310)，所述滑块(1308)滑动连接在滑槽(1310)的内部，所述滑槽(1310)内壁的顶部贯穿支撑板(1309)开设有条形槽(1311)，所述滑块(1308)的顶部贯穿条形槽(1311)固定连接有支撑块(1312)，所述支撑杆(14)的左端与支撑块(1312)的上部固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于半导体制冷元件的热电制冷器，其特征在于：所述滑块(1308)的表面开设有腰型槽，所述连接杆(1307)的一端活动插接在腰型槽的内部。

6.根据权利要求4所述的一种基于半导体制冷元件的热电制冷器，其特征在于：所述滑槽(1310)内壁的底部开设有弧形槽，所述滑块(1308)的底部转动连接有滚珠，所述滚珠的底部搭接在弧形槽的表面。

7.根据权利要求1所述的一种基于半导体制冷元件的热电制冷器，其特征在于：所述散热机构(16)包括散热杆(1601)，所述散热杆(1601)设为八个，八个所述散热杆(1601)等距固定连接在支撑杆(14)的底部，所述散热杆(1601)的中部固定连接有海绵垫(1602)，所述海绵垫(1602)的表面搭接在散热板(12)的表面，所述散热杆(1601)的底部转动连接有钢珠(1603)，所述钢珠(1603)的底部搭接在安装盒(1)的表面，所述散热杆(1601)的中部固定连接有与锥形密封块(5)相配合的T型存水盒(1604)。

8.根据权利要求1所述的一种基于半导体制冷元件的热电制冷器，其特征在于：所述垫块(15)的上部开设有移动槽，所述支撑杆(14)的右端转动连接有滚轮，所述滚轮的表面搭接在移动槽的内部。

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