CN201355155Y - 高效半导体控温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高效半导体控温装置。采用的技术方案是：包括恒温液体箱，控温盒内设有制冷片，制冷片与控温盒的上下端面连接，制冷片将控温盒内分成液体腔和冷却腔，液体腔区域的控温盒的上下端面上设有液体进口和液体出口，冷却腔区域的控温盒的上下端面或侧面上设有冷却水进口和冷却水出口，恒温液体箱经管路与液体出口连接，恒温液体箱经管路和水泵与液体进口连接，冷却水进口和冷却水出口分别连接管路，在恒温液体箱和液体出口之间的连接管路上及与冷却水出口连接的管路上分别设有流量检测保护装置。本实用新型提高了制冷系统热传导效率，使恒温液体箱内的液体温度差异减小，有效保证了液体的恒温，并延长了制冷片的使用寿命。

Description

高效半导体控温装置

技术领域：

本实用新型涉及用于试验仪器的恒温控制和低温液体制取以及医疗设备领域的一种控制液体温度的装置，尤其涉及一种利用半导体制冷片控制液体温度的装置。

背景技术：

在试验仪器的恒温控制和低温液体制取以及医疗设备领域，有些工艺要严格控制液体温度，因此通常采用恒温液体箱进行控温。现在采用的方法是在恒温液体箱外直接连接半导体制冷片。半导体制冷片是一种平板型制冷器件，有二个工作面，正常工作时，从一面吸收热量，在另一面放出热量，散发出的热量越多，吸收的热量也就越多。制冷片的发热量＝制冷量+耗电量，所以没有良好的散热，就没有制冷效果，只有采取有效的散热措施，才能够提高制冷效率。目前的散热方法是将半导体制冷片的二个工作面涂上导热硅脂后，分别紧贴在恒温(通常采用低温)液体箱和散热水箱或风冷散热器上，再通过散热水箱中流动的冷却水或流经散热器的空气将热量带走。由于制冷片需要通过导热硅脂和恒温液体箱壁与液体进行热量交换及通过导热硅脂和散热水箱壁或风冷散热器与冷却水进行热量交换，因此，各接触面的热阻使热传导效率降低，致使制冷系统降温速度较慢。因此恒温液体箱内的液体的温度差异较大，不能有效保证液体的恒温，从而影响实验结果的准确性。另外，目前采用过热保护器保护半导体制冷片，当冷却水流量过小或中断导致制冷片温升过高时，才引起保护器动作，发出保护信号，此时制冷片已经远远超过正常工作温度，缩短了制冷片的使用寿命。

发明内容：

为了解决上述问题，本实用新型提供一种能够提高制冷系统热传导效率，使恒温液体箱内的液体温度差异减小，有效保证液体的恒温，并延长制冷片使用寿命的高效半导体控温装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种高效半导体控温装置，包括恒温液体箱，控温盒内设有制冷片，制冷片与控温盒的上下端面连接，制冷片将控温盒内部分隔成两个独立的液体腔和冷却腔，在液体腔区域的控温盒的上下端面上设有液体进口和液体出口，在冷却腔区域的控温盒的上下端面或侧面上设有冷却水进口和冷却水出口，恒温液体箱经过管路与液体出口连接，恒温液体箱经过管路和水泵与液体进口连接，冷却水进口和冷却水出口分别连接管路。

为了更好的延长制冷片的使用寿命，在恒温液体箱和液体出口之间的连接管路上设有流量检测保护装置，在与冷却水出口连接的管路上设有流量检测保护装置。

上述的流量检测保护装置可以采用水平式流量检测保护装置或垂直式流量检测保护装置。所述的水平式流量检测保护装置是：外壳内设有永磁活动挡片，干簧管开关与外壳连接；垂直式流量检测保护装置是：外壳内设有永磁体，干簧管开关与外壳连接。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用的是直接传热的制冷方式，大幅度提高传热效率，省时、节电。由于制冷片直接与液体腔内的液体和冷却腔内的冷却水接触，使得热传导效率提高，使液体腔内的液体的温度差异减少，有效保证液体的恒温。由于恒温液体箱内的液体与控温盒内的液体始终通过水泵进行循环，因此也就保证了恒温液体箱内的液体始终处于恒温状态，从而保证了实验结果的准确性。

2、延长了制冷片的使用寿命。由于在液体出口及冷却水出口处都设有流量检测保护装置，当冷却水流量不足或中断时，在制冷片温度急剧上升之前保护器即可动作，更加有效地延长制冷片寿命，防止制冷片过热烧毁。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中A-A切面图；

图3是水平式流量检测保护装置的结构示意图；

图4是垂直式流量检测保护装置的结构示意图。

具体实施方式：

如图1～图4所示，一种高效半导体控温装置，包括恒温液体箱1，控温盒2内设有制冷片3，制冷片3最好事先进行防水处理，制冷片3与控温盒2的上下端面连接，制冷片3将控温盒2内部分隔成两个独立的液体腔4和冷却腔5，在液体腔4区域的控温盒2的上下端面上设有液体进口6和液体出口7，在冷却腔5区域的控温盒2的上下端面或侧面上设有冷却水进口8和冷却水出口9，恒温液体箱1经过管路10和流量检测保护装置12与液体出口7连接，恒温液体箱经过管路10和水泵11与液体进口6连接，冷却水进口8和冷却水出口9分别连接管路10，在与冷却水出口9连接的管路10上设有流量检测保护装置13。

本实施例中，流量检测保护装置12采用水平式流量检测保护装置，如图3所示，水平式流量检测保护装置是：外壳14内设有永磁活动挡片15，干簧管开关16与外壳14连接。

流量检测保护装置13采用垂直式流量检测保护装置，如图4所示，垂直式流量检测保护装置是：外壳17内设有永磁体18，干簧管开关19与外壳17连接。

使用时，制冷片3经导线20与电源连接。流量检测保护装置和制冷片与控温系统连接。

本实用新型的工作原理是：恒温液体箱中的液体由水泵加压后经管路，通过液体进口流进控温盒内的液体腔，将液体腔充满后，经液体出口和流量检测保护装置流回恒温液体箱，在流经液体腔时，直接与制冷片工作面接触并交换热量。冷却水由冷却水进口进入控温盒内的冷却腔，充满冷却腔后，由冷却水出口经流量检测保护装置流出，冷却水流经冷却腔时，直接与制冷片工作面接触并完成热量交换。流量检测保护装置中，当有液体流动时，永磁体或永磁挡片发生位移，干簧管开关检测永磁体或永磁挡片的位置，控温系统正常工作，制冷片正常工作；当液体停止流动或液体流量过小时，永磁体或永磁挡片复位，控温系统发出保护信号，即可切断制冷片的电源，防止制冷片过热烧毁。

Claims (4)

1、一种高效半导体控温装置，包括恒温液体箱(1)，其特征在于控温盒(2)内设有制冷片(3)，制冷片(3)与控温盒(2)的上下端面连接，制冷片(3)将控温盒(2)内部分隔成两个独立的液体腔(4)和冷却腔(5)，在液体腔(4)区域的控温盒(2)的上下端面上设有液体进口(6)和液体出口(7)，在冷却腔(5)区域的控温盒(2)的上下端面或侧面上设有冷却水进口(8)和冷却水出口(9)，恒温液体箱(1)经过管路(10)与液体出口(7)连接，恒温液体箱(1)经过管路(10)和水泵(11)与液体进口(6)连接，冷却水进口(8)和冷却水出口(9)分别连接管路(10)。

2、按照权利要求1所述的高效半导体控温装置，其特征在于在恒温液体箱(1)和液体出口(7)之间的连接管路(10)上设有流量检测保护装置(12)，在与冷却水出口(9)连接的管路(10)上设有流量检测保护装置(13)。

3、按照权利要求2所述的高效半导体控温装置，其特征在于所述的流量检测保护装置(12)和流量检测保护装置(13)是水平式流量检测保护装置或垂直式流量检测保护装置。

4、按照权利要求3所述的高效半导体控温装置，其特征在于所述的水平式流量检测保护装置是：外壳(14)内设有永磁活动挡片(15)，干簧管开关(16)与外壳(14)连接；垂直式流量检测保护装置是：外壳(17)内设有永磁体(18)，干簧管开关(19)与外壳(17)连接。

Images