CN203788358U - 半导体制冷摄像仪及其半导体制冷装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种半导体制冷摄像仪及其半导体制冷装置，包括散热片底板、半导体制冷片、散热端散热片以及制冷端散热片，所述半导体制冷片安装于散热片底板上，其中，半导体制冷片的散热面与散热片底板紧密接触；所述散热端散热片安装于散热片底板的外侧面并与散热片底板紧密接触；所述制冷端散热片安装在半导体制冷片的制冷面并与半导体制冷片的制冷面紧密接触，所述摄像机安装于半导体制冷装置的防护罩内。本实用新型通过用电能驱动半导体制冷，解决了在一些高温的工业和特殊场合视频监视的问题，提高了高温摄像仪的安装使用效率，降低了能源消耗，绿色环保。
Description
技术领域
本实用新型涉及摄像仪技术领域，具体是一种半导体制冷摄像仪及其半导体制冷装置。
背景技术
一般摄像机的工作温度上限基本为50℃。在工业现场如果环境温度超过50℃，一般摄像机将无法长期使用。通常在这种高温场合，普遍采用风冷和水冷的方式使摄像仪降温到正常的工作范围，使其能在高温场合长期工作。但是在一些水和气无法送达的场合，现场监控就成了难题。
半导体制冷是一种热泵，它的优点是没有滑动部件，应用在一些空间受到限制，可靠性要求高，无制冷剂污染的场合。是利用半导体材料的Peletier效应(一八三四年法国人珀尔帖发现当电流流经两个不同导体形成的接点时，接点处会产生放热和吸热现象，放热或吸热大小由电流的大小来决定。)
当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的。它是一种产生负热阻的制冷技术，其特点是无运动部件，可靠性也比较高。
为了解决一些常规制冷方式无法实施的高温环境中的视频监控难题，通过给摄像机防护罩嵌入半导体制冷片就可以通过电能在一些常规制冷方式无法实施的高温环境对摄像机进行降温，保证摄像机能够在正常的工作温度长期工作。目前没有发现同本实用新型类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种半导体制冷摄像仪及其半导体制冷装置。
本实用新型是通过以下技术方案实现的。
根据本实用新型的一个方面，提供了一种半导体制冷装置，包括散热片底板、 半导体制冷片、散热端散热片以及制冷端散热片，所述半导体制冷片安装于散热片底板上，其中，半导体制冷片的散热面与散热片底板紧密接触；所述散热端散热片安装于散热片底板的外侧面并与散热片底板紧密接触；所述制冷端散热片安装在半导体制冷片的制冷面并与半导体制冷片的制冷面紧密接触。
优选地，所述半导体制冷装置，还包括如下任一个或任多个部件：
-防护罩，所述散热片底板穿插在防护罩的一侧端端面上，所述半导体制冷片安装于散热片底板的内侧面，半导体制冷片的制冷面朝向防护罩内部；
-温控开关，所述温控开关与半导体制冷片相连接，用于控制半导体制冷片的开关；
-风扇和温控开关，所述风扇安装于防护罩内部，并与温控开关相连接，用于保证防护罩内空气对流温度均匀，所述温控开关与半导体制冷片相连接，用于控制半导体制冷片的开关。
优选地，所述散热片底板与防护罩之间密封连接。
优选地，所述防护罩整体为长方体结构，包括内层和外层，所述内层和外层之间填充有隔热材料。
优选地，所述半导体制冷片采用127电堆半导体制冷片。
优选地，所述散热端散热片和制冷端散热片为设有多页凹槽结构的长方体结构。
优选地，所述散热片底板为圆饼结构，散热片底板的中心区域为凸起的圆柱圈接头，所述圆柱圈接头上设有用于半导体制冷片的电源线走线的走线槽。
根据本实用新型的另一个方面，提供了一种半导体制冷摄像仪，包括摄像机以及上述半导体制冷装置，所述摄像机设置于半导体制冷装置的防护罩内部，所述防护罩的前端端面设有用于摄像机拍摄的透明视窗。
优选地，所述半导体制冷摄像仪，还包括底部安装板，所述底部安装板设置于防护罩内部的底面上，所述温控开关和/或摄像机安装于底部安装板上。
优选地，所述风扇安装于防护罩内部的后端。
本实用新型提供的半导体制冷摄像仪，其工作过程为：
由温控开关控制接通半导体制冷片电源，半导体制冷片开始工作。安装在防护罩内部后端的风扇用于防护罩内空气的对流保证温度的均匀。安装在防护罩内部底面上的温控开关用于控制半导体制冷片的通断，在节约能源的同时，保证摄像机工作在一个适宜的工作温度。摄像机安装在防护罩内部底部安装板上，用于拍摄图像并传输视频信号出去。
与现有技术相比，本实用新型具有以下技术特点：
1、具有半导体制冷片，可以通过电能对防护罩内腔制冷，使摄像机能在高温环境中正常工作；
2、具有内外两层防护罩结构，中间填充隔热材料以保证能效；
3、具有内外散热片提高半导体制冷片的散热和制冷效率；
4、具有温控开关在需要降温的温度启动制冷，在无需降温的温度停止制冷，节约能源；
5、具有风扇可以提高罩内空气对流提高制冷效率；
6、具有散热片底板可以方便安装半导体制冷片以及制冷端散热片和散热端散热片，同时散热片底板穿透内外防护罩对防护罩起密封作用。
本实用新型提供的半导体制冷摄像仪及其半导体制冷装置，通过用电能驱动半导体制冷，实现了在一些高温的工业和特殊场合视频监视的难题。尤其在某些风冷和水冷摄像仪无法实现的高温场合，例如炼焦行业的推焦和拦焦车这些在高温场合工作的移动车辆上面的监控。在移动车辆上面无法连接气源和和水源，只有通过电能使用本实用新型才能实现视频监控。另外在一些离水源和气源非常远的高温场合，避免的长距离的管线和在管线中水压和气压的能量损耗，使用本实用新型可以节约安装、使用和维护成本。
本实用新型不仅解决了移动车辆上在高温场合的视频监视问题，同时还在普通高温场合提高了高温摄像仪的安装使用效率，降低了能源消耗，绿色环保。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本实用新型侧视图；
图2为本实用新型前视图；
图3为本实用新型散热片底板结构示意图，图中：(a)为主视图，(b)为侧视图，(c)为后视图；
图4为本实用新型散热端散热片结构示意图，图中：(a)为主视图，(b)为俯视图；
图5为本实用新型制冷端散热片结构示意图，图中：(a)为主视图，(b)为 侧视图；
图6为本实用新型的隔热板结构示意图，图中：(a)为主视图，(b)为侧视图；
图7为本实用新型整体机构示意图，图中：(a)为主视图，(b)为侧视图；
图中：1为外壳上盖，2为制冷端散热片，3为防护罩内壳组件，4散热片底板，5为防护罩外壳组件，6为散热端散热片，7为防护罩前端盖，8为玻璃压板，9为视窗玻璃，10为视窗座，11为防护罩内壳前盖，12为防护罩外壳后盖，13为支管，14为防护罩内壳后盖，15为底部安装板，16为半导体制冷片，17为风扇，18为密封接头，19为接线排，20为温控开关，21为摄像机，22为隔热材料，23为隔热板，24为隔热塑料螺丝。
具体实施方式
下面对本实用新型的实施例作详细说明：本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
请同时参阅图1至图7。
实施例1
本实施例提供了一种半导体制冷装置，包括散热片底板、半导体制冷片、散热端散热片以及制冷端散热片，所述半导体制冷片安装于散热片底板上，其中，半导体制冷片的散热面与散热片底板紧密接触；所述散热端散热片安装于散热片底板的外侧面并与散热片底板紧密接触；所述制冷端散热片安装在半导体制冷片的制冷面并与半导体制冷片的制冷面紧密接触。
进一步地，所述半导体制冷装置，还包括如下任一个或任多个部件：
-防护罩，所述散热片底板穿插在防护罩的一侧端端面上，所述半导体制冷片安装于散热片底板的内侧面，半导体制冷片的制冷面朝向防护罩内部；
-温控开关，所述温控开关与半导体制冷片相连接，用于控制半导体制冷片的开关；
-风扇和温控开关，所述风扇安装于防护罩内部，并与温控开关相连接，用于保证防护罩内空气对流温度均匀，所述温控开关与半导体制冷片相连接，用于控制半导体制冷片的开关。
进一步地，所述散热片底板与防护罩之间密封连接。
进一步地，所述防护罩整体为长方体结构，包括内层和外层，所述内层和外层之间填充有隔热材料。
进一步地，所述半导体制冷片采用127电堆半导体制冷片。
进一步地，半导体制冷片的最大制冷量为56.5W，最大温差为65。C。
进一步地，所述散热端散热片和制冷端散热片为设有多页凹槽结构的长方体结构。
进一步地，所述散热片底板为圆饼结构，散热片底板的中心区域为凸起的圆柱圈接头，所述圆柱圈接头上设有用于半导体制冷片的电源线走线的走线槽。
实施例2
本实施例提供了一种半导体制冷摄像仪，包括摄像机以及实施例1提供的半导体制冷装置，所述摄像机设置于半导体制冷装置的防护罩内部，所述防护罩的前端端面设有用于摄像机拍摄的透明视窗。
进一步地，所述半导体制冷摄像仪，还包括底部安装板，所述底部安装板设置于防护罩内部的底面上，所述温控开关和/或摄像机安装于底部安装板上。
进一步地，所述风扇安装于防护罩内部的后端。
本实施例具体为：
如图1、2、7(a)和(b)所示，本实施例提供的半导体制冷摄像仪，半导体制冷片16安装在散热片底板4上，散热片底板4穿过摄像仪防护罩的侧面并安装在防护罩的侧面。散热板底板4位于的防护罩外部一侧安装了散热端散热片6，散热板底板4位于的防护罩内部一侧安装了半导体制冷片16和制冷端散热片2，制冷端散热片2通过隔热塑料螺丝24固定在散热板底板4上，隔热板23用于隔离冷端散热片2和散热端散热片6。外壳上盖1安装在防护罩外壳组件5顶部。防护罩前端盖7安装在防护罩外壳组件5的前部。防护罩外壳后盖12安装在防护罩外壳组件5的后部。密封接头18安装在防护罩外壳后盖12上。视窗玻璃9通过玻璃压板8压在视窗座10上。视窗座10固定在防护罩内壳前盖11上，外部加装防护罩前端盖7。防护罩内壳组件3通过螺丝固定在防护罩外壳组件5上。风扇17通过支管13安装在防护罩内壳后盖14上。隔热材料22填充在防护罩内壳组件3和防护罩外壳组件5之间。底部安装板15固定在防护罩内壳组件3的底部。温控开关20、摄像机21和接线排19固定在底部安装板15上面。
半导体制冷片，为127电堆半导体制冷片，最大制冷量56.5W，最大温差65℃。 为扁平状立方体结构，上部散热面和散热片安装在一起，下部制冷面也通过散热片安装在一起。
防护罩为长方体，分内外罩两层。两层之间填充有阻燃隔热材料。前端有圆形的观察窗。后端有进线孔。内防护罩底侧有摄像机安装板，且摄像机安装孔前后可调。
如图3(a)、(b)和(c)所示，散热片底板为圆饼结构中间为凸起的圆柱圈接头，圆柱圈上开了2个槽用于半导体制冷片电源线的走线。半导体制冷片安装在圆柱圈内部，散热端朝向散热片底座压紧安装包装散热端和散热片底座紧密接触以保证散热。制冷端散热片通过隔热的塑料螺丝固定在散热片底板上并压紧半导体制冷片的制冷端，制冷端散热片和散热端散热片通过隔热材料隔离。散热片底板安装在防护罩的侧面利于防止户外雨水进入，同时也保证散热端散热效果。
散热片底板为圆饼结构中间为凸起的圆柱圈接头，圆柱圈上开了2个槽用于半导体制冷片电源线的走线，散热片底板可以方便的安装散热片和制冷端和散热端散热片，同时穿透内外防护罩对防护罩起密封作用。
如图4(a)和(b)所示，散热端散热片为长方体带多页凹槽结构，总的散热面积为103840mm2。散热端散热片上设有安装孔，可以固定在散热片安装板上。
如图5(a)和(b)所示，制冷端散热片为长方体带多页凹槽结构，总的散热面积为33150mm2。
温控开关为圆柱型结构，固定在防护罩底部安装板上。
风扇为圆柱型结构，固定在防护罩的后端盖上。
摄像机为长方体结构，固定在防护罩底部安装板上，用于图像的拍摄。
以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。
Claims (10)
1.一种半导体制冷装置，其特征在于，包括散热片底板、半导体制冷片、散热端散热片以及制冷端散热片，所述半导体制冷片安装于散热片底板上，其中，半导体制冷片的散热面与散热片底板紧密接触；所述散热端散热片安装于散热片底板的外侧面并与散热片底板紧密接触；所述制冷端散热片安装在半导体制冷片的制冷面并与半导体制冷片的制冷面紧密接触。
2.根据权利要求1所述的半导体制冷装置，其特征在于，还包括如下任一个或任多个部件：
-防护罩，所述散热片底板穿插在防护罩的一侧端端面上，所述半导体制冷片安装于散热片底板的内侧面，半导体制冷片的制冷面朝向防护罩内部；
-温控开关，所述温控开关与半导体制冷片相连接；
-风扇和温控开关，所述风扇安装于防护罩内部，并与温控开关相连接，所述温控开关与半导体制冷片相连接。
3.根据权利要求2所述的半导体制冷装置，其特征在于，所述散热片底板与防护罩之间密封连接。
4.根据权利要求2所述的半导体制冷装置，其特征在于，所述防护罩整体为长方体结构，包括内层和外层，所述内层和外层之间填充有隔热材料。
5.根据权利要求1或2所述的半导体制冷装置，其特征在于，所述半导体制冷片采用127电堆半导体制冷片。
6.根据权利要求1或2所述的半导体制冷装置，其特征在于，所述散热端散热片和制冷端散热片为设有多页凹槽结构的长方体结构。
7.根据权利要求1或2所述的半导体制冷装置，其特征在于，所述散热片底板为圆饼结构，散热片底板的中心区域为凸起的圆柱圈接头，所述圆柱圈接头上设有用于半导体制冷片的电源线走线的走线槽。
8.一种半导体制冷摄像仪，其特征在于，包括摄像机以及权利要求2至7中任一项所述的半导体制冷装置，所述摄像机设置于半导体制冷装置的防护罩内部，所述防护罩的前端端面设有用于摄像机拍摄的透明视窗。
9.根据权利要求8所述的半导体制冷摄像仪，其特征在于，还包括底部安装板，所述底部安装板设置于防护罩内部的底面上，所述温控开关和／或摄像机设置于底部安 装板上。
10.根据权利要求8或9所述的半导体制冷摄像仪，其特征在于，所述风扇安装于防护罩内部的后端。
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| CN111399320A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-07-10 | 厦门大学 | 一种基于热电制冷的ccd相机制冷装置 |
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