CN208697488U - 一种手套箱温度控制系统 - Google Patents
一种手套箱温度控制系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN208697488U CN208697488U CN201821199849.6U CN201821199849U CN208697488U CN 208697488 U CN208697488 U CN 208697488U CN 201821199849 U CN201821199849 U CN 201821199849U CN 208697488 U CN208697488 U CN 208697488U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- glove box
- case
- temperature control
- control system
- refrigeration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种手套箱温度控制系统，该系统包括电源、控制器、温度传感器、制冷半导体、箱外散热片及散热风扇、箱内散热片及散热风扇。构成该系统的制冷模块采用制冷半导体，通过手套箱箱体钢板进行热量传导。该方法成本低廉，可靠性高，不需要对手套箱的结构进行改变，方便实施。该系统为手套箱内部的温度控制提供了新的方式。
Description
技术领域
本实用新型涉及手套箱设备改造技术领域，特别涉及一种手套箱后期加装温度控制系统。
背景技术
手套箱是将高纯惰性气体充入箱体内，并循环过滤掉其中的活性物质的实验室设备。也称真空手套箱、惰性气体保护箱等。主要功能在于对O2，H2O，有机气体等的清除。广泛应用于无水、无氧、无尘的超纯环境，如：锂离子电池及材料、半导体、超级电容、特种灯、激光焊接、钎焊、材料合成、OLED、MOCVD等。也包括生物方面的应用，如厌氧菌培养、细胞低氧培养等。
太阳能电池可以把光能直接转化为电能，太阳能电池的开发是利用太阳能最有效的途径之一。钙钛矿型薄膜太阳能电池，从2009年到2016年的7年间，光电转换效率便从3.8％跃升至22.1％，提高了接近6倍。钙钛矿太阳能电池的转换效率进步如此之大，而且比传统的硅电池更便宜、更易生产，《科学》(Science)期刊把它评为2013年的10大科学突破之一。钙钛矿太阳能电池的制备过程主要采用溶液湿法过程，由于其成本低廉，制备简便的特点引起了人们的广泛关注。溶液成膜主要在惰性气氛下进行，惰性气氛主要依靠手套箱实现，但是成膜温度对薄膜的成膜质量至关重要，通过后期加装温控装置实现手套箱的恒温制备是提高薄膜质量和器件性能的主要途径之一。
目前，手套箱的温控方式主要是通过箱体内的小型空调实现。首先，箱体内高浓度的溶剂和腐蚀性气体会破坏空调的控制系统和铜铝换热器系统；其次，其成本较高，制冷剂管路和电源线穿过箱体，随着使用时间延长存在漏气风险；再次，箱体后部的压缩机震动对薄膜制备环境会产生一定影响；最后，空调压缩机制热效果较差，需要结合辅热功能，耗能较大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，对以上传统温控设备存在的问题，提供一种手套箱温度控制系统，能够提高手套箱温度控制系统的稳定性和可靠性。
本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：一种手套箱温度控制系统，包括：电源、温度控制器、温度传感器、制冷半导体、箱外散热装置、箱内散热装置；电源为各装置供电，温度传感器、制冷半导体、箱外散热装置分别与温度控制器连接；制冷半导体平铺在手套箱上表面，箱外散热装置贴在制冷半导体上表面；温度控制器改变制冷半导体电极方向实现冷热端交换，温度达到上限制冷半导体电极正向接通实现制冷，温度达到下限半导体电极反向接通实现制热。
优选的，制冷半导体底面通过导热胶与手套箱顶部的不锈钢板接触。
优选的，箱外散热装置包括箱外散热片及散热风扇，制冷半导体上表面贴在散热片上，通过散热风扇冷却，散热风扇与温度控制器连接，箱外散热片与散热风扇尺寸匹配。
优选的，箱内散热装置包括箱内散热片及散热风扇，箱内散热片安装在制冷半导体另一面的对应位置，散热风扇与箱内电源连接，在手套箱内部增强热交换。
具体的，散热片为散热铝合金片。
优选的，电源为220V交流转12-24V直流变压器，功率为700-2000W。
优选的，温度传感器探头通过导热胶固定于手套箱后部钢板。
优选的，温度控制器实现0～40摄氏度范围内的温度设置，并且控制温度波动为0.5～10度范围内可调。
优选的，制冷半导体通过12块并联的联接方式和3×4阵列的安装方式实现阵列。
具体的，制冷半导体型号为12710。
优选的，制冷半导体安装在手套箱循环管道出风口附近。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
(1)该系统不需要将结构复杂的空调蒸发箱和控制电路放置于手套箱内部，减少了箱内溶剂对系统的腐蚀作用。
(2)不需要从手套箱箱体上开孔，贯穿制冷剂管道，降低了手套箱漏气的风险。
(3)结构简单实用，可以在不改变手套箱基本结构的条件下进行安装，安装过程简单，模块化设置，故障率低。
(4)只存在做平衡圆周运动的冷却风扇，相比压缩机制冷系统的震动小。
(5)半导体制热效率相比压缩机制冷效率高，温度调节效果好。
附图说明
图1是实施例温控系统运行逻辑图。
图2是实施例温度控制系统安装示意图。
图3是实施例制冷半导体阵列布置示意图。
图4是实施例温控系统连接示意图。
图5是实施例系统散热结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1
一种手套箱温度控制系统，包括：电源、温度控制器、温度传感器、制冷半导体、箱外散热片及散热风扇、箱内散热片及散热风扇。
其中，所述电源为220V交流转12-24V直流变压器，功率为700-2000W。
所述温度控制器(SM5-LCD)可以实现0～40摄氏度范围内的温度设置，并且控制温度波动为0.5～10度范围内可调，温度调控通过制冷半导体实现，改变电极方向可以实现冷热端交换。温度达到上限制冷半导体电极正向接通实现制冷，温度达到下限半导体电极反向接通实现制热。
所述制冷半导体型号为12710，通过12块并联的联接方式，和3×4阵列的安装方式实现阵列。由1个或多个直流电源并联进行供电。制冷半导体下端与手套箱钢板直接接触，通过箱体进行热量传导，并加装散热风扇实现气体的强制对流。
所述箱体外散热片与散热风扇尺寸匹配，功率为50-200W；箱体内散热风扇功率10W。制冷半导体与手套箱箱体顶部通过导热胶和螺丝进行连接，在制冷半导体正下方的箱体内壁使用螺丝和导热胶连接散热片和风扇。制冷半导体平铺在手套箱上表面。制冷半导体正接的时候底面为制冷面，制冷面贴在手套箱上表面，制冷半导体上表面贴在散热铝合金片上，通过散热风扇冷却，如图5所示。
所述系统按照如图1所示指令进行判断进行执行。系统安装示意图如图2所示。系统连接示意图如图4所示。
上述系统的工作原理：
通过温度传感器得到手套箱外壁温度信息，并判断是否在允许的温度范围内。如果测试温度超出设定温度上限，则正向接通制冷二极管阵列电极和散热风扇(温度控制器和外部继电器共同实现)，二极管下端通过导热胶与手套箱顶部的不锈钢板接触，实现热传导，其下部对应位置安装铝合金散热片以及散热风扇，在手套箱内部增强热交换。温度传感器的测试温度低于设定温度下限，制冷二极管冷热面翻转，下端制热，通过手套箱钢板的热传导，实现手套箱的制热功能。箱内散热风扇与箱内电源连接，箱内的风扇不受温度控制器控制，需要时一直是运行状态。
首先，安装制冷半导体和外部散热设备，应靠近手套箱循环管道出风口，做好冷热端隔热处理(手套箱顶部钢板有4mm厚的保温棉)。将半导体正负极并联后接入控制器，散热风扇并联后接入温度控制器。并联电源箱，将低压直流输出端接入控制器。温度传感器探头通过导热胶固定于手套箱后部钢板，传感器接入控制器，实现系统搭建。
总线输入电压为230V，电流4.7A时，手套箱顶板温度可以低至14摄氏度。环境温度为30摄氏度时，30分钟左右可以将手套箱内温度降低到26摄氏度。环境温度为14摄氏度时，40分钟左右可以将手套箱内温度提高至25摄氏度。
可以通过温度控制器实现温度变化区间，实现箱内恒温范围为10-40摄氏度，波动范围为0.5-10度。制冷时，35摄氏度降低到26摄氏度时间不超过60分钟；制热时，14摄氏度提高到25摄氏度需要时间不超过40分钟。
系统噪音控制在45dB以下。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种手套箱温度控制系统，其特征在于，包括：电源、温度控制器、温度传感器、制冷半导体、箱外散热装置、箱内散热装置；电源为各装置供电，温度传感器、制冷半导体、箱外散热装置分别与温度控制器连接；制冷半导体平铺在手套箱上表面，箱外散热装置贴在制冷半导体上表面，箱内散热装置安装在制冷半导体另一面的对应位置；温度控制器改变制冷半导体电极方向实现冷热端交换，温度达到上限制冷半导体电极正向接通实现制冷，温度达到下限半导体电极反向接通实现制热。
2.根据权利要求1所述的手套箱温度控制系统，其特征在于，制冷半导体底面通过导热胶与手套箱顶部的不锈钢板接触。
3.根据权利要求1所述的手套箱温度控制系统，其特征在于，箱外散热装置包括箱外散热片及散热风扇，制冷半导体上表面贴在散热片上，通过散热风扇冷却，散热风扇与温度控制器连接，箱外散热片与散热风扇尺寸匹配。
4.根据权利要求1所述的手套箱温度控制系统，其特征在于，箱内散热装置包括箱内散热片及散热风扇，箱内散热片安装在制冷半导体另一面的对应位置，散热风扇与箱内电源连接，在手套箱内部增强热交换。
5.根据权利要求3或4所述的手套箱温度控制系统，其特征在于，散热片为散热铝合金片。
6.根据权利要求1所述的手套箱温度控制系统，其特征在于，温度传感器探头通过导热胶固定于手套箱后部钢板。
7.根据权利要求1所述的手套箱温度控制系统，其特征在于，温度控制器实现0～40摄氏度范围内的温度设置，并且控制温度波动为0.5～10度范围内可调。
8.根据权利要求1所述的手套箱温度控制系统，其特征在于，制冷半导体通过12块并联的联接方式和3×4阵列的安装方式实现阵列。
9.根据权利要求1所述的手套箱温度控制系统，其特征在于，制冷半导体型号为12710。
10.根据权利要求1所述的手套箱温度控制系统，其特征在于，制冷半导体安装在手套箱循环管道出风口附近。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821199849.6U CN208697488U (zh) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | 一种手套箱温度控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821199849.6U CN208697488U (zh) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | 一种手套箱温度控制系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN208697488U true CN208697488U (zh) | 2019-04-05 |
Family
ID=65940609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201821199849.6U Active CN208697488U (zh) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | 一种手套箱温度控制系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN208697488U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110333180A (zh) * | 2019-07-02 | 2019-10-15 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 高温熔盐环境模拟装置及方法 |
| CN110843347A (zh) * | 2019-10-21 | 2020-02-28 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 手套箱 |
| CN112171056A (zh) * | 2020-08-14 | 2021-01-05 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种oled激光封装装置 |
| CN114146278A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-03-08 | 中国人民解放军西部战区总医院 | 一种适用于不同气管套管接口可自动控温吸痰的人工鼻 |
-
2018
- 2018-07-27 CN CN201821199849.6U patent/CN208697488U/zh active Active
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110333180A (zh) * | 2019-07-02 | 2019-10-15 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 高温熔盐环境模拟装置及方法 |
| CN110843347A (zh) * | 2019-10-21 | 2020-02-28 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 手套箱 |
| CN112171056A (zh) * | 2020-08-14 | 2021-01-05 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种oled激光封装装置 |
| CN114146278A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-03-08 | 中国人民解放军西部战区总医院 | 一种适用于不同气管套管接口可自动控温吸痰的人工鼻 |
| CN114146278B (zh) * | 2021-11-23 | 2024-06-04 | 中国人民解放军西部战区总医院 | 一种适用于不同气管套管接口可自动控温吸痰的人工鼻 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN208697488U (zh) | 一种手套箱温度控制系统 | |
| US20020121298A1 (en) | Combined solar electric power and liquid heat transfer collector panel | |
| WO2009089667A1 (fr) | Régulateur thermique à énergie solaire pour automobile | |
| CN106486719A (zh) | 一种基于半导体制冷片的动力电池热管理系统 | |
| CN105714878B (zh) | 一种太阳能半导体制冷式集水器 | |
| CN110120568B (zh) | 一种低能耗利用温差发电的动力电池散热保温系统及应用 | |
| CN201075884Y (zh) | 一种散热装置及一种电子设备机箱 | |
| GB2517786A (en) | Solar thermal cogeneration device embedded in a sunshade | |
| CN101319808A (zh) | 一种利用土壤进行换热的太阳能半导体水冷空调系统 | |
| CN107023912B (zh) | 光伏半导体制冷的空调器及光伏空调器供能方法与装置 | |
| CN208920679U (zh) | 一种太阳能冷凝水辅助制冷式便携冰箱 | |
| CN207797291U (zh) | 微型室内制冷制热温度调节器 | |
| CN201672736U (zh) | 一种利用温差发电的太阳能热水器 | |
| CN207040104U (zh) | 一种具有双热电制冷模组的温控箱 | |
| CN205647426U (zh) | 光热冷热互补换热装置 | |
| CN202261069U (zh) | 一种基于半导体制冷的逆变器散热系统 | |
| CN211606484U (zh) | 一种聚光光伏设备用高效散热器 | |
| CN206268861U (zh) | 一种便携式照明装置 | |
| CN201173582Y (zh) | 节能型电热风扇 | |
| JPH0566065A (ja) | ソーラーヒートポンプ暖冷房給湯機 | |
| CN106723773A (zh) | 一种基于半导体制冷片的遮阳伞 | |
| CN208400998U (zh) | 锂电池组的恒温调节装置 | |
| CN209208531U (zh) | 一种汽车电池组集成降温系统 | |
| CN208476059U (zh) | 一种温差发电驱动冷却流体的热电耦合散热器 | |
| CN214746570U (zh) | 复合储能型光伏热电冷暖箱 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Li Wenzhe Inventor after: Fan Jiandong Inventor after: Sheng Yeming Inventor after: Mai Yaohua Inventor before: Li Wenzhe Inventor before: Fan Jiandong Inventor before: Mai Yaohua |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information |