一种温控系统的制作方法

本发明涉及一种温控系统，主要涉及温控设备领域。

背景技术：

随着能源的短缺及人们不断提高的环境保护意识，特别是全球变暖问题，半导体温差发电技术以及各种优点引起了人们的高度关注。在当下社会技术日新月异的发展，温差发电技术得到了较大的提高。温差发电原理，顾名思义就是利用温度差来产生电压和电流。根据塞贝克效应原理，当两种材料的塞贝克系数不随温度的变化而变化时，温差发电的电势差大小与温差的大小呈线性变化，即温差越大，电压越大。温差发电就是利用塞贝克效应采用半导体组件将热能转化为电能。半导体组件主要由n型半导体和p型半导体串联而成，当半导体组件将两者相结端与高温热源相连，非结端与低温冷源相连，将半导体组件连接至外电路就会产生电压。

目前大多数温度控制系统基本上都是基于温度检测模块和单片机控制系统对温度进行控制，系统复杂，电路繁杂，价格昂贵，技术要求高，维修成本高，测量范围窄，并且还易受到外界因素的干扰。

技术实现要素：

针对以上现有技术的不足，本发明提出一种温控系统装置，结构简单，成本低，调控范围广，控制精度高，电能消耗少。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：包括温差发电片、电磁铁和衔铁；所述温差发电片的热端置于待检测处，所述温差发电片与所述电磁铁闭合连通，所述电磁铁对准衔铁的主动端设置，所述衔铁从动端绝缘设有与外接电路连接控制元件，待检测处温度达到设定温度时，温差发电片对电磁铁供应的电流产生磁力能够吸引衔铁滑移，衔铁的从动端一同滑移使外接电路连接的控制元件开关开合或调节。

本发明的技术原理如下：

外接控制元件连接外接电路，用于控制外接电路的断开或调节；

待检测处温度升高之后温差发电片的热端和冷端形成温差，进而产生电势差，温差发电片直接与电磁铁闭合连通，电流流经电磁铁，电磁铁将产生磁力，温差越大，电流越大，磁力也越大，磁力大小随电流大小呈正比变化。

电磁铁对准衔铁的主动端，衔铁的主动端设有铁块，产生磁力的铁块将被吸引带动，相应的衔铁的从动端也将移动，衔铁的从动端设有外接控制元件，因此衔铁移动将直接反馈至外接控制元件上，即实现对外接控制元件的操作，进而控制外接电路。

本发明的有益效果如下：

通过温差发电片对温度的感应进而对外接电路进行控制，结构简单，成本低，调控范围广，控制精度高，电能消耗少。

进一步，所述控制元件为外接变阻器，电磁铁结合前述的弹簧，将使衔铁实现无极运动，即衔铁未被电磁铁吸引而静止不动，其可以随着温度检测处的温度变化而实时移动，不断调整外接变阻器在外电路中的接入电阻，实现对外接电路电流的无极调节，进而控制外接电路的输出功率，维持检测处温度恒定。

进一步，所述控制元件为触点开关，当前述温差发电片的温差达到设定值，将产生足够的电流，使得电磁铁产生足够的磁力将衔铁吸引，带动衔铁的被动端从触点开关的一极拨动至另一极，进而实现对电路通断的控制。

进一步，还包括导向杆，所述衔铁的中部滑动配合于导向杆，所述导向杆外套有弹簧，所述弹簧支撑所述衔铁，使衔铁从动端的触点开关维持常闭状态，通过弹簧，使常闭时更加稳定，同时又有利于常闭状态中断后的恢复。

进一步，还包括与所述电磁铁串联的电流表，便于实时观察电路的电流值。

进一步，还包括与所述电磁铁串联的滑动变阻器，便于通过滑动变阻器控制电流值，表征所检测处温度的大小。温差发电片冷热端温度差为定值，输出的电势差也为定值。由于所检测区域可以设定不同温度值，所以温差发电片产生的电势差不一样，在滑动变阻器上通过滑动在滑杆上的滑片调节低阻型电阻在电路中的接入长度，控制电流表的值为设定值，滑片所处位置来表征所检测处温度的大小。

进一步，还包括有真空热管系统，所述真空热管系统包括真空热管、毛细芯、均热板和保温板，所述真空热管内置有所述毛细芯，所述真空热管包括有冷凝段和蒸发段，所述蒸发段部分通过所述均热板与所述温差发电片的冷端固定，所述蒸发段与温差发电片不连接的部分包裹有所述保温板。真空热管的蒸发段吸收热量后，蒸发段内的毛细芯中的液态工质蒸发成气态，气态工质在微小的压差下上升到热管上端即冷凝段向外界放出热量，气态工质凝结为液态。液态工质在重力的作用下，沿热管内壁返回到蒸发段，充满毛细芯并在毛细芯内均匀分布。液态工质在蒸发段再次受热汽化，如此循环往复，带走温差发电片冷端热量，维持冷端温度恒定。

进一步，所述冷凝段设有带肋散热片，通过带肋散热片可以提高冷凝段的散热效果，以保证温差发电片产生持续、稳定的电流，提高温控系统的控制精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的其中一幅，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1的示意图；

图2为本发明实施例1的真空热管散热系统的示意图；

图3为图2的a-a剖示图；

图4为本发明实施例2的示意图。

其中，1-待检测处，2-真空热管散热系统，3-电流表，4-电磁铁，5-衔铁，6-弹簧，7-导向杆，8-控制元件，9-温差发电片，10-滑动变阻器，11-外接电路，12-真空热管，13-带肋散热片，14-冷凝段，15-蒸发段，16-毛细芯，17-均热板，18-保温板。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明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的较佳实施例，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。

实施例1

如图1-图3所示，本发明实施例包括温差发电片9、电磁铁4、衔铁5和真空热管散热系统2。

所述温差发电片9的热端置于待检测处1，冷端通过真空热管系统2散热，所述温差发电片9与所述电磁铁4闭合连通，所述电磁铁4对准衔铁5的主动端设置，所述衔铁5的从动端绝缘设有与外接电路连接的控制元件8，该控制元件8为常闭的触点开关，即触点开关通过绝缘胶固定在衔铁5的从动端，温差发电片9的热端感应到待检测处温度达到设定温度时，温差发电片对电磁铁供应的电流产生磁力能够吸引衔铁滑移，衔铁的从动端一同滑移使外接电路连接的控制元件开关开合或调节。

还包括导向杆7，所述衔铁5的中部滑动配合于导向杆7上，所述导向杆7外套有弹簧6，所述弹簧6支撑所述衔铁5，使衔铁5的从动端的触点开关维持常闭状态。

还包括与所述电磁铁4串联的电流表3和与所述电磁铁4串联的滑动变阻器10，通过滑动变阻器10控制电路中电流为恒值，保证温差发电片9输入电磁铁4内的电流为恒值，吸引衔铁的磁力为定值，以便控制检测处设定的任一温度。由于待检测设定的温度不一样，所以温差发电片9产生的电势差不一样，通过操作滑动变阻器10的滑片调节低阻型电阻在电路中的接入长度，控制电流表3的值为设定值，滑片所处位置来表征温度的值。

还包括有真空热管系统2，所述真空热管系统包括真空热管12、毛细芯16、均热板17和保温板18，所述真空热管内置有所述毛细芯16，所述真空热管12包括有冷凝段14和蒸发段15，所述蒸发段部分通过所述均热板与所述温差发电片的冷端固定，所述蒸发段与温差发电片不连接的部分包裹有所述保温板，将温差发电片9的热端设置于检测处，冷端通过真空热管系统维持恒温。真空热管的蒸发段吸收热量后，蒸发段内的毛细芯中的液态工质蒸发成气态，气态工质在微小的压差下上升到热管上端即冷凝段，冷凝段设有若干带肋散热片16，通过带肋散热片快速向外界放出热量，气态工质凝结为液态。液态工质在重力的作用下，沿热管内壁返回到蒸发段，充满毛细芯并在毛细芯内均匀分布。液态工质在蒸发段再次受热汽化，如此循环往复，连续不断的将热量由蒸发段传向冷凝段

温差发电片冷热端温度差在变化，输出的电势差也变化，不同的电势差作用于电磁铁。一旦电磁铁系统设定，其产生磁力吸引衔铁运动的最小电流就确定。为了保证本发明温控系统能够控制所设定的任一温度，在温差发电片组与电磁铁之间的电路中设置有滑动变阻器和电流表。主要原因是：由于半导体温差发电片在不同的温差下所产生的电势差不一样，在回路中的电流也不一样。假设回路中的电流按高温差下的电流来设置，本发明对低温差下的控制起不到作用；假设回路中的电流按低温差下的电流来设置，本发明所检测的区域还没达到所设定的温度，外接电路就已经中断。因此设定线路中的电流为恒值，通过滑动变阻器调整低阻型电阻在线路中的接入长度，将所待检测处的任选的任一温度而在回路中产生的电流全部调节为设定的值，并通过电流表显示。滑动变阻器的电阻接入电路中的长度越长，半导体温差发电片组冷热端的温差就越大，因此滑片所处的位置就可以表征所检测处的温度。所以不论待检测处温度设定值为何值，调节电磁铁系统回路中的电流都为定值，经过电磁铁的电流也为定值，电磁铁产生的磁力也为定值。当待检测处的温度高于设置温度，经过电磁铁的电流增大，吸引衔铁顺着导向杆下移，弹簧被压缩。与衔铁绝缘连接的触点开关动触片下移，与静触片分离，外接电路断开。当待检测处的温度低于设置温度，经过电磁铁的电流减小，在弹簧回复力的作用下，衔铁顺着导向杆上移。带动触点开关的动触片上移，与静触片连通，外接电路连通。整个过程实现了温度的控制调节，结构简单，成本低，调控范围广，控制精度高，电能消耗少的技术效果。

本实施例可应用于检测温度达到设定值需要断开加热电路的装置上，比如热水壶，将温差发热片设置于热水壶的侧壁，外接电路即为热水壶的加热电路，通过触点开关控制，温度升高到设定值，断开电路，停止加热。

实施例2

如图4所示，相比实施例1中的技术方案，本实施例中将实施例1中的触点开关换成外接变阻器，具体为外接电路的滑动变阻器，本实施例适用于需要根据检测温度达到对外接电路做出实时相应反馈的系统，比如供暖系统或者热水器恒温控制系统，温差发热片检测到待检测温度之后，实时反馈给外接电路，外接电路做出功率的调整，进而达到恒温的效果。当然，根据本领域技术人员可以得知的，本技术方案中的外接电元器件不仅仅只有触点开关或者外接滑动变阻器，还可以是其他需要根据温度检测反馈的系统，同样可以适用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。