一种半导体制冷温控箱的制作方法

本实用新型涉及便携式智能温控领域，具体地说是一种半导体制冷温控箱。

背景技术：

随着微电子技术的不断发展，小型化甚至微型化成为各种设备的发展潮流与方向。对于航天、军事、医疗、生物制品、车载等特殊有限空间的独特需求，往往需要对少量甚至微量的物料进行精确的存储。因此，半导体制冷温控箱就应运而生。

现有的温控箱主要以压缩机与制冷剂制冷，氟利昂制冷剂破环臭氧层同时压缩机体积大，并且安放位置必须平稳才能保证温控箱正常工作。即使新型的制冷剂逐渐投入使用，但有温室效应，对环境产生破坏作用。压缩机的存在使温控箱的体积受到限制并且噪声大，因此现有的温控箱的体积与工作环境都有特殊要求，不便于对少量物料进行精确灵活控制，同时不满足于有限空间工作的需求。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种以半导体制冷技术的智能温控箱。其主要以半导体制冷片为核心制冷元件，半导体制冷片无机械运动，结构简单、无磨损、寿命长、无噪声，不需要制冷剂，对环保无污染、体积小、重量轻、热惯性小，制冷迅速并且在超重或失重，水平、垂直或与地面成任何角度，都能正常工作。因此可以满足于航天、医疗，车载等的有限空间的需求。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种半导体制冷温控箱，包括壳体、保温门、半导体制冷片5、温度传感器和电源，所述半导体制冷片5对称嵌于壳体侧内壁，半导体制冷片5的热端设置第一水冷头，第一冷水头通过水管连接水泵，水泵的另一端通过水管连接循环水箱2的进水口，循环水箱2的出水口通过水管连接风冷散热器1，风冷散热器1的另一端通过水管连接到半导体制冷片5上设置的第二水冷头上，形成循环回路；

所述温度传感器设置于壳体内部，且连接微处理器，采集温控箱内部温度后发送到微处理器；

所述微处理器连接温度控制模块，接收微处理器发送的温控命令；

所述温度控制模块连接所述半导体制冷片，对其进行温度控制。

所述壳体包括内胆和保温外壳，所述内胆与保温外壳之间设有间隙，用发泡剂填充。

所述内胆为导热铝板，且半导体制冷片5所嵌的侧内胆壁为翅片形散热铝板。

所述保温外壳为亚克力板。

所述保温门由内到外依次包括门内板6、保温层支撑框7和门外板8；门内板6与门外板8之前用发泡剂填充。

所述门内板6内嵌有扰流风扇9，并设置风扇保护罩10。

在门内板6与内胆的相对位置设置磁铁，且在门内板6的四周边沿设置密封条。

在所述门外板8外侧设置门把手11。

所述风冷散热器1两端设置进水口和出水口，内部迂回设置盘旋结构的管路。

本实用新型具有以下有益效果及优点：

1.采用半导体制冷技术，具有使用周期长、体积小、无污染、无噪音、可靠性高、易于高精度恒温控制及热惯性小等优点，成为各种制冷箱的优良冷源，是一种环保型的新兴制冷方法。

2.采用水冷散热与风冷散热相结合的方式，通过水泵和冷却水管不断的将热量带走，风扇不停给循环水降温以加速散热。水冷散热方式是所有散热方式中散热效率最高的一个，水冷散热的热交换系数比自然对流大100-1000倍，温控箱半导体片热端采用迂回设置盘旋结构的管路，既提高了散热效率又减小散热器的面积。

3.采用扰动风扇，提高了温控箱内空气之间的热交换率，由此在内胆一定距离的三维空间区域形成一个恒温控制区。

附图说明

图1是本实用新型的硬件结构连接图；

图2是本实用新型的保温门结构图；

图3是本实用新型的温控箱的外壳图；

其中1为风冷散热器、2为循环水箱、3为水泵、4为水冷头、5为半导体制冷片、6为门内板、7为保温层支撑框、8为门外板、9为扰流风扇、10为风扇保护罩、11为门把手、12为铝板钣金折弯、13为控制面板、14为温控箱侧板、15为温控箱底板。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

如图1所示为硬件结构连接图。

两片半导体制冷片5分别贴于温控箱体的左右对称内壁，两片半导体制冷片5的热端设置水冷头4。电源设置于温控箱腔体中。温度传感器固定在温控箱中央。电源给温度控制模块供电，温度传感器的数据接口与微处理器数据接口相连，温度控制模块的加电控制接口与微处理器的控制口通过导线连接，半导体制冷片5的加电控制口与温度控制模块的加电控制接口通过导线连接。

主要对半导体制冷片5热端散热的功能，将两风扇用螺钉固定在风冷散热器1上，对水循环散热，风冷散热器1一端通过水管与循环水箱2相连，水泵3通过水冷头4与半导体制冷片5的热端接触。风冷散热器1的另一端通过水管和水冷头4组成循环系统。水泵3不断把水从风冷散热器1中抽出，通过水管流入循环水箱2，然后在循环水箱2另一个口出来，通过水管流过水冷头4，在流回到风冷散热器1中。不断循环，把热量从半导体制冷片5的热端带走。

将风冷散热排1用螺钉固定在温控箱的内胆及保温壳模块的后壁，内胆壁采用导热系数较大的铝板，保温壳采用导热系数小的压克力板，内胆与保温壳之间通过螺纹固定，两者之间留有缝隙，并填充发泡剂以绝热。

如图2所示为本实用新型的保温门结构图。

温控箱保温门是保证储藏室密闭空间的一道重要屏障，保温门的保温绝热效果直接影响到储藏室的温度保持。保温门应当有良好的密封性且轻便。为此会在门内板6贴硅胶密封条，并且在门内板6内侧以及内胆保温壳前板相对位置安装门磁，储藏室就是依靠门磁吸力配合硅胶条密封。为了增强门的保温性，在门内板6与门外板8之间留有高度26mm保温层支撑框7，再利用发泡剂填充门内外板之间的空间，整个门的绝热性就会大幅提升。门内外板之间的距离恰好可以允许扰流风扇9的正常运行，因此可以将扰流风扇9嵌入门内，外侧安装风扇保护罩10防止扇叶伤人等事故。

如图3所示为本实用新型的温控箱外壳结构图。

温控箱的外壳应有一定的力学性能，同时还应该美观轻质。为此，选用8mm厚的铝板作为温控箱的外壳。整个温控箱前、后、上三个表面拟采用易加工的铝板折弯加工，刚度得到了保证且方便装配。在钣金折弯件前侧留有安装门的空间，后侧留有散热风扇排风口。温控箱侧板14和温控箱底板15均开有散热通风槽，在温控箱左右侧板14开有嵌入式把手安装槽。控制面板13由钣金折弯12所得，控制面板13包含液晶显示屏和调温按键以及状态指示灯。