温度控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及温度控制技术领域，特别是涉及一种温度控制系统。
【背景技术】
[0002]各个领域均存在温度控制的问题，而且很多领域对温度控制的精度和效率有较高的要求。传统的温度控制方法是在系统中设置各种温度控制器，基于温度控制器的监测结果，通过控制热效应产生电路的导通/闭合或者通过控制冷却装置对系统温度进行调节来达到温度控制的目的。
[0003]由于系统内的热量的传递往往滞后于热量的生成，热平衡态间的转化需要较长的时间，且信息采样通常有一定的时间间隔，因此很难实现对受控对象全时段的精确控制。在很多情况下，系统中仅有单向温度调控机制(如只有加热机制而没有冷却机制)，温度控制器本身的调节能力有限，难以满足受控对象在极限情况下的温控要求。另外，在某些情况下，受控对象的能量波动剧烈，易出现热扰动瞬时超出温度控制器的可控范围的情况，造成稳定性不足。
【实用新型内容】
[0004]鉴于现有技术的现状，本实用新型的目的在于提供一种温度控制系统，提高了温度控制的精度、效率及稳定性。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]一种温度控制系统，包括相变储热装置、散热装置、冷却装置和温度监控装置；
[0007]所述相变储热装置连接热源与所述散热装置，所述相变储热装置能够与所述热源、所述散热装置进行热量交换；所述冷却装置适用于冷却所述散热装置，所述温度监控装置被配置以监控所述散热装置的温度并联动控制所述冷却装置的工作状态。
[0008]在其中一个实施例中，所述相变储热装置包括基体和设置在所述基体上的多个微结构；
[0009]多个所述微结构呈均匀分布或非均匀分布；且多个所述微结构内均装填有无机或有机相变储热材料。
[0010]在其中一个实施例中，所述微结构为微槽或微孔。
[0011]在其中一个实施例中，所述相变储热材料为熔点固定的水合盐或有机聚合物；
[0012]所述相变储热材料的熔点置于所述温度控制系统的温度控制范围内。
[0013]在其中一个实施例中，所述基体为金属、石墨或陶瓷。
[0014]在其中一个实施例中，所述相变储热装置还包括密封板，所述密封板设置在所述微结构的开口端，且所述密封板覆盖所述基体，与所述基体密封连接。
[0015]在其中一个实施例中，所述相变储热装置与所述热源之间设置有适用于连接所述相变储热装置和所述热源的导热材料。
[0016]在其中一个实施例中，所述相变储热装置与所述散热装置一体成型。
[0017]在其中一个实施例中，所述热源外置于所述相变储热装置或所述热源内嵌于所述相变储热装置；
[0018]所述热源外置于所述相变储热装置时，所述相变储热装置设置在所述散热装置与所述热源之间。
[0019]在其中一个实施例中，所述冷却装置为气冷装置或液冷装置；所述散热装置包括多个散热翅片或散热管。
[0020]本实用新型的有益效果是:
[0021]本实用新型的温度控制系统，通过散热装置与相变储热装置的结合使用进行热量交换，不仅能够有效地控制散热装置的散热功率，而且能够充分利用相变储热装置的热量缓冲和温度快速调节的功能，由于相变储热装置以快速传热为基础实现恒温高效的吸热或放热，使得可控热功率范围显著加宽，易于实现精确的温度控制，提高了温度控制的精度、效率及稳定性。
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型的温度控制系统一实施例的示意图；
[0023]图2为本实用新型的温度控制系统另一实施例的示意图；
[0024]图3为传统的温度控制系统的发热功率-温度曲线图；
[0025]图4为本实用新型的温度控制系统的发热功率-温度曲线图。
【具体实施方式】
[0026]为了使本实用新型的技术方案更加清楚，以下结合附图，对本实用新型的温度控制系统作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型并不用于限定本实用新型。
[0027]参见图1和图2所示，本实用新型的温度控制系统包括热源1、相变储热装置2、散热装置3、冷却装置4和温度监控装置5，可以应用于对设备、器件或材料等有温度控制要求的各种领域，尤其适用于各种复杂机电系统的温度控制。其中，相变储热装置2连接热源I与散热装置3，相变储热装置2能够与热源1、散热装置3进行热量交换。且相变储热装置2与散热装置3紧密接触，这样将散热装置3与相变储热装置2紧密的结合在一起，不仅能够有效地控制散热装置3的散热功率，而且能够充分利用相变储热装置2的热量缓冲和温度快速调节的功能，易于实现精确的温度控制，提高了温度控制的精度、效率及稳定性。
[0028]根据具体的实施环境，热源I作为受控对象可以外置于相变储热装置2，也可以内嵌于相变储热装置2，进一步提高了热源I与相变储热装置2之间的换热效率，使得温度控制更加精确。较优地，热源I与相变储热装置2之间设置有起连接作用的导热材料(如高热导率胶等)，该导热材料将热源I与相变储热装置连接在一起。本实施例中，导热材料优选为热硅胶等具有高热导率的材料，这样可以提高热源与相变储热装置之间的换热效率。
[0029]本实施例中，散热装置3包括多个散热翅片8或散热管等。散热装置3可以采用焊接、装配连接或粘接等方式连接至相变储热装置2。优选地，相变储热装置2与散热装置3 —体成型。这样简化了加工与装配的工序，同时，由于相变储热装置与散热装置的紧密结合，可以提高温度控制的精度。
[0030]冷却装置4可以是各种气冷装置(如风扇等)或液冷装置(如液体冷却管等)，适用于在散热装置3处形成强制对流以冷却散热装置4。温度监控装置5可以采用温度控制器等，温度监控装置5被配置以监测散热装置3的温度并联动控制冷却装置4的工作状态。即温度监控装置5的传感器设置在散热装置处，当温度监控装置5监测到的温度较高时，增大冷却装置4运行功率以强化散热。当温度监控装置5监测到的温度较低时，关闭冷却装置或减小冷却装置的运行功率以减小散热。
[0031]作为一种可实施方式，相变储热装置2包括基体6、设置在基体6上的多个微结构7和密封板。其中，基体6优选为具有高热导率的金属(如铜、银、铁、铝、合金或不锈钢等)、陶瓷(如氮化铝陶瓷等)或石墨等，从而提高相变储热装置2的传热率。多个微结构7在基体6上呈均匀分布或非均匀分布，且多个微结构7内均装填有一定熔点的有机或无机相变储热材料。由于许多的相变储热材料具有固定的熔点，因此，储热能力及恒温相变性质可为温度控制所利用，即在系统热量不足、温度升高时熔化储热并维持熔点温度，在系统热量不足、温度降低时凝固放热并维持凝固点温度，从而实现对系统内温度的控制。
[0032]本实施例中的相变储热材料优选为熔点固定的水合盐或有机聚合物，且相变储热材料的熔点和相变还应当满足具体的温度控制要求，即相变储热材料的熔点应当置于该温度控制系统的温度控制范围之内，优选地，相变储热材料的熔点略低于温度控制范围的上限值。例如，该温度控制系统的温度控制范围为58°C?60°C，则选用的相变储热材料的熔点a应当置于58°C?60°C的区间内，优选地，相变储热材料的熔点a略低于温度控制范围的上限值60°C，即相变储热材料优选为熔点为59.5°C的相变储热材料。
[0033]由于一般的相