專利名稱：半導(dǎo)體控溫控濕器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及半導(dǎo)體應(yīng)用技術(shù)，尤其涉及半導(dǎo)體控溫控濕器。
背景技術(shù)：
社會在不斷發(fā)展進步，科學(xué)技術(shù)隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展越來越發(fā)揮著它的重要應(yīng) 用。半導(dǎo)體技術(shù)是眾多技術(shù)中的一種，它的應(yīng)用范圍越來越廣泛，它已成為生產(chǎn)、生活 中不可缺少的一種實用技術(shù)。利用半導(dǎo)體技術(shù)生產(chǎn)的半導(dǎo)體制冷裝置、半導(dǎo)體除濕裝置 也層出不窮。目前，半導(dǎo)體制冷行業(yè)已經(jīng)有半導(dǎo)體制冷裝置、半導(dǎo)體除濕裝置等，現(xiàn)有 的這些半導(dǎo)體產(chǎn)品，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，產(chǎn)品的功能單一，使用效果和功用不盡人意。在生 活中，有很多物品如藥物、化妝品、化學(xué)制劑等需要放置在一定溫度濕度的空間內(nèi)，現(xiàn) 在市場上達到上述性能要求的的產(chǎn)品未見銷售。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，提供了結(jié)構(gòu)簡單，制造成 本低，控溫控濕效果好，便利多用途的半導(dǎo)體控溫控濕器。
本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為半導(dǎo)體控溫控濕器，其中包 括由半導(dǎo)體制冷晶片、導(dǎo)冷塊、致冷板、致冷板風(fēng)扇、散熱板、降溫風(fēng)扇以及冷凝水排 吸蒸發(fā)系統(tǒng)組成的執(zhí)行系統(tǒng)和由溫度傳感器、濕度傳感器、IC智能芯片、制冷晶片控制 器、致冷風(fēng)扇控制器、降溫風(fēng)扇控制器組成的控制系統(tǒng)；半導(dǎo)體制冷晶片經(jīng)導(dǎo)冷塊連通 致冷板和致冷板風(fēng)扇所在的一端為半導(dǎo)體制冷晶片冷端，而連通散熱板和降溫風(fēng)扇所在 的一端為半導(dǎo)體制冷晶片熱端；并且半導(dǎo)體制冷晶片還連通制冷晶片控制器；致冷板風(fēng) 扇和降溫風(fēng)扇之間連接有致冷風(fēng)扇控制器和降溫風(fēng)扇控制器；IC智能芯片分別與溫度傳 感器和濕度傳感器相連接；并連接制冷晶片控制器、致冷風(fēng)扇控制器和降溫風(fēng)扇控制器。
為優(yōu)化上述技術(shù)方案，所采取的措施還包括-
上述的半導(dǎo)體控溫控濕器，導(dǎo)冷塊的外周包裹有隔熱保溫材料層；冷凝水排吸蒸發(fā) 系統(tǒng)包括有冷凝水吸附材料層、冷凝水材料吸附材料固定板、回風(fēng)導(dǎo)流罩、冷凝水收集 槽；冷凝水收集槽貫穿隔熱保溫材料層和散熱板，并貼附冷凝水吸附材料層內(nèi)側(cè)面；并 且回風(fēng)導(dǎo)流罩與致冷板下部形成有冷凝水收集槽的外槽口；冷凝吸附材料層外側(cè)面嵌固 有冷凝材料固定板。
上述的半導(dǎo)體控溫控濕器，半導(dǎo)體制冷晶片外周套有半導(dǎo)體制冷晶片密封圈；隔熱 保溫材料層與散熱板之間設(shè)置有后蓋板。
上述的半導(dǎo)體控溫控濕器，致冷板的外側(cè)下部制有由外向內(nèi)傾斜的斜面，并且底端 對準(zhǔn)所述的冷凝水收集槽的外槽口。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果如下l.半導(dǎo)體控溫控濕器結(jié)構(gòu)簡單，其 將控溫系統(tǒng)和控濕系統(tǒng)的作用集于一體，增強了產(chǎn)品的使用實用性，有利于物品的保存； 2.半導(dǎo)體控溫控濕器的控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有半導(dǎo)體制冷晶片，半導(dǎo)體制冷晶片的設(shè)置，使 整個系統(tǒng)能夠根據(jù)IC智能芯片上設(shè)置的傳感器傳輸?shù)男盘枌Ω鱾€系統(tǒng)進行控制，使這 個系統(tǒng)處于一個自動控制狀態(tài)，節(jié)省能源，使用壽命長；3.半導(dǎo)體控溫控濕器的調(diào)溫調(diào)濕的控制系統(tǒng)設(shè)計簡單，噪音低，易于安裝使用；4.導(dǎo)體控溫控濕器上設(shè)置有冷凝水吸 附材料層和冷凝水收集槽，將制冷系統(tǒng)排出的液體進行吸附、收集，無污染，有利于環(huán) 境保護；5.半導(dǎo)體控溫控濕器制造簡單，成本低，使用方便。


圖1是本實用新型實施例的控制原理示意圖2是圖1中的執(zhí)行系統(tǒng)各部件結(jié)構(gòu)示意圖3是圖1中的執(zhí)行系統(tǒng)和控制系統(tǒng)各部件的工作流程示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
本實用新型的結(jié)構(gòu)見圖1所示半導(dǎo)體控溫控濕器，其中包括由半導(dǎo)體制冷晶片5、
導(dǎo)冷塊6、致冷板14、致冷板風(fēng)扇13、散熱板3、降溫風(fēng)扇4以及冷凝水排吸蒸發(fā)系統(tǒng) 組成的執(zhí)行系統(tǒng)和由溫度傳感器15、濕度傳感器16、 IC智能芯片17、制冷晶片控制器 18、致冷風(fēng)扇控制器19、降溫風(fēng)扇控制器20組成的控制系統(tǒng)。半導(dǎo)體制冷晶片5是半 導(dǎo)體控溫控濕器制冷的核心部件，是一個反映半導(dǎo)體制冷晶片5特性的常量，分為冷、 熱兩個工作端，熱端的溫度越低，冷端的溫度也越低，制冷效果也就越佳，其兩端的溫 差一般控制在65'C—68'C之間。半導(dǎo)體制冷晶片5前部設(shè)置有導(dǎo)冷塊6，半導(dǎo)體制冷晶 片5經(jīng)導(dǎo)冷塊6與設(shè)置在半導(dǎo)體制冷晶片5冷端的致冷板14和致冷板風(fēng)扇13相連通。 半導(dǎo)體制冷晶片5通過導(dǎo)冷塊6把能量傳遞給致冷板14和致冷板風(fēng)扇13。致冷板風(fēng)扇 13將能量向周圍傳遞，致冷板14對周圍的空氣進行冷凝、排放，將冷凝的液體吸附在 致冷板14上，對液體進行吸收、蒸發(fā)，對密封、保溫的容器進行降溫、除濕。半導(dǎo)體 制冷晶片5熱端與散熱板3和降溫風(fēng)扇4相連通。降溫風(fēng)扇4和散熱板3的主要功能為 散熱，通過降溫風(fēng)扇4產(chǎn)生的氣流快速帶走散熱板3上的熱量，將散熱板3上的溫度維 持在較低的狀態(tài)，從而保證最大限度地降低冷端的溫度。半導(dǎo)體制冷晶片5還連通制冷 晶片控制器18。致冷板風(fēng)扇13和降溫風(fēng)扇4之間連接有致冷風(fēng)扇控制器19和降溫風(fēng)扇 控制器20。 IC智能芯片17分別與溫度傳感器15和濕度傳感器16相連接，并連接制冷 晶片控制器18、致冷風(fēng)扇控制器19和降溫風(fēng)扇控制器20。導(dǎo)冷塊6的外周包裹有隔熱 保溫材料層1。冷凝水排吸蒸發(fā)系統(tǒng)包括有冷凝水吸附材料層8、冷凝水材料吸附材料 固定板9、回風(fēng)導(dǎo)流罩10、冷凝水收集槽11。冷凝水收集槽11貫穿隔熱保溫材料層1 和散熱板3，并貼附在的冷凝水吸附材料層8內(nèi)側(cè)面，并且回風(fēng)導(dǎo)流罩10與致冷板14 下部形成有冷凝水收集槽11的外槽口。致冷板14凝結(jié)的水在重力作用沿致冷板14斜 面向下流入冷凝水收集槽11，經(jīng)過冷凝水收集槽11的排水孔被冷凝水吸附材料層8所 吸收。冷凝水吸附材料層8吸附的水，在散熱板3和降溫風(fēng)扇4共同作用，加速了冷凝 水吸附材料層8內(nèi)液體的揮發(fā)。冷凝吸附材料層8外側(cè)面嵌固有冷凝材料固定板9。半 導(dǎo)體制冷晶片5外周套有半導(dǎo)體制冷晶片密封圈7。隔熱保溫材料層1與散熱板3之間 設(shè)置有后蓋板2。致冷板14的外側(cè)下部制有由外向內(nèi)傾斜的斜面，并且底端對準(zhǔn)所述的 冷凝水收集槽的外槽口 。回風(fēng)導(dǎo)流罩10和后蓋板2通過組合螺釘12進行連接固定。
使用半導(dǎo)體控溫控濕器時，啟動半導(dǎo)體制冷晶片5，半導(dǎo)體制冷晶片5開始制冷， 通過導(dǎo)冷塊6對能量進行傳導(dǎo)，制冷產(chǎn)生的能量傳遞給致冷板14和致冷板風(fēng)扇13，通
過致冷板風(fēng)扇13和致冷板14對其周圍的物質(zhì)進行冷卻，冷卻產(chǎn)生的液體凝聚在致冷板 14上，在重力的作用下，冷凝液沿致冷板14下部的由外向內(nèi)傾斜的斜面，并且底端對 準(zhǔn)所述的冷凝水收集槽的外槽口流入冷凝水收集槽11，被與冷凝水收集槽11相連通的 冷凝水吸附材料層8吸收，為了保持容器內(nèi)的溫度濕度，降溫風(fēng)扇4和散熱板3共同作 用將冷凝水吸附材料層8內(nèi)吸收的水加速揮發(fā)，對密封容器進行降溫除濕，起到對容器 控溫控濕的作用。當(dāng)容器內(nèi)的溫度高時，冷端器件不斷降溫，為了提高制冷器件的降溫 效果，熱端器件開始工作，制冷器件產(chǎn)生的熱量傳到散熱板3和降溫風(fēng)扇4，降溫風(fēng)扇 4和散熱板3共同作用，保證冷端的正常工作，提高半導(dǎo)體制冷晶片5工作效率，同時 也降低了半導(dǎo)體制冷晶片5的工作量，有利于節(jié)能環(huán)保。
如圖2所示，由溫度傳感器15、濕度傳感器16、 IC智能芯片17、制冷晶片控制器 18、致冷風(fēng)扇控制器19、降溫風(fēng)扇控制器20組成的控制系統(tǒng)。致冷板風(fēng)扇13和降溫風(fēng) 扇4之間連接有致冷風(fēng)扇控制器19和降溫風(fēng)扇控制器20。 IC智能芯片17分別與溫度 傳感器15和濕度傳感器16相連接，IC智能芯片17并連接制冷晶片控制器18、致冷風(fēng) 扇控制器19和降溫風(fēng)扇控制器20。
如圖3所示，半導(dǎo)體控溫控濕器的工作流程圖。半導(dǎo)體控濕控溫使用可分為三個過 程，其分別為除濕過程、制冷過程和控制過程。
除濕過程。半導(dǎo)體控溫控濕器接通電源，通過IC智能芯片17的控制，致冷風(fēng)扇控 制器19打開，冷端設(shè)備隨同工作。半導(dǎo)體制冷晶片5開始工作，其冷端溫度開始下降， 熱端溫度開始上升。半導(dǎo)體制冷晶片5的冷端溫度通過導(dǎo)冷塊6傳遞到致冷板14，當(dāng)致 冷板14上面的溫度降至5'C (露點附近)時，致冷板14周邊空氣中的水分子迅速凝結(jié)在 致冷板14的翼片上，當(dāng)翼片上冷凝水的重力大于翼片的吸附力時，冷凝水便沿致冷板 14的斜面垂直滴落到冷凝水收集槽11內(nèi)，并經(jīng)排水孔流到半導(dǎo)體制冷晶片5后面散熱 板3貼附的冷凝水吸附材料層8上。由于吸附材料的毛細作用，冷凝水被吸附到冷凝水 吸附材料層8內(nèi)。此時，散熱板3產(chǎn)生的熱量以及降溫風(fēng)扇4產(chǎn)生的氣流迅速將冷凝水 吸附材料層8內(nèi)的水分蒸發(fā)掉，從而達到了對密閉、保溫空間內(nèi)空氣中的氣態(tài)永進行冷 凝、排除的效果，同時，充滿在冷凝水吸附材料層8中的冷凝水也起到了提高散熱板3 的降溫速度和降溫效率的輔助作用。
制冷過程。半導(dǎo)體控溫控濕器接通電源，通過IC智能芯片17的控制，降溫風(fēng)扇控 制器20打開，熱端設(shè)備隨同工作。半導(dǎo)體制冷晶片5開始工作，其冷端開始溫度下降。 半導(dǎo)體制冷晶片5的冷端溫度通過導(dǎo)冷塊6傳遞到致冷板14，致冷板風(fēng)扇13同時工作， 隨著致冷板14表面溫度的不斷下降，致冷板風(fēng)扇13產(chǎn)生的氣流也不斷的在密閉、保溫 空間內(nèi)循環(huán)并進行冷熱交換，逐步使密閉、保溫空間內(nèi)的溫度不斷下降，達到降溫目的。
為了保證半導(dǎo)體制冷晶片5冷端的致冷板14表面溫度控制在一個較低的水平上， 利用散熱板3和降溫風(fēng)扇4對半導(dǎo)體制冷晶片5的熱端進行強制降溫。根據(jù)實際使用情 況，控制半導(dǎo)體制冷晶片5的熱端溫度。
控制過程。為了精確的控制制冷降溫與冷凝除濕兩者有效同步進行，設(shè)計了可編程 IC控制電路系統(tǒng)，通過IC控制電路完成溫度、濕度監(jiān)測以及對半導(dǎo)體制冷晶片5、致 冷板風(fēng)扇13、降溫風(fēng)扇4的工作狀態(tài)控制，配合半導(dǎo)體控溫控濕器核心部件達到對密閉、保溫容器內(nèi)溫度、濕度的調(diào)節(jié)、控制。
半導(dǎo)體控溫控濕器的基本設(shè)定原則是溫度控制優(yōu)先，濕度控制其次。 半導(dǎo)體控溫控濕器通電后，半導(dǎo)體制冷晶片5、降溫風(fēng)扇4、致冷板風(fēng)扇13以及溫 度傳感器15、濕度傳感器16等同時開始工作。半導(dǎo)體制冷晶片5的冷端開始制冷，并 通過導(dǎo)冷塊6將冷量傳導(dǎo)至致冷板14上，致冷板風(fēng)扇13將致冷板14上的低溫空氣吹 送到密閉保溫空間，不斷進行冷、熱空氣交換，使密閉保溫空間內(nèi)的空氣溫度逐步降低。 當(dāng)溫度傳感器15測到密閉保溫空間內(nèi)的溫度降到給定的初始溫度T1'C且相對濕度 大于給定的濕度范圍上限WW時，即Y時，IC智能芯片17發(fā)出指令，通過致冷風(fēng)扇控 制器19停止致冷板風(fēng)扇13工作，此時除濕工作開始，致冷板14迅速將密閉保溫空間 內(nèi)的水分子冷凝、聚集并通過排放、吸附、蒸發(fā)系統(tǒng)將密閉保溫空間內(nèi)的水分子逐步排 除，達到除濕的效果。當(dāng)溫度傳感器15測到密閉保溫空間內(nèi)的溫度降到給定的初始溫
度Trc且相對濕度小給定的濕度范圍上限ww時，即N時，系統(tǒng)保持溫度Trc和濕度^
W免循環(huán)狀態(tài)。上述①、②是一個往復(fù)、連續(xù)的過程，直至溫度突破給定的初始溫度Tl 'C是，才進入下一個更大范圍內(nèi)的溫、濕度控制工作循環(huán)。
在致冷板14進行冷凝、排放、吸收、蒸發(fā)的除濕過程時，由于致冷板風(fēng)扇13停止 工作，密閉保溫空間內(nèi)的冷熱交換過程趨緩，溫度逐步回升。溫度傳感器15時時將測 得的溫度信息回傳給IC智能芯片17，當(dāng)測得溫度回升至設(shè)定的溫度范圍上限T2"C或者 濕度己經(jīng)達到濕度控制范圍的下限W2X時，即Y時，IC智能芯片17發(fā)出指令，啟動致 冷風(fēng)扇控制器19，致冷板風(fēng)扇13工作，冷熱交換過程強化，保溫空間內(nèi)的溫度開始快 速下降，循環(huán)到開始狀態(tài)，進行降溫、除濕工作。當(dāng)測得溫度回升至設(shè)定的溫度范圍超 出T2'C上限或者濕度己經(jīng)達到濕度控制范圍的超出W2^下限時，艮PN時，進入下一狀態(tài) 即T3'C和W3鬼狀態(tài)。
當(dāng)溫度傳感器15、濕度傳感器16測得溫度達到溫度范圍下限T3'C同時濕度也達到 濕度控制范圍的下限W2W時，既Y時，IC智能芯片17發(fā)出指令，制冷晶片控制器18、 致冷風(fēng)扇控制器19和降溫風(fēng)扇控制器20關(guān)閉，致冷板風(fēng)扇13、降溫風(fēng)扇4以及半導(dǎo)體 制冷晶片5都停止工作，半導(dǎo)體控溫控濕器整機處于溫濕度監(jiān)測、待機狀態(tài)。否則，為N 時，循環(huán)到開始狀態(tài)，系統(tǒng)繼續(xù)進行制冷或者除濕。
當(dāng)溫度傳感器15、濕度傳感器16測得溫度達到溫度范圍上限T2'C或者濕度也達到 濕度控制范圍的上限WW時，既Y時，IC智能芯片17發(fā)出指令，制冷晶片控制器18、 致冷風(fēng)扇控制器19和降溫風(fēng)扇控制器20全部啟動，致冷板風(fēng)扇13、降溫風(fēng)扇4以及半 導(dǎo)體制冷晶片5都啟動、工作，系統(tǒng)從第①步開始進入下一個工作循環(huán)。若為N時，制 冷停止，進入待機狀態(tài)，降溫風(fēng)扇延時工作。
不需半導(dǎo)體控溫控濕器工作時，關(guān)閉電源，即可系統(tǒng)停機。需要時重新開機時，打 開電源，從初始狀態(tài)下重新按上述步驟開始。
以上實施例僅以說明本實用新型而并非限制本實用新型所描述的技術(shù)方案；因此， 盡管說明書實施例對本實用新型進行了最佳詳細說明，但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理 解，仍然可以對本實用新型進行修改或等同替換，而一切不脫離本實用新型的經(jīng)營范圍 的技術(shù)方案及其改進，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、半導(dǎo)體控溫控濕器，其特征是包括由半導(dǎo)體制冷晶片(5)、導(dǎo)冷塊(6)、致冷板(14)、致冷板風(fēng)扇(13)、散熱板(3)、降溫風(fēng)扇(4)以及冷凝水排吸蒸發(fā)系統(tǒng)組成的執(zhí)行系統(tǒng)和由溫度傳感器(15)、濕度傳感器(16)、IC智能芯片(17)、制冷晶片控制器(18)、致冷風(fēng)扇控制器(19)、降溫風(fēng)扇控制器(20)組成的控制系統(tǒng)；所述的半導(dǎo)體制冷晶片(5)經(jīng)所述的導(dǎo)冷塊(6)連通所述的致冷板(14)和致冷板風(fēng)扇(13)所在的一端為半導(dǎo)體制冷晶片(5)冷端，而連通所述的散熱板(3)和降溫風(fēng)扇(4)所在的一端為半導(dǎo)體制冷晶片(5)熱端；并且所述的半導(dǎo)體制冷晶片(5)還連通所述的制冷晶片控制器(18)；所述的致冷板風(fēng)扇(13)和降溫風(fēng)扇(4)之間連接有致冷風(fēng)扇控制器(19)和降溫風(fēng)扇控制器(20)；所述的IC智能芯片(17)分別與溫度傳感器(15)和濕度傳感器(16)相連接；并連接所述的制冷晶片控制器(18)、致冷風(fēng)扇控制器(19)和降溫風(fēng)扇控制器(20)。
2、 根椐權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體控溫控濕器，其特征是所述的導(dǎo)冷塊(6)的外周 包裹有隔熱保溫材料層(1);所述的冷凝水排吸蒸發(fā)系統(tǒng)包括有冷凝水吸附材料層(8)、 冷凝水材料吸附材料固定板(9)、回風(fēng)導(dǎo)流罩(IO)、冷凝水收集槽(ll);所述的冷凝水 收集槽(11)貫穿所述的隔熱保溫材料層(1)和散熱板(3),并貼附所述的冷凝水吸附材料 層(8)內(nèi)側(cè)面；并且所述的回風(fēng)導(dǎo)流罩(10)與所述的致冷板(14)下部形成有所述的冷凝 水收集槽(11)的外槽口 ；所述的冷凝吸附材料(8)外側(cè)面嵌固有冷凝材料固定板(9)。
3、 根椐權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體控溫控濕器，其特征是所述的半導(dǎo)體制冷 晶片(5)外周套有半導(dǎo)體制冷晶片密封圈(7);所述的隔熱保溫材料層(1)與散熱板(3)之 間設(shè)置有后蓋板(2)。
4、 根椐權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體控溫控濕器，其特征是所述的制冷板(14)的外 側(cè)下部制有由外向內(nèi)傾斜的斜面，并且底端對準(zhǔn)所述的冷凝水收集槽的外槽口。
專利摘要本實用新型半導(dǎo)體控溫控濕器，包括由半導(dǎo)體制冷晶片、導(dǎo)冷塊、致冷板、致冷板風(fēng)扇、散熱板、降溫風(fēng)扇以及冷凝水排吸蒸發(fā)系統(tǒng)組成的執(zhí)行系統(tǒng)和由溫度傳感器、濕度傳感器、IC智能芯片、制冷晶片控制器、致冷風(fēng)扇控制器、降溫風(fēng)扇控制器組成的控制系統(tǒng)；半導(dǎo)體制冷晶片經(jīng)導(dǎo)冷塊連通致冷板和致冷板風(fēng)扇所在的一端為冷端，而連通散熱板和降溫風(fēng)扇所在的一端為熱端；并且半導(dǎo)體制冷晶片還連通制冷晶片控制器；致冷板風(fēng)扇和降溫風(fēng)扇之間連接有致冷風(fēng)扇控制器和降溫風(fēng)扇控制器；IC智能芯片分別與溫度傳感器和濕度傳感器相連接；并連接制冷晶片控制器、致冷風(fēng)扇控制器和降溫風(fēng)扇控制器。其結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，控溫控濕效果好，便利多用途。
文檔編號G05D27/02GK201072508SQ200720183609
公開日2008年6月11日 申請日期2007年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月26日
發(fā)明者施軍達 申請人:施軍達