[发明专利]一种基于陶瓷制冷片的快速控温装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于陶瓷制冷片的快速控温装置及方法，包括保温壳体以及设置在保温壳体一个侧表面上的恒温板，保温壳体的内外部均设有温度传感器，且温度传感器电性连接有控制器；保温壳体的内部设有陶瓷制冷片，且陶瓷制冷片的两侧面上分别安装有第一金属加热板和第二金属加热板，第一金属加热板和第二金属加热板表面分别均设有散热片，保温壳体的内外两侧分别均设有用于对散热片降温的第一风扇和第二风扇；控制器根据温度传感器的监测数据调控第一风扇和第二风扇、陶瓷制冷片和第一金属加热板和第二金属加热板的工作；本发明影响环境温度的风扇、陶瓷制冷片和金属加热板组合形成升温模式和降温模式，以维持恒温腔内的温度为预设的温度值。

技术领域

本发明涉及控温系统技术领域，具体涉及一种基于陶瓷制冷片的快速控温装置及方法。

背景技术

陶瓷制冷片也被称为半导体制冷片，是一个热传递的工具。当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成的热电偶对中有电流通过时，两端之间就会产生热量转移，热量就会从一端转移到另一端，从而产生温差形成冷热端。但是半导体自身存在电阻当电流经过半导体时就会产生热量，从而会影响热传递。而且两个极板之间的热量也会通过空气和半导体材料自身进行逆向热传递。当冷热端达到一定温差，这两种热传递的量相等时，就会达到一个平衡点，正逆向热传递相互抵消。此时冷热端的温度就不会继续发生变化。为了达到更低的温度，可以采取散热等方式降低热端的温度来实现。

现有的利用陶瓷制冷片作为恒温腔的温控材料时，由于陶瓷制冷片的制热端和制冷端分别朝向不同的方向，因此升降温仅仅通过增加陶瓷制冷片的电压进行调控，并且当恒温腔的温度大于或者小于设定的固定温度时，只能通过对陶瓷制冷片断电，自然升降温至设定温度，因此温控效率低，且温度调控方式不稳定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于陶瓷制冷片的快速控温装置及方法，以解决现有技术中温控效率低，且温度调控方式不稳定的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种基于陶瓷制冷片的快速控温装置，包括保温壳体以及设置在所述保温壳体一个侧表面上的恒温板，所述保温壳体的内外部均设有温度传感器，且所述温度传感器电性连接有控制器；

所述保温壳体的内部设有陶瓷制冷片，且所述陶瓷制冷片的两侧面上分别安装有第一金属加热板和第二金属加热板，所述第一金属加热板和第二金属加热板表面分别均设有散热片，且其中一个所述散热片分别设置在所述保温壳体的内部，另一个所述散热片穿过所述保温壳体的侧表面朝向外部，所述保温壳体的内外两侧分别均设有用于对所述散热片降温的第一风扇和第二风扇；

所述第一风扇和第二风扇、陶瓷制冷片和所述第一金属加热板和第二金属加热板均分别与所述控制器电性连接，所述控制器根据所述温度传感器的监测数据调控所述第一风扇和第二风扇、陶瓷制冷片和所述第一金属加热板和第二金属加热板的工作。

作为本发明的一种优选方案，所述第一风扇为常开状态，且位于所述保温壳体内部的所述第一风扇用于维持所述保温壳体的内部温度均匀。

作为本发明的一种优选方案，所述第一金属加热板和第二金属加热板为具有导热功能的金属材料，且所述第一金属加热板和第二金属加热板通电时产生热能，所述第一金属加热板和第二金属加热板不通电时作为热能的良导体。

作为本发明的一种优选方案，所述陶瓷制冷片的制冷端朝向所述保温壳体的内部，且所述陶瓷制冷片的加热端朝向所述保温壳体的侧表面。

作为本发明的一种优选方案，所述第一金属加热板、第二金属加热板、陶瓷制冷片和所述第二风扇分别组合形成升温模式和降温模式，所述控制器选择设定的升温模式和降温模式调控所述第一金属加热板、第二金属加热板、所述陶瓷制冷片和第二风扇工作。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种基于陶瓷制冷片的快速控温装置的快速控温方法，包括以下步骤：