一种温控平台装置及温控平台冷凝水的消除方法与流程

1.本发明涉及一种温控装置，具体是一种温控平台装置及温控平台冷凝水的消除方法。


背景技术：

2.一些生物化学反应需要在一定的温度条件下进行，通过温控平台传热是提供特定温度环境的常用方式。在提供明显低于室温的温度条件时，温控平台上容易产生冷凝水，冷凝水滴落则会造成环境潮湿，影响客户使用体验，甚至造成其他器件的腐蚀。也有通过专门的冷凝水收集管路进行冷凝水收集，但是需要配置专门的回收器件，占用空间大，这样不便于温控平台装置集成到其他系统的应用。


技术实现要素：

3.为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种温控平台装置及温控平台冷凝水的消除方法。
4.为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种温控平台装置，包括传热平台、半导体制冷片、散热器和散热风扇，所述半导体制冷片上表面贴设于所述传热平台的底面，所述半导体制冷片下表面贴设于所述散热器，所述散热风扇用于产生通过散热器的气流；
5.所述散热器上贴设有吸水部件，所述吸水部件的部分基体位置设置为能够吸收从所述传热平台滴落的冷凝水，所述吸水部件还有部分基体位置设置在所述散热风扇产生气流所能经过的路径上。
6.采用本发明技术方案，通过吸水部件将冷凝水吸收，被吸收的冷凝水扩散至吸水部件的更大面积处，散热风扇气流则加快吸水部件内蓄含水分的蒸发；另外，吸水部件附着于散热器上，经吸水部件的传导，冷凝水与散热器之间发生热交换，冷凝水的低温促进了散热器的温度下降，提高半导体制冷片的制冷效率，而散热器的热量则能提高冷凝水的温度，加速冷凝水的蒸发；这样既能有效疏导并消除温控平台装置上的冷凝水，提升用户体验，又充分利用冷凝水的冷量，降低了能耗，提高温控平台装置的控温效率。
7.进一步地，所述散热器包括位于顶部的水平部以及从所述水平部底面向下延伸的多片散热鳍片，所述散热鳍片之间具有间隙；
8.所述吸水部件包括第一基体和第二基体，所述第一基体贴设于所述散热器侧壁，所述第二基体设置于所述散热鳍片之间并附着于所述散热器水平部底面，所述第二基体的至少一端与所述第一基体相连接。
9.采用上述优选的方案，吸水部件第一基体的设置位置能够有效吸取收集冷凝水，吸水部件第二基体的设置位置充分处于散热风扇的气流路径上，能够促进冷凝水的顺利导出。
10.进一步地，所述散热鳍片成平行状态设置；
11.所述吸水部件的第一基体包括宽面基体和窄面基体，所述宽面基体贴靠在最外侧两散热鳍片的外表面上，所述窄面基体贴靠在所述散热器水平部与散热鳍片长度方向相垂直的端面上，所述第二基体两端分别与所述窄面基体连接。
12.采用上述优选的方案，根据散热鳍片的常用结构，将吸水部件第一基体设置成宽面基体和窄面基体相结合的结构形式，能够均衡进行冷凝水的散发，提高冷凝水的散发速度。
13.进一步地，所述吸水部件的宽面基体和窄面基体的最上沿不低于所述散热器水平部的边沿区域。
14.进一步地，所述传热平台的四周边沿具有外凸的挡壁，在所述传热平台端部设有落水孔。
15.进一步地，所述散热器上表面沿散热鳍片长度方向的两边部对应于所述落水孔下方的位置设有凹陷部，所述凹陷部的周壁与所述窄面基体围设成集水凹槽。
16.采用上述优选的方案，有利于对传热平台凝结冷凝水的稳定收集，对冷凝水的散发起到缓冲作用。
17.进一步地，所述吸水部件第一基体的外侧设有压板，所述吸水部件的第一基体压设于所述压板和散热器端面之间。
18.采用上述优选的方案，确保吸水部件在长时间含水后仍保持在稳定的结构状态，保持稳定导流能力。
19.进一步地，所述散热风扇设置在所述散热器的正下方，所述散热风扇的出风口朝上设置。
20.采用上述优选的方案，能够节约温控平台装置的占用面积，同时能增加气流对吸水部件的冲击，更好地带走汽化水分。
21.进一步地，所述集水凹槽包括位于散热器一端的第一集水凹槽和位于散热器另一端的第二集水凹槽，所述第一集水凹槽底面设有第一液位孔，所述第一液位孔的底部连通至所述吸水部件，还包括用于检测所述第一液位孔内液位的第一液位检测传感器；第二集水凹槽底面设有第二液位孔，所述第二液位孔的底部连通至所述吸水部件，还包括用于检测所述第二液位孔内液位的第二液位检测传感器；在所述传热平台上安装有水平度检测元件，在所述散热器的下方设有用于调节散热器沿散热鳍片长度方向两端高度差的高度调节机构。
22.进一步地，还包括控制器，所述控制器与所述第一液位检测传感器、第二液位检测传感器、水平度检测元件和高度调节机构信号连接，当所述第一液位孔液位高于第二液位孔液位时，所述高度调节机构将传热平台上与第一液位孔相对应端的高度调节至高于与第二液位孔相对应端的高度；当所述第一液位孔液位低于第二液位孔液位时，所述高度调节机构将传热平台上与第一液位孔相对应端的高度调节至低于与第二液位孔相对应端的高度。
23.采用上述优选的方案，能够控制冷凝水的流向，确保吸水部件上均衡吸水，提高水分散发速度。
24.一种温控平台冷凝水的消除方法，通过吸水部件吸收传热平台上落下的冷凝水，冷凝水在吸水部件内扩散，经过散热器的热传导对冷凝水升温，冷凝水汽化后随散热风扇
的气流排出到外界大气中。
25.进一步地，所述散热风扇至少设置第一转速档和第二转速档两档转速，其中第一转速档转速低于第二转速档的转速；在第一液位孔和第二液位孔内液位均不高于设定的第一液位值时，散热风扇处于第一转速档模式；在第一液位孔或第二液位孔内液位高于第一液位值时，散热风扇处于第二转速档模式。
附图说明
26.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，下面将对实施例或现有技术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一些实施例，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。
27.图1是本发明温控平台装置一种实施方式的结构图；
28.图2是本发明温控平台装置一种实施方式的俯视图；
29.图3是图2中a
‑
a向结构示意图；
30.图4是图2中b
‑
b向结构示意图；
31.图5是吸水部件一种实施方式的结构示意图；
32.图6是散热器一种实施方式的结构示意图之一；
33.图7是散热器一种实施方式的结构示意图之二；
34.图8是散热器另一种实施方式的结构示意图；
35.图9是图8中c处局部放大图；
36.图10是图8中d处局部放大图；
37.图11是本发明温控平台装置另一种实施方式的结构图。
38.图中数字和字母所表示的相应部件的名称：
39.10
‑
传热平台；101
‑
挡壁；102
‑
落水孔；20
‑
半导体制冷片；30
‑
散热器；301
‑
水平部；302
‑
散热鳍片；303
‑
集水凹槽；3031
‑
第一集水凹槽；3032
‑
第一液位孔；3033
‑
第一液位检测传感器；3034
‑
第二集水凹槽；3035
‑
第二液位孔；3036
‑
第二液位检测传感器；40
‑
散热风扇；50
‑
吸水部件；501
‑
第一基体；5011
‑
宽面基体；5012
‑
窄面基体；502
‑
第二基体；60
‑
高度调节机构。
具体实施方式
40.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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一部分实施例，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作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。
41.如图1
‑
4所示，一种温控平台装置，包括传热平台10、半导体制冷片20、散热器30和散热风扇40，半导体制冷片20上表面贴设于传热平台10的底面，半导体制冷片20下表面贴设于散热器30，散热风扇40用于产生通过散热器30的气流；
42.散热器30上贴设有吸水部件50，吸水部件50的部分基体位置设置为能够吸收从传热平台10滴落的冷凝水，吸水部件50还有部分基体位置设置在散热风扇40产生气流所能经
过的路径上。
43.采用上述技术方案的有益效果是：通过吸水部件将冷凝水吸收，被吸收的冷凝水扩散至吸水部件的更大面积处，散热风扇气流则加快吸水部件内蓄含水分的蒸发；另外，吸水部件附着于散热器上，经吸水部件的传导，冷凝水与散热器之间发生热交换，冷凝水的低温促进了散热器的温度下降，提高半导体制冷片的制冷效率，而散热器的热量则能提高冷凝水的温度，加速冷凝水的蒸发；这样既能有效疏导并消除温控平台装置上的冷凝水，提升用户体验，又充分利用冷凝水的冷量，降低了能耗，提高温控平台装置的控温效率。
44.在本发明的另一些实施方式中，吸水部件50可采用吸水棉或吸水无纺布；吸水部件50还可采用麂皮布；吸水部件50还可以是附着在散热器局部表面的吸水涂层。
45.如图3
‑
5所示，在本发明的另一些实施方式中，散热器30包括位于顶部的水平部301以及从水平部底面向下延伸的多片散热鳍片302，散热鳍片302之间具有间隙；吸水部件50包括第一基体501和第二基体502，第一基体501贴设于散热器侧壁，第二基体502设置于散热鳍片302之间并附着于散热器水平部301底面，第二基体502的两端端与第一基体501相连接。采用上述技术方案的有益效果是：吸水部件第一基体的设置位置能够有效吸取收集冷凝水，吸水部件第二基体的设置位置充分处于散热风扇的气流路径上，能够促进冷凝水的顺利导出。
46.在本发明的另一些实施方式中，吸水部件50可以采用同一材料制成，也可以采用两种或两种以上的材料复合而成。例如，吸水部件的第一基体501采用吸水能力较强、孔隙较大的吸水棉，而第二基体502则采用吸水性适中、但易于风干的麂皮布。
47.如图4
‑
6所示，在本发明的另一些实施方式中，散热鳍片302成平行状态设置；吸水部件的第一基体501包括宽面基体5011和窄面基体5012，宽面基体5011贴靠在最外侧两散热鳍片的外表面上，窄面基体5012贴靠在散热器水平部301与散热鳍片长度方向相垂直的端面上，第二基体502两端分别与窄面基体5012连接。采用上述技术方案的有益效果是：根据散热鳍片的常用结构，将吸水部件第一基体设置成宽面基体和窄面基体相结合的结构形式，能够均衡进行冷凝水的散发，提高冷凝水的散发速度。
48.在本发明的另一些实施方式中，吸水部件50的宽面基体5011和窄面基体5012的最上沿不低于散热器水平部301的边沿区域。
49.在本发明的另一些实施方式中，传热平台10的四周边沿具有外凸的挡壁101，在传热平台10端部设有落水孔102。散热器30上表面沿散热鳍片长度方向的两边部对应于落水孔102下方的位置设有凹陷部，凹陷部的周壁与窄面基体5012围设成集水凹槽303。采用上述技术方案的有益效果是：有利于对传热平台凝结冷凝水的稳定收集，对冷凝水的散发起到缓冲作用。
50.在本发明的另一些实施方式中，吸水部件第一基体501的外侧设有压板，吸水部件的第一基体501压设于所述压板和散热器30端面之间。采用上述技术方案的有益效果是：确保吸水部件在长时间含水后仍保持在稳定的结构状态，保持稳定导流能力。
51.如图3、4所示，在本发明的另一些实施方式中，散热风扇40设置在散热器30的正下方，散热风扇40的出风口朝上设置。采用上述技术方案的有益效果是：能够节约温控平台装置的占用面积，同时能增加气流对吸水部件的冲击，更好地带走汽化水分。
52.如图6
‑
10所示，在本发明的另一些实施方式中，集水凹槽303包括位于散热器一端
的第一集水凹槽3031和位于散热器另一端的第二集水凹槽3034。
53.如图6
‑
11所示，在本发明的另一些实施方式中，第一集水凹槽3031底面设有第一液位孔3032，第一液位孔3032的底部连通至吸水部件50，还包括用于检测所述第一液位孔内液位的第一液位检测传感器3033；第二集水凹槽3034底面设有第二液位孔3035，第二液位孔3035的底部连通至吸水部件50，还包括用于检测第二液位孔3035内液位的第二液位检测传感器3036；在传热平台10上安装有水平度检测元件，还包括用于调节散热器沿散热鳍片长度方向两端高度差的高度调节机构60。还包括控制器，所述控制器与第一液位检测传感器、第二液位检测传感器、水平度检测元件和高度调节机构信号连接，当所述第一液位孔液位高于第二液位孔液位时，所述高度调节机构将传热平台上与第一液位孔相对应端的高度调节至高于与第二液位孔相对应端的高度；当所述第一液位孔液位低于第二液位孔液位时，所述高度调节机构将传热平台上与第一液位孔相对应端的高度调节至低于与第二液位孔相对应端的高度。采用上述技术方案的有益效果是：能够控制冷凝水的流向，确保吸水部件上均衡吸水，提高水分散发速度。
54.在本发明的另一些实施方式中，第一液位检测传感器和第二液位检测传感器的具体形式不作限定，可从现有技术中选择，可采用竖向阵列分布设置的光电传感器组。
55.在本发明的另一些实施方式中，高度调节机构的具体形式不作限定，可从现有技术中选择，如电机驱动螺杆方式，或电机驱动凸轮式。为了确保传热平台的正常使用，传热平台表面倾斜度应尽量在2％以下进行调节。较优地，传热平台表面倾斜度数值可以根据第一液位孔和第二液位孔内液位差的具体数值来正比例进行调节，例如液位差在2mm以下时，将传热平台的倾斜度保持在3
‰
以下，当液位差高于2mm时，逐渐提高传热平台的倾斜度数值，直至倾斜度最高值2％。可以在散热器的两端分别设置一个高度调节机构；也可以在散热器的一端设置铰接关节转轴，只在散热器的另一端设置一个高度调节机构。
56.一种温控平台冷凝水的消除方法，通过吸水部件吸收传热平台上落下的冷凝水，冷凝水在吸水部件内扩散，经过散热器的热传导对冷凝水升温，冷凝水汽化后随散热风扇的气流排出到外界大气中。
57.在本发明的另一些实施方式中，所述散热风扇至少设置第一转速档和第二转速档两档转速，其中第一转速档转速低于第二转速档的转速；在第一液位孔和第二液位孔内液位均不高于设定的第一液位值时，散热风扇处于第一转速档模式；在第一液位孔或第二液位孔内液位高于第一液位值时，散热风扇处于第二转速档模式。
58.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域普通技术人员能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。