电子制冷装置的制作方法

本实用新型属于医疗器械领域，尤其涉及一种电子制冷装置。

背景技术：

医疗领域经常需要使用到恒温装置，例如婴儿恒温箱、胰岛素低温保存箱、植发过程中所用的电子制冷槽等，恒温装置的性能会直接影响医疗效果。

恒温装置有单制冷、单保温、制冷+保温几种类型，总体都会要求能实现精确控温以维持在恒定的温度范围内。不同的恒温装置所采用的温控技术也不同，有的恒温效果并不理想。以植发过程中所用的电子制冷槽为例，该电子制冷槽用于保存提取的毛囊细胞组织，目前国内都是用不锈钢碗加冰块来保存，但是毛囊细胞组织的温度不可控制，原因在于冰块会随着时间融化，温度变化很大，不能恒温保存。

因此，恒温装置的温控技术需要持续改进、优化。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题为如何实现制冷装置的精确控温，使之维持在恒定的温度范围内。

为解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的，一种电子制冷装置，包括：用于供电的电源适配器；制冷模块，包括用于与所述制冷容器接触的底座、对所述底座进行制冷的制冷片、将所述制冷片的热量散发出去的散热器、将所述散热器所散发的热量抽走的散热风扇；所述制冷片、所述散热器、所述散热风扇依次设置，且所述底座上设有温度探头；所述制冷片的负极、所述散热风扇的负极均与所述电源适配器的负极连接；直流继电器，其具有线圈部分、公共端、常开触点，所述公共端与所述常开触点之间在所述线圈部分被驱动时短接、不被驱动时开路；所述公共端与所述电源适配器的正极连接，所述常开触点与所述制冷片的正极连接；温控器，由所述电源适配器供电，并与所述线圈部分、所述温度探头、所述散热风扇的正极连接，根据所述温度探头反馈的温度值控制是否给所述线圈部分提供驱动电平信号；所述温控器具有至少两个与所述散热风扇的正极连接的控制信号输出端口，用于输出不同大小的控制信号，根据所述温度探头反馈的温度值控制对应的控制信号输出端口向所述散热风扇输出控制信号，以控制所述散热风扇的转速。

进一步地，所述电子制冷装置还包括一手动开关，与所述电源适配器的正极连接，所述电源适配器通过所述手动开关为所述直流继电器、温控器供电。

进一步地，所述电子制冷装置还包括一指示灯，连接在所述手动开关与所述电源适配器的负极之间。

进一步地，所述直流继电器内置有散热模块；所述温控器的型号为xmt7100。

进一步地，所述直流继电器的线圈部分具有线圈正极端和线圈负极端；所述温控器的第1端口为正极输入口，第2端口为负极输入口，分别与所述电源适配器的正极、负极连接；所述温控器的第3端口空置；所述温控器的第4端口和第5端口为两个所述控制信号输出端口，第5端口与所述电源适配器的正极以及所述散热风扇的正极直接连接，第4端口通过一分压电阻与所述散热风扇的正极连接；所述温控器的第6端口为电偶负极端，第7端口为电偶正极端，分别与所述温度探头的负极、正极连接；所述温控器的第8端口与所述第7端口之间连接有电阻型温度感应器；所述温控器的第9端口为负驱动电平信号端，第10端口为正驱动电平信号端，分别与所述线圈负极端、线圈正极端连接。

进一步地，所述制冷片为半导体制冷片。

进一步地，所述制冷片为两个。

进一步地，所述温度探头内置于所述底座中。

进一步地，所述电子制冷装置具有一不锈钢外壳，所述不锈钢外壳固定在所述底座上并形成一容置空间，所述电源适配器、所述制冷模块、所述直流继电器、所述温控器位于所述容置空间内。

进一步地，所述容置空间的上部设有进风口，下部设有出风口。

本实用新型所提供的电子制冷装置采用温控器实现对底座的精确控温，首先设置用于给底座制冷的制冷片，再设置温控器通过一直流继电器给该制冷片供电，底座上的温度探头将底座的温度实时反馈给温控器，温控器再根据反馈的温度值控制是否通过直流继电器给制冷片供电，从而可以保证底座的温度维持在一定的范围内。并且，温控器还可以根据反馈的温度值来控制散热风扇的转速，当底座的温度接近设置的标准温度时可以控制散热风扇慢速转动，否则控制散热风扇快速转动，有助于延长散热风扇的使用寿命并降低噪音。

附图说明

图1是本实用新型提供的电子制冷装置的结构示意图。

图2是本实用新型提供的制冷模块的侧视示意图。

图3是本实用新型提供的制冷模块的俯视示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一并参照图1、图2及图3，本实用新型提供的电子制冷装置至少包括用于供电的电源适配器1、制冷模块2、直流继电器3和温控器4，其中，制冷模块2包括底座21、制冷片22、散热器23、散热风扇24以及温度探头25。该电子制冷装置用于对放置在制冷容器中的物品进行制冷，具体使用时，将制冷容器放置在底座21上，以便与底座21进行接触，底座21和制冷容器均选用导热性能良好的材料制成。待制冷的物品可以是毛囊组织细胞、胰岛素等，制冷容器可以设计成各种适于待制冷物品放置的形状，如细长槽体、箱体等。

具体地，制冷模块2中的底座21用于与制冷容器直接接触，制冷片22用于对底座21进行制冷，散热器23用于将制冷片22的热量散发出去，散热风扇24再将散热器所散发的热量抽走。制冷片22、散热器23、散热风扇24依次设置，尤其是制冷片22最好直接贴在底座上。温度探头25设在底座21上，用于实时检测底座21的温度并反馈给温控器4。制冷片22的负极、散热风扇24的负极均与电源适配器1的负极连接，正极连接方式则连接到直流继电器3和温控器4上，便于受控工作。其中，温度探头25可以直接内置在底座21之中，并引出正极、负极引线至底座21之外，这样可以最准确地检测到底座21的真实温度。

直流继电器3具有线圈部分、公共端t1、常开触点l1、常闭触点，其中线圈部分包括正极触点a1、负极触点a2，常闭触点位于直流继电器3的内部，图中未示出。线圈部分没有通电的情况下，公共端t1与常闭触点之间短接，线圈部分有通电的情况下，公共端t1与常开触点l1之间短接，也就是说，公共端t1与常开触点l1之间在线圈部分被驱动时短接、不被驱动时开路。公共端t1与电源适配器1的正极连接，常开触点l1与制冷片22的正极连接，这样当线圈部分通电被驱动时，电源适配器1的正极通过直流继电器3的公共端t1与常开触点l1之间的通路为制冷片22供电，形成供电回路，制冷片22可以开始工作，对底座21进行制冷。

温控器4由电源适配器1供电，并与直流继电器3的线圈部分、温度探头25、散热风扇24的正极连接，根据温度探头25反馈的温度值控制是否给，具体可以在温控器4中设置作为参考的标准温度值，将温度探头25实时反馈的温度值与该标准温度值进行对比，根据对比结果来决定是否给直流继电器3的线圈部分提供驱动电平信号。

另外，温控器4具有至少两个与散热风扇的正极连接的控制信号输出端口，用于输出不同大小的控制信号，根据温度探头25反馈的温度值控制对应的控制信号输出端口向散热风扇24输出控制信号，以控制所述散热风扇的转速。例如，可以在底座21的温度接近设置的标准温度时通过输出较小控制信号的端口来控制散热风扇24慢速转动，否则通过输出较大控制信号的端口来控制散热风扇24快速转动，有助于延长散热风扇24的使用寿命并降低噪音。

进一步地，电子制冷装置还包括一手动开关5，与电源适配器1的正极连接，电源适配器1通过手动开关5为直流继电器3、温控器4供电。另外，还可以在手动开关5与电源适配器1的负极之间连接一指示灯6，用于指示电子制冷装置当前的工作状态，如制冷片22当前是否在制冷、散热风扇24是快速转动还是慢速转动等。

制冷片22可以通过常规的压缩机实现制冷，但是体积会非常庞大，不适合在小型工作台和房间使用，同时不具备便携性能，而且压缩至能耗很大，因此，作为优选，制冷片22选用半导体制冷片，有助于实现电子制冷装置的小型化，便携性能和移动性能很好，同时电源消耗比较小，不需要制冷剂，安全环保。例如120w的制冷量，所需要的电源适配器1的规格仅为12v、11.5a，而且半导体制冷片可以长时间无故障连续运行，即使一天24小时连续运行也能将温度控制在目标值±1℃内。另外，制冷片22可以设置为两个，可以提升制冷量。

本实用新型提供的电子制冷装置还具有一不锈钢外壳，该不锈钢外壳固定在底座21上并形成一容置空间，电源适配器1、制冷模块2、直流继电器3、温控器4位于该容置空间内。该不锈钢管外壳采用整体焊接，符合医疗器械外壳卫生洁净要求。还可以进一步在该容置空间的上部设置进风口，下部设置出风口，进一步提高制冷效率，例如进风口可以设置在不锈钢外壳的顶部，出风口设置在不锈钢外壳的底部角落。

作为优选，直流继电器3中内置有散热模块，良好的散热效果有助于延长电子制冷装置的使用寿命，也不容易死机。

作为一个示例，温控器4采用的型号为xmt7100，xmt7100共有10个端口，与其他部分的连接方式如图1所示，第1端口为正极输入口，第2端口为负极输入口，分别与电源适配器1的正极、负极连接。第3端口空置。第4端口和第5端口为两个所述控制信号输出端口，第5端口与电源适配器1的正极以及散热风扇24的正极直接连接，第4端口通过一分压电阻与散热风扇24的正极连接，第4端口和第5端口实际上也是直接连接到电源适配器1的正极，不同的是，第5端口直接为散热风扇24供电，适用于散热风扇24快速转动的情况，第4端口经过分压之后再为散热风扇24供电，使得散热风扇24的电压减小，适用于散热风扇24慢速转动的情况。

第6端口为电偶负极端，第7端口为电偶正极端，分别与温度探头25的负极、正极连接；第8端口与第7端口之间连接有电阻型温度感应器。第9端口为负驱动电平信号端，第10端口为正驱动电平信号端，分别与直流继电器3的线圈部分的线圈负极端a2、线圈正极端a1连接。

xmt7100温控器的工作原理为：制冷片22负责对底座21制冷，底座21上的温度探头25实时反馈实际温度值给xmt7100温控器4，xmt7100温控器4比较实际温度值和设定的标准温度值。如果没有达到设定的标准值，xmt7100温控器4的第9、10端口继续输出驱动电平信号给直流继电器3线圈负极端a2、线圈正极端a1，制冷片22此时会继续工作，直到实际温度值达到设定的标准温度值，达到以后，xmt7100温控器4的第9、10端口停止输出驱动电平信号，制冷片22停止工作。散热风扇24在制冷片22工作时，连续转动把制冷片22通过散热器23传递过来热量抽走，保证制冷片22能连续工作。

xmt7100温控器4可以设定内部的最低温度值al1和最高温度值ah1来控制散热风扇24的快速转动和缓慢转动，比如设定的标准温度值是4℃，那么最低温度值al1可以设定为4，最高温度值ah1可以设定为5，当实际温度值高于5℃后，xmt7100通过第5端口输出控制信号，控制散热风扇24快速转动，当实际温度值低于5℃后，xmt7100通过第4端口输出控制信号，控制散热风扇24从快速转动变成慢速转动，保持散热风扇24静音运行，控制噪音，同时散热风扇24的寿命也可以延长。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。