一种用于框架（２０）的温度控制系统，包括：热电冷却（ＴＥＣ）元件（３２），该ＴＥＣ元件（３２）具有第一面（３４）和第二面（３６），该ＴＥＣ元件（３２）设置成在第一面（３４）和第二面（２０）之间形成间隙（５０）；以及流体热传送元件（３８），该流体热传送元件（３８）热耦合到该第二面（３６）。该温度控制系统还可以根据需要采用热组件、可冲洗储存器和／或相变元件。
Temperature control system and method
A framework for (20) temperature control system, including: thermoelectric cooling (TEC) element (32), the TEC element (32) having a first surface (34) and second (36), the TEC element (32) is arranged on the first surface (34) and second (20). The formation of the gap (50); and the fluid heat transfer element (38), the fluid heat transfer element (38) thermal coupled to the second surface (36). The temperature control system can also use thermal components, flushing storage and / or phase change components as required.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大致涉及计量和制造系统，更具体而言涉及计量和制造系统温度控制。随着部件尺寸减小和精度需求日益增加，计量系统的重要性也日益增加。在测试时，部件必须在整个测量过程中都保持静止，以便进行精确测量。部件可以放置在计量架上，该计量架必须是尺寸固定且没有振动的，这样才能够为物理测量提供稳定的几何参考。然而，当计量架包括或接触到热源从而导致计量架发生热膨胀时，或者计量架包括或接触振动源时，会出现一些问题。试图处理热膨胀问题会导致振动问题。例如，一种用于保持计量架温度的方案是通过计量架中的孔泵入温度得到精确控制的流体。流体流动会在计量系统中引发振动，从而减小精度。因此，需要为振动控制而权衡温度控制。在计量架中或在计量架上会引发和热源有关的其它问题。在计量架中或在计量架上可以设置一个以上热源。这会导致计量架复合失真，这不能通过简单的测量后校正来进行说明。热量产生的热量还是时间的函数。例如，当热源是驱动电机时，驱动电机当它驱动时产生大多数热量，而当它启动或关闭时会改变温度。通过冷却流体温度来控制计量架的温度会限制适应这种变化条件的能力。在整个测量过程中，需要精确地控制冷却流体温度，以避免带来不确定性。在需要工作架尺寸稳定且没有振动的其它精密制造操作中，也会出现类似的问题，例如采用圆片分档器的光学半导体制造过程和采用定径轧机的精密机器。还希望提供一种克服上述缺陷的计量系统温度控制方案。本专利技术的一个方面提供一种用于框架的温度控制系统，包括具有第一面和第二面的热电冷却(TEC)元件，该TEC元件设置成在第一面和第二面之间形成间隙，并且流体热传送元件热耦合到该第二面。本专利技术的另一个方面提供一种用于框架的温度控制系统，包括具有第一面和第二面的热电冷却(TEC)元件，以及包括热组件，该热组件包括热力装置和流体热传送元件，该热力装置热耦合到该流体热传送元件，其中第一面热耦合到该框架，而第二面热耦合到该热组件。本专利技术的另一个方面提供一种用于框架的温度控制系统，包括具有第一面和第二面的热电冷却(TEC)元件，以及包括具有可冲洗储存器的流体热传送元件，其中第一面热耦合到该框架，而第二面热耦合到该流体热传送元件。本专利技术的另一个方面提供一种用于框架的温度控制方法，包括提供热电冷却(TEC)元件和热耦合到TEC元件的流体热传送元件，将该TEC元件设置成靠近框架并且和框架之间形成间隙，并且控制TEC元件传送热量通过该间隙。本专利技术的另一个方面提供一种用于框架的温度控制系统，包括具有第一面和第二面的热电冷却(TEC)元件，以及包括相变元件和流体热传送元件，其中第一面热耦合到该框架，第二面热耦合到该相变元件，以及该相变元件热耦合到流体热传送元件。通过结合附图，参照这里提出的优选实施例的下列详细描述，本专利技术的前述和其它特性和优点将变得更加清楚明显。该详细描述和附图仅仅是为了阐述本专利技术而不是限制本专利技术，本专利技术的范围由所附的权利要求及其等价物来进行限定。附图说明图1&2是根据本专利技术的具有间隙的温度控制系统的示意图；图3-6是根据本专利技术的具有热组件的温度控制系统的示意图；图7是根据本专利技术的具有可冲洗储存器的温度控制系统的示意图；图8是根据本专利技术的具有相变元件的温度控制系统的示意图；以及图9是根据本专利技术的用于温度控制系统的操作控制系统的示意图。图1&2是根据本专利技术的具有间隙的温度控制系统的示意图。该温度控制系统和该框架之间隔有间隙，设置该间隙可避免温度控制系统的振动波及该框架。通过辐射和/或导热传送方式，在温度控制系统和框架之间经该间隙进行热交换。参照图1，框架20包括热力装置22，例如热源或冷源。温度控制系统30包括热电冷却(TEC)元件32和流体热传送元件38。TEC元件32均具有第一面34和第二面36，该第一面设置成面向框架20，该第二面热耦合到流体热传送元件38。温度控制器(未示出)将TEC控制信号提供给TEC元件32，以便通过TEC元件32来控制热传送。热耦合到框架20的温度传感器68提供测量框架温度信号给操作控制系统。流体热传送元件38包括流体通道40，利用该流体通道可以流动温度控制流体，该温度控制流体受到阀门72的控制。框架20和温度控制系统30之间隔有间隙50。在一个实施例中，TEC辐射涂层52和/或框架辐射涂层54分别设置在TEC元件32和/或框架20的第一面34上，从而促进热量通过间隙50进行传送。在一个可选实施例中，不采用辐射涂层。框架20可以是要求尺寸稳定且没有振动的任何框架，例如计量架、半导体圆片分档器、定径轧机阶等等。热力装置22可以结合框架20的操作和控制，例如电机、驱动系统、液压管路等等。热力装置22还可以是在框架20上检测或作业的样本或工件，或者和该样本或工件相连的加热、冷却、运动或控制设备。热力装置22可以直接接触到框架20，以及通过导热方式和框架20进行热交换，或者可以靠近框架20并且通过辐射和/或对流方式和框架20进行热交换。TEC元件32是热电冷却器，还被称为珀尔帖冷却器。TEC元件32用作热力泵，响应于直流TEC控制信号将热量从一面传送到另一面。通过反转该直流TEC控制信号的极性，可以反转流过TEC元件32的热量的方向，从而进行精确温度控制。典型的TEC元件包括位于形成各面的板之间的半导体材料。TEC元件32可以是单个TEC元件，也可以是多个单独的TEC元件。间隙50可以是任意宽度，只要能够在框架20和温度控制系统30之间进行热传送即可。避免框架20和温度控制系统30进行接触可以防止温度控制系统30振动，例如来自流过流体热传送元件38的流体的振动，来自传送点框架20的振动。该间隙50可以根据需要调节大小。在一个实施例中，间隙50大约是4毫米或以上。流体热传送元件38和TEC元件32进行热交换，然后将热量传送到流过流体通道40的温度控制流体。该流体热传送元件38可以包括内部和/或外部散热片，以便进一步促进将热量从温度控制流体传送到流体热传送元件38，或者从流体热传送元件38传送到周围环境。流过流体通道40的温度控制流体可以是水、油或者其它适于采用的该温度范围的任何其它流体。例如停止阀或流体控制阀的阀门72控制流过流体通道40的温度控制流体的流动。在一个实施例中，流体通道40可以包括可冲洗储存器，以便温度控制流体在该可冲洗储存器中进行快速交换。在另一个实施例中，在框架20上进行测量或制造过程时，可以切断温度控制流体在流体通道40中的流动，以便进一步减小靠近框架20的任何扰动。可选的TEC辐射涂层52和框架辐射涂层54具有高发射率、高导热率的涂层，以便促进热量通过间隙50在框架20和温度控制系统30之间进行传送。该涂层可以是任意的高发射率、高导热率的涂层，例如真空或日光应用中采用的涂层，包括金属氧化物涂层、玻璃(SiO2)涂层或者陶瓷涂层。在一个实施例中，将该涂层直接施加到框架20和流体热传送元件38的各面。在另一个实施例中，涂层施加到附加层上，例如铜板，然后将该附加层施加到框架20和流体热传送元件38的各面。参照图2，其中和图1相同的附图标记表示相同的部件，温度控制系统30通过和热力装置22直接进行热交换从而就地控制温度。在热力装置22附近形成间隙50。在一个实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于框架（２０）的温度控制系统，包括：热电冷却（ＴＥＣ）元件（３２），该ＴＥＣ元件（３２具有第一面（３４）和第二面（３６），该ＴＥＣ元件（３２）设置成在第一面（３４）和框架（２０）之间形成间隙（５０）；以及流体热传送元件（３８），该流体热传送元件（３８）热耦合到该第二面（３６）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：TAM瑞尔，RTH梅森，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
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