[发明专利]一种半导体制冷片控制手机温度的外壳装置

说明书

技术领域

本发明涉及家用手持电子产品温度调节技术领域，特别涉及一种半导体制冷片控制手机温度的外壳装置。

背景技术

近年来手机、平板电脑等电子产品在人类的通信及娱乐生活已成为不可或缺的一部分，给予此类电子产品提供能源的锂电池应用越来越广泛。手机等电子产品在温度过低、温度过高或者长时间发热情况下，会降低产品的使用寿命，影响产品的使用舒适性，重则引起电池燃烧爆炸等严重的后果。锂电池在寒冷或炎热条件下工作，会出现化学反应，电池耗电量会增大。LCD屏幕采用液态晶体，在寒冷条件下会使原本排列在一起的晶体，聚集或者聚合，产生气泡。为了能使手机等电子产品恒温工作，达到连续调节冷端和被冷却物体温度的目的，分析热电制冷装置变工况工作特性和变电压工作特性，提出温度控制方案。

针对手机运行发热时，自耗电量迅速增加，其锂电池在恶劣条件下放电量急剧增加，电子产品内部会积聚热量导致温度上升。手机LCD屏幕所采用的液态晶体在低温条件下凝聚或聚合的问题，提出一种旨在降低电子产品工作温度、提高工作性能、延长使用寿命的技术方案，基于热电制冷技术的控制手机温度的外壳装置。该技术方案采用的热电制冷技术具有制冷速度快、热惯性小、无振动、无噪音、寿命长、易安装的特点，产品具有广阔的市场前景。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题，提供一种半导体制冷片控制手机温度的外壳装置，可以实现温度自动控制，按照设定的工作温度区间自动通断开关，灵活将手机温度控制在手机最佳运行温度，减少手机的损耗，增加手机的使用寿命与使用者的舒适度。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种半导体制冷片控制手机温度的外壳装置，所述外壳装置的构造由多个工作层组成，按照贴近手机后盖的内侧向外侧方向，所述外壳装置工作层的分布依次为：手机壳内表面层、半导体制冷及温控层、石墨散热片层、隔热层、手机壳外表面层。所述外壳装置正面设有摄像头及闪光灯孔；侧面设有静音及音量键孔；顶面设有电源键开关孔；底面设有耳机通道、扬声器及话筒通道及数据接口孔。

所述手机壳内表面层使用材料为铝合金，厚度为0.2mm；所述手机壳外表面层，使用材料为铝合金聚酰亚胺薄膜和硅胶，厚度为0.3mm；手机壳内表面层和手机壳外表面层对所述半导体制冷及温控层、石墨散热片层和隔热层起到保护和封闭作用，同时可以降温散热及防水防尘，使所述该外壳装置的运行安全稳定。

所述半导体制冷及温控层包括：Lighting USB数据传接器、微型温度传感器和半导体制冷片；所述LightingUSB数据传接器由lightingUSB数据插头、电阻、控制芯片、三极管、lighting USB数据接口组成；所述Lighting USB数据插头插入手机的充电接口中，从手机中取电，进而为半导体制冷片供电；所述电阻用以调节通过该数据接口的电流；所述控制芯片作为温控层核心单元，控制调节温控层元件的运行；所述三极管的饱和状态和截止状态分别用以控制所述半导体制冷片的启动和停止；所述Lighting USB数据接口用来与外部的充电器相连，保证用户在不拆卸手机外壳装置的情况下，对手机进行充电和数据传输。所述微型温度传感器由热敏式温度传感器和温控开关组成；由于手机的正常工作温度介于0℃到35℃之间，人的手掌温度约为32℃；所述半导体制冷片控制手机温度的外壳装置将31.5℃作为该触发温度，将26.5℃作为复位温度；所述热敏式温度传感器用于检测手机温度，当检测温度达到触发温度31.5℃时，所述温控开关自动断开；当检测温度降至复位温度26.5℃时，所述温控开关自动闭合。所述半导体制冷片包括冷端和热端；所述冷端紧贴手机壳内表面层，用以吸收手机散发的热量；所述热端紧贴石墨散热片层，将吸收的热量散发出去；半导体制冷片的冷端和热端共同作用实现制冷，并保证制冷片的持续工作。

所述石墨散热片层，石墨具有片状结构，使热量沿石墨片层方向均匀导热；所述石墨散热片层内侧紧贴微型半导体制冷片热端，外侧紧贴隔热层，顶端及底端部分紧贴手机壳外表面层，通过手机壳外表面层的人手握持盲区部分，将手机的热量散发出去。

所述隔热层紧贴石墨散热片层，隔热层面积小于石墨散热片层，位于外壳装置的中间部位；隔热层保证微型半导体制冷片热端传至石墨的温度，不会被人的手掌所感知，也防止手掌的热量导入手机。

本发明的半导体制冷片控制手机温度的外壳装置工作过程如下：