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温度控制装置

阅读：930发布：2021-02-18

IPRDB可以提供温度控制装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种温度控制装置，用以调整模板的温度，此温度控制装置包含热传导板与至少一加热管。热传导板由第一材料所构成，并具有一接触面，且热传导板邻近接触面处具有缓冲区。加热管设置在热传导板中且被第一材料所包围，而缓冲区位于加热管的上方。热传导板在缓冲区具有第一沉孔与第二沉孔，而在与接触面平行的投影平面上，第一沉孔比第二沉孔更靠近加热管，且于第一沉孔和第二沉孔中填充导热系数小于第一材料的缓冲材料。，下面是温度控制装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种温度控制装置，用以调整一模板的温度，其特征在于，该温度控制装置包含：一热传导板，由一第一材料所构成，并具有一接触面，且该热传导板邻近该接触面处具有一缓冲区；至少一加热管，设置在该热传导板中且被该第一材料所包围，而该缓冲区位于该加热管的上方；其中，该热传导板在该缓冲区具有多数个沉孔，该些沉孔包含一第一沉孔与一第二沉孔，而在与该接触面平行的一投影平面上，该第一沉孔比该第二沉孔更靠近该加热管，且于该第一沉孔和该第二沉孔中分别填充导热系数小于该第一材料的缓冲材料。

2. 根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，该些沉孔另包含- -第三沉孔，且于该第三沉孔中填充导热系数小于该第一材料的缓冲材料，在该投影平面上，该第二沉孔比该第三沉孔更靠近该加热管，且该第二沉孔与该第三沉孔的距离等于该第 -沉孔与该第二沉孔的距离。

3. 根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，该些沉孔另包含一第三沉孔，且于该第三沉孔中填充导热系数小于该第一材料的缓冲材料，在该投影平面上，该第二沉孔比该第三沉孔更靠近该加热管，且该第二沉孔与该第三沉孔的距离大于该第一沉孔与该第二沉孔的距离。

4. 根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，该第一沉孔的深度大于该第二沉孔。

5. 根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，在该投影平面上，该第一沉孔的面积大于该第二沉孔。

6. 根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，在该第一沉孔中所填入的缓冲材料的体积大于在该第二沉孔中所填入的缓冲材料。

7. 根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，该缓冲材料另包含一第一缓冲材料与一第二缓冲材料，在该第一沉孔中所填入的第一缓冲材料的导热系数小于在该第二沉孔中所填入的第二缓冲材料。

8. 根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，在该投影平面上，该第一沉孔或该第二沉孔为沿着该加热管延伸的一长沟。

9. 根据权利要求8所述的温度控制装置，其特征在于，该长沟为多数个分离配置的沟道组成。

10. 根据权利要求9所述的温度控制装置，其特征在于，在该投影平面匕该些沟道其中之一的形状为圆形或矩形。

11. 根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，该第一沉孔或该第二沉孔的底部为弧面。

12. 根据权利要求10所述的温度控制装置，其特征在于，该些沟道的底部为球面。

13. 根据权利要求1所述的温度控制装置，另包含一垫板，设置在该接触面上以供放置该模板。

14. 根据权利要求13所述的温度控制装置，其特征在于，该垫板与该模板的材料为相同。

15. 根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，该第一材料为铜。

16. 根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，该缓冲材料为石墨、氮化硼、陶瓷或钢。

17. 根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，另包含另一加热管，该两加热管平行设置在该热传导板中且被该第一材料所包围，而该缓冲区位于该两加热管的上方；其中，该些沉孔另包含一第三沉孔，且于该第三沉孔中填充导热系数小于该第一材料的缓冲材料，而在该投影平面上，该第一沉孔、该第二沉孔、该第三沉孔依序设置在该两加热管之间。

18. 根据权利要求17所述的温度控制装置，其特征在于，该第三沉孔比该第二沉孔更靠近该另一加热管，而该第二沉孔的深度小于该第一沉孔及该第三沉孔。

19. 根据权利要求17所述的温度控制装置，其特征在于，该第三沉孔比该第二沉孔更靠近该另 -加热管，而在该投影平面上，其中该第二沉孔的面积分别小于该第一沉孔及该第三沉孔。

20. 根据权利要求17所述的温度控制装置，其特征在于，该第三沉孔比该第二沉孔更靠近该另一加热管，而在该第二沉孔中所填入缓冲材料的体积小于在该第一沉孔中及该第三沉孔中所填入缓冲材料。

21. 根据权利要求17所述的温度控制装置，其特征在于，该第三沉孔比该第二沉孔更靠近该另一加热管，而在该第二沉孔中所填入缓冲材料的导热系数都大于在该第一沉孔中及第三沉孔中所填入缓冲材料。

说明书全文

温度控制装置

技术领域

本发明涉及一种温度控制装置，尤其涉及一种应用于调整模板温度的温度控制装置。

背景技术

传统模具或传统热压设备的热传导板采用加热管来保持模板的温度，依据热传导原理，温度分布将由加热管向外逐步递减。图1为现有技术的热传导板
与其对应温度示意图。现有技术的热传导板102含有多数个加热管104，用来加热模板150。如图所示，在加热管104正上方，因距离加热管104近，因此温度较高，然而在两个加热管104之间区域的上方，由于距离加热管104较远，因此温度会递减，而在模板150上造成不均温现象，特别是应用于光学元件的成型模具，温度分布不均会造成转写率不同，形成所谓的热斑(thermo-mura)。此外，近年来为提高生产效率，快速温变系统逐渐普及。快速温变系统的作用方式是在同一加热管中，依序流通高温媒介(如：热水)及低温媒介(如：冷水)，使得加热管会在短时间内升降温度。现有技术的加热管造成的模板温度不均现象，在快速变温系统中将更加明显。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种温度控制装置，能够均匀且快速地调整模板温度。
为实现上述目的，在本发明温度控制装置的实施例中，温度控制装置用以调整模板的温度。温度控制装置包含热传导板与至少一加热管。热传导板由第一材料所构成，并具有接触面，且热传导板邻近接触面处具有缓冲区。加热管设置在热传导板中且被第一材料所包围，而缓冲区位于加热管的上方。热传导
板在缓冲区具有第一沉孔与第二沉?L，而在与接触面平行的投影平面上，第一沉孔比第二沉孔更靠近加热管，且于第一沉孔和第二沉孔中分别填充导热系数
小于第一材料的缓冲材料。
在另一实施例中，温度控制装置包含另一加热管，两加热管实质上平行设置在热传导板中，且被第一材料所包围。沉孔包含第三沉孔，于第三沉孔中填充导热系数小于第一材料的缓冲材料。在投影平面.匕第--沉孔、第二沉孔、第三沉孔依序设置在前述两加热管之间。
本发明采用低导热系数的缓冲材料，并配合新颖的结构设计，因此本发明的温度控制装置能够均匀且快速地调整模板温度。
通过以下较佳实施例配合图式的说明，本发明的目的、特征与优点将更为清楚。

附图说明

图1为现有技术的热传导板；
图2a至图2h为本发明温度控制装置的各式实施例；
图3为本发明温度控制装置的另一实施例。
其中，附图标记：
200:温度控制装置
102、 202:热传导板
104、 204、 204a:加热管
230、 230a:第一沉孔
232、 232a:第二沉孔
234、 234a:第三沉孔
150、 250:模板
260:垫板
A:接触面
BA:缓冲区域

具体实施方式

本发明所揭露的温度控制装置以接触方式加热或冷却模板，然而本发明所
述的模板可为任何需要均匀加热或均匀冷却的元件，例如：光学模板、玻璃基
板、芯片、热压接合元件等，但并不以此为限。温度控制装置应用于任何需要
加热或冷却模板的工艺上，包含芯片连接(bonding)、异方性导电胶膜（ACF) 的贴附、光学元件的成型模具等等，但并不以此为限。以下本发明的详细说明中，所附附图仅提供参考与说明用，并非用以限制本发明的保护范畴。
温度控制装置可用来加热或冷却模板，图2a显示本发明温度控制装置的一实施例。图2a上方为温度控制装置的俯视图。图2a下方为温度控制装置的对应侧视图。
温度控制装置200包含热传导板202与至少一个加热管204。热传导板202 具有一接触面A用以放置模板250，而加热管204则嵌置在热传导板202之中。
加热管204的尺寸、数目、比例与分布疏密并无限定，可依据实际情况调整，如依据模板的尺寸与材质、预计温度或加热时间等加以调整。加热管204 可为电热管或其它热媒介管体，但不限于此，也可依实际需求选择加热管材质。加热管204可具有升温与降温的功能，可利用流经加热管204的介质来调整温度，例如：欲将模板250加热时，加热管204通有热水或是高温蒸气；反的，欲冷却模板250时，加热管204可通冷水；此处仅是举例，本领域技术人员可依实际需求调整所需流通介质种类、温度和其相态。
热传导板202由第一材料所构成。第一材料为导热性质良好的材料，例如铜等金属，也不限制由单一材料所构成。举例来说，铜合金也可用来构成热传导板202，但不限于此，也可依实际需求调整材料类别。热传导板202使用第一材料的目的，是将加热管204的热能快速地传达给模板250，或是模板250 的热能迅速地传给加热管204，达到迅速加热或冷却模板250的效果。
热传导板202在邻近接触面A处具有缓冲区BA，而在缓冲区BA中，多数个沉孔乃对应至一加热管204，沉孔可用以填充缓冲材料。值得注意的是，图2a中沉孔的数目仅作为本发明的范例，本发明并不限于此，本领域技术人员可依实际情况调整每一加热管所对应的沉孔数目与其疏密分布。
如图2a下方的侧视图所示，第一沉孔230大致位于加热管204的正上方，而在第一沉孔230的两侧分别设置一个第二沉孔232 ，接着在两个第二沉孔232 的外侧更分别设置一个第三沉孔234。换言之，在与接触面A平行的投影平面上，第一沉孔230比第二沉孔232靠近加热管204，而第二沉孔232比第三沉孔234更靠近加热管204。
于第一沉孔230、第二沉孔232、和第三沉孔234中，分别填充导热系数
小于热传导板202材料的缓冲材料，即分别填入导热系数小于第一材料的缓冲
材料。本发明利用导热系数较小的材质，作为热缓冲之用。由于加热管204 附近温度变化较快，在此处填充缓冲材料，缓冲材料导热系数较小因此温度变化速度较慢，可减缓距离加热管204较近的处的温度变化，而减少其与其它距离加热管204较远之处的温差，使得对模板250加热或冷却可更加均匀。
举例来说，当热传导板202的构成材料为铜时，则缓冲材料可采用石墨、氮化硼、陶瓷或钢等导热能力较小于铜的材料。第一沉孔230、第二沉孔232、和第三沉孔234可填充相同的缓冲材料，也可填充不同的缓冲材料，本领域技术人员可依实际状况调整其种类和组合。若沉孔填充不同的缓冲材料，在较佳实施例中，第一沉孔230中所填入的缓冲材料的导热系数可小于在第二沉孔 232中所填入的缓冲材料，而第二沉孔232中所填入的缓冲材料的导热系数可小于在第三沉孔234中所填入的缓冲材料，换言之，于接触面A平行的投影平面上，愈接近加热管204，沉孔所填入的缓冲材料的导热系数可愈小，以更达到热传导板202的温度均匀性。
如图2a上方的俯视图，为了描述清楚，此俯视图省略模板250，仅显示一个加热管204所对应的第一沉孔230、第二沉孔232、和第三沉孔234。沉孔可为-一连续的长沟，沿着加热管204延伸，如第一沉孔230、第二沉孔232、和第三沉孔234所示。另外，在与接触面A平行的投影平面上，第一沉孔230 的面积可大于第二沉孔232，第二沉孔232的面积可大于第三沉孔234;接触面A平行的投影平面上，愈接近加热管204，沉孔面积可愈大，以协助温度更均匀。
如图2a下方的侧视图所示，第一沉孔230、第二沉孔232、和第三沉孔 234可具有相同的深度，也可具不同深度(如图2f)，且沉孔底部可为平面或弧面(如图2b)或其组合。另外，在第二沉孔232中所能填充缓冲材料的体积可小于第一沉孔230，而在第三沉孔234中所能填充缓冲材料的体积可小于第二沉孔232。接触面A平行的投影平面上，愈接近加热管204，沉孔体积可愈大，以协助温度更均匀。本发明不限于此，本领域技术人员可依实际需求调整沉孔的面积、底面形状、深度或容积。
第一沉孔230、第二沉孔232、和第三沉孔234的长沟底部可为弧面，如图2b所示。图2c为图2b的沉孔局部放大立体图，以第二沉孔232为例。于
此，利用弧面渐层的效果，可协助温度更加均匀。
图2d为温度控制装置的另一实施例，图2d上方为温度控制装置的俯视图，
图2d下方为温度控制装置的对应侧视图。参阅图2d上方的俯视图，第一沉孔 230、第二沉孔232、和第三沉孔234分别可为一非连续的长沟，即 -个沉孔可包含多个分离配置的沟道。换言之，属于同一沉孔的多个沟道沿着加热管 204延伸成一非连续长沟。
另外，在与接触面A平行的投影平面上，沉孔内的沟道形状可为矩形或圆形(如图2g)，然而，本发明不限于此，也可依实际情况调整沟道形状。于图 2d下方的侧视图中，第一沉孔230、第二沉孔232、和第三沉孔234的沟道底部可为平面、弧面、球面(如图2g)或其组合，惟本发明不限于此，也可依实际情况调整。另外，于接触面A平行的投影平面上，第一沉孔230、第二沉孔 232、和第三沉孔234之间可为等距，换言之，于接触面A平行的投影平面上，第一沉孔230与第二沉孔232的距离实质上等于第二沉孔232与第三沉孔234 的距离；或者，于接触面A平行的投影平面上，第一沉孔230、第二沉孔232、和第三沉孔234之间可为不等距离(如图2e)。
参阅图2e所示，于接触面A平行的投影平面上，第一沉孔230、第二沉孔232、和第三沉孔234之间并非为等距。在较佳实施例中，于接触面A平行的投影平面上，第二沉孔232与第三沉孔234之间的距离大于第一沉孔230 与第二沉孔232之间的距离。接触面A平行的投影平面上，愈接近加热管204，两相邻的沉孔之间距离可愈小，以协助温度均匀。
图2f所示为本发明另一实施例，第一沉孔230的深度可大于第二沉孔232 的深度，而第二沉孔232的深度可大于第三沉孔234的深度，换言之，接触面 A平行的投影平面上，愈接近加热管204，沉孔深度可愈大，以协助温度均匀。
图2g为温度控制装置的另一实施例，图2g上方为温度控制装置的俯视图，图2g下方为温度控制装置的对应侧视图。图2g的上方俯视图所示，于接触面 A平行的投影平面上，第一沉孔230、第二沉孔232、第三沉孔234的沟道的形状可为圆形。另外，于接触面A平行的投影平面上，第一沉孔230、第二沉孔232、第三沉孔234的沟道的大小可为不同，也可相同(如图2d)。图2d中，第一沉孔230的面积可大于第二沉孔232、而第二沉孔232的面积可大于第三沉孔234。从侧视图来看，第一沉孔230的深度可大于第二沉孔232的深度，
而第二沉孔232的深度可大于第三沉孔234的深度。第一沉孔230、第二沉孔 232、第三沉孔234沟道底部可为球面或平面(如图2d)或弧面(如图2c)。图2h 为图2g沉孔的局部放大立体图，以第二沉孔232为例。利用球面渐层的效果，可协助温度更加均匀。
如图2f所示，热传导板202中含有一个加热管204与另一个加热管204a。相对应加热管204为第一沉孔230、第二沉孔232、第三沉孔234。相对应另一个加热管204a为另一个第一沉孔230a、另一个第二沉孔232a、另一个第三沉孔234a。温度控制装置的俯视图可如同图2a(或图2d)，一加热管204与另一加热管204a乃平行设置。第一沉孔230可位于加热管204正上方，而另一个第一沉孔230a可位于另一个加热管204a正上方。于接触面A平行的投影平面上，而第一沉孔230、第二沉孔232、第三沉孔234，另一个第三沉孔234a、另一个第二沉孔232a、另一个第一沉孔230a依序设置在加热管204与加热管 204a之间。第三沉孔234、 234a的深度可小于第二沉孔232、 232a，而第二沉孔232、 232a的深度可小于第一沉孔230、 230a;第三沉孔234、 234a的面积可小于第二沉孔232、 232a，而第二沉孔232、 232a的面积可小于第一沉孔230、 230a;第三沉孔234、 234a中所能填充缓冲材料的体积可小于第二沉孔232、 232a，而第二沉孔232、 232a中所能填充缓冲材料的体积可小于第一沉孔230、 230a。此外，第一沉孔230、第二沉孔232、第三沉孔234、另一个第一沉孔 230a、另一个第二沉孔232a、另一个第三沉孔234a可分别填充不同的缓冲材料，较佳地，第一沉孔230、 230a中所填入的缓冲材料的导热系数小于在第二沉孔232、 232a中所填入的缓冲材料，而第二沉孔232、 232a中所填入的缓冲材料的导热系数小于在第三沉孔234、 234a中所填入的缓冲材料。
依此设置，则与接触面A平行的一投影平面上，最靠近加热管204与加热管204a的第一沉孔230、 230a提供了最大的热缓冲效果，而离加热管204 与加热管204a最远的第三沉孔234、 234a则提供最少的热缓冲效果，因此在接触面A上得到一较平均的温度分布。惟本发明不限于此，也可依实际情况调整沉孔的深度、底面、容积、形状、间距、大小、填入材质、连续延伸或不连续延伸。
图3为设有一垫板的温度控制装置。如图所示，温度控制装置200另包含一垫板260，设置在热传导板202的接触面上，而模板250乃放置在垫板260
的上，垫板260可利用其均匀覆盖于热传导板202上，以协助温度均匀性。在较佳实施例中，垫板260的材料与模板250相同，可进一歩对模板250提供热缓冲效果。
通过以上所述的实施例，本发明采用低导热系数的缓冲材料，并配合新颖的结构设计，因此本发明的温度控制装置能够均匀且快速地调整模板温度。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

标题	发布/更新时间	阅读量
温度控制仪-专利编号CN108427448A	2020-05-11	774
温度控制仪壳体-专利编号CN108337833A	2020-05-12	971
改进的IR温度计-专利编号CN1135167A	2020-05-12	1044
新型温度控制仪-专利编号CN108419386A	2020-05-11	151
一种温度控制仪-专利编号CN108062119A	2020-05-11	548
温度传感器结构-专利编号CN102165296B	2020-05-12	543
温度传感器结构-专利编号CN102165296A	2020-05-13	1002
温度熔断器-专利编号CN102737921A	2020-05-11	844
油罐温度计-专利编号CN201637500U	2020-05-13	105
气象温度计-专利编号CN201555668U	2020-05-13	1048

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