專利名稱：熱電致冷飲料機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種半導體熱電致冷的設備，用于冷卻飲料。
傳統(tǒng)的飲料冷卻設備采用氟里昂壓縮機系統(tǒng)，對環(huán)境有污染、噪聲較大，目前正在逐步淘汰。半導體熱電致冷是綠色致冷技術，對環(huán)境完全無污染、無噪聲，不怕振動和沖擊，但長期以來存在致冷總效率低的缺陷，使其應用范圍受到限制，主要用于效率無關緊要的小型制冷裝置上，如電子設備的局部致冷、測量系統(tǒng)，有效致冷功率只有數瓦至數十瓦，總的致冷效率在40％以下，如國內商品化產品LD—4型半導體致冷零點器等。
本實用新型的目的在于通過提高熱電組件與被冷卻物的熱交換效率，從而提高設備總制冷效率，以實現功率能達到商業(yè)化應用程度的熱電致冷飲料設備。
實現本實用新型目的的熱電致冷飲料機，包含缸體、缸體外與缸體緊密接觸的熱電組件、散熱器等部分，其中構成熱電組件的熱電元件之間灌以硅橡膠隔熱，表面密封加固；缸體橫截面向內呈梳齒形，構成熱電組件冷端熱交換器翅片；飲料導管位于缸體內，并嵌于所述熱交換器翅片之間；熱電組件熱端與散熱器緊密接觸，散熱器與熱路垂直方向為變截面，以使各翅片熱負荷均勻。
上述飲料機的熱電組件可以是經處理后的市面所售陶瓷平板型熱電組件，也可以由熱電元件采用整體焊接結構和金屬基板壓接而成，在金屬基板與熱電元件接觸面上應用氣相法生長一層絕緣導熱陶瓷薄膜，其厚度為1～5μm。
為進一步提高熱交換效率，所述熱電組件在缸體外環(huán)繞缸體均勻排列，其冷端和熱端界面涂抹導熱膠。
應用本實用新型所制成的飲料機容量100～2000瓦，飲料機致冷溫度-5℃～17℃可連續(xù)控制；平均致冷總效率(制冷量與總電耗之比)50～130％；平均致熱總效率(制熱量與總電耗之比)150～250％，起始降溫速度快，總耗電低，本技術也可應用于各式冷藏箱、冷熱箱及家用空調機。
現結合附圖來說明本實用新型實施狀況。


圖1為市面產品化陶瓷平板型熱電組件經過處理后的情況；圖2為本實用新型使用的另一種無陶瓷片高效熱電組件；圖3為熱電組件冷、熱端熱交換系統(tǒng)示意圖；圖4為應用軸流式通風機的一種致冷飲料機；圖5為應用本實用新型的多功能飲料機；圖6為應用本實用新型的生啤酒速凍機。
圖1中熱電元件1、導流片3和陶瓷封蓋4構成市面有售的基本組件，在此基礎上熱電元件之間灌以硅橡膠隔熱，組件四周加以密封膠5封裝固定。
圖2所示的熱電組件由熱電元件采用整體焊接結構和金屬基板壓接而成，熱電元件1之間灌以硅橡膠2隔熱，固定熱電元件的金屬基板7厚度可大于5mm，材料為銅、鋁等良導熱金屬，金屬基板7與熱電元件1接觸面上應用氣相淀積法生長一層絕緣導熱陶瓷薄膜6，厚度為1～5μm，材料用SIC、SI3N4、AIN或BaO等，組件四周加以密封膠5封裝固定。
上述熱電組件冷端和熱端界面可涂抹導熱膠，如銀粉膠。
圖3表示熱交換組件冷、熱端熱交換系統(tǒng)，包含熱電元件1的熱電組件可用螺釘8、蝶形彈簧9，膠木墊圈10緊壓在缸體11和熱端散熱器12之間，螺釘8局部可涂敷隔熱材料如環(huán)氧樹脂以防止冷熱端間熱量回流。在本實用新型的致冷飲料機中，缸體11即冷端熱交換器，其橫截面向內呈梳齒形，飲料導管13位于缸體內，并嵌于所述熱交換器翅片之間。熱端散熱器12與熱路垂直方向為變截面，材料可采用鋁合金。
實施例一應用軸流風機的致冷飲料機，如圖4所示，飲料經過飲料導管13進入缸體11內，通過冷飲料龍頭14放出，缸體11既是冷端熱交換器又可作為貯冷之用，其中灌有加防結冰溶劑的水，飲料連續(xù)放出時，由水吸收飲料的熱量，飲料停放時，熱交換器翅片與水交換熱量，使水溫下降以作下次排放飲料的吸熱劑。缸體四周排列包含熱電元件1的熱電組件以及熱端散熱器12，位于缸體之下的風扇電動機17帶動風扇16，可提高散熱效率。
實施例二應用本實用新型的多功能飲料機該飲料機為積木式結構，如圖5所示，由致冷器30、溫飲料缸29和開水壺25三部分組成。自來水經置于溫飲料缸29內的盤管28進入開水壺中，既使溫飲料缸內的飲料加快降溫，又使進入開水壺的水預熱以節(jié)省電能。進入開水壺內的自來水由電熱器26加熱，加以壺蓋27保溫。閥門手柄22用以控制開水壺向溫飲料缸的水流，當壺中水未燒開時關閉閥門，當水已燒開且溫飲料缸中缺水時閥門打開。溫飲料缸29用不銹鋼制成，通過致冷器熱端散熱器的空氣流經其外表面而加快降溫。開水壺底部裝有磁化線圈23，通以直流電后兩個螺管線圈產生的磁通相互閉臺(串聯)，使開水壺和溫飲料缸內的水同時磁化，提供磁化飲料，此時冷飲料龍頭14，溫飲料龍頭20、開水龍頭21出來的飲料均經過磁化。溫飲料缸內的飲料流入致冷器30，該致冷器可由實施例一的致冷飲料機構成，見圖4。該飲料機裝有水位表24，分別顯示開水壺和溫飲料缸內的水位，下部可安置杯子托盤18，飲料機底部可設托架31。
實施例三生啤酒速凍機該速凍機如圖6所示，由致冷器30，啤酒桶32，壓力表33，壓力調節(jié)閥34和二氧化碳鋼瓶35構成。致冷器30可采用圖4所示的致冷飲料機。該機供電容量為500VA；平均總效率為60％以上；二氧化碳壓力為1.5大氣壓；制冷溫度2～15℃，啤酒溫度10～17℃(連續(xù)可調)，供酒量40～60升/小時。
權利要求1.一種熱電致冷飲料機，包含缸體、缸體外與缸體緊密接觸的熱電組件、散熱器等部分，其特征在于(1)構成熱電組件的熱電元件之間灌以硅橡膠隔熱，表面密封加固；(2)缸體橫截面向內呈梳齒形，構成熱電組件冷端熱交換器翅片；(3)飲料導管位于缸體內，并嵌于所述熱交換器翅片之間；(4)熱電組件熱端與散熱器緊密接觸，散熱器與熱路垂直方向為變截面；
2.如權利要求1所述的飲料機，其特征在于所述熱電組件由熱電元件采用整體焊接結構和金屬基板壓接而成，在金屬基板與熱電元件接觸面上應用氣相法生長一層絕緣導熱陶瓷薄膜，其厚度為1～5μm；
3.如權利要求1或2所述的飲料機，其特征在于所述熱電組件在缸體外環(huán)繞缸體均勻排列，其冷端和熱端界面涂抹導熱膠。
專利摘要一種熱電致冷飲料機，貯冷缸體外均勻排列熱電組件，構成熱電組件的熱電元件之間灌以隔熱硅橡膠，表面密封加固，缸體橫截面向內呈梳齒形，構成熱電組件冷端熱交換器翅片，飲料導管嵌于缸體內熱交換器翅片之間，熱電組件熱端散熱器與熱路垂直方向為變截面。本實用新型飲料機容量100～2000瓦、致冷溫度-5℃-17℃可連續(xù)控制，平均致冷總效率50-130％，起始降溫速度快，總耗電低可應用于各式冷飲機，并可組裝具有不同溫度檔次的多功能飲料機。
文檔編號F25D11/00GK2219469SQ9424687
公開日1996年2月7日 申請日期1994年12月3日 優(yōu)先權日1994年12月3日
發(fā)明者王敬義, 肖成章, 何笑明, 王宇, 張偉建, 白祖林, 尹盛 申請人:華中理工大學