一种半导体制冷饮料速冷装置

1.一种半导体制冷饮料速冷装置，其特征在于：包括冷却杯主体；
所述冷却杯主体包括杯壁（1）以及嵌设在其下端内的杯底（2），所述冷却杯主体的内部设有导冷体（3），且导冷体（3）的下端与杯底（2）连接，所述杯底（2）的底部设有用于给导冷体（3）传递制冷温度的半导体制冷片（4），所述半导体制冷片（4）的制冷面朝上，底部设有用于将其固定在杯底（2）底部的金属固定座（15），所述金属固定座（15）为片状结构，其顶面与半导体制冷片（4）的底部散热面紧密贴合，所述杯壁（1）的下端还设有隔热板（6），所述隔热板（6）的中部开设有可容纳半导体制冷片（4）和金属固定座（15）的安装孔。
2.根据权利要求1所述的一种半导体制冷饮料速冷装置，其特征在于：所述杯壁（1）为竖直设置的圆筒状结构，由内外设置的内壁和外壁组成，其中，内壁和外壁间设有隔热层。
3.根据权利要求1所述的一种半导体制冷饮料速冷装置，其特征在于：所述杯底（2）为圆环状结构，其外径与杯壁（1）的下端内径相同，并嵌设在杯壁（1）的下端内，所述导冷体（3）为圆柱状结构，其下端嵌设在杯底（2）的中部通孔中，并与半导体制冷片（4）的制冷面朝紧密贴合。
4.根据权利要求1所述的一种半导体制冷饮料速冷装置，其特征在于：所述金属固定座（15）的底面贴附有导热硅胶垫（5）。
5.根据权利要求1所述的一种半导体制冷饮料速冷装置，其特征在于：还包括用于给半导体制冷片（4）的底部散热面散热的散热底座。
6.根据权利要求5所述的一种半导体制冷饮料速冷装置，其特征在于：所述散热底座为中空结构，其内腔中设有散热组件，顶面中部穿设有可插接在安装孔中的导热块（7），所述散热组件包括风机（8）和散热翅片（9），所述导热块（7）的底面与散热翅片（9）紧密连接。
7.根据权利要求6所述的一种半导体制冷饮料速冷装置，其特征在于：所述散热底座的底面上开设有进风口（10），侧面开设有出风口（11），所述风机（8）配合安装在进风口（10）上方。
8.根据权利要求5所述的一种半导体制冷饮料速冷装置，其特征在于：所述散热底座顶面上还设有用于支撑冷却杯主体的垫圈（12）。
9.根据权利要求5所述的一种半导体制冷饮料速冷装置，其特征在于：所述半导体制冷片（4）通过两引线与位于散热底座顶面的触碰电极（13）连接，所述隔热板（6）的底面上设有与触碰电极（13）位置相对应的触碰槽（14），两引线的端部置于该触碰槽（14）内。

一种半导体制冷饮料速冷装置\n技术领域\n[0001] 本发明涉及饮料制冷技术领域，尤其涉及一种半导体制冷饮料速冷装置。\n背景技术\n[0002] 目前，市场上采用半导体制冷的的小型分体制冷装置很多，用于夏日里个人办公室、宿舍冷却饮料和啤酒用。为了方便使用，通常采用“金属杯+制冷垫”分体方式：制冷垫负责产生冷量及相应散热，将制冷片、导冷块、散热翅片、散热风机集成一体；而金属杯仅仅利用金属内胆为饮料导冷和作为饮料容器，不承担任何主动制冷功能！金属杯的底面依靠重力与制冷垫上表面接触，获取制冷垫产生的冷量，从而使得金属杯中的饮料降温。但是，市场上类似设计的制冷效果差，饮料从30°到10°C通常需要30min！\n[0003] 分析其降温差的原因如下：1）金属杯底与制冷垫的导冷金属面仅仅是接触导冷，不是金属内部热传导方式导冷，杯底和制冷片之间的接触热阻造成冷量损失大；2）饮料冷量大部分的冷量来自于杯底和侧壁，饮料中心区域没有冷量，不能内外均匀制冷，降温速度不够3）杯子未做保温隔热，杯子一边制冷，一边吸收空气中的热量。\n发明内容\n[0004] 为解决上述问题，本发明公开了一种半导体制冷饮料速冷装置，能够大幅改善饮料内部制冷，实现了5min内将饮料从30°C冷却到最佳饮用温度或小于10°C的小巧分体设计。\n[0005] 具体方案如下：\n[0006] 一种半导体制冷饮料速冷装置，其特征在于：包括冷却杯主体；所述冷却杯主体包括杯壁以及嵌设在其下端内的杯底，所述冷却杯主体的内部设有导冷体，且导冷体的下端与杯底连接，所述杯底的底部设有用于给导冷体传递制冷温度的半导体制冷片，所述半导体制冷片的制冷面朝上，底部设有用于将其固定在杯底底部的金属固定座，所述金属固定座为片状结构，其顶面与半导体制冷片的底部散热面紧密贴合，所述杯壁的下端还设有隔热板，所述隔热板的中部开设有可容纳半导体制冷片和金属固定座的安装孔，半导体制冷片和金属固定座通过非金属螺钉与杯底螺纹连接；隔热板为厚2cm，直径与杯壁下端外径相同的圆形隔热板，中央区域镂空4x4cm方形安装孔。\n[0007] 作为本发明的进一步改进，所述杯壁为竖直设置的圆筒状结构，由内外设置的内壁和外壁组成，其中，内壁和外壁间设有隔热层。可阻止冷却杯主体中的冷量外泄，同时解决冷却杯主体外壁的凝露问题。\n[0008] 作为本发明的进一步改进，所述杯底为圆环状结构，其外径与杯壁的下端内径相同，并嵌设在杯壁的下端内，所述导冷体为圆柱状结构，其下端嵌设在杯底的中部通孔中，并与半导体制冷片的制冷面朝紧密贴合。其中，导冷体为直径3.5cm，长度8cm的实心金属圆柱；杯底为内径3.5cm、外径> 8cm、厚度0.5cm的环形金属板；导冷体的下端与杯底底面齐平，并沿圆周接缝用焊接方式，成为导冷体+杯底的结合体。\n[0009] 此外，杯壁的内壁与杯底焊接，成为冷却杯主体的内胆，结合中心处的圆柱形导冷体，这样导冷体可以深入到饮料中央区域，直接将冷量带到饮料中心区域，同时，内胆可给饮料外围传递冷量。\n[0010] 作为本发明的进一步改进，金属固定座的底面贴附有导热硅胶垫，既可以用于缓冲散热底座的冲击力，还能传递半导体制冷片散热面的热量。\n[0011] 作为本发明的进一步改进，还包括用于给半导体制冷片的底部散热面散热的散热底座。所述散热底座为中空结构，其内腔中设有散热组件，顶面中部穿设有可插接在安装孔中的导热块，其为与半导体制冷片尺寸相同，且厚度2cm金属导热块，所述散热组件包括风机和散热翅片，所述导热块的底面与散热翅片紧密连接。\n[0012] 作为本发明的进一步改进，所述散热底座的底面上开设有进风口，侧面开设有出风口，所述风机配合安装在进风口上方。风机向散热翅片水平吹风散热，热空气从出风口流出。\n[0013] 作为本发明的进一步改进，所述散热底座顶面上还设有用于支撑冷却杯主体的垫圈。可用于缓冲冷却杯主体与散热底座的冲击力，且垫圈的直径小于冷却杯底座的下端外径。\n[0014] 作为本发明的进一步改进，所述半导体制冷片通过两引线与位于散热底座顶面的触碰电极连接，所述隔热板的底面上设有与触碰电极位置相对应的触碰槽，两引线的端部置于该触碰槽内。当冷却杯主体放置在散热底座上后，两引线与触碰电极接通，从而提供\n12V的直流电。采用微电脑控制器，实时监控半导体制冷片的散热面温度，控制器切断供电，实现“过热保护”，并实现5min自动停机。\n[0015] 本发明的有益效果在于：\n[0016] 1、创造性的将制冷片产生的冷量通过与之紧密相连的导冷体，浸入到饮料的中心区域，使得70%的冷量直接作用于饮料中心区域进行降温，实现导冷效率的最大化，其余30%的冷量通过杯底和内壁导向饮料的外围区域，使得饮料均匀的降温，提高降温速度，使得可以在32°室温下，5min内将冷却杯主体内的330ml的各式饮料从30°C降到10°C；\n[0017] 2、创造性的将制冷片嵌入在冷却杯底部，消除了制冷片与冷却杯之间的接触热阻损失；\n[0018] 3、创造性的利用金属导热块与导热翅片接触进行散热，金属导热块顶部与金属固定座之间，采用软质高热硅胶垫（导热率>8K），进行缓冲和导热，解决了制冷片的冲击问题。\n附图说明\n[0019] 图1为本发明中冷却杯主体的示意图。\n[0020] 图2为图1的俯视图。\n[0021] 图3为本发明中冷却杯主体置于散热底座上方时的示意图。\n[0022] 附图标记列表：\n[0023] 1‑杯壁，2‑杯底，3‑导冷体，4‑半导体制冷片，5‑导热硅胶垫，6‑隔热板，7‑导热块，\n8‑风机，9‑散热翅片，10‑进风口，11‑出风口，12‑垫圈，13‑触碰电极，14‑触碰槽，15‑金属固定座，16‑非金属螺钉。\n具体实施方式\n[0024] 下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。\n[0025] 如图所示，一种半导体制冷饮料速冷装置，包括冷却杯主体；冷却杯主体包括杯壁\n1以及嵌设在其下端内的杯底2，冷却杯主体的内部设有导冷体3，且导冷体3的下端与杯底2连接，杯底2的底部设有用于给导冷体3传递制冷温度的半导体制冷片4，半导体制冷片4的制冷面朝上，底部设有用于将其固定在杯底2底部的金属固定座15，金属固定座15为片状结构，其顶面与半导体制冷片4的底部散热面紧密贴合，杯壁1的下端还设有隔热板6，隔热板6的中部开设有可容纳半导体制冷片4和金属固定座15的安装孔，半导体制冷片和金属固定座通过非金属螺钉16与杯底2螺纹连接；隔热板为厚2cm，直径与杯壁下端外径相同的圆形隔热板，中央区域镂空4x4cm方形安装孔。\n[0026] 在本实施例中，杯壁1为竖直设置的圆筒状结构，由内外设置的内壁和外壁组成，其中，内壁和外壁间设有隔热层。可阻止冷却杯主体中的冷量外泄，同时解决冷却杯主体外壁的凝露问题。\n[0027] 在本实施例中，杯底2为圆环状结构，其外径与杯壁1的下端内径相同，并嵌设在杯壁1的下端内，导冷体3为圆柱状结构，其下端嵌设在杯底2的中部通孔中，并与半导体制冷片4的制冷面朝紧密贴合。其中，导冷体为直径3.5cm，长度8cm的实心金属圆柱；杯底为内径\n3.5cm、外径> 8cm、厚度0.5cm的环形金属板；导冷体的下端与杯底底面齐平，并沿圆周接缝用焊接方式，成为导冷体+杯底的结合体。\n[0028] 此外，杯壁的内壁与杯底焊接，成为冷却杯主体的内胆，结合中心处的圆柱形导冷体，这样导冷体可以深入到饮料中央区域，直接将冷量带到饮料中心区域，同时，内胆可给饮料外围传递冷量。\n[0029] 在本实施例中，金属固定座15的底面贴附有导热硅胶垫5，既可以用于缓冲散热底座的冲击力，还能传递半导体制冷片散热面的热量。\n[0030] 在本实施例中，还包括用于给半导体制冷片（4）的底部散热面散热的散热底座，散热底座为中空结构，其内腔中设有散热组件，顶面中部穿设有可插接在安装孔中的导热块\n7，其为与半导体制冷片尺寸相同，且厚度2cm金属导热块，散热组件包括风机8和散热翅片\n9，导热块7的底面与散热翅片9紧密连接。\n[0031] 其中，散热底座的底面上开设有进风口10，侧面开设有出风口11，风机8配合安装在进风口10上方。风机向散热翅片水平吹风散热，热空气从出风口流出，其中，散热底座底部均布有脚垫，用于将散热底座抬起，保证进风口的进风顺畅。\n[0032] 在本实施例中，散热底座顶面上还设有用于支撑冷却杯主体的垫圈12。可用于缓冲冷却杯主体与散热底座的冲击力，且垫圈的直径小于冷却杯底座的下端外径。\n[0033] 在本实施例中，半导体制冷片4通过两引线与位于散热底座顶面的触碰电极13连接，隔热板6的底面上设有与触碰电极13位置相对应的触碰槽14，两引线的端部置于该触碰槽14内。当冷却杯主体放置在散热底座上后，两引线与触碰电极接通，从而提供12V的直流电。采用微电脑控制器，实时监控半导体制冷片的散热面温度，控制器切断供电，实现“过热保护”，并实现5min自动停机。\n[0034] 本发明的具体使用方法如下：\n[0035] 1、散热底座接60W 12V专用适配器，并接上220V电源，适配器的Type‑C端与制冷座妥善连接；\n[0036] 2、将听装饮料、或瓶装饮料打开，倒入冷却杯主体中，建议每次杯中饮料<300ml；\n[0037] 3、将冷却杯主体置于散热底座上，“开始”键闪烁，电源接通；\n[0038] 4、按“开始”键，运行灯点亮，制冷开始，散热风机启动；\n[0039] 5、冷量从位于饮料中心的导冷体开始，逐步传到到饮料全部；\n[0040] 6、5min制冷自动停止，饮料已经冷却；\n[0041] 7、如果需要立刻停止制冷，按“开始/停止”键，运行灯熄灭；\n[0042] 8、当系统探测到制冷片散热面温度>50°C，制冷座进入过热保护状态，运行灯熄灭，警示灯闪烁，警告声响起，系统切断电源，停止工作；散热座进入过热保护状态，运行灯熄灭，警示灯闪烁，警告声响起，系统切断电源，停止工作。\n[0043] 本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

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