[其他]一种微型冷饮制备器

说明书

本实用新型是一种冷饮制备器，特别是一种利用热电冷却器制冷的微型冷饮制备器。

一个典型的单级热电冷却器是用金属导体联结在一起的一个P－型和一个N－型半导体组成的。设P－型材料缺少电子，而N－型材料则有多余电子，当有电压加上去时（对典型的红外致冷器讲，正常范围是0.10到5伏），电流使两个结之间产生温差，它是由于一端吸热而另一端放热引起的。从一个冷结带走的热量就是珀尔帖冷却效应与（a）电流产生的焦尔热和（b）从热结导向冷结热量总和之间的差，最终结果就是该电偶对的净致冷量。如果两半导体材料是相同的，则整个系统流动电子的能级总是相同的，不存在抽热。当选择的材料具有不同的电子能级时，则通过结点的电子流的能量必然要起变化，其结果或是引起吸热或是排热。

把相同设计的热电偶并联可以增加抽热能力。当把相同的电偶并联并施加相等的电流时，电偶在同样的温差下具有同样的COP，其抽运热量增加许多倍。为了达到以下两个目的之一，热电偶也可以串联使用：（1）提供一个比单级电偶能达到的更大的温差，（2）对一给定抽热速率和总温差，达到一个较高的COP。可以得到的工业产品可高达4级，在冷负载与热汇之间的温差为80－120℃。目前，比较理想而又能投产的热电半导体材料，是铋碲合金（BI2－Te3）。纯Bi2－Te3掺杂各种杂质而提供正的或负的载流子以形成P－型或N－型材料。

热电致冷器的特点是简单、可靠、没有运动部件。其他优点有：

a）改变加热和冷却的作用很容易通过改变电流方向来实现。

b）工作中没有噪声。

c）与工作中的方位或重力无关。

d）重量轻，体积小。

热电致冷器的主要限制是实际可达到的最大温差（即温升），依现有的材料看大约为150℃。这些器件的主要缺点是，当要求温差大时，致冷器的性能系数（COP）比较低（即致冷量除以输入功率，用COP表示）。

结果，主要的应用是那些要求冷却负载比较低，有效空间和重量小，不需要大温差，必需长期工作而无需维修的地方以及供电系统的重量不大的地方。目前典型的应用是冷却红外探测器和各种其他电子器件，控制医学和实验室仪器的温度以及提高夜视仪器的灵敏度等。

市售的冷饮制备器，均是带有缸或箱形容器的采用压缩式制冷机工作的中型装置。其原理是利用封闭管路中、低沸点R－12汽化吸热和液化放热的相变来控制温度。压缩式冷饮制备器的优点是单位时间内制冷量大，因而已被广泛应用于饮料销售业。但是，这种冷饮制备器较大较重，价格较贵而无法制备小量冷饮。难于填补商业市场供个人或小家庭用的微型冷饮制备器的空缺。（由于压缩式制冷机的效率随着容量减小而降低，并存在由小型化引起的机械易坏难修等问题。因此，无法填补该商业空缺）。

实用新型的任务是提供一种供个人或小家庭使用的、不易坏的微型冷饮制备器。

实用新型的任务是在将热电冷却器限定在小功率（35瓦以下）、低温差（冷热端温差在40℃以内）工作范围内，利用其效率高、重量轻、体积小和无规定方位等优点的基础上完成的。其具体结构是将若干对半导体致冷元件按冷端在底部或底及外侧部，热端在顶部或中空内壁的方式排列，形成热电冷却器。其冷端套有一全防水的密封罩。由金属薄板或散热翅套制成。其热端装有散热翅，散热翅顶上，安装有强制换热用的由微电机驱动的散热风扇，热电冷却器、微电机和散热风扇均安装在一注塑机架上。该机架中部，可以有注塑形成的搁板或螺口盖。以便与通用的或专用于本实用新型的容器配用（比如一种与现用的保温杯口配合的螺口盖）。热电冷却器和微电机用稳桓直流电，可以由一只分立的直流供电器提供。使用实用新型制备冷饮，只需将密封罩浸入饮料液面下一定时间就可以制得冷饮。实用新型工作部件稳定可靠、重量轻、体积小、无方位限定，可保证个人或小家庭灵活使用。鉴于市场未有此类产品，因此，实用新型具有一定商业潜力。

以下将结合实施例作详细说明。

附图是实施例的结构示意图。

参照附图：在注塑机架（1）中部，安装着由若干对半导体致冷元件经两级串联而成的热电冷却器（2）。其冷端（3）朝下，热端（4）朝上。冷端（3）及冷却器外壁，被一不锈钢制密封罩（5）密封，热端（4）顶面安装着散热翅（6）。注塑机架（1）包括有横托搁板（7）和微电机支撑圈（8）等几部分。横托搁板（7）顶上分布有若干通气沟（9），沟顶盖有一环形金属板盖（11），形成一进口（12）的风道。支撑圈（8）内壁边也分布有若干通气沟（10），在微电机（13）套入后，形成一出口（15）的风道。两风道均与散热翅（6）相通。微电机（13）轴联的散热风扇（14）与散热翅（6）相对。实施例制备冷饮，应先将横托搁板（7）搁在饮料容器（16）口上，使密封罩部分浸入饮料液面（17）以下，再接通电源。冷端（3）产生的低温将经密封罩传导到饮料中，引起饮料内的冷热对流；而热端产生的温升将先传导到散热翅上，再被由散热风扇（14）从进口（12）抽入的空气流，吹送到出口（15）以外去。