一種半導體冷暖水杯的製作方法
2023-04-27 10:03:36
專利名稱：一種半導體冷暖水杯的製作方法
技術領域：
本發明涉及半導體製冷或制熱水杯領域，更具體的說是一種半導體冷暖水杯。
背景技術：
半導體冷熱器由於其同時具備製冷、制熱的功能和功率低、耗電量小等特點，常常被用於小型的製冷、制熱或同時具備冷熱功能的電器中。同時也因為半導體冷熱器在使用的過程中一方面起加熱作用，另一方面起冷卻作用，所以在使用過程中是否能夠做到完全隔離這兩方面的作用是能否發揮半導體冷熱器效果的關鍵。現有技術中有許多採用半導體冷熱器技術來製作氣流式冷熱水杯，如專利號為5513496的美國專利BEVERAGE COOLER AND DISPENSER。但是現有技術中並沒有特別的隔熱措施，保溫層普遍採用傳統的保溫棉作為保溫隔熱的介質，這種保溫方法存在保溫性能差、密封性能不好等缺點，直接影響了產品的性能。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術中的缺點，提供一種可實現高效保溫、密封及增強產品結構強度的半導體冷暖水杯。
本發明通過以下技術來實現其發明目的本發明為一種半導體冷暖水杯，其特徵是主要包括水杯、底座、半導體冷熱器、熱交換器、散熱器和散熱風扇構成，底座上部設有杯座，半導體冷熱器、熱交換器、散熱器和散熱風扇安裝於底座內腔中，熱交換器設於杯座底部，散熱器安裝於半導體冷熱器的傳熱面上，熱交換器與底座之間和熱交換器與散熱器之間設有隔熱腔，隔熱腔內填充有發泡材料。利用發泡技術對水杯隔熱腔進行整體發泡材料填充，由於發泡材料能夠對很細微的縫隙進行填充，所以可以很好的隔斷熱交換器通過底座與外界的熱量交換，同時也防止了熱交換器與散熱器之間進行熱交換，明顯提高了使用的效果。本發明採用發泡材料填充隔熱腔起到良好的密封性和保溫作用，並且加強了產品結構的牢固性，節省了底座殼體的材料。
當半導體冷暖水杯用於製冷的時候，半導體冷熱器與熱交換器連接的一面吸收熱量，與熱交換器中的氣流進行熱交換；與散熱器連接的另一面釋放熱量，熱量由散熱器和散熱風扇及時排出底座外。由於發泡材料有良好的隔熱性能，所以半導體冷熱器能夠很好的與熱交換器的氣流進行熱交換，同時也防止了半導體冷熱器另一面產生的熱量產生的影響。當半導體冷暖水杯用於制熱的時候，半導體冷熱器與熱交換器連接的一面釋放熱量，與熱交換器中的氣流進行熱交換；與散熱器連接的另一面吸收熱量。由於發泡材料有很好的密封性能，所以能夠防止因半導體冷熱器另一面吸收熱量而產生的水進入熱交換器，影響熱交換效果，甚至破壞電路。
本發明所述的水杯主要由杯體、杯外殼和杯蓋構成，杯體設於杯外殼內，杯蓋設於杯體上，杯外殼內表面上設有氣槽，外殼底部設有導氣孔。熱交換器產生的高溫氣流或低溫氣流從導氣孔進入，在杯體表面與杯體中的液體進行熱交換，可以採用高溫氣流加熱杯中液體，也可以採用低溫氣流冷卻杯中液體。本發明將氣槽設於杯外殼的內表面上，可以很大程度上簡化了製作的工藝，降低工藝難度，提高成品率。因為杯外殼一般採用導熱係數較小的塑料材料製作，所以將氣槽設於杯外殼內表面的結構可以採用注塑的工藝簡易的實現，杯體的側壁也因此可以製作的更薄，大大提高了熱交換的效率，相對於現有技術顯著性的效果。而且導氣孔與氣槽為一體式結構，中間無任何銜接，可以大大的降低因氣流洩漏而造成的效果損失。
本發明所述的發泡材料可以為硬質聚氨脂發泡材料，硬質聚氨脂發泡材料是採用兩種液態原料進行混合，產生化學反應而製成的。由於在開始反應的一段時間內，原料處於液體的狀態，所示可以填充很細微的縫隙，起到很好的隔熱和密封的作用，並且當反應完畢後材料是處於硬質固體狀態，可以起到一定支撐和粘結的作用。
為能夠形成定向的氣流，更好的使氣流與熱交換器進行熱交換，本發明在熱交換器的中心安裝有一個風扇。風扇可以很好的產生定向的氣流，加速熱交換的效果，使得半導體冷暖水杯的使用效率更高，進一步節省能源。而且當水杯放入杯座時，水杯底部的導氣孔向風扇吹氣的方向的一半形成進氣孔，向風扇吸氣方向的一半形成出氣孔，自然形成回流的結構，無需人工幹預，使用簡單方便。
相對於現有技術本發明具有以下顯著性優點1.採用發泡材料做隔熱材料，同時具備隔熱、密封、支撐和粘結的作用；2.將氣槽設於杯外殼的內表面上，製作工藝簡單，降低製作成本；3.在熱交換器的中心安裝有一個風扇，加速熱交換的效果；4.制熱或製冷的效率高，減少了能源的消耗。
圖1為本發明的結構圖；圖2為圖1的中心剖面圖；圖3為本發明水杯的中心剖面分解圖；圖4為本發明底座的結構圖；
圖5為圖3的俯視剖視圖。
具體實施例方式
結合圖1、圖2和圖5，本發明為一種半導體冷暖水杯，其特徵是主要包括水杯(1)、底座(2)、半導體冷熱器(3)、熱交換器(4)、散熱器(5)和散熱風扇(6)構成，底座(2)上部設有杯座(21)，半導體冷熱器(3)、熱交換器(4)、散熱器(5)和散熱風扇(6)安裝於底座(2)內腔中，熱交換器(4)設於杯座(21)底部，散熱器(5)安裝於半導體冷熱器(3)的傳熱面(7)上，熱交換器(4)與底座(2)之間和熱交換器(4)與散熱器(5)之間設有隔熱腔(8)，隔熱腔(8)內填充有發泡材料(9)，本實施例的發泡材料(9)為硬質聚氨脂發泡材料，底座外形結構如圖4所示。
如圖3所示，本實施例的水杯(1)主要由杯體(11)、杯外殼(12)和杯蓋(13)構成，杯體(11)設於杯外殼(12)內，杯蓋(13)設於杯體(11)上，杯外殼(12)內表面上設有氣槽(121)，外殼(12)底部設有導氣孔(122)。本實施例的杯體(11)是由導熱性能好的金屬材料製作，有利於氣流與杯體(11)中的液體進行熱交換；杯外殼(12)是由導熱係數較低的塑料材料製作，可以減少氣流通過杯外殼(12)與外接進行熱交換。
如圖2所示，在熱交換器(4)中心安裝有風扇(41)。當水杯(1)放入杯座(21)時，水杯(10底部的導氣孔(122)向風扇(41)吹氣的方向的一半形成進氣孔，向風扇(41)吸氣方向的一半形成出氣孔，自然形成回流的結構，無需人工幹預，使用簡單方便。
在製冷的過程中，將水杯(1)置於底座(2)的杯座(21)中，由杯座(21)的底部設有隔板(22)將水杯(1)底部的導氣孔(122)分成進氣孔和出氣孔，接通電源之後，半導體冷熱器(3)與熱交換器(4)接觸的一面吸收熱量；與散熱器(5)接觸的一面釋放熱量，釋放的熱量由散熱風扇(6)及時排出底座(2)外。由於發泡材料(9)的作用，半導體冷熱器(3)釋放熱量的一面不會與吸收熱量的一面進行熱交換，保證了製冷的效果。空氣在熱交換器(4)的中心冷卻，由風扇(41)的帶動形成氣流，冷卻了的氣流由水杯(1)的導氣孔(122)的進氣孔進入，在氣槽(121)中與杯體(11)中的液體進行熱交換，冷卻液體，然後由氣流由水杯(1)的導氣孔(122)的出氣孔導出，繼續在熱交換器(4)的中心循環冷卻。
權利要求
1.一種半導體冷暖水杯，其特徵是主要包括水杯(1)、底座(2)、半導體冷熱器(3)、熱交換器(4)、散熱器(5)和散熱風扇(6)構成，底座(2)上部設有杯座(21)，半導體冷熱器(3)、熱交換器(4)、散熱器(5)和散熱風扇(6)安裝於底座(2)內腔中，熱交換器(4)設於杯座(21)底部，散熱器(5)安裝於半導體冷熱器(3)的傳熱面(7)上，熱交換器(4)與底座(2)之間和熱交換器(4)與散熱器(5)之間設有隔熱腔(8)，隔熱腔(8)內填充有發泡材料。
2.根據權利要求1所述的一種半導體冷暖水杯，其特徵是所述水杯(1)主要由杯體(11)、杯外殼(12)和杯蓋(13)構成，杯體(11)設於杯外殼(12)內，杯蓋(13)設於杯體(11)上，杯外殼(12)內表面上設有氣槽(121)，外殼(12)底部設有導氣孔(122)。
3.根據權利要求1或2所述的一種半導體冷暖水杯，其特徵是熱交換器(4)中設有風扇(41)。
4.根據權利要求3所述的一種半導體冷暖水杯，其特徵是所述發泡材料為硬質發泡材料。
5.根據權利要求4所述的一種半導體冷暖水杯，其特徵是所述發泡材料為硬質聚氨脂發泡材料。
全文摘要
本發明的目的在於克服現有技術中的缺點，提供一種可實現高效保溫、密封及增強產品結構強度的半導體冷暖水杯。本發明為一種半導體冷暖水杯，主要包括水杯、底座、半導體冷熱器、熱交換器、散熱器和散熱風扇構成，底座上部設有杯座，半導體冷熱器、熱交換器、散熱器和散熱風扇安裝於底座內腔中，熱交換器設於杯座底部，散熱器安裝於半導體冷熱器的傳熱面上，熱交換器與底座之間和熱交換器與散熱器之間設有隔熱腔，隔熱腔內填充有發泡材料。
文檔編號A47J31/00GK1486659SQ0313997
公開日2004年4月7日 申請日期2003年7月28日 優先權日2003年7月28日
發明者陳傳瑞, 肖孟柱, 卿松林, 吳清毅, 胡志勇 申請人:廣東科龍電器股份有限公司