便携式半导体制冷制热水壶的制作方法

文档序号:14671717发布日期:2018-06-12 19:56
便携式半导体制冷制热水壶的制作方法

本发明涉及水壶,尤其涉及便携式半导体制冷制热水壶。



背景技术:

半导体制冷技术:P型半导体单元和N型半导体单元在交替排列并定向通入直流电的情况下,会将半导体节内的热量持续地向一个方向主动富集。这一现象被称为帕涅尔效应,于19世纪中叶引起人们的发觉和注意,并经过百年的发展,形成了成熟的制作工艺。

目前市面上广泛的存在着半导体制冷原件,较之于压缩制冷技术,半导体制冷对于空间的占用极小,制冷速度和强度极快,有着不可替代的优势。

但由于电流在半导体内的作用会产生额外的热量,这使得半导体在制冷时产生的热量会比同功率下的压缩制冷产生的热量更多。为了保持热量及时散出,单位面积的冷端需要更大的热端表面进行散热。目前市面上的半导体制冷制热水壶更多的是在热端使用风冷来进行主动散热,风冷散热的半导体制冷制热水壶无法在换气不好的地方使用,否则水壶内部温度很快就会升得很高,另外,风冷散热不仅会增加半导体制冷制热水壶的制造成本(需安装风扇),还会增大能耗,造成能源的浪费。

因此,有必要提供一种低成本的便携式半导体制冷制热水壶,且该水壶能够减少能源的浪费。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是:提供一种低成本的便携式半导体制冷制热水壶,且该水壶能够减少能源的浪费。

为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:便携式半导体制冷制热水壶,包括PN半导体节、散热片、制冷片和一端开口的具有中空结构的壶体,散热片和制冷片分别与PN半导体节贴合,所述壶体内设有隔片,所述隔片将所述中空结构分割成热仓和冷仓,所述热仓位于所述隔片靠近所述开口的一侧,所述冷仓位于所述隔片远离所述开口的一侧;所述隔片上设有容置孔,所述PN半导体节固定在所述容置孔中,散热片位于所述热仓中,制冷片位于所述冷仓中;还包括第一通道和第二通道,所述第一通道连通所述热仓和所述冷仓,所述第二通道连通所述冷仓和所述壶体的外部空间。

本发明的有益效果在于:壶体的内腔分为热仓和冷仓,热仓中有足够大的空间来设置散热片,因此本便携式半导体制冷制热水壶可以只采用一个大功率PN半导体节,减少了PN半导体节的数量有利于降低制造成本;散热片位于热仓中而非壶体的周壁上,有利于控制水壶体积;在PN半导体节的冷端制冷时,散热片富集的热量会被热仓中的水分吸收,可以进一步减少能源的浪费。

附图说明

图1为本发明实施例一的便携式半导体制冷制热水壶的整体结构的示意图;

图2为本发明实施例一的便携式半导体制冷制热水壶的爆炸图;

图3为本发明实施例一的便携式半导体制冷制热水壶的剖视图(竖直方向);

图4为本发明实施例一的便携式半导体制冷制热水壶的剖视图(水平方向)。

标号说明:

1、PN半导体节;2、散热片;3、制冷片;4、壶体;41、热仓;42、冷仓;43、容置槽;5、隔片;61、第一通道;62、第二通道;7、挡板;8、柱体;91、引导块;92、间隙;10、主控板;11、电源;12、隔罩;13、第一温度传感器;14、第二温度传感器;15、LED灯组;16、蜂鸣器。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于:设置隔片将壶体内腔分隔为热仓和冷仓,散热片设置在热仓中,PN半导体节制冷时产生的热量被热仓中的水吸收;用户通过第二通道取用冷仓中的冷水。

请参照图1至图4,便携式半导体制冷制热水壶,包括PN半导体节1、散热片2、制冷片3和一端开口的具有中空结构的壶体4,散热片2和制冷片3分别与PN半导体节1贴合,所述壶体4内设有隔片5,所述隔片5将所述中空结构分割成热仓41和冷仓42,所述热仓41位于所述隔片5靠近所述开口的一侧,所述冷仓42位于所述隔片5远离所述开口的一侧;所述隔片5上设有容置孔,所述PN半导体节1固定在所述容置孔中,散热片2位于所述热仓41中,制冷片3位于所述冷仓42中;还包括第一通道61和第二通道62,所述第一通道61连通所述热仓41和所述冷仓42,所述第二通道62连通所述冷仓42和所述壶体4的外部空间。

本发明的结构原理简述如下:PN半导体节1制热时,散热片2将热量传递到热仓41,用户可以直接从水壶的开口处取用热仓41中的热水;PN半导体节1制冷时,壶中的水从热仓41经由第一通道61进入冷仓42,并在制冷片3处降温,用户可从第二通道62取用冷水。

从上述描述可知,本发明的有益效果在于:壶体的内腔分为热仓和冷仓,热仓中有足够大的空间来设置散热片,因此本便携式半导体制冷制热水壶可以只采用一个大功率PN半导体节,减少了PN半导体节的数量有利于降低制造成本;散热片位于热仓中而非壶体的周壁上,有利于控制水壶体积;在PN半导体节的冷端制冷时,散热片富集的热量会被热仓中的水分吸收,可以减少能源的浪费。

进一步的,所述隔片5靠近第一通道61的一端设有挡板7,所述挡板7位于所述热仓41中。

由上述描述可知,挡板的设置可以拉开第一通道的进水口与隔片之间的间距,使得经由第一通道进入冷仓的水为热仓中上层液体,避免热仓中下层液体进入冷仓,而造成能量的浪费(PN半导体节制冷时,靠近散热片的热仓下层液体吸收散热片富集的热量,因此,PN半导体节制冷时,热仓下层的液体的温度会高于热仓上层液体的温度)。

进一步的,还包括一柱体8,所述柱体8的一端位于所述冷仓42中,所述柱体8的另一端从所述开口伸出所述壶体4,所述第二通道62位于所述柱体8中。

由上述描述可知,设有第二通道的柱体可以视为一根吸管,方便用户饮用冷仓中的液体。优选的,柱体与水壶的内周壁固定连接。

进一步的,第一通道61在所述冷仓42内的端头位于所述制冷片3的一侧,第二通道62在所述冷仓42内的端头位于所述制冷片3远离所述第一通道61的一侧。

由上述描述可知,通过第一通道进入冷仓的液体必须经过制冷片的制冷区域后才能从第二通道流出。

进一步的,所述冷仓42中具有两个间隙设置的引导块9,两个所述引导块9均分别与隔片5、壶体4的内周壁及壶体4的底板内侧相连,所述间隙92连通所述冷仓42和所述第二通道62。

由上述描述可知,将间隙与制冷片对齐,可以确保进入第二通道的水都是经过制冷片降温的,有利于提高用户体验。

进一步的,所述间隙92呈梯形设置。

由上述描述可知,间隙呈梯形可以让冷仓内的水更顺畅地流进第二通道中。

进一步的,还包括电连接的主控板10和电源11,主控板10与所述PN半导体节1电连接,所述壶体4的外周壁上设有容置槽43,所述主控板10和电源11分别设于所述容置槽43中。

由上述描述可知,容置槽的数量可以为多个,也可以为一个。

进一步的,还包括隔罩12,所述隔罩12与所述壶体4相连并覆盖所述容置槽43。

进一步的,还包括分别与所述主控板10电连接的第一温度传感器13和第二温度传感器14,第一温度传感器13位于所述热仓41内,第二温度传感器14位于所述冷仓42内

进一步的,还包括设于壶体4上的LED灯组15和蜂鸣器16,所述LED灯组15和蜂鸣器16分别与所述主控板10电连接。

实施例一

请参照图1至图4,本发明的实施例一为:请结合图1至图3,便携式半导体制冷制热水壶,包括PN半导体节1、散热片2、制冷片3和一端开口的具有中空结构的壶体4,散热片2和制冷片3分别与PN半导体节1贴合,所述壶体4内设有隔片5,所述隔片5将所述中空结构分割成热仓41和冷仓42,所述热仓41位于所述隔片5靠近所述开口的一侧,所述冷仓42位于所述隔片5远离所述开口的一侧;所述隔片5上设有容置孔,所述PN半导体节1固定在所述容置孔中,散热片2位于所述热仓41中,制冷片3位于所述冷仓42中;还包括第一通道61和第二通道62,所述第一通道61连通所述热仓41和所述冷仓42,所述第二通道62连通所述冷仓42和所述壶体4的外部空间。

所述隔片5靠近第一通道61的一端设有挡板7,所述挡板7位于所述热仓41中,优选的,挡板7的竖直高度大于散热片2上鳍片的高度,从而确保经由第一通道61进入冷仓42的水是热仓41上层的液体。

还包括一柱体8,所述柱体8的一端位于所述冷仓42中,所述柱体8的另一端从所述开口伸出所述壶体4,所述第二通道62位于所述柱体8中。简单来说,用户可以通过吮吸柱体8外漏壶体4的一端来饮用冷仓42中的冷水。便携式半导体制冷制热水壶的热水出口和冷水出口同向,方便用户使用。

第一通道61在所述冷仓42内的端头位于所述制冷片3的一侧,第二通道62在所述冷仓42内的端头位于所述制冷片3远离所述第一通道61的一侧。

如图4所示,可选的,所述冷仓42中具有两个间隙设置的引导块9,两个所述引导块9均分别与隔片5、壶体4的内周壁及壶体4的底板内侧相连,所述间隙92连通所述冷仓42和所述第二通道62。优选所述间隙92呈梯形设置。

还包括电连接的主控板10和电源11,主控板10与所述PN半导体节1电连接,所述壶体4的外周壁上设有容置槽43,所述主控板10和电源11分别设于所述容置槽43中,还包括隔罩12,所述隔罩12与所述壶体4相连并覆盖所述容置槽43。本实施例中,容置槽43的数量为两个,一个容置槽43用于容纳电源11,另一个容置槽43用于容纳主控板10;隔罩12的数量也为两个,两个隔罩12与两个容置槽43一一对应设置。

还包括分别与所述主控板10电连接的第一温度传感器13和第二温度传感器14,第一温度传感器13位于所述热仓41内,第二温度传感器14位于所述冷仓42内,优选的第二温度传感器14设于第二通道62的进水口处。

进一步的,还包括设于壶体4上的LED灯组15和蜂鸣器16,所述LED灯组15和蜂鸣器16分别与所述主控板10电连接。详细的,LED灯组15和蜂鸣器16分别设于所述容置槽43内。

利用温度传感器、LED灯组15和蜂鸣器16的配合作用可以提示用户水壶中的水是否达到饮用条件。

综上所述,本发明提供的便携式半导体制冷制热水壶,其内腔分为热仓和冷仓,热仓中有足够大的空间来设置散热片,因此本便携式半导体制冷制热水壶可以只采用一个大功率PN半导体节,减少了PN半导体节的数量有利于降低制造成本;散热片位于热仓中而非壶体的周壁上,有利于控制水壶体积;在PN半导体节的冷端制冷时,散热片富集的热量会被热仓中的水分吸收,可以减少能源的浪费。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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