一种半导体制冰机及制冰方法与流程

1.本发明涉及半导体技术领域，尤其是涉及一种半导体制冰机及制冰方法。


背景技术：

2.随着我国经济生活水平提高，科技改变生活不断深入普通大众生活各方面，促使人们越来越追求个性及对改善生活品质的潜在需求。与此同时，人们对日常生活细节的品质高关注和追求，越来越成为普通大众对提高生活质量，满足自身的文化需求的重要一方面。
3.经调研的市场数据知，制冰机原为中小型各场所广泛使用，现家庭、个人在咖啡、冰饮、酒水上对冰的需求量也在飞速增长，并且市面上还在涌现出越来越多考究的冷冰萃方式等，对冰的全方位都有更适合此类群体的要求。而市面上小体积可家用制冰机，出冰的数量约15kg/天，相对4人以下的小群体，制冰量太多过剩，而出冰质量有气泡不致密，易融化，容易影响饮品口感。且出冰的方式为压缩机式机械自动化工业风格，体积及外观偏大型化，无法满足小单元群体对制冰机适合自身特色的小而精的新需求。


技术实现要素：

4.本发明主要是解决现有制冰机采用压缩机结构，存在体积大、无法满足小单位群体小而精要求，以及制作的冰块有气泡不致密，易融化，影响饮品口感的问题，提供了一种半导体制冰机及制冰方法。整体结构更加小巧，且环保节能，制作冰块晶莹剔透，制冰方式新颖，为加湿喷雾式，不同于市面上常规制冰机及制冰原理和方式，为追求精致生活的客户人群提供一种新的选择。
5.本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种半导体制冰机，包括，具有半导体制冷片的制冷模块，制冷模块下部连接有半导体制冷片相紧贴的制冰模具；制冰模块，包括储冰盒、储水盒和喷雾装置，储冰盒设置在制冷模块下部，形成包含制冰模具的制冰腔，喷雾装置喷淋部分穿入制冰腔，喷雾装置抽取储水盒内水雾状式喷洒入制冰腔；控制模块，控制喷雾装置工作时间以制作不同冰块，在达到设定时间后控制制冷模块制热进行脱冰，通过传感器监控储水盒内水位状态盒储冰盒内冰块状态。
6.本发明采用半导体制冷技术进行制冰，相比采用压缩机制冷方式，设备结构更加简单，整体小巧轻便。通过喷雾装置的喷头将水以雾状式喷洒入制冰室，喷洒的水因为张力，小体积状层层附着在制冰模具内表面，在制冷环境下快速冻结，制作出来的冰质地更加坚硬，且晶莹剔透。由于采用半导体制冷片，通过冷热面转换，能够实现对制冰模具的清洁和自动脱冰，操作更加简单方便。
7.作为一种优选方案，所述制冷模块还包括，
上盖，在上盖开口上设置固定板，固定板中心开设有安装孔，所述制冰模具倒扣在安装孔内，半导体制冷片设置在制冰模具底部上，半导体制冷片冷端与制冰模具紧贴；散热器，设置在半导体制冷片上且与半导体制冷片热端相紧贴；风扇，设置在散热器上。
8.本方案固定板卡置在上盖开口边沿上，上盖和固定板共同构成散热腔，散热器和风扇都位于散热腔内。固定板中心开设安装孔，制冰模具开口向下放置入安装孔内且卡置在安装孔上。半导体制冷片设置在制冰模具的底部上，散热器设置在半导体制冷片上，半导体制冷片冷端朝下与制冰模具接触，热端朝上与散热器接触。风扇将散热器的热量吹向外部。
9.作为一种优选方案，在所述上盖上端面上开设有进风口，风扇进风一端扣置在进风口上，在上盖的两侧壁上分别开设有若干出风口。空气有上端面进风口进入，经过风扇后进入散热器，散热器包括底座和设置在底座上的翅片，翅片间形成流通通道，吹入散热器的空气经过流通通道并向两侧排出，排出的空气带走散热器中的热量，最后由上盖两侧的出风口排到外部。进风口和出风口分别设置在上盖上端和两侧壁，顺畅进出风，避免出风口热风进入进风口，影响散热效率。
10.作为一种优选方案，所述制冰模块还包括支撑座，支撑座的三侧面上开设有相连通的窗口，在支撑座底部上设置有盖板，盖板与支撑座底部之间形成安装腔，喷雾装置和控制模块设置在安装腔内，所述储水盒设置在支撑座内并位于盖板上，储水盒三面嵌置在窗口内，储水盒前侧上半部开口，所述储冰盒由开口处抽拉式安装在储水盒上半部内。本方案中支撑座三面开窗的框体结构，三面窗口相连通，形成的支撑座包括上部开口端、下部底座、连接在开口端和底座之间的一侧支撑板。盖板扣置在支撑座底部上形成安装腔，储水盒整体位于开口端与盖板之间，且储水盒三面嵌置在支撑座的三面窗口内，与支撑座形成一体。储水盒包括下半部的储水部和上半部的抽拉部，储水部储放水，抽拉部一侧开口形成抽拉口，储冰盒由开口插入抽拉部，且以抽拉形式安装在抽拉部内，在需要用冰时，可以通过抽出储冰盒来拿取里面存储的冰块，方便用户使用。
11.作为一种优选方案，所述储冰盒底面为阶梯状，包括位于前部低位的第一底面和位于后补高位的第二底面，在第一底面与第二底面之间开设有供喷雾模块喷淋部分穿入的穿孔，在所述第一底面上开设有若干漏水孔。本方案储冰盒底部设置为阶梯状，前低后高，穿孔设置在第一底面与第二底面之间，喷淋部分位于穿孔内，使得喷淋部分能将水喷洒入储冰盒，喷淋部分上部低于第二底面，使得储冰盒抽出时底部不会被喷淋部分阻挡。漏水孔将储冰盒内的积水滴落至下部的储水盒内。
12.作为一种优选方案，所述喷雾装置包括，喷头，穿入制冰盒，与制冰腔连通，将水以雾状式喷洒入制冰腔；水泵，水泵进水管连接至储水盒底部，储水盒底部开设出水孔，水泵进水管与出水孔连接，出水管穿过储水盒与喷头相连。
13.作为一种优选方案，所述控制模块包括，第一水位传感器，在储水盒内设置有通水槽，第一水位传感器设置在通水槽下部，检测储水槽内水是否到达缺水位；第二水位传感器，设置在通水槽上部，检测储水槽内水是否到达满水位；
红外传感器，设置在储冰盒内，检测冰块是否堆积至设定高度；控制板，接收水位传感器信号，在水位到达缺水位时，控制水泵停止抽水，发出提醒信号，在水位到达满水位时，发出提醒信息；接收红外传感器信号，在冰块到达设定高度时，控制水泵停止抽水，发出提醒信号；在制冰状态下，监控设定时间，在达到设定时间，控制半导体制冷片瞬间制热，进行脱冰，反复循环进行制冰、脱冰控制。
14.作为一种优选方案，在所述支撑座与储水盒相接之间设置有隔热空间，在隔热空间内填充保温层。本方案中在支撑座后侧支撑板与储水盒后侧连接处预留有隔热空间，在隔热空间内填充保温层，保温层可以采用隔热棉，以加强制冰机保温隔热功能。
15.一种半导体制冰方法，包括以下过程：s1.开启电源，制冷模块开始制冷，检测制冷时间达到设定的第一时间阈值时，制冰模块开始工作；制冷模块开始工作后，控制板控制半导体制冷片制冷，制冷设定时间，快速将制冰室内由常温制冷较低温度。一般通过半导体制冷片可在常温如24℃较快制冷至-18℃左右，在此温度下开始制冰。
16.s2.控制水泵将储水盒内水雾状喷洒入制冰室，检测时间达到设定的第二时间阈值时，反向控制半导体制冷片瞬间制热，进行脱冰；制冰模块开始工作并进行计时，喷雾装置将水从储水箱内抽出，通过喷头以雾状形式喷洒入制冰室，因水的张力，小体积状层层附着在制冰模具内表面，在制冰模具-20℃左右温度下，快速冻结，随着时间推移冰层逐渐变厚，在计时达到设定的第二时间阈值后进行脱冰，脱冰后制冷模块重新恢复制冷，制冰模块重新计时，开启下一轮制冰。控制板通过控制喷雾装置的工作时间，可以制作储厚度及质地不同的冰块。
17.s3.重复步骤s2，直到检测到储冰盒内冰块到达设定高度，制冰模块停止工作。脱落的冰块自由落入储冰盒内，在红外传感器检测到冰块到达设定高度时，制冰模块停止工作，制冰停止。制冷模块可以继续工作，以保持制冰室内温度。在一些情况下采用制冰器制冰后马上取出冰块，也可以不设置保温操作，在制冰停止后，制冷模块也停止工作。
18.作为一种优选方案，在制冰模块工作过程中还包括对储水盒水位的检测过程，在检测到储水盒水位到达缺水位时，控制制冰模块停止工作，控制模块发出提醒。
19.因此，本发明的优点是：1.采用半导体制冷技术进行制冰，相比采用压缩机制冷方式，设备结构更加简单，整体小巧轻便。
20.2.采用加湿喷雾式制冰，通过水的层叠式急速冷却，制作出的冰块质地更坚硬且晶莹剔透；3.半导体制冷片，通过冷热面转换，能够实现对制冰模具的清洁和自动脱冰，操作更加简单方便。
附图说明
21.图1是本发明一种结构爆炸示意图；图2是本发明一种结构剖视示意图。
22.1-半导体制冷片
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2-制冰模具
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3-上盖
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4-固定板
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5-安装孔
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6-散热器
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7-风扇
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8-进风口
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9-出风口
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10-支撑座
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11-盖板
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12-储水盒
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13-储冰盒
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14-第一底面
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15-第二底面
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16-漏水孔
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17-喷头
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18-水泵
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19-进水管
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20-出水管
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21-保温层。
具体实施方式
23.下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
24.实施例1：本实施例一种半导体制冰机，如图1和图2所示，包括制冷模块、制冰模块和控制模块。
25.制冷模块包括上盖3、半导体制冷片1、散热器6、风扇7和制冰模具2。在上盖的开口上设置有固定板4，上盖开口内侧设置有一圈第一凹沿，固定板边缘设置在第一凹沿上。在固定板中心开设有安装孔5，在安装孔朝向上盖内部一侧沿孔边缘设置有一圈第二凹沿，制冰模具底部侧面上设置有一圈凸沿，制冰模具内表面朝下插入在安装孔内，凸沿搁置在第二凹沿上。半导体制冷片设置在制冰模具底部上，半导体制冷片的冷端与制冰模具接触，散热器设置在半导体制冷片上，半导体制冷片的热端与散热器接触。风扇设置在散热器上，风扇的上部正好与上盖上端底部相紧贴。具体的散热器包括底部和并排设置在底部上的翅片，翅片件形成流通通道，散热器底部与半导体制冷片冷端接触，散热器翅片部分与风扇连接。在上盖上端面上开设有进风口8，风扇正好扣置在进风口上，在上盖的两侧壁上分别开设有多个出风口9。
26.制冷模块工作时，空气由上端面进风口进入，经过风扇后进入散热器，吹入散热器的空气经过流通通道并向两侧排出，排出的空气带走散热器中的热量，最后由上盖两侧的出风口排到外部。
27.制冰模块包括支撑座10、储水盒12、储冰盒13和喷雾装置，支撑座的三侧面上开设有相连通的窗口，形成的支撑座包括上部开口端、下部底座、连接在开口端和底座之间的一侧支撑板。上盖扣置在开口端上。在支撑座底部底座上设置有盖板11，盖板与支撑座底部之间形成安装腔，喷雾装置和控制模块设置在安装腔内。储水盒设置在支撑座内并位于盖板上，储水盒三面嵌置在窗口内，与支撑座形成一体。储水盒前侧上半部开口，储冰盒由开口处抽拉式安装在储水盒上半部内。储冰盒与固定板之间形成制冰腔。储冰盒底面为阶梯状，包括位于前部低位的第一底面14和位于后补高位的第二底面15，在第一底面与第二底面之间开设有穿孔，在第一底面上开设有若干漏水孔16。喷雾装置包括喷117头和水泵18，水泵包括进水口和出水口，进水口连接进水管19，出水口连接出水管20。储水盒底部开设出水孔，进水管穿出盖板后与出水孔连接。在储水盒内底部上还设置有导柱，导柱内开设通孔，通孔下端在储水盒底部开孔与外部连通，出水管穿出盖板后由底部穿入导柱，由导柱上端穿出，出水管端头上连接喷头，该喷头插入在穿孔内，为了不阻碍储冰盒抽拉，喷头上部低于第二底面。在喷头下部与导柱上端之间设置有密封圈，防止水由导柱通孔流入到盖板内。且为了加强制冰机保温隔热功能，在支撑座与储水盒相接之间设置有隔热空间，在隔热空间内填充保温层，保温层可以采用隔热棉。
28.制冰时，水通过喷雾装置的喷头将以雾状式喷洒入制冰室，喷洒的水因为张力，小
体积状层层附着在制冰模具内表面，在制冷环境下快速冻结，制作出来的冰质地更加坚硬，且晶莹剔透。
29.控制模块包括第一水位传感器、第二水位传感器、红外传感器和控制板21。在储水盒内设置有通水槽，第一水位传感器设置在通水槽下部，检测储水槽内水是否到达缺水位，第二水位传感器设置在通水槽上部，检测储水槽内水是否到达满水位；红外传感器设置在储冰盒内，检测冰块是否堆积至设定高度；控制板设置在安装腔内，控制板接收第一、第二水位传感器信号，在水位到达缺水位时，控制水泵停止抽水，发出提醒信号，在水位到达满水位时，发出提醒信息；控制板接收红外传感器信号，在冰块到达设定高度时，控制水泵停止抽水，发出提醒信号； 在制冰状态下，控制板监控设定时间，在达到设定时间，控制半导体制冷片瞬间制热，进行脱冰，反复循环进行制冰、脱冰控制。
30.实施例2：本实施例一种半导体制冰方法，采用实施例1中半导体制冰机进行操作。具体包括以下过程：s1.开启电源，制冷模块开始制冷，通过半导体制冷片制冷，制冷设定时间，快速将制冰室内由常温制冷较低温度。一般通过半导体制冷片可在常温如24℃较快制冷至-18℃左右，在此温度下开始制冰。检测制冷时间达到设定的第一时间阈值时，制冰模块开始工作；s2. 制冰模块开始工作并进行计时，控制水泵将储水盒内水雾状喷洒入制冰室，因水的张力，小体积状层层附着在制冰模具内表面，在制冰模具-20℃左右温度下，快速冻结，随着时间推移冰层逐渐变厚。检测时间达到设定的第二时间阈值时，反向控制半导体制冷片瞬间制热，进行脱冰。落下的冰块存储在储冰盒内。脱冰后制冷模块重新恢复制冷，制冰模块重新计时，开启下一轮制冰。控制板通过控制喷雾装置的工作时间，可以制作储厚度及质地不同的冰块。
31.s3.重复步骤s2，直到红外传感器检测到储冰盒内冰块到达设定高度，制冰模块停止工作。另外制冷模块可以继续工作，以保持制冰室内温度。在一些情况下采用制冰器制冰后马上取出冰块，也可以不设置保温操作，在制冰停止后，制冷模块也停止工作。
32.在制冰模块工作过程中当第一水位传感器在检测到储水盒水位到达缺水位时，控制板控制制冰模块停止工作，控制模块发出提醒。用户进行加水。加水时，将上盖取下，并拉出储冰盒，将水从上部注入到储水盒内，完成加水。
33.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
34.尽管本文较多地使用了半导体制冷片、制冰模具、上盖、固定板、安装孔等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。