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CN100592009C - 热电冷却/加热设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种热电冷却/加热设备(1)，这种热电冷却/加热设备(1)的热损耗降低、冷却或加热功能加速并具有高效率，这种热电冷却/加热设备(1)包括像罐或壶这样的容器(3)、冷却/加热室(6)、热电单元(4)和本体(5)，进行冷却或加热的流体放置在这种容器(3)中，容器(3)放置在冷却/加热室(6)中，热电单元(4)用于提供冷却或加热功能，容器(3)和热电单元(4)位于本体(5)。

Description

热电冷却/加热设备
技术领域
本发明涉及一种热电冷却/加热装置，这种热电冷却/加热装置将放置在其中的饮料或食品冷却或加热。
背景技术
用热电效应发挥作用的冷却器和/或加热器用于容易地将食品和饮料冷却或加热，尤其是在车辆中或在户外。热电装置受到人们的喜爱是因为它们占据较小的空间且消耗较少的能量，尤其是在将少量的食品和饮料冷却或加热时或者在希望在短时间内冷却或加热时。影响热电装置的效率的因素是向环境的热损耗、热电元件在装置中的结构和定位以及起到进行冷却或加热作用的热交换器。
美国专利No.US5469708描述了一种台式水冷却器。热电装置将水冷却。这种冷却器具有适合于保持水瓶的形状并与吸热设备隔离。热电装置在吸热设备和瓶座之间。优选在它们之间有热传导块。具有将热排出的风扇。
在美国专利No.US5720171中，饮料加热和冷却装置具有两个可拆卸饮料容器保持室。每个室都有将饮料容器偏置的弹簧机构组件。电子控制器控制连接到热传递构件的热电元件的运行。这种控制器具有热熔丝，以免系统过热。当用于机动车辆时，自动定时器按照预定的时间段控制冷却器。
美国专利No.US5970719描述了一种便携式整套加热与冷却组件，这种组件包括用于将液体、医疗用品或食品加热/冷却的一个或两个室。热电装置在两个室之间进行热传递。热电装置用于从一个室去除热而将另一个室加热。若有必要，可选择性地将这两个室同时作为一个来发挥作用。
美国专利No.US6591615描述了一种设备，这种设备包括热导体，这种热导体具有两个封闭的热传导室，一个室在另一个室内，中间有气隙，这两个室通过将这种结构的外部隔离来实现有效的冷却，并且在内室的外表面上提供超导内衬。在这种设备的一种实施方式中，用于将在热电装置的热辐射侧上所产生的热能向环境散发的风扇和热导体结合在设备的本体中。在该发明的另一种实施方式中，本体由两个室组成，一个室在另一个室内，这种本体位于热传导板上，热传导板在压力板的顶部表面上，这种压力板形成双片式设备。
美国专利No.US4823554描述了一种便携式热电加热和冷却设备，这种设备适用于车辆。
美国专利No.US5661979描述了一种球形水果储存装置，这种装置包括安装在基板上的内层。将由基部的顶部上的热电元件所冷却的空气穿过这些层中的导气管输送到球体的顶部并吹到水果储存装置的内部。将球形装置的一部分构造成重叠在另一部分的上方，且这部分是透明的，以能够看到隔室的内部并能够进入隔室中而并不产生用于门的额外体积。
美国专利No.US6295820描述了一种用于储存新鲜水果和其它易腐食品的热电冷却器的冷却空气循环系统。通过减少气流通道来提供均匀的冷却空气循环。气流管道系统位于由容器的底部壁所形成的壳体上。
美国专利No.US6625991描述了一种由强迫气流冷却的水果冷却器。形成壳体的一个壁以放置气流管道，且空气循环由壳体与气流管道之间的入口开口和出口开口提供。
发明内容
本发明的目的在于实现一种有效的热电冷却/加热设备，这种设备加速放置在设备中的食品和饮料的冷却或加热。
附图说明
为了达到前面所提及的本发明的目的而实现的热电冷却/加热设备在附图中示出，在这些附图中：
图1是热电冷却/加热设备的示意图。
图2是容器的示意图。
图3是热电冷却/加热设备的示意性侧视图。
图4是热电冷却/加热设备的本体的示意图。
图5是热电单元的示意图。
图6是热电单元的分解图。
图7是热电单元的示意性侧视图。
图中示出的元件用下面的数字表示：
1.热电冷却/加热设备
2.容器接触表面
3.容器
4.热电单元
5.本体
6.冷却/加热室
7.盖子
8.隔室
9.隔室壁
10.内空气管道
11.外空气管道
12.加热器
13.磁体
14.热电元件
15.热传导板
16.主散热器
17.辅助散热器
18、28风扇
19.热传导表面
20.热对流表面
21.板接触表面
具体实施方式
热电冷却/加热设备1包括像罐或壶这样的容器3、热电单元4和本体5，进行冷却或加热的流体放置在这种容器3中，这种容器3具有提供热传导的容器接触表面2，容器接触表面2由金属板构成并优选位于前部，热电单元4用于提供冷却或加热功能，容器3和热电单元4位于本体5。
本体5包括冷却/加热室6、盖子7、隔室8、隔室壁9、多于一个的内空气管道10和多于一个的外空气管道11，容器3位于冷却/加热室6内，盖子7通过关闭冷却/加热室6保护冷却/加热室6不受外部环境的影响，热电单元4组装在隔室8，隔室壁9将隔室8与冷却/加热室6分离，多于一个的内空气管道10帮助引导在隔室8和冷却/加热室6中循环的冷气或热气并优选位于隔室壁9上，多于一个的外空气管道11帮助引导在隔室8与外部环境之间循环的空气并优选位于本体5的后壁上。
优选隔室壁9具有倾斜构造，以在确定容器3的位置时通过增加容器接触表面2的热传导表面积来完全装配好。本体5还包括电阻器型或感应器型加热器12和一个或多个磁体13，加热器12用于执行像煮沸水等这样的功能，优选磁体13位于隔室壁9上并用于使具有用金属板形成的容器接触表面2的容器3能够组装在冷却/加热室6上。
热电单元4包括一个或多个热电元件14、热传导板15、主散热器16、辅助散热器17、风扇18和28，根据加在上面的电流的方向，热电元件14的一个表面作为热表面且另一个作为冷表面，热传导板15将热电元件14所产生的冷却或加热效果传导到容器3，主散热器16位于热传导板15的表面上、朝向隔室8并将接触热电元件15所产生的热传递到外部环境，辅助散热器17用于将冷气或热气传递到冷却/加热室6并因此而传递到容器3，风扇18通过吹动主散热器16上的空气来向外部环境提供强迫热对流，风扇28通过吹动辅助散热器17上的空气来提供冷却/加热室6的冷却或加热。
热传导板15包括热传导表面19、热对流表面20和一个或多个板接触表面21，热传导表面19打开到冷却/加热室6中并与容器3直接接触，以通过传导提供容器3的冷却或加热，热对流表面20位于与热传导表面19的平面不同的平面、接触辅助散热器17、通过借助于风扇28的热对流提供冷却/加热室6的冷却或加热并因此而提供容器3的冷却或加热并将由热传导表面19进行的冷却和加热加速，板接触表面21位于与和热电元件14接触的热传导表面19和热对流表面20相对的侧面上。
当冷却过程在热电冷却/加热设备1上进行时，将容器3用进行冷却的流体填充并置于冷却/加热室6中，以使容器接触表面2与热传导板15接触。以预定的方向将直流电流加在热电元件14上以引起冷却。与热传导板15接触的热电元件14的表面作为冷表面，且与主散热器16接触的表面作为热表面。热传导板15开始逐渐冷却且热传导表面19通过传导热将容器3冷却。热电元件14的热表面将主散热器16加热且由主散热器16所散发的热气通过风扇18和外空气管道11排到外部环境中。将热对流表面20的冷效果传递到辅助散热器17。从辅助散热器17散发的冷气通过风扇28和内空气管道10输送到冷却/加热室6。这样就将冷却/加热室6冷却并将容器3的冷却加速。
当加热过程在热电冷却/加热设备1上进行时，将容器3用进行加热的流体填充并置于冷却/加热室6中，以使容器接触表面2与热传导板15接触。以预定的方向将直流电流加在热电元件14上以引起加热。与热传导板15接触的热电元件14的表面作为热表面，且与主散热器16接触的表面作为冷表面。热传导板15开始变热且热传导表面19通过传导热将容器3加热。热电元件14的冷表面将主散热器16冷却且由主散热器16所散发的冷气通过风扇18和外空气管道11排到外部环境中。将热对流表面20的热效果传递到辅助散热器17。从辅助散热器17散发的热气通过风扇28和内空气管道10输送到冷却/加热室6。这样就通过将冷却/加热室6加热将容器3的加热加速。
在本发明的优选实施例中，将热传导板15弯曲，以使热传导表面19与热对流表面20之间的角A大于180度。这样，当热传导表面19与容器3接触时，在相同侧面上的热对流表面20与辅助散热器17的接触就变得更加容易。在此实施例中，将板接触表面21弯曲以形成两个平面，且内板接触表面21的平面之间的角B小于180度。主散热器16与整个板接触表面21连通、由热电元件14在热传导表面19和热对流表面20后面共同使用并可制成小的尺寸。
在本发明的另一个实施例中，仅连接到热传导表面19或仅连接到热对流表面20的热电元件14可专门操作、可发挥像缓慢冷却或缓慢加热这样的功能并可将食品和饮料保持在冷或热的备用状态。
本发明中的热电冷却/加热设备1通过与热传导板15的热传导表面19接触的容器接触表面2使置于冷却/加热室6中的容器3内的流体能够冷却和加热，并通过位于热传导板15的热对流表面20将正在进行的冷却或加热过程加速。而且，热电冷却/加热设备1可用于将食品或饮料冷却或加热，这些食品或饮料放在如以适于放置在冷却/加热室6中的尺寸的饮料听、瓶、罐或玻璃器皿中。

Claims (9)

1.一种热电冷却/加热设备(1)，所述热电冷却/加热设备(1)包括容器(3)、热电单元(4)和本体(5)，要进行冷却或加热的流体放置在所述容器(3)中，所述热电单元(4)用于提供冷却或加热功能，所述容器(3)和热电单元(4)位于所述本体(5)中，其特征在于：所述热电单元(4)包括一个或多个热电元件(14)、主散热器(16)、辅助散热器(17)、风扇(18，28)、具有热传导表面(19)的热传导板(15)，所述主散热器(16)通过与所述热电元件(14)接触而将产生的热排到外部环境中，所述辅助散热器(17)用于向所述容器(3)传递冷气或热气，所述风扇(18，28)通过吹动所述主散热器(16)和所述辅助散热器(17)上的空气来提供强迫热对流，所述热传导表面(19)将由所述热电元件(14)所产生的冷却或加热效果传递到所述容器(3)并与所述容器(3)直接接触，以通过传导提供所述容器(3)的冷却或加热，所述热传导板(15)具有接触所述辅助散热器(17)的热对流表面(20)，所述热对流表面(20)位于与所述热传导表面(19)不同的平面上，所述热对流表面(20)通过借助于所述风扇(28)的热对流提供所述容器(3)的冷却或加热。
2.如权利要求1所述的热电冷却/加热设备(1)，其特征在于：所述热传导板(15)具有一个或多个板接触表面(21)，所述板接触表面(21)与位于与所述热传导表面(19)和所述热对流表面(20)相对的侧上的热电元件(14)接触。
3.如权利要求1或2所述的热电冷却/加热设备(1)，其特征在于：所述热传导板(15)具有在所述热传导表面(19)和所述热对流表面(20)之间的大于180度的角度(A)。
4.如权利要求2所述的热电冷却/加热设备(1)，其特征在于：将所述热传导板(15)的接触表面(21)弯曲以形成两个平面，在两个平面之间的角度(B)小于180度。
5.如权利要求1所述的热电冷却/加热设备(1)，其特征在于：所述容器(3)具有热传导容器接触表面(2)，所述热传导容器接触表面(2)位于所述容器(3)的前部并用金属板形成以传导热。
6.如权利要求1所述的热电冷却/加热设备(1)，其特征在于：所述本体(5)包括冷却/加热室(6)、盖子(7)、隔室(8)、隔室壁(9)、多于一个的内空气管道(10)和多于一个的外空气管道(11)，所述盖子(7)通过关闭所述冷却/加热室(6)保护所述冷却/加热室(6)不受外部环境的影响，所述热电单元(4)组装在所述隔室(8)处，所述隔室壁(9)位于所述隔室(8)与所述冷却/加热室(6)之间，所述多于一个的内空气管道(10)帮助引导在所述隔室(8)和所述冷却/加热室(6)中循环的冷气或热气，所述多于一个的外空气管道(11)帮助引导在所述隔室(8)与外部环境之间循环的空气。
7.如权利要求6所述的热电冷却/加热设备(1)，其特征在于：所述容器(3)具有热传导容器接触表面(2)，所述隔室壁(9)具有倾斜构造，以在定位所述容器(3)时通过增加所述热传导容器接触表面(2)的热传导表面积来完全装配好。
8.如权利要求6所述的热电冷却/加热设备(1)，其特征在于：所述本体(5)包括一个或多个磁体(13)，所述磁体(13)使所述容器(3)能够组装到所述冷却/加热室(6)。
9.如权利要求6所述的热电冷却/加热设备(1)，其特征在于：所述本体(5)包括电阻器型或感应器型加热器(12)，所述加热器(12)用于执行煮沸水功能。
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