冰淇淋機的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種冰淇淋機，包括：用于盛裝冰淇淋制作原料的制冷桶、與制冷桶貼合設(shè)置且用于降低制冷桶溫度的半導體制冷組件、用于對所述冰淇淋制作原料進行攪拌的攪拌裝置、以及用于對攪拌裝置和半導體制冷組件進行供電的供電裝置；其中，半導體制冷組件包括：半導體電偶對、與半導體電偶對冷端相連的冷端基板、與半導體電偶對熱端相連的熱端基板、以及液體冷卻器件；所述液體冷卻器件包括：與熱端基板相連的液體冷卻基體，所述液體冷卻基體與熱端基板相連的安裝面上開設(shè)置液槽，所述置液槽與熱端基板之間設(shè)有流動的冷卻液體。本實用新型提供的冰淇淋機采用半導體制冷組件，能夠提高半導體電偶對熱端的散熱速率，能夠?qū)崿F(xiàn)大功率制冷。
【專利說明】
冰浜淋機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型設(shè)及冰洪淋機制冷技術(shù)，尤其設(shè)及一種冰洪淋機。
【背景技術(shù)】
[0002] 半導體制冷忍片（TECJhermoelectric Cooler)是利用巧爾貼(Peltier)效應(yīng)制 成的一種制冷器件，其主要的結(jié)構(gòu)為半導體電偶對(也稱為P-N電偶對），當向半導體電偶對 加設(shè)一定的電壓之后，半導體電偶對的冷端和熱端會產(chǎn)生一定的溫差。當其熱端的熱量被 散發(fā)出去后，其冷端會產(chǎn)生一定的冷量，實現(xiàn)制冷。由于半導體制冷忍片制成的制冷器件體 積小、制冷效率高，已經(jīng)開始在冰洪淋機等小型家用電器中得到推廣和應(yīng)用。
[0003] 圖1為現(xiàn)有的一種應(yīng)用于冰洪淋機中的半導體制冷組件的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所 示，利用半導體制冷忍片制成的制冷組件包括冷端基板11、半導體電偶對12和熱端基板13， 其中，半導體電偶對12的冷端通過冷端電極14與冷端基板11連接，半導體電偶對12的熱端 通過熱端電極15與熱端基板13的一側(cè)表面連接，具體通過焊接的方式進行連接。熱端基板 13的另一側(cè)表面焊接有散熱結(jié)構(gòu)，該散熱結(jié)構(gòu)包括散熱基板16和翅片17,其中，散熱基板16 焊接在熱端基板13上。半導體電偶對12熱端的熱量經(jīng)過焊料先傳導至熱端基板13,再通過 散熱基板16傳導至翅片17,通過翅片17與周圍的空氣進行熱交換，降半導體電偶對12熱端 的熱量。
[0004] 上述制冷組件中，由于熱端基板13與散熱基板16是通過焊接的方式固定的，半導 體電偶對12熱端的熱量依次經(jīng)過熱端基板13、焊料和散熱基板16進行傳導，除去熱端基板 13和散熱基板16自身所具有的熱阻之外，二者之間的焊料也存在較大的熱阻，嚴重影響了 熱量的傳導速率。并且，翅片與周圍空氣進行熱交換的速率也非常低，也在很大程度上影響 了半導體電偶對12熱端熱量的散發(fā)。因此，受焊料具有較大熱阻和翅片與空氣進行熱交換 速度較慢的影響，現(xiàn)有的半導體制冷組件只適用于小功率制冷，而無法實現(xiàn)大功率制冷，不 利于提高冰洪淋機的制冷功率。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型提供一種冰洪淋機，采用半導體制冷組件，能夠提高半導體電偶對熱 端的散熱速率，能夠?qū)崿F(xiàn)大功率制冷。
[0006] 本實用新型實施例提供一種冰洪淋機，包括:用于盛裝冰洪淋制作原料的制冷桶、 與制冷桶貼合設(shè)置且用于降低制冷桶溫度的半導體制冷組件、用于對所述冰洪淋制作原料 進行攬拌的攬拌裝置、W及用于對攬拌裝置和半導體制冷組件進行供電的供電裝置;其中，
[0007] 半導體制冷組件包括:半導體電偶對、與半導體電偶對冷端相連的冷端基板、與半 導體電偶對熱端相連的熱端基板、W及液體冷卻器件；
[000引所述液體冷卻器件包括:與熱端基板相連的液體冷卻基體，所述液體冷卻基體與 熱端基板相連的安裝面上開設(shè)置液槽，所述置液槽與熱端基板之間設(shè)有流動的冷卻液體。
[0009]如上所述的冰洪淋機，所述液體冷卻基體遠離熱端基板的底壁內(nèi)表面設(shè)有抵頂在 所述底壁內(nèi)表面和熱端基板之間的至少一個隔板，至少一個隔板將置液槽劃分為蛇形的液 體流道，所述冷卻液體在所述液體流道內(nèi)流動。
[0010] 如上所述的冰洪淋機，所述熱端基板朝向所述液體冷卻基體的表面上設(shè)有凹坑， 所述凹坑的數(shù)量為至少兩個，至少兩個凹坑與液體流道的位置對應(yīng)。
[0011] 如上所述的冰洪淋機，所述液體冷卻基體上與所述底壁相鄰的一側(cè)壁上設(shè)有進液 口和出液口，所述進液口和出液口分別與所述液體流道的始端和末端的位置對應(yīng);所述進 液口和出液口還與外部的冷卻管路連通形成冷卻回路，所述冷卻回路上設(shè)有液體累。
[0012] 如上所述的冰洪淋機，所述冷卻回路上還設(shè)有熱交換器，所述熱交換器內(nèi)設(shè)有與 所述冷卻管路連通的液體通道。
[0013] 如上所述的冰洪淋機，所述液體冷卻器件還包括用于對所述熱交換器進行散熱的 冷卻風扇。
[0014] 如上所述的冰洪淋機，所述熱端基板為侶基板，所述侶基板的表面敷設(shè)有導熱絕 緣層，所述半導體電偶對的熱端與導熱絕緣層連接。
[0015] 如上所述的冰洪淋機，所述熱端基板朝向所述液體冷卻基體的表面上設(shè)有相互隔 開的至少兩個金屬片，所述金屬片與液體流道的位置對應(yīng)，且每個金屬片沿與其對應(yīng)的液 體流道的長度方向延伸。
[0016] 如上所述的冰洪淋機，所述熱端基板朝向所述液體冷卻基體的表面上設(shè)有相互隔 開的凸出于該表面上的至少兩個金屬肋條，所述金屬肋條與液體流道的位置對應(yīng)。
[0017] 如上所述的冰洪淋機，所述液體冷卻基體的安裝面上還設(shè)有密封槽，所述密封槽 內(nèi)設(shè)有密封圈，用于密封所述液體冷卻基體與熱端基板之間的間隙。
[0018] 本實用新型實施例提供的冰洪淋機中采用半導體制冷組件，通過采用液體冷卻基 體與金屬基板的熱端表面相連，且在液體冷卻基體與金屬基板之間設(shè)有流動的冷卻液體， 該流動的冷卻液體直接與金屬基板接觸，能夠迅速吸收金屬基板的熱量，降低金屬基板的 溫度，也進一步迅速降低了半導體電偶對熱端的溫度。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)中熱端基板與散熱基板焊接的方式相比，本實用新型實施例所提供的 技術(shù)方案中流動的冷卻液體直接與金屬基板接觸，可迅速對金屬基板進行散熱，一方面金 屬基板的熱端表面不存在任何如現(xiàn)有技術(shù)中焊料或散熱基板自身所具有的熱阻，另一方面 流動的冷卻液體的熱容量較大，可大量快速吸收熱量，進而能夠快速地降低半導體電偶對 熱端的溫度，有利于實現(xiàn)大功率制冷。
【附圖說明】
[0020] 圖1為現(xiàn)有的一種應(yīng)用于冰洪淋機中的半導體制冷組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖2為本實用新型實施例提供的一種冰洪淋機的爆炸視圖；
[0022] 圖3為本實用新型實施例提供的冰洪淋機中主體制冷部分的爆炸視圖；
[0023] 圖4為本實用新型實施例提供的半導體制冷組件的爆炸視圖；
[0024] 圖5為本實用新型實施例提供的半導體制冷組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖6為圖5中A-A截面的剖視圖；
[0026] 圖7為本實用新型實施例提供的半導體制冷組件的又一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖8為本實用新型實施例提供的半導體制冷組件中金屬基板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖9為圖8中B-B截面的剖視圖；
[0029] 圖10為本實用新型實施例提供的半導體制冷組件中金屬基板的又一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030] 圖11為圖10中C-C截面的剖視圖；
[0031] 圖12為本實用新型實施例提供的半導體制冷組件中金屬基板的另一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032] 圖13為圖12中D-D截面的剖視圖。
[0033] 附圖標記：
[0034] 11-冷端基板； 12-半導體電偶對； 13-熱端基板；
[00：35] 14-冷端電極； 15-熱端電極； 16-散熱基板；
[0036] 17-翅片； 18-金屬基板； 21-液體冷卻基體；
[0037] 22-置液槽； 23-隔板； 24-進液口；
[003引 25-出液口； 26-冷卻管路； 27-液體累；
[0039] 28-熱交換器； 29-冷卻風扇； 210-密封槽；
[0040] 211-第二密封圈；31-凹坑； 32-凹槽；
[0041 ] 33-金屬肋條； 4-主體制冷部分； 41-殼體；
[0042] 411-散熱部； 412-分隔部； 413-封閉部；
[0043] 42-制冷桶； 43-導冷塊； 44-緊固帶；
[0044] 45-上蓋板； 46-第一密封圈； 5-攬拌裝置；
[0045] 51-攬拌葉片； 6-底座。
【具體實施方式】
[0046] 本實施例提供一種冰洪淋機，包括:用于盛裝冰洪淋制作原料的制冷桶、與制冷桶 貼合設(shè)置且用于降低制冷桶溫度的半導體制冷組件、用于對冰洪淋制作原料進行攬拌的攬 拌裝置、W及用于對攬拌裝置和半導體制冷組件進行供電的供電裝置。
[0047] 對于上述冰洪淋機的具體結(jié)構(gòu)，可W采用多種方式來實現(xiàn)。其中，制冷桶和半導體 制冷組件構(gòu)成冰洪淋機的主體制冷部分。本實施例提供一種冰洪淋機的具體結(jié)構(gòu)，本領(lǐng)域 技術(shù)人員可W根據(jù)本實施例提供的結(jié)構(gòu)得到其它形式的冰洪淋機。
[0048] 圖2為本實用新型實施例提供的一種冰洪淋機的爆炸視圖，圖3為本實用新型實施 例提供的冰洪淋機中主體制冷部分的爆炸視圖。如圖2和圖3所示，本實施例提供的冰洪淋 機包括:主體制冷部分4、攬拌裝置5W及內(nèi)部設(shè)置有供電裝置的底座6。
[0049] 其中，主體制冷部分4包括:殼體41，W及設(shè)置在殼體41內(nèi)的制冷桶42、導冷塊43、 緊固帶44、上蓋板45W及半導體制冷組件。制冷桶42內(nèi)可盛裝冰洪淋制作原料。導冷塊43的 一側(cè)貼設(shè)在制冷桶42的外側(cè)壁，并通過緊固帶44固定在制冷桶42上，導冷塊43與制冷桶42 接觸的表面設(shè)置為弧面，且與制冷桶42的側(cè)壁弧度一致，W使導冷塊43與制冷桶42能夠緊 密配合，提高熱量的傳導效率。半導體制冷組件的冷端與導冷塊43的另一側(cè)貼合設(shè)置，則半 導體制冷組件能夠通過導冷塊43吸收制冷桶42內(nèi)的熱量，促使制冷桶42內(nèi)的溫度降低。上 蓋板45蓋設(shè)在殼體41的頂部，其上開設(shè)有與制冷桶42開口尺寸匹配的通孔。上蓋板45上還 可W設(shè)置有操控面板和控制器，操控面板上可設(shè)置有機械按鈕、機械旋鈕、觸摸按鈕、顯示 屏或觸摸屏。上蓋板45與制冷桶42之間還設(shè)置有第一密封圈46,用于密封二者之間的間隙， 一方面可避免制冷桶42內(nèi)的制作原料泄露，另一方面對制冷桶42與上蓋板45間可起到一定 的保溫隔熱效果。
[0050] 攬拌裝置5包括攬拌電機（圖中未示出）和攬拌葉片51，攬拌葉片51與攬拌電機的 輸出端連接，攬拌葉片51穿過上蓋板45上的通孔，進入制冷桶42內(nèi)，對冰洪淋制作原料進行 攬拌。
[0051] 底座6內(nèi)設(shè)置有變壓器，變壓器可將交流220V市電轉(zhuǎn)換為半導體制冷組件所需的 電壓和攬拌電機所需的電壓。底座6上還設(shè)置有插座，插座與變壓器的輸出端電連接。在上 述殼體41的底部對應(yīng)設(shè)有插頭，通過插頭與插座的插接，一方面實現(xiàn)電連接，另一方面能夠 將殼體41固定在底座6上。殼體41上的插頭與半導體制冷組件電連接。另外，本實施例中，攬 拌裝置設(shè)置為可拆卸的，因此，攬拌裝置5的電連接方式也可采用插接的方式，即：在殼體41 的頂端設(shè)置插座，該插座與殼體41底部的插頭為電連接。對應(yīng)的，在攬拌裝置的底部設(shè)置插 頭，通過將攬拌裝置插接在殼體41上，實現(xiàn)電連接。
[0052] 對于上述半導體制冷組件，本實施例提供一種實現(xiàn)方式。圖4為本實用新型實施例 提供的半導體制冷組件的爆炸視圖，圖5為本實用新型實施例提供的半導體制冷組件的結(jié) 構(gòu)示意圖，圖6為圖5中A-A截面的剖視圖。如圖4至圖6所示的半導體制冷組件，包括:半導體 電偶對12、與半導體電偶對12冷端相連的冷端基板11、與半導體電偶12對熱端相連的熱端 基板、W及液體冷卻器件。
[0053] 其中，半導體電偶對(也稱為P-N電偶對）12的冷端通過冷端電極14連接至冷端基 板11上，例如可焊接在冷端基板11上。冷端基板11可W為Al2〇3陶瓷基板或侶基板，其面積為 70mm X 50mm。半導體電偶對12的熱端通過熱端電極15連接至熱端基板上，例如通過焊接的 方式連接至熱端基板上。
[0054] 熱端基板包括金屬基板18W及連接在金屬基板18與半導體電偶對12之間的導熱 絕緣層(圖中未示出）。具體的，將金屬基板18中朝向半導體電偶對12的表面稱為冷端表面， 背離半導體電偶對12的表面稱為熱端表面。導熱絕緣層敷設(shè)在金屬基板18的冷端表面。半 導體電偶對12的熱端通過熱端電極15連接至導熱絕緣層上，另外，在熱端電極15與導熱絕 緣層之間還設(shè)置有導電層，例如采用銅制成。
[0055] 液體冷卻器件包括:與金屬基板18相連的液體冷卻基體21，該液體冷卻基體21朝 向金屬基板18的表面稱為安裝面，該安裝面與金屬基板18相連，且該安裝面上開設(shè)置液槽 22,置液槽22與金屬基板18之間設(shè)有流動的冷卻液體，則冷卻液體可W與金屬基板18直接 接觸。冷卻液體可W為現(xiàn)有技術(shù)中常用的冷卻劑，例如水或流動性好的液態(tài)化合物等，本實 施例采用去離子水，其比熱較大，且不具有任何金屬離子，避免對金屬基板18產(chǎn)生腐蝕。
[0056] 本實施例提供的冰洪淋機中采用半導體制冷組件，通過采用液體冷卻基體與金屬 基板的熱端表面相連，且在液體冷卻基體與金屬基板之間設(shè)有流動的冷卻液體，該流動的 冷卻液體直接與金屬基板接觸，能夠迅速吸收金屬基板的熱量，降低金屬基板的溫度，也進 一步迅速降低了半導體電偶對熱端的溫度。
[0057] 與現(xiàn)有技術(shù)中熱端基板與散熱基板焊接的方式相比，本實施例所提供的技術(shù)方案 中流動的冷卻液體直接與金屬基板接觸，可迅速對金屬基板進行散熱，一方面金屬基板的 熱端表面不存在任何如現(xiàn)有技術(shù)中焊料或散熱基板自身所具有的熱阻，另一方面流動的冷 卻液體的熱容量較大，可大量快速吸收熱量，進而能夠快速地降低半導體電偶對熱端的溫 度，有利于實現(xiàn)大功率制冷。
[0058] 并且，現(xiàn)有技術(shù)中，由于散熱基板與熱端基板的貼合方式屬于面-面貼合，因此，當 散熱基板或熱端基板發(fā)生機械變形，即便是微小變形也會導致二者之間的接觸熱阻增大， 進而降低了熱傳導效率。而本實施例提供的上述方案中，冷卻液體與金屬基板的其中一個 表面接觸進行換熱，該表面為平面，則相當于液體與平面接觸換熱，則金屬基板表面的微小 形變不會增大接觸熱阻，也就不會影響換熱效率，有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中面-面貼合而造成 接觸熱阻增大的問題，進一步具備了實現(xiàn)大功率制冷的能力。
[0059] 本領(lǐng)域技術(shù)人員可W理解的，在金屬基板18與液體冷卻基體21之間需采用一定的 密封手段，確保冷卻液體不會從金屬基板18與液體冷卻基體21的連接縫隙中撒漏。例如采 用密封膠粘合、設(shè)置密封圈或密封墊等方式。本實施例中，如圖2所示，在液體冷卻基體21朝 向金屬基板18的安裝面上設(shè)置密封槽210,密封槽210位于置液槽22的邊緣，密封槽210內(nèi)設(shè) 置第二密封圈211，用于密封液體冷卻基體21和金屬基板18之間的間隙。
[0060] 對于上述液體冷卻基體的結(jié)構(gòu)，可W有多種實現(xiàn)方式，例如可采用如下的方式：
[0061] 如圖4和圖6所示，在液體冷卻基體21遠離金屬基板18的底壁內(nèi)表面設(shè)有抵頂在底 壁內(nèi)表面和金屬基板18之間的至少一個隔板23,至少一個隔板23將置液槽22劃分為蛇形的 液體流道，冷卻液體在液體流道內(nèi)流動。
[0062] 具體的，冷卻液體在蛇形的液體流道內(nèi)流動可沿設(shè)定的方向流動，則冷卻液體在 流動過程中，與金屬基板18的各個部分均可W充分接觸，W充分吸收金屬基板18的熱量，進 一步提高冷卻液體的吸熱量。
[0063] 進一步的，對于冷卻液體在液體流道內(nèi)流動的實現(xiàn)方式，也可W有多種實現(xiàn)方式， 本實施例提供一種具體的方式：
[0064] 圖7為本實用新型實施例提供的半導體制冷組件的又一結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4、5和圖 7所示，在液體冷卻基體21上與底壁相鄰的一側(cè)壁上設(shè)有進液口 24和出液口 25，進液口 24和 出液口 25分別與液體流道的始端和末端的位置對應(yīng)。并且，進液口 24和出液口 25還與外部 的冷卻管路26連通形成冷卻回路，冷卻回路上設(shè)有液體累27,液體累27可采用直流供電或 交流供電。則在液體累27的作用下，冷卻液體可W在冷卻管路26和液體流道內(nèi)循環(huán)流動。液 體累27可采用離屯、累或潛水累，其流量為（1-5化/min，其流量越大，冷卻液體的流動速度越 快，散熱效果越好。
[0065] 進一步的，還可W在冷卻回路上設(shè)置熱交換器28,熱交換器28內(nèi)設(shè)有與冷卻管路 26連通的液體通道，熱交換器28上設(shè)置有多個散熱孔。當冷卻液體流經(jīng)液體冷卻基體21內(nèi) 的液體流道時，吸收金屬基板18的熱量；當冷卻液體流經(jīng)冷卻管路26和熱交換器28內(nèi)的液 體通道時，與外部空氣進行熱交換，將熱量傳遞給外部空氣。熱交換器28具體可采用現(xiàn)有技 術(shù)中常用的水排散熱器，其散熱面積可根據(jù)半導體電偶對12所需的換熱量來設(shè)定。
[0066] 為了加強熱交換，還可W在熱交換器28的散熱孔處設(shè)置用于對熱交換器28進行散 熱的冷卻風扇29,冷卻風扇29的出風方向可W朝向熱交換器28,也可W背離熱交換器28, W 加快熱交換器28周圍的空氣流動為目的，提高冷卻液體與周圍空氣進行熱交換的速度。冷 卻風扇29的大小可與散熱器的水排面積相匹配，其風量、風壓參數(shù)的選擇可根據(jù)半導體電 偶對12所需的換熱量和水排散熱器的散熱量來進行設(shè)定。
[0067] 上述液體累27、熱交換器28和冷卻風扇29均設(shè)置在殼體41內(nèi)。殼體41可分為Ξ個 部分:散熱部411、分隔部412和封閉部413，其中，分隔部412與封閉部413連接，將制冷桶42 圍設(shè)在內(nèi)部，散熱部411與分隔部412或封閉部413連接，將上述液體累27、熱交換器28和冷 卻風扇29圍設(shè)在內(nèi)部，散熱部411上還開設(shè)有散熱孔。
[006引由于金屬基板18與冷卻液體之間的換熱量Q滿足Q = hAAT，其中，h為換熱系數(shù)，A 為換熱面積，ΔΤ為金屬基板18與冷卻液體之間的溫差。因此，若需要提高換熱量Q，可W從 兩方面著手，一是提高換熱系數(shù)h，二是增大換熱面積A。
[0069] 因此，在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，為了增大冷卻液體與金屬基板18之間的換熱面 積，W提高換熱量，本實施例還對金屬基板18的結(jié)構(gòu)進行改進，如可采用下面的實現(xiàn)方式：
[0070] 其一，圖8為本實用新型實施例提供的半導體制冷組件中金屬基板的結(jié)構(gòu)示意圖， 圖9為圖8中B-B截面的剖視圖。如圖8和圖9所示，在金屬基板18朝向液體冷卻基體21的表面 上（圖9中金屬基板18的右側(cè)表面)設(shè)置凹坑31，凹坑31凹陷于金屬基板18的表面，相當于增 大了金屬基板18與冷卻液體接觸的換熱面積。凹坑31的數(shù)量可W為至少兩個，凹坑31布設(shè) 在與液體流道對應(yīng)的位置處，W使冷卻液體在液體流道內(nèi)流動的過程中，能夠進入凹坑31 內(nèi)，與凹坑31的表面接觸，與表面為平面的金屬基板18相比，增大了冷卻液體與金屬基板18 的接觸面積，相當于增大了換熱面積，有利于提高換熱量。而且，在金屬基板18的上述表面 上設(shè)置凹坑31，相當于減小了金屬基板18的厚度，減小了傳導熱阻，也能夠提高換熱效果。
[0071] 凹坑31的數(shù)量、尺寸、形狀均可W根據(jù)液體流道的數(shù)量、寬度和長度進行設(shè)定。
[0072] 圖10為本實用新型實施例提供的半導體制冷組件中金屬基板的又一結(jié)構(gòu)示意圖， 圖11為圖10中C-C截面的剖視圖。如圖10和圖11所示，或者，可W在金屬基板18朝向液體冷 卻基體21的表面上設(shè)置凹槽32,凹槽32的長度方向可W沿液體流道的方向延伸。凹槽32凹 陷于金屬基板18的表面，相當于增大了金屬基板18與冷卻液體接觸的換熱面積，也能夠達 到與上述凹坑31相似的散熱效果。
[0073] 其二，在金屬基板18朝向液體冷卻基體21的表面上設(shè)置至少兩個金屬片，至少兩 個金屬片相互隔開，且金屬片布設(shè)在與液體流道對應(yīng)的位置處。則冷卻液體不但能夠與金 屬基板18的表面接觸，還能夠與金屬片接觸。由于金屬片的導熱能力較強，因此，金屬基板 18的熱量能夠通過金屬片進一步快速地傳遞給冷卻液體，提高了換熱速度。金屬片具體可 采用導熱能力較強的金屬制成，例如銅、侶。金屬片可W采用焊接或嵌入等方式設(shè)置在金屬 基板18的表面上。
[0074] 該方案與本實施例所提供的上述方案相比，雖然冷卻液體與金屬基板18接觸的面 積減少了，但是由于金屬片的導熱能力非常好，金屬片從金屬基板18吸收熱量的速度遠遠 大于冷卻液體從金屬基板18吸收熱量的速度，然后冷卻液體再從金屬片吸收熱量，相當于 提高了上述換熱系數(shù)h，也就提高了換熱量Q。
[0075] 金屬片的數(shù)量、尺寸、形狀均可W根據(jù)液體流道的數(shù)量、寬度和長度進行設(shè)定。金 屬片可粘接、焊接或采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的敷設(shè)金屬的手段敷設(shè)于金屬基板18與冷卻液體 接觸的表面上。
[0076] 其Ξ，圖12為本實用新型實施例提供的半導體制冷組件中金屬基板的另一結(jié)構(gòu)示 意圖，圖13為圖12中D-D截面的剖視圖。如圖12和圖13所示，在金屬基板18朝向液體冷卻基 體21的表面上設(shè)置至少兩個凸出于該表面上的金屬肋條33(該金屬肋條33的形狀可參照現(xiàn) 有技術(shù)中翅片的形狀），至少兩個金屬肋條33相互隔開，且金屬肋條33布設(shè)在與液體流道對 應(yīng)的位置處。則冷卻液體不但能夠與金屬基板18的表面接觸，還能夠與金屬肋條33接觸，而 且金屬肋條33高于金屬基板18的表面的部分能夠伸入液體流道內(nèi)，增大與冷卻液體的接觸 面積，相當于增大了上述換熱面積A，并且還提高了換熱系數(shù)h，有利于提高換熱量Q。
[0077] 由于金屬肋條33的導熱能力較強，因此，金屬基板18的熱量能夠通過金屬肋條33 進一步快速地傳遞給冷卻液體，提高了換熱速度。金屬肋條33具體可采用導熱能力較強的 金屬制成，例如銅、侶。
[0078] 該方案與本實施例所提供的上述方案相比，雖然冷卻液體與金屬基板18接觸的面 積減少了，但是由于金屬肋條33的導熱能力非常好，金屬肋條33從金屬基板18吸收熱量的 速度遠遠大于冷卻液體從金屬基板18吸收熱量的速度，然后冷卻液體再從金屬肋條33吸收 熱量，相當于提高了冷卻液體從金屬基板18整體吸收熱量的速度。
[0079] 金屬肋條33的數(shù)量、尺寸、形狀均可W根據(jù)液體流道的數(shù)量、寬度和長度進行設(shè) 定。金屬肋條33可粘接、焊接或采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的連接金屬的手段設(shè)置于金屬基板18 與冷卻液體接觸的表面上。
[0080] 除上述Ξ種方式之外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可W采用其他的方式對金屬基板18進行 改進，W提高換熱效率。
[0081] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實施例還提供一種實現(xiàn)方式，能夠進一步提高半導 體制冷組件的換熱效率。
[0082] 將金屬基板18設(shè)置為侶基板，侶基板的面積為80mmX 90mm，厚度為1.3mm至1.7mm， 優(yōu)選為1.5mm。侶基板與液體冷卻基體21之間可采用螺接的方式進行連接。在侶基板朝向半 導體電偶對12的冷端表面上敷設(shè)導熱絕緣層，導熱絕緣層可W采用化學及物理方法在侶基 板的表面涂覆而成或采用化學處理而得到的一層非常薄的金屬導熱且絕緣的材料。并且， 導熱絕緣層通過化學等手段與熱端電極15接合。因此，熱端電極15與導熱絕緣層之間的熱 阻、W及侶基板自身的熱阻相對較小，能夠提高熱傳導效率。
[0083] 則半導體電偶對12在熱端電極15上產(chǎn)生的熱量可W經(jīng)過較小熱阻的導熱絕緣層 直接傳導至侶基板，利用侶基板良好的導熱、均溫性能，使熱量迅速傳導至侶基板朝向液體 冷卻基體21的熱端表面，并被冷卻液體吸收，能夠成倍提高熱量的擴散效率，有利于實現(xiàn)大 功率制冷。
[0084] 本實施例所提供的實現(xiàn)方式與現(xiàn)有技術(shù)相比，其各部分熱阻的分布參見表一。
[0085] 表一本實施例提供的半導體制冷組件與現(xiàn)有技術(shù)中熱阻的分布
[0086]
[0087] 其中，R11=R21，R12 = R22，R13 = R23，R14 = R24，R15 = R25。
[0088] 本實施例中采用侶基板作為金屬基板18,且在金屬基板18上設(shè)置導熱絕緣層，導 熱絕緣層與熱端電極15相連，R26+R27遠小于R16。并且R28遠小于R17+R18,因此，本實施例 中，半導體電偶對12熱端的全部熱阻之和遠遠小于現(xiàn)有技術(shù)。降低了熱阻，相當于提高了換 熱效率，有利于實現(xiàn)大功率制冷。
[0089] 本實施例所提供的上述方案，在半導體電偶對12輸入功率為120W時，其最大產(chǎn)冷 量可達到60W-70W，能夠?qū)崿F(xiàn)大功率制冷。另外，通過增加半導體電偶對12中P-N點偶的對數(shù) 和輸入功率，匹配好液體冷卻換熱部分，還能夠進一步增大制冷功率。
[0090] 最后應(yīng)說明的是：W上各實施例僅用W說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限 審IJ;盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當 理解:其依然可W對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部 技術(shù)特征進行等同替換；而運些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新 型各實施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種冰淇淋機，其特征在于，包括：用于盛裝冰淇淋制作原料的制冷桶、與制冷桶貼 合設(shè)置且用于降低制冷桶溫度的半導體制冷組件、用于對所述冰淇淋制作原料進行攪拌的 攪拌裝置、以及用于對攪拌裝置和半導體制冷組件進行供電的供電裝置;其中， 半導體制冷組件包括:半導體電偶對、與半導體電偶對冷端相連的冷端基板、與半導體 電偶對熱端相連的熱端基板、以及液體冷卻器件;所述熱端基板包括金屬基板、以及連接在 金屬基板與半導體電偶對之間的導熱絕緣層； 所述液體冷卻器件包括:與金屬基板相連的液體冷卻基體，所述液體冷卻基體與金屬 基板相連的安裝面上開設(shè)置液槽，所述置液槽與金屬基板之間設(shè)有流動的冷卻液體。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冰淇淋機，其特征在于，所述液體冷卻基體遠離金屬基板的底 壁內(nèi)表面設(shè)有抵頂在所述底壁內(nèi)表面和金屬基板之間的至少一個隔板，至少一個隔板將置 液槽劃分為蛇形的液體流道，所述冷卻液體在所述液體流道內(nèi)流動。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的冰淇淋機，其特征在于，所述金屬基板朝向所述液體冷卻基體 的表面上設(shè)有凹坑，所述凹坑的數(shù)量為至少兩個，至少兩個凹坑與液體流道的位置對應(yīng)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的冰淇淋機，其特征在于，所述液體冷卻基體上與所述底壁相鄰 的一側(cè)壁上設(shè)有進液口和出液口，所述進液口和出液口分別與所述液體流道的始端和末端 的位置對應(yīng);所述進液口和出液口還與外部的冷卻管路連通形成冷卻回路，所述冷卻回路 上設(shè)有液體栗。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的冰淇淋機，其特征在于，所述冷卻回路上還設(shè)有熱交換器，所 述熱交換器內(nèi)設(shè)有與所述冷卻管路連通的液體通道。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的冰淇淋機，其特征在于，所述液體冷卻器件還包括用于對所述 熱交換器進行散熱的冷卻風扇。7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的冰淇淋機，其特征在于，所述金屬基板為鋁基板。8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的冰淇淋機，其特征在于，所述金屬基板朝向所述液體冷卻基體 的表面上設(shè)有相互隔開的至少兩個金屬片，所述金屬片與液體流道的位置對應(yīng)，且每個金 屬片沿與其對應(yīng)的液體流道的長度方向延伸。9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的冰淇淋機，其特征在于，所述金屬基板朝向所述液體冷卻基體 的表面上設(shè)有相互隔開的凸出于該表面上的至少兩個金屬肋條，所述金屬肋條與液體流道 的位置對應(yīng)。10. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的冰淇淋機，其特征在于，所述液體冷卻基體的安裝 面上還設(shè)有密封槽，所述密封槽內(nèi)設(shè)有密封圈，用于密封所述液體冷卻基體與金屬基板之 間的間隙。
【文檔編號】A23G9/04GK205624263SQ201620123040
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年2月16日
【發(fā)明人】高俊嶺, 黃翔, 關(guān)慶樂, 甘平, 劉康, 劉用生
【申請人】廣東富信科技股份有限公司