CN110155523A - 一种瓶装饮料加热制冷装置及其制作方法 - Google Patents

一种瓶装饮料加热制冷装置及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种瓶装饮料加热制冷装置,这种装置前端设有金属冷热能量传递棒,棒后端安装了半导体制冷加热器件和控制电路,当把该能量传递棒插入到瓶底带有配套内凹中空体的特制饮料瓶内时,加电后能量传递棒就会通过饮料瓶内凹中空体内壁向瓶内液体饮料传递冷热能量,实现瓶装饮料的加热制冷,使车内成员一年四季都能喝到所需口感温度的液体饮料。本发明同时提供了一种瓶装饮料加热制冷装置的制作方法。

Description

一种瓶装饮料加热制冷装置及其制作方法
技术领域
本发明涉及瓶装饮料加热制冷装置开发应用技术领域,特别是指一种瓶装饮料加热制冷装置及其制作方法。
背景技术
目前,随着私家车的增多,很多车主习惯于在汽车内放置部分瓶装饮料饮用,塑料瓶装饮料包括瓶装矿泉水、瓶装冰红茶、瓶装奶茶等各种液体饮料,在冬季饮用都存在一个水温过低饮用困难的现实问题,在夏季饮用时又感觉饮料口感不够凉爽,现在车主常规的作法是夏季把瓶装矿泉水饮料等放入车用小冰箱内冷藏,实现饮料降温,在冬季把矿泉水倒入电加热杯内加热饮用,满足了一部分人的饮用需求;但在更多的情况下,缺少对瓶装水等饮料的加热或冷却处理条件,使行车过程中饮水时感到不便,如何用简单实用的方法满足驾车者在车内把塑料瓶装饮料实现冬暖夏凉的饮用需求是需要改进的一个课题。
发明内容
本发明提供了一种瓶装饮料加热制冷装置,这种装置前端设有金属冷热能量传递棒、棒后端安装了半导体制冷加热器件和控制电路,当把该能量传递棒插入到瓶底带有配套内凹中空体的特制饮料瓶内时(该饮料瓶已另行递交专利申请),加电后能量传递棒就会通过瓶内凹中空体的内壁向瓶内液体饮料传递冷热能量,实现瓶装饮料的加热制冷,使车内成员一年四季都能喝到所需口感温度的液体饮料;当把本发明产品放置在办公桌面时,通过电源匹配器提供12V5A直流电源,同样可以为室内办公人员提供瓶装饮料加热与制冷的使用便利。本发明同时提供了一种瓶装饮料加热制冷装置的制作方法。
本发明通过以下技术方案实现上述目的,一种瓶装饮料加热制冷装置,由能量传递棒、半导体制冷片、散热片、散热风扇、控制电路板、温控电路、超温报警电路、压力开关、瓶壁温度传感器、加热温度传感器、加热制冷转换开关、蜂鸣器、红绿指示灯、电源插头线、装置壳体和膨胀固定圈所组成,其特征在于:所述的能量传递棒后端依次与半导体制冷片、散热片、散热风扇叠加固定制作成一个整体的加热制冷模组,安装在装置壳体内部,半导体制冷片、散热风扇电源引线与控制电路板相连接;所述的温控电路、超温报警电路、蜂鸣器、加热制冷转换开关、安装在控制电路板上面,控制电路板安放在装置壳体底部;所述的瓶壁温度传感器、压力开关和红绿指示灯安装在能量传递棒底部边侧固定板上面,引出线与控制电路板相连接;所述的电源插头线尾端与控制电路板相连接。
所述的能量传递棒使用铜、铝金属材料制作,表面电镀电泳处理,长40-120mm,直径20-50mm,底部圆盘直径40-80mm,厚度3-6mm,能量传递棒可以制作成圆柱形a、渐进形b、多角形c、阶梯形d、梅花形e、椎角形f、多边形g各种不同形状,通过与瓶底带有配套形状尺寸相同内凹中空体的饮料瓶配合使用,向瓶内液体传递加热制冷能量。
所述的半导体制冷片采用尺寸30-40x30-40mmx3-5mm,12V3-8A半导体制冷片,加热工作功率36-96W。
所述的散热片采用φ60mm,厚20-40mm,叶片数量18-30片的铜、铝金属散热片,为提高散热效率,散热肋片表面喷涂石墨烯辐射散热涂料。
所述的散热风扇使用台达品牌双轴承高速电脑散热风扇,规格尺寸60x60x15mm,工作电压12V,电流0.15-0.60A功率2-10W,转数2400-6000转,噪音系数不大于38分贝。
所述的控制电路板使用多层纤维环氧布压铜箔板COB工艺加工制作,电路板直径56-60mm,厚度0.7-1.0mm,板上安装温控电路、超温报警电路、蜂鸣器和加热制冷转换开关,控制加热制冷状态转换、温度调控与加热时间过程;
所述的加热温度传感器、瓶壁温度传感器采用10K-100K热敏型电阻,加热温度传感器安装封固在能量传递棒底部,用以监控加热温度维持在60℃,避免温升过高烫坏瓶底内凹中空体的塑料瓶壁;瓶壁温度传感器安装封固在能量传递棒底盘边侧高20-30mm,宽8-10mm固定板前端半圆形金属壳内,用于检测瓶内饮料的加热温度,当瓶内液体饮料加热到45℃可口温度时,通知温控电路发出指令切断加热电源并使超温报警电路发出断续10秒的滴滴声表示完成瓶内液体加热,水温45℃适合饮用;
所述的压力开关安装封固在加热棒底盘边侧固定板内侧上面,用于接通与切断电源电路,当插入饮料瓶时,瓶体挤压压力开关,压力开关触点闭合接通温控加热工作电路,拔出瓶体时,压力消失,压力开关触点复位,电源切断,加热过程停止;
所述的温控电路采用8位微处理器PIC12F508或其它型号的8位微处理器,本电路中将PIC12F508输入设定为与温度传感器相连接,输出端驱动电子开关G,控制打开或关闭半导体制冷片整体电源;
所述的超温报警电路报警芯片采用型号DT-423-V3型断续蜂鸣音芯片;芯片在温控电路不同指令控制下可以发出两种不同的声音提示,断续10秒的滴滴声表示完成瓶内液体加热,水温45℃适合饮用;连续报警笛声表示控制电路故障,水温过高失去控制,需要断电排查检修;
所述的制冷加热转换开关使用50Vx5A双向推拉型电源转换开关;
所述的蜂鸣器采用直径8-9mm高5mm的压电陶瓷发音蜂鸣器;
所述的红绿指示灯采用红绿双色变色LED发光二极管,工作电压2.5-3.0V,工作电流2-3mA;正常加热时,红灯亮起表示正在加热,当饮料瓶内温度达到45度时,绿灯亮起表示加热结束,红绿指示灯安装在加热棒1底盘边侧的固定板上面的顶端;
所述的装置壳体采用工程塑料注塑制作,直径60-70mm,高度80-100mm,壁厚1.5-2.0mm,盒体外部留条形散热孔;
所述的电源插头线采用双股并列多根胶合塑包引线,铜线截面积2mm2,工作电流10-15A,插头采用圆柱形点烟器取电插头;
所述的膨胀固定圈采用弹性硅胶材料制作,内直径60-70mm,外直径80-100mm,套在装置壳体的底部,用于装置在车内水杯凹槽内的固定和桌面使用时加大装置与桌面的接触面积,保持装置稳定。
本发明产生的有益效果:本发明提供了一种瓶装饮料加热制冷装置,这种装置前端设有金属冷热能量传递棒、棒后端安装了半导体制冷加热器件和控制电路,当把该能量传递棒插入到瓶底带有配套内凹中空体的特制饮料瓶内时,加电后能量传递棒就会通过饮料瓶内凹中空体内壁向瓶内液体饮料传递冷热能量,实现瓶装饮料的加热制冷,使车内成员一年四季都能喝到所需温度的液体饮料。当把本发明产品放置在办公桌面时,通过电源匹配器提供12V5A直流电源,同样可以为室内办公人员提供瓶装饮料加热与制冷的使用便利。本发明同时提供了一种瓶装饮料加热制冷装置的制作方法。
参照附图可以对本发明的实施例加以详细的说明
附图说明
图1是本发明产品的整体结构示意图
图2是本发明产品能量传递棒基本结构示意图
图3是本发明产品不同形状能量传递棒结构示意图
图4是本发明产品工作电原理示意图
图5是本发明产品应用方法示意图
图中1能量传递棒、2半导体制冷片、3散热片、4散热风扇、5控制电路板、6温控电路、7超温报警电路、8压力开关、9瓶壁温度传感器、10加热温度传感器、11加热制冷转换开关、12蜂鸣器、13红绿指示灯、14电源插头线、15装置壳体16膨胀固定圈
具体实施方式
从图1中知,本发明产品一种瓶装饮料加热制冷装置,由能量传递棒1、半导体制冷片2、散热片3、散热风扇4、控制电路板5、温控电路6、超温报警电路7、压力开关8、瓶壁温度传感器9、加热温度传感器10、加热制冷转换开关11、蜂鸣器12、红绿指示灯13、电源插头线14、装置壳体15和膨胀固定圈16所组成,其生产加工制作工艺方法叙述如下:
1、制作能量传递棒1、散热片3:在铸造机上面将铝锭高温溶化后注入专用模具铸造制作出能量传递棒1、散热片3并进行电泳氧化表面处理;
2、注塑制作装置壳体15:将袋装ABS颗粒母料放入电热干燥箱内烘干,去除塑料颗粒内的水分;把干燥过的颗粒倒入注塑机装料口,用专用模具按常规工艺注塑制作出装置壳体15;
3、装配加热制冷模组:在半导体制冷片2两面均匀涂抹一层导热硅脂,将能量传递棒1底部与半导体制冷片2正面冷端贴合,制冷片背面热端与散热片3上端面紧密贴合,将散热风扇4叠加在散热片下端后用穿杆螺丝将上述元器件穿成一体并加以固定,制作成一个整体的加热制冷模组;
4、制作安装控制电路板5:采用COB工艺制作出控制电路板5并将温控电路6、超温报警电路7、蜂鸣器12、加热制冷转换开关11采用超声波峰焊接安装在控制电路板上面,制作出控制电路板5;
5、安装压力开关8、瓶壁温度传感器9、红绿指示灯13:将压力开关8、瓶壁温度传感器9、红绿指示灯13安装在能量传递棒1底部圆盘边侧的固定板上面,引出线与控制电路板5相连接;
6、安装加热温度传感器10:将加热温度传感器10贴合在能量传递棒1底部圆盘内侧点胶封固;
7、装置整体组装:把控制电路板5安放在装置壳体15的底部,加热制冷模组安装在装置壳体15内,将半导体制冷片2、散热风扇4电源引线与控制电路板5对应接点相焊接;电源插头线14尾端引线与控制电路板5相焊接;压力开关8瓶壁温度传感器9、红绿指示灯13引出线与控制电路板5对应接电相焊接,加热温度传感器10引出线与控制电路板5对应接电相焊接,完成瓶装饮料加热制冷装置的整体安装。
参照图3图4,本发明产品一种瓶装饮料加热制冷装置的使用方法与工作电原理过程叙述如下:
瓶内液体加热操作步骤
a、将与本发明产品配套使用的瓶底带有内凹中空体的特制饮料瓶装入液体饮料随车携带;
b、将本加热制冷装置底部的加热制冷转换开关10扳到加热位置;
c、把瓶装饮料加热制冷装置放入车里搁放水杯的凹筒内,利用膨胀固定圈16的弹力将加热制冷装置塞紧固定;
d、把加热制冷装置的电源插头线14插入汽车点烟器取电插口;
f、将带有内凹中空体的特制饮料瓶瓶底插入加热制冷装置的能量传递棒1,此时,压力开关8在瓶体外壁的挤压下触点闭合接通电源,控制电路板5上面的温控电路6的8位微处理器发出指令打开电子开关管G接通半导体制冷片2、散热风扇4电源,红绿指示灯13红灯点亮,表示开始加热;
g、半导体制冷片2热端发出的热能量通过能量传递棒1的底盘传递到能量传递棒1的整体,向外均匀地散发热量,被饮料瓶内的内凹中空体通过内壁传递到瓶内液体,实现了对瓶内液体饮料的加热,此时红绿指示灯13的红灯常亮,表示正在加热;
h、当瓶内液体温升达到设定的45℃水温时,被贴附在瓶体外壁的瓶壁温度传感器9检测到符合适宜口感温度,将内阻的变化传递给温控电路6的8位微处理器发出断电指令,电子开关管G关闭,加热结束;此时红绿指示灯13的绿灯点亮,蜂鸣器11发出10秒3次的短促提示音,表示水温适宜可以饮用;
r、当瓶壁温度传感器9检测到水温低于40℃时,温控电路6的8位微处理器重新接通电子开关管G,电源接通加热瓶内液体饮料,使瓶内液体温度维持45℃左右,保证人们喝到口感适宜的瓶内饮料;
l、当瓶壁温度传感器9或加热温度传感器10故障失灵无法检测水温或连续加热时间超过15分钟导致瓶内液体温度过高超过50℃时,温控电路6的8位微处理器发出指令给电子开关管G断掉加热电源,同时指令超温报警电路7驱动蜂鸣器12发出报警笛声,通知车内乘员装置故障,拔出电源插头连接线14,排除装置故障,确保使用安全。
I、瓶内液体致冷降温同上述加热操作步骤与工作过程,仅需将将本加热制冷装置底部的加热制冷转换开关11扳到制冷位置即可开始制冷,本装置把瓶装饮料的降温温度设定在15-18℃的夏季最佳口感温度,满足客户需求。

Claims (9)

1.一种瓶装饮料加热制冷装置,由能量传递棒(1)、半导体制冷片(2)、散热片(3)、散热风扇(4)、控制电路板(5)、温控电路(6)、超温报警电路(7)、压力开关(8)、瓶壁温度传感器(9)、加热温度传感器(10)、加热制冷转换开关(11)、蜂鸣器(12)、红绿指示灯(13)、电源插头线(14)、装置壳体(15)和膨胀固定圈(16)所组成,其特征在于:所述的能量传递棒(1)后端依次与半导体制冷片(2)、散热片(3)、散热风扇(4)叠加固定制作成一个整体的加热制冷模组,安装在装置壳体(15)内部,半导体制冷片(2)、散热风扇(4)电源引线与控制电路板(5)相连接;所述的温控电路(6)、超温报警电路(7)、蜂鸣器()12、加热制冷转换开关(11)、安装在控制电路板(5)上面,控制电路板(5)安放在装置壳体(15)底部;所述的瓶壁温度传感器(9)、压力开关(8)和红绿指示灯(13)安装在能量传递棒(1)底部边侧固定板上面,引出线与控制电路板(5)相连接;所述的电源插头线(14)尾端与控制电路板(5)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种瓶装饮料加热制冷装置,其特征在于:所述的能量传递棒(1)使用铜、铝金属材质制作,表面电镀电泳处理,长40-120mm,直径20-50mm,底部圆盘直径40-80mm,厚度3-6mm,能量传递棒可以制作成圆柱形(a)、渐进形(b)、多角形(c)、阶梯形(d)、梅花形(e)、椎角形(f)、多边形(g)各种不同形状,通过与瓶底带有配套形状尺寸相同内凹中空体的饮料瓶配合使用,向瓶内液体传递加热制冷能量。
3.根据权利要求1所述的一种瓶装饮料加热制冷装置,其特征在于:所述的半导体制冷片(2)采用尺寸30-40x30-40mmx3-5mm,12V3-8A半导体制冷片,加热工作功率36-96W。
4.根据权利要求1所述的一种瓶装饮料加热制冷装置,其特征在于:所述的控制电路板(5)使用多层纤维环氧布压铜箔板COB工艺加工制作,电路板直径56-60mm,厚度0.7-1.0mm,板上安装温控电路(6)、超温报警电路(7)、蜂鸣器(12)和加热制冷转换开关(11),控制加热制冷状态转换、温度调控与加热时间过程。
5.根据权利要求1所述的一种瓶装饮料加热制冷装置,其特征在于:所述的加热温度传感器(10)、瓶壁温度传感器(9)采用10K-100K热敏型电阻,加热温度传感器(10)安装封固在能量传递棒(1)底部;瓶壁温度传感器(9)安装封固在能量传递棒(1)底盘边侧高20-30mm,宽8-10mm固定板前端半圆形金属壳内。
6.所根据权利要求1所述的一种瓶装饮料加热制冷装置,其特征在于:所述的压力开关(8)安装封固在能量传递棒(1)底盘边侧固定板内侧上面,用于接通与切断电源电路。
7.根据权利要求1所述的一种瓶装饮料加热制冷装置,其特征在于:所述的温控电路(6)采用8位微处理器,输入设定为与温度传感器相连接,输出端驱动电子开关G,控制开闭半导体制冷片整体电源。
8.根据权利要求1所述的一种瓶装饮料加热制冷装置,其特征在于:所述的超温报警电路(7)报警芯片采用型号DT-423-V3型断续蜂鸣音芯片。
9.根据权利要求1所述的一种瓶装饮料加热制冷装置,其特征在于:所述的膨胀固定圈(16)采用弹性硅胶材料制作,内直径60-70mm,外直径80-100mm,套在装置壳体(15)的底部,用于装置在车内水杯凹槽内的固定和桌面使用时加大装置与桌面的接触面积,保持装置稳定。
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