CN201754736U - 热电半导体酸奶机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热电半导体酸奶机，包括外壳、导热桶和发酵杯，所述发酵杯置于所述导热桶内部，所述发酵杯外侧面与所述导热桶内侧面紧密接触；所述外壳和所述导热桶之间设有隔温泡沫，所述导热桶一侧与所述外壳之间由内向外依次设置有热电半导体芯片、导热齿和风扇，所述导热桶底部设置有温度传感器；所述外壳上设有控制面板，所述控制面板与所述外壳内侧面设置的控制电路板相连。本实用新型的热电半导体酸奶机的控制电路板根据温度传感器输出的温度信号，对应于控制面板的每一输出信号，采用精确智能的自动控制方法，实现对热电半导体芯片输入电压大小和电压极性的控制，从而快速、高精度地实现对酸奶高温发酵和低温保鲜的自动控制。

Description

热电半导体酸奶机

技术领域

本实用新型涉及一种热电半导体酸奶机，特别涉及一种快速的、高精度自动控制高温发酵和低温保鲜的热电半导体酸奶机。

背景技术

众所周知，酸奶最佳发酵温度为41～45℃，发酵时间为3～6小时，保鲜温度为2～6℃，酸奶发酵完后应立即在该低温环境中储存，防止酸奶因温度过高继续发酵而变质。

目前，常见的酸奶机由顶盖、外壳、内壳及发热部件组成，酸奶发酵杯置于内壳与顶盖形成的发酵腔内，内壳底部或侧面安装了发热丝或者PTC发热器件。接通电源后发热丝或PTC发热器件温度上升，热量通过内壳传递到置于内壳中的发酵杯中，使发酵杯中调配好的酸奶原料进入发酵状态。但当环境温度或原料温度过低时，容易因发酵温度偏低而造成发酵不全，当环境温度过高时，又容易使酸奶中的有益菌死亡。发酵完成后，由于该类型酸奶机不具备自动降温保鲜功能，如不及时把发酵杯从酸奶机中取出并放入低温环境，高温状态下酸奶会发酵过度，使酸奶变质。

另外，现有的热电半导体酸奶机虽然具有发酵及保鲜功能，但其结构和电路控制方式不能实现对酸奶发酵温度和发酵时间的快速、精确的控制，也不具备智能的高低温保护功能，从而在酸奶的发酵过程中出现发酵杯内局部温度过高造成发酵不均匀，在酸奶的保鲜过程中出现发酵杯内局部温度过低结冰而影响食用等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种快速、高精度自动控制高温发酵和自动低温保鲜的热电半导体酸奶机。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种热电半导体酸奶机，包括外壳、导热桶和发酵杯，所述发酵杯置于所述导热桶内部，所述发酵杯外侧面与所述导热桶内侧面紧密接触；所述外壳和所述导热桶之间设有隔温泡沫，所述导热桶一侧与所述外壳之间由内向外依次设置有热电半导体芯片、导热齿和风扇，所述发酵杯底部设置有温度传感器；所述外壳上设有控制面板，所述控制面板与所述外壳内侧面设置的控制电路板相连。

本实用新型的热电半导体酸奶机的控制电路板根据温度传感器输出的温度信号，对应于控制面板的输出信号，采用精确智能的自动控制方法，实现对热电半导体芯片输入电压大小和电压极性的控制，从而快速、高精度地实现对酸奶高温发酵和低温保鲜的自动控制。

附图说明

图1为本实用新型实施例热电半导体酸奶机的结构图；

图2为本实用新型实施例热电半导体酸奶机的分体结构示意图；

图3为本实用新型实施例导热桶的结构图；

图4为本实用新型实施例热电半导体酸奶机的控制原理图。

其中：

10外壳            11导热桶            12发酵杯

13隔温泡沫        14热电半导体芯片    15导热齿

16风扇            17温度传感器        18控制面板

19控制电路板      20电源板            21高低温保护温度传感器

101顶盖           102上壳体           103下壳体

104后罩           111导热桶底座       112导热桶侧壁

113导热桶基板     114安装固定槽       121发酵杯杯体

122发酵杯杯盖     131上隔温泡沫       132下隔温泡沫

具体实施方式

图1为本实用新型实施例热电半导体酸奶机的结构图，图2为本实用新型实施例热电半导体酸奶机的分体结构示意图，如图1、图2所示，本实用新型热电半导体酸奶机，包括外壳10、导热桶11和发酵杯12，其中外壳10包括顶盖101、上壳体102、下壳体103和后罩104。外壳10和导热桶11之间设有隔温泡沫13，减少导热桶11与外部环境间的热交换，导热桶11包括导热桶底座111、导热桶侧壁112，隔温泡沫13分为上隔温泡沫131和下隔温泡沫132。发酵杯12置于导热桶11内部，发酵杯12包括发酵杯杯体121和发酵杯杯盖122。导热桶11一侧与外壳10之间由内向外依次设置有热电半导体芯片14、导热齿15和风扇16，导热桶底座111设置有温度传感器17，温度传感器17与发酵杯12的底部接触，以快速准确地检测发酵杯12内的温度。外壳10表面设置有或内部嵌设有控制面板18，控制面板18与外壳内侧面设置的控制电路板19相连。发酵杯12外侧面与导热桶11内侧面紧密接触，以确保快速进行热传递。

图4为本实用新型实施例热电半导体酸奶机的控制原理图，如图4所示，将发酵杯12放入酸奶机的导热桶11中，将调配好的酸奶发酵原料加入发酵杯12中，盖好顶盖101。接通电源，电源板20将交流电转换成风扇16、热半导体芯片14和控制电路板19所需的直流电。通过控制面板18选择热电半导体酸奶机的工作状态。启动热电半导体酸奶机的发酵状态，酸奶即进入发酵工作状态。热电半导体芯片14与导热桶11的接触面为热面，导热桶11温度上升，热电半导体芯片14与导热齿15接触面为冷面，导热齿15的温度降低。利用在相同电流条件下热电半导体芯片14冷、热面温差恒定的特性，在发酵工作状态，导热桶11温度上升，导热齿15温度下降，此时风扇16为导热齿15散冷，导热齿15温度升高，从而导热桶11的温度也升高。当置于导热桶底座111的温度传感器17检测到发酵杯12的温度达到设定的发酵温度时，控制电路板19上的模糊控制器或其他类似的控制器控制热电半导体芯片14的输入电压，使输入电压大小线性降低，利用调节输入电压，可以调节热电半导体芯片14制冷制热速率的特性，使发酵杯12内的温度稳定在发酵温度范围内。当达到设定的发酵时间后，为防止电压极性转换时对热电半导体芯片14产生电流冲击，先使热电半导体芯片14的输入电压为0，并维持1～5分钟，然后使输出电压反向。利用改变输入电压极性，热电半导体芯片14冷面和热面互换的特性，使热电半导体芯片14与导热桶11的接触面为冷面，发酵杯12内的温度降低；热电半导体芯片14与导热齿15接触面为热面，导热齿15温度升高。风扇16为导热齿15散热，导热齿15温度降低，从而使导热桶11的温度也降低。当温度传感器17检测到发酵杯12温度达到设定的保鲜温度时，控制电路板19上的模糊控制器或其他类似的智能控制器控制热电半导体芯片14的输入电压，使输入电压大小线性降低，从而使发酵杯12内温度保持稳定，维持在保鲜温度范围内。对于已经完成发酵过程的酸奶，可以直接通过控制面板18选择热电半导体酸奶机的保鲜状态，启动热电半导体酸奶机的保鲜状态，酸奶即可直接进入保鲜工作状态。

图3为本实用新型实施例导热桶的结构图，如图3所示，导热桶侧壁112上设置有导热桶基板113，热电半导体芯片14的一个工作面固定在导热桶基板113上，另一个工作面固定在导热齿15上。导热桶基板113上设置有一安装孔，高低温保护温度传感器21固定在安装孔内，用于快速准确地检测导热桶11的温度。导热桶11的侧壁上均匀设置多条安装固定槽114，隔温泡沫13及外壳10通过安装固定槽114固定在导热桶11的周围，防止导热桶11和导热齿15之间发生热短路，也能减少导热桶11与外部环境间的热交换。

为了防止发酵杯12中的温度在发酵过程中局部温度过高，在保鲜状态中局部温度过低，从而导致发酵过程中发酵不均匀，保鲜过程中出现结冰而影响食用等问题，在导热桶11的导热桶基板113上设置高低温保护温度传感器21。发酵过程启动时，当高低温保护温度传感器21检测到到导热桶11的温度达到高温保护温度时，控制电路板19上的模糊控制器或其他类似的智能控制器控制热电半导体芯片14的输入电压，使输入电压大小线性降低，从而使控制导热桶11内的温度在不高于高温保护温度的同时使发酵杯12中的温度升高，当置于发酵杯12底部的温度传感器17检测到发酵杯12的温度达到设定的发酵温度时，控制热电半导体芯片14的输入电压大小，使发酵杯12内的温度稳定在发酵温度范围内。处于保鲜状态时，当高低温保护温度传感器21检测到导热桶11的温度达到低温保护温度时，控制电路板19上的模糊控制器或其他类似的智能控制器控制热电半导体芯片14的输入电压，使输入电压大小线性降低，从而使控制导热桶11内的温度不低于低温保护温度，并使该温度保持平衡，当温度传感器17检测到发酵杯12温度达到设定的保鲜温度时，控制热电半导体芯片14的输入电压大小使发酵杯12内温度保持稳定，并维持在保鲜温度范围内。

为满足不同的用户需求，导热桶11可分成多个导热腔，用于同时放置几个发酵杯12。为了提高热传递速率，导热桶11和导热齿15均采用高导热系数的铝或铜。为了减少热量传递时的热阻，热电半导体芯片14的两个工作面均涂有一层导热硅脂。温度传感器17与高低温保护温度传感器21可采用热敏电阻或其他类似的温度传感器。为了自动控制操作方便，控制面板18设置在外壳10的表面或嵌设在外壳10内。

最后应当说明的是，很显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型。

Claims (10)

1.一种热电半导体酸奶机，其特征在于，包括外壳、导热桶和发酵杯，所述发酵杯置于所述导热桶内部，所述发酵杯外侧面与所述导热桶内侧面紧密接触；

所述外壳和所述导热桶之间设有隔温泡沫，所述导热桶一侧与所述外壳之间由内向外依次设置有热电半导体芯片、导热齿和风扇，所述导热桶底部设置有温度传感器；

所述外壳上设有控制面板，所述控制面板与所述外壳内侧面设置的控制电路板相连。

2.根据权利要求1所述的热电半导体酸奶机，其特征在于：所述导热桶侧面设置有一导热桶基板，所述热电半导体芯片的一个工作面固定在所述导热桶基板上，另一个工作面固定在所述导热齿上。

3.根据权利要求1或2所述的热电半导体酸奶机，其特征在于：所述导热桶基板内设置有高低温保护温度传感器。

4.根据权利要求3所述的热电半导体酸奶机，其特征在于：所述导热桶基板上设置有一安装孔，所述高低温保护温度传感器固定在所述安装孔内。

5.根据权利要求4所述的热电半导体酸奶机，其特征在于：所述导热桶分成一个或两个以上用于放置所述发酵杯的导热腔。

6.根据权利要求5所述的热电半导体酸奶机，其特征在于：所述导热桶侧壁上均匀设置多条安装固定槽，所述隔温泡沫及所述外壳通过所述安装固定槽紧密固定在所述导热桶周围。

7.根据权利要求1或2所述的热电半导体酸奶机，其特征在于：所述导热桶和所述导热齿均采用高导热系数的铝或铜。

8.根据权利要求1或2所述的热电半导体酸奶机，其特征在于：所述热电半导体芯片的两个工作面均涂有一层导热硅脂，用于减少热量传递时的热阻。

9.根据权利要求3所述的热电半导体酸奶机，其特征在于：所述温度传感器与所述高低温保护温度传感器为热敏电阻。

10.根据权利要求1或2所述的热电半导体酸奶机，其特征在于：所述控制面板设置在所述外壳表面或嵌设在所述外壳内。 

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