TWI410595B - 熱電式飲用裝置及熱電式熱泵 - Google Patents

Description

熱電式飲用裝置及熱電式熱泵

本發明為一種熱電式飲用裝置及熱電式熱泵，詳而言之，係關於一種具有內建流道結構之製冷單元與製熱單元之熱電式飲用裝置及熱電式熱泵。

一般傳統型的飲水機可區分為溫、熱型及冰、溫、熱型兩種類型，其作動原理係透過直接加熱或間接加熱的方式來對飲水機內的熱水膽進行製熱作動以獲得所需的熱水，同時，亦藉由壓縮機來對飲水機內的冰水膽進行製冷作動以獲得所需的冰水，而所述的溫水則多採用混合熱水及冰水的方式來予以產生。

如台灣第I294510號發明專利案第1圖及第2圖所示，係分別揭示了一種透過設置於熱水膽內之電熱管來進行直接加熱以獲得所需的熱水，以及一種透過設置於熱水膽外的電熱片來進行間接加熱以獲得所需的熱水的技術。而如台灣第M285680號新型專利案第2圖所示，則揭示了一種透過連接於冰水膽之壓縮機來獲得所需的冰水的技術。惟，以電熱管及電熱片來進行直接加熱及間接加熱的方式，存在因加熱面積侷限在單點或是局部而無法提昇製熱效率的問題。其次，以壓縮機來提供飲水機進行製冷作動的設計，不僅直接成為飲水機的整體體積過於龐大的主因，也間接地帶來了冷媒污染及耗電量過高等嚴重問題。

近來，由於僅需藉由電子移動而不需任何機械動作即可進行製冷作動或是製熱作動的熱電晶片技術日趨成熟，利用熱電晶片來提供飲水機進行製冷作動或是製熱作動的設計方式，也逐漸地在市場上佔有一席之地。如第1圖所示，其係繪示一種利用熱電晶片來進行製冷作動的飲水機1，如圖所示，熱電晶片10之冷端面10c係貼附於冰水膽11上，以對冰水膽11內的流體進行製冷作動，而熱電晶片10之熱端面10h則對應地設置有散熱鰭片12及風扇13，以藉由散熱鰭片12及風扇13的交互作用將熱電晶片10熱端面10h產生的熱能帶走。

普遍來說，利用熱電晶片來供飲水機進行製冷作動或者是製熱作動的設計方式，雖然具有使飲水機運作較穩定及維修需求較低的優點，但由第1圖所揭示的技術內容可知，藉由散熱鰭片12與風扇13來帶走熱端面10h的熱能之散熱方式，不僅浪費了寶貴的熱能，且同樣地使得飲水機的整體體積過於龐大，而風扇13在實際運轉時所產生的振動及噪音，也增加了使用者的困擾與不便。再者，以熱電晶片之冷/熱端面貼附於水膽上的製冷/製熱方式不但效率低且溫度傳遞過慢。是以，現行以熱電晶片來進行製冷作動或製熱作動的飲水機設計，仍應具有相當大的改進空間。

鑑於習知技術的缺失，本發明的主要目的，係在於提供一種具有較佳的製冷、製熱效率的熱電式飲用裝置及熱電式熱泵。

本發明的另一目的，係在於提供一種不需藉由壓縮機來進行製冷作動的熱電式飲用裝置及熱電式熱泵。

本發明的又一目的，係在於提供一種不需搭配風扇與散熱鰭片來對熱電進片進行散熱的熱電式飲用裝置及熱電式熱泵。

為了達到上述目的及其它目的，本發明係提供一種熱電式熱泵，包含：熱電晶片，係具有用以吸收熱能的冷端面及用以釋放熱能的熱端面；製冷單元，係貼附於該熱電晶片之冷端面上，且內部設有用以供流體流動之製冷流道；以及製熱單元，係貼附於該熱電晶片之熱端面上，且內部設有用以供流體流動之製熱流道，而該熱電晶片之熱端面係透過該製熱單元之製熱流道對該製熱流道中之流體進行製熱作動。

本發明復提供一種熱電式飲用裝置，係包括熱電式熱泵、進給管路、冷端增益迴路、熱端增益迴路、及導出管路，其中，該熱電式熱泵包含具有用以吸收熱能的冷端面及用以釋放熱能的熱端面之熱電晶片、貼附於該熱電晶片之冷端面上且內部設有製冷流道之製冷單元、及貼附於該熱電晶片之熱端面上且內部設有製熱流道之製熱單元，該進給管路係用以將流體分別導入該製冷單元之製冷流道及製熱單元之製熱流道中，該冷端增益迴路係連接於該製冷單元並用以令該進給管路導入該製冷流道中之流體產生循環流動，而該熱電晶片之冷端面係藉由該製冷單元之製冷流道對於該製冷流道中循環流動之流體進行加速製冷作動，該熱端增益迴路係連接於該製熱單元並用以令該進給管路導入該製熱流道中之流體產生循環流動，而該熱電晶片之熱端面係藉由該製熱單元之製熱流道對於該製熱流道中循環流動之流體進行加速製熱作動，該導出管路係連接於該冷端增益迴路及該熱端增益迴路，用以分別從該冷端增益迴路及該熱端增益迴路導出已完成製冷作動及/或製熱作動之流體。

於本發明之一實施形態中，該熱電式熱泵係包含複數個具有冷端面及熱端面之熱電晶片，並包含複數個相互串聯或並聯之製冷單元及製熱單元，而該製冷流道及該製熱流道，係分別為U形異位單向式流道結構、U形同位單向式流道結構、螺旋單向式流道結構、螺旋雙向式流道結構、或U形異位雙向式流道結構。

相較於習知技術，由於本發明之熱電式飲用裝置係藉由熱電晶片、製冷流道、製熱流道、冷端增益迴路、及熱端增益迴路的相互搭配，同時對製冷流道與製熱流道中之流體進行充分的製冷作動及製熱作動，不但提供了較佳的製冷效率及製熱效率，也避免了能源的損耗。再者，由於本發明之熱電式飲用裝置不需設置壓縮機、風扇、及散熱鰭片等機械構件，所以除了能有效地減少整體的體積外，也能進一步避免造成冷媒污染及耗電量過高等嚴重問題。

以下藉由特定的具體實施形態說明本發明之實施方式，熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點與功效。當然，本發明亦可藉由其他不同的具體實施形態加以施行或應用。

請參閱第2圖，其係為本發明之熱電式飲用裝置之架構示意圖，如圖所示，熱電式飲用裝置2係包括熱電式熱泵20、進給管路21、冷端增益迴路22、熱端增益迴路23、及導出管路24。

熱電式熱泵20係包含熱電晶片200、製冷單元201及製熱單元202，其中，熱電晶片200具有用以吸收熱能的冷端面200c及用以釋放熱能的熱端面200h，製冷單元201係貼附於熱電晶片200之冷端面200c上，且內建有用以供流體流動之製冷流道，製熱單元202係貼附於熱電晶片200之熱端面200h上，且內建有用以供流體流動之製熱流道。具體來說，熱電晶片200係利用載子流動時可順道帶走熱量的原理，以冷端面200c來吸收熱能，進而再藉由熱端面200h釋放由冷端面200c所吸收的熱能，藉此同時製冷及製熱，以提升能源因素值(energy factor,EF)，達到節省電能的功效。而製冷單元201及製熱單元202可為一體成型或組合封裝者。且製冷單元201及製熱單元202內部設有製冷流道及製熱流道，可分別形成為U形異位單向流道式結構、U形同位單向流道式結構、螺旋單向流道式結構、螺旋雙向流道式結構、或U形異位雙向流道式結構，以供流體流動於其中，而製冷流道及製熱流道的細部結構，係詳述如後。

進給管路21係用以將流體分別導入熱電式熱泵20之製冷單元201之製冷流道，及製熱單元202之製熱流道中，經製冷單元201之冷水流入冰水膽222，及經製熱單元202之熱水流入熱水膽232。於本實施形態下，進給管路21係可選擇性地具備進水閥210c、210h及逆止閥211c、211h，其中，進水閥210c係用以開始或停止將流體導入製冷單元201之製冷流道中，進水閥210h係用以開始或停止將流體導入製熱單元202之製熱流道中，逆止閥211c係用以防止經由進給管路21導入製冷單元201之製冷流道中之流體逆流，而逆止閥211h係用以防止經由進給管路21導入製熱單元202之製熱流道中之流體逆流。

冷端增益迴路22一端係連接於製冷單元201，另一端與冰水膽222連接，用以令由進給管路21導入製冷流道中之流體產生循環流動，而熱電晶片200之冷端面200c係藉由製冷單元201內建之製冷流道針對在製冷流道中循環流動之流體進行製冷作動。於本實施形態下，冷端增益迴路22係可選擇性地具備用以開啟或停止製冷流道中之流體產生循環流動之冷端控制閥220、用以增進製冷流道中之流體的循環流動效率之冷端加壓幫浦221，當冰水膽222內之冰水溫度為設定溫度8℃以下時，則冷端加壓幫浦221停止運轉，冷端控制閥220關閉，且用以加速儲存製冷作動之流體於冰水膽222，冰水膽222可設置一開關流出冰水(未圖示)。而為了達到較佳的儲存效果，冰水膽222還可被覆用以保持溫度之保溫層(未圖示)。

熱端增益迴路23一端係連接於製熱單元202，另一端與熱水膽232連接，用以令由進給管路21導入製熱流道中之流體產生循環流動，而熱電晶片200之熱端面200h係藉由製熱單元202內建之製熱流道針對在製熱流道中循環流動之流體進行製熱作動。於本實施形態下，熱端增益迴路23係可選擇性地具備用以開啟或停止製熱流道中之流體產生循環流動之熱端控制閥230、用以增進製熱流道中之流體的循環流動效率之熱端加壓幫浦231，當熱水膽232內之熱水溫度在設定溫度85℃以上時，則熱端加壓幫浦231停止運轉，熱端控制閥230關閉，且用以加速儲存製熱作動之流體於熱水膽232，熱水膽232同樣可設置一開關流出熱水(圖未示)。同樣地，為了達到較佳的儲存效果，熱水膽232也可被覆用以保持溫度之保溫層(未圖示)。

導出管路24係連接於冷端增益迴路22及熱端增益迴路23，用以分別從冷端增益迴路22及熱端增益迴路23導出已完成製冷作動及/或製熱作動之流體。於本實施形態下，導出管路係可選擇性地具備出水閥240及流量控制閥241c、241h，其中，出水閥240係用以分別開啟或停止從冷端增益迴路22及熱端增益迴路23導出已完成製冷作動及/或製熱作動之流體，流量控制閥241c係用以控制導出管路24從冷端增益迴路22導出流體之流量，而流量控制閥241h則用以控制導出管路24從熱端增益迴路23導出流體之流量，此時，冷端控制閥220及熱端控制閥230關閉，冷端加壓幫浦221及熱端加壓幫浦231運轉。惟，亦可利用重力作用直接從冰水膽222及熱水膽232流出，此管路未圖示，且不需所謂的加壓幫浦。

具體實施時，若進給管路21係連接至自來水源，當一定容量之自來水在經由進給管路21分別導入於製冷單元201之製冷流道及製熱單元202之製熱流道中後，熱電式飲用裝置2即可藉由控制器(未圖示)致能熱電晶片200，並同步地啟動冷端增益迴路22及熱端增益迴路23，以令由進給管路21導入製冷流道及製熱流道中之自來水開始產生循環流動，而由於熱電晶片200在致能後會從冷端面200c吸收熱能並從熱端面200h釋放熱能，所以，熱電晶片200可搭配製冷流道及製熱流道對於製冷流道及製熱流道中流動的自來水進行降溫作用及升溫作用。而由於製冷單元201及製熱單元202內建了製冷流道及製熱流道，所以，除了可增加作用於製冷單元201中的自來水之降溫時間及作用面積外，也可同時增加作用於製熱單元202中的自來水之升溫時間及作用面積，進而以較佳的效率完成預定的製冷作動與製熱作動。

而當熱電式飲用裝置2藉由感測器(未圖示)感測到製冷作動與製熱作動已滿足預定的要求，亦即，製冷單元201及製熱單元202中的自來水已成為符合預定溫度的冰水及熱水後，熱電式飲用裝置2即可將已達到預定溫度的冰水及熱水分別儲存於冰水膽222及熱水膽232中。爾後，當使用者需要使用冰水、熱水、或是溫水時，熱電式飲用裝置2即可再藉由控制器令導出管路24分別從冰水膽222及熱水膽232中擷取出冰水及熱水供使用者使用，或者分別從冰水膽222及熱水膽232中擷取出一定比例的冰水及熱水俾混合成溫度適當的溫水供使用者使用。

值得一提的是，本發明之熱電式飲用裝置2復可搭配相關的RO逆滲透裝置及/或UV殺菌裝置，以提供使用者安全性更高的飲用水。而所述的RO逆滲透裝置及UV殺菌裝置，則可選擇性地搭接於進給管路21或導出管路24。其次，依據不同的設計需求與成本考量，熱電式熱泵20所包含的熱電晶片200之數量，及熱電式熱泵20本身的數量，皆可選擇性地增加為複數個，例如，熱電式熱泵20中可設置複數個熱電晶片200，而熱電式飲用裝置2中更可同時設置複數個彼此串聯或並聯之熱電式熱泵20。

為了清楚地瞭解本發明之熱電式飲用裝置2之熱電式熱泵20的設計架構，請連同第2圖參閱第3A至3D圖，其中，第3A圖係繪示U形異位單向流道式之熱電式熱泵20a的分解示意圖，第3B圖係繪示U形異位單向流道式之熱電式熱泵20a的結合示意圖，第3C圖係繪示沿著第3B圖的切面A所視之剖面示意圖，而第3D圖係繪示多個彼此相互串聯的U形異位單向流道式之熱電式熱泵20a的立體示意圖。

如圖所示，製冷單元201係為組合封裝式，且具備內建有製冷流道20100之製冷座2010、設置於製冷墊圈溝槽20101中以提供防漏效果之製冷密封墊圈2011、及對應覆蓋製冷座2010之製冷密封蓋板2012，其中，製冷流道20100的幾何形狀係為U形異位單向流道式，製冷密封蓋板2012及製冷座2010係分別具有對應的螺孔20120、20102以供螺絲20121予以穿設，進而將製冷密封蓋板2012對應地固定於製冷座2010上，並將製冷密封墊圈2011固定於製冷座2010之製冷墊圈溝槽20101中，以達到固定、密封的效果。當然，製冷密封蓋板2012亦可藉由黏合或夾合等方式固定密封於製冷座2010上。

而製熱單元202係可具有與製冷單元201相同的架構，亦即，製熱單元202亦具備內建有製熱流道(圖未示)之製熱座2020、設置於製熱座2020之製熱墊圈溝槽(圖未示)中之製熱密封墊圈(圖未示)、及對應覆蓋製熱座2020之製熱密封蓋板2022，且製熱流道之幾何形狀亦為U形異位單向流道式，製熱密封蓋板2022及製熱座2020亦具有對應的螺孔(圖未示)以供螺絲(圖未示)穿設，進而將製熱密封蓋板2022固定於製熱座2020上，並將製熱密封墊圈固定於製熱座2020之製熱墊圈溝槽中。

值得注意的是，為了更牢靠地將熱電晶片200夾置於製冷單元201及製熱單元202間，製冷單元201及製熱單元202的相對面上，係可分別設置用以承接熱電晶片200之冷端面200c之冷端容置槽(圖未示)及用以承接熱電晶片200之熱端面200h之熱端容置槽20205。

因此，於本實施例中，當冷端增益迴路22開始令製冷流道20100中之流體產生流動時，所述的流體即可不斷地由靠近角落部位的進水口20103注入製冷單元201，並在呈現為異位單向流道式之製冷流道20100中以U形的流動方式予以循環流動，進而不斷地從設置於相對於進水口20103另一側之角落部位的出水口20104流出製冷單元201。同理，當熱端增益迴路23開始令製熱流道內之流體產生流動時，所述的流體即可不斷地由進水口20203注入製熱單元202，並在呈現為U形異位單向流道式之製熱流道中流動，進而不斷地從出水口20204流出製熱單元202。而所述的流體的流向，誠如第3C圖所示，係為入口與出口位於不同側之U形流向。

值得一提的是，為了達到階段式的製冷效果與製熱效果，以及提供更佳的處理流量，設計者係可配置複數個熱電式熱泵20a，並將其彼此相互串聯，如第3D圖所示。當然，依據使用者不同的實際需求，複數個熱電式熱泵20a亦可彈性地配置為彼此相互並聯的形式。而於製冷流道20100及製熱流道中之流體，亦可選擇性地藉由其他的驅動裝置(未圖示)而不藉由冷端增益迴路22及熱端增益迴路23來予以驅動。

請再連同第2圖參閱第4A至4D圖，其中，第4A圖係繪示U形同位單向流道式之熱電式熱泵20b的分解示意圖，第4B圖係繪示U形同位單向流道式之熱電式熱泵20b的結合示意圖，第4C圖係繪示沿著第4B圖的切面A所視之剖面示意圖，而第4D圖係繪示多個彼此相互串聯的U形同位單向流道式之熱電式熱泵20b的立體示意圖。

本實施例與前述U形異位單向流道式的實施例的最大差別，係在於進水口與出水口的配置方式，以及所述的流體於製冷單元201及製熱單元202內的流動方式。

詳而言之，於本實施例中，進水口20103與出水口20104係設置於製冷單元201的同一側，且進水口20203與出水口20204亦設置於製熱單元202的同一側，而所述的流體於製冷單元201及製熱單元202內的流動方式，誠如第4C圖所示，為一種入口與出口位於同一側之U形流向。當然，為了達到階段式的製冷效果與製熱效果，以及提供更佳的處理流量，設計者亦可將複數個熱電式熱泵20b彼此相互串聯，形成如第4D圖所示之配置。當然，亦可依據不同的實際需求，將複數個熱電式熱泵20b彈性地配置為彼此相互並聯的形式。

接著，請再連同第2圖參閱第5A至5C圖，其中，第5A圖係繪示螺旋單流道式之熱電式熱泵20c的分解示意圖，第5B圖係繪示螺旋單流道式之熱電式熱泵20c的結合示意圖，而第5C圖係繪示沿著第5B圖的切面A剖視之剖面示意圖。

本實施例與前述U形同位單向流道式及U形異位單向流道式的實施例之最大差別，係在於進水口及出水口的設置方式，以及製冷流道20100與製熱流道(未圖示)係形成為螺旋單流道式的結構設計。

如圖所示，本實施例之製冷座2010與製熱座2020未設置有任何的進水口及出水口，而係於製冷密封蓋板2012中央設置進水口20123，並於靠近製冷密封蓋板2012邊緣的位置設置出水口20124。相應地，製熱密封蓋板2022上也設置有進水口(未圖示)及出水口(未圖示)。

此種進水口與出水口的設置方式在搭配架構為螺旋單流道式的製冷流道20100與製熱流道時，製冷單元201及製熱單元202內之流體的流動方式，即形成為如第5C圖所示之流向，亦即，所述的流體由設置於中央部位的進水口注入製冷流道20100與製熱流道後，係緊接著以螺旋流動的方式流動至靠近邊緣部位的出水口，並由靠近邊緣部位的出水口予以流出。當然，設計者也可依據不同的實施環境將複數個熱電式熱泵20c配置為彼此相互串聯或並聯之形式。

再者，請再連同第2圖參閱第6A至6C圖，其中，第6A圖係繪示螺旋雙流道式之熱電式熱泵20d的分解示意圖，第6B圖係繪示螺旋雙流道式之熱電式熱泵20d的結合示意圖，而第6C圖係繪示沿著第6B圖的切面A所視之剖面示意圖。

本實施例與前述螺旋單流道式的實施例之最大差別，係在於進水口及出水口的設置方式，以及製冷流道20100與製熱流道(未圖示)係形成為螺旋雙流道式的結構設計。

如圖所示，本實施例之製冷密封蓋板2012中央部位係同時設置有進水口20123及出水口20124，相應地，製熱密封蓋板2022中央部位亦同時於設置有進水口(未圖示)及出水口(未圖示)。而為了更精準地連接製冷密封蓋板2012之進水口20123及出水口20124，以及連接製熱密封蓋板2022之進水口及出水口，設計者可分別於製冷密封蓋板2012及製熱密封蓋板2022上選擇性地設置內建T型管路的製冷蓋板連接件20125及製熱蓋板連接件(未圖示)。

此種進水口與出水口的設置方式在搭配上螺旋雙流道式的製冷流道20100與製熱流道時，製冷單元201及製熱單元202內之流體的流動方式，即形成為第6C圖所示之流向，亦即，所述的流體由設置於中央部位的進水口注入後，緊接著以螺旋流動的方式於製冷流道20100與製熱流道中流動，進而再回流至中央部位的出水口，並由中央部位的出水口予以流出。當然，設計者也可依據不同的實施環境將複數個熱電式熱泵20d配置為彼此相互串聯或並聯之形式。

最後，再連同第2圖參閱第7A至7D圖，其中，第7A圖係繪示U形異位雙向流道式之熱電式熱泵20e的分解示意圖，第7B圖係繪示U形異位雙向流道式之熱電式熱泵20e的結合示意圖，第7C圖係繪示沿著第7B圖的切面A所視之剖面示意圖，而第7D圖係繪示多個彼此相互並聯的U形異位雙向流道式之熱電式熱泵20e的立體示意圖。

需先說明的是，本實施例與前述異位單向流道式的實施例的差別，係在於進水口與出水口的配置方式係配置於相對應的兩側邊之中央部位，且製冷流道20100與製熱流道(未圖示)係構成為異位雙向流道式的結構設計，同時，本實施例還同時配置了四塊熱電晶片200，藉此提供效率更佳的製冷作動及製熱作動。

因此，所述的流體在由設置於製冷座2010一側中央部位的進水口20103，及設置於製熱座2020一側中央部位的進水口20203分別注入製冷單元201之製冷流道20100及製熱單元202之製熱流道後，即會先進行左右分流，進而再以U形流動的方式分別匯流至製冷座2010及製熱座2020另一側中央部位的出水口(未圖示)，以形成如第7C圖所示之流向。當然，為了提供更佳的處理流量，設計者同樣可將複數個熱電式熱泵20e配置成彼此相互並聯的形式，如第7D圖所示。而為了達到階段式的製冷效果與製熱效果，複數個熱電式熱泵20e也可彈性地配置為彼此相互並聯的形式。

需注意的是，熱電式熱泵20(20a、20b、20c、20d、20e)中的製冷單元201與製熱單元202，除了可為前述之分離式的設計形態外，亦可為一體成型式的設計形態。而製冷單元201之製冷流道的設計架構，亦可與對應的製熱單元202之製熱流道有所不同，以增加配置彈性。

綜上所述，由於本發明之熱電式飲用裝置係藉由熱電晶片、製冷流道、製熱流道、冷端增益迴路、及熱端增益迴路的相互搭配，同時對製冷流道及製熱流道中之流體進行充分的製冷作動及製熱作動，是以，本發明不但能提供較佳的製冷效率及製熱效率，同時也避免了無謂的能源損耗。再者，由於本發明之熱電式飲用裝置不需設置壓縮機、風扇、及散熱鰭片等機械構件，所以，除了能有效地縮小整體的體積外，也能進一步避免造成冷媒污染及耗電量過高等嚴重問題。

惟，上述實施形態僅例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施形態進行修飾與改變。因此，本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。

1．．．飲水機

10．．．熱電晶片

10c．．．冷端面

10h．．．熱端面

11．．．冰水膽

12．．．散熱鰭片

13．．．風扇

2．．．熱電式飲用裝置

20、20a、20b、20c、20d、20e．．．熱電式熱泵

200．．．熱電晶片

200c．．．冷端面

200h．．．熱端面

201．．．製冷單元

2010．．．製冷座

20100．．．製冷流道

20101．．．製冷墊圈溝槽

2011．．．製冷密封墊圈

2012．．．製冷密封蓋板

202．．．製熱單元

2020．．．製熱座

20205．．．熱端容置槽

2022．．．製熱密封蓋板

21．．．進給管路

210c、210h．．．進水閥

211c、211h．．．逆止閥

22．．．冷端增益迴路

220．．．冷端控制閥

221．．．冷端加壓幫浦

222．．．冰水膽

23．．．熱端增益迴路

230．．．熱端控制閥

231．．．熱端加壓幫浦

232．．．熱水膽

24．．．導出管路

240．．．出水閥

241c、241h．．．流量控制閥

20120、20102．．．螺孔

20121．．．螺絲

20103、20203、20123．．．進水口

20104、20204、20124．．．出水口

20125．．．製冷蓋板連接件

A．．．切面

第1圖係為習知利用熱電晶片進行來進行製冷作動的飲水機之示意圖；

第2圖係為本發明之熱電式飲用裝置之架構示意圖；

第3A圖係為U形異位單向流道式之熱電式熱泵的分解示意圖；

第3B圖係為U形異位單向流道式之熱電式熱泵的結合示意圖；

第3C圖係繪示沿著第3B圖的切面A所視之剖面示意圖；

第3D圖係為串聯之複數個U形異位單向流道式之熱電式熱泵的立體示意圖；

第4A圖係為U形同位單向流道式之熱電式熱泵的分解示意圖；

第4B圖係為U形同位單向流道式之熱電式熱泵的結合示意圖；

第4C圖係繪示沿著第4B圖的切面A所視之剖面示意圖；

第4D圖係為串聯之複數個U形同位單向流道式之熱電式熱泵的立體示意圖；

第5A圖係為螺旋單流道式之熱電式熱泵的分解示意圖；

第5B圖係為螺旋單流道式之熱電式熱泵的結合示意圖；

第5C圖係繪示沿著第5B圖的切面A所視之剖面示意圖；

第6A圖係為螺旋雙流道式之熱電式熱泵的分解示意圖；

第6B圖係為螺旋雙流道式之熱電式熱泵的結合示意圖；

第6C圖係繪示沿著第6B圖的切面A所視之剖面示意圖；

第7A圖係為U形異位雙向流道式之熱電式熱泵的分解示意圖；

第7B圖係為U形異位雙向流道式之熱電式熱泵的結合示意圖；

第7C圖係繪示沿著第7B圖的切面A所視之剖面示意圖；以及

第7D圖係為並聯之複數個U形異位雙向流道式之熱電式熱泵的立體示意圖。

2．．．熱電式飲用裝置

20．．．熱電式熱泵

200．．．熱電晶片

200c．．．冷端面

200h．．．熱端面

201．．．製冷單元

202．．．製熱單元

21．．．進給管路

210c、210h．．．進水閥

211c、211h．．．逆止閥

22．．．冷端增益迴路

220．．．冷端控制閥

221．．．冷端加壓幫浦

222．．．冰水膽

23．．．熱端增益迴路

230．．．熱端控制閥

231．．．熱端加壓幫浦

232．．．熱水膽

24．．．導出管路

240．．．出水閥

241c、241h．．．流量控制閥

Claims (23)

1. 一種熱電式飲用裝置，係包括：熱電式熱泵，包含：熱電晶片，係具有用以吸收熱能的冷端面及用以釋放熱能的熱端面；製冷單元，係貼附於該熱電晶片之冷端面上，且具有用以供流體流動之製冷流道及製冷墊圈溝槽之製冷座、設置於該製冷墊圈溝槽中之製冷密封墊圈、及覆蓋該製冷座之製冷密封蓋板；及製熱單元，係貼附於該熱電晶片之熱端面上，且具有用以供流體流動之製熱流道及製熱墊圈溝槽之製熱座、設置於該製熱墊圈溝槽中之製熱密封墊圈、及覆蓋該製熱座之製熱密封蓋板；進給管路，係用以將流體分別導入該製冷單元之製冷流道及製熱單元之製熱流道中；冷端增益迴路，係連接於該製冷單元，用以令經由該進給管路導入該製冷流道中之流體產生循環流動，而使該熱電晶片之冷端面藉由該製冷單元對於該製冷流道中循環流動之流體進行加速製冷作動；熱端增益迴路，係連接於該製熱單元，用以令經由該進給管路導入該製熱流道中之流體產生循環流動，而使該熱電晶片之熱端面藉由該製熱單元對於該製熱流道中循環流動之流體進行加速製熱作動；以及導出管路，係連接於該冷端增益迴路及該熱端增益 迴路，用以分別從該冷端增益迴路及該熱端增益迴路導出已完成製冷作動或製熱作動之流體。
2. 如申請專利範圍第1項所述之熱電式飲用裝置，其中，該熱電式熱泵係包含複數個相互串聯或並聯之製冷單元及製熱單元。
3. 如申請專利範圍第1項所述之熱電式飲用裝置，其中，該製冷密封蓋板及該製冷座係具有對應的螺孔，以供螺絲穿設其中進而將該製冷密封蓋板固定於該製冷座上，並將該製冷密封墊圈固定於該製冷座之製冷墊圈溝槽中；且該製熱密封蓋板及該製熱座係具有對應的螺孔，以供螺絲穿設其中進而將該製熱密封蓋板固定於該製熱座上，並將該製熱密封墊圈固定於該製熱座之製熱墊圈溝槽中。
4. 如申請專利範圍第1項所述之熱電式飲用裝置，其中，該製冷流道及該製熱流道係為U形異位單向流道式結構。
5. 如申請專利範圍第1項所述之熱電式飲用裝置，其中，該製冷流道及該製熱流道係為U形同位單向流道式結構。
6. 如申請專利範圍第1項所述之熱電式飲用裝置，其中，該製冷流道及該製熱流道係為螺旋單向流道式結構。
7. 如申請專利範圍第1項所述之熱電式飲用裝置，其中，該製冷流道及該製熱流道係為螺旋雙向流道式結構。
8. 如申請專利範圍第1項所述之熱電式飲用裝置，其中， 該製冷流道及該製熱流道係為U形異位雙向流道式結構。
9. 如申請專利範圍第1項所述之熱電式飲用裝置，其中，該進給管路係具備進水閥及逆止閥，該進水閥係用以開始或停止將流體分別導入該製冷單元之製冷流道及該製熱單元之製熱流道中，而該逆止閥係用以防止經由該進給管路導入該製冷流道及該製熱流道中之流體逆流。
10. 如申請專利範圍第1項所述之熱電式飲用裝置，其中，該冷端增益迴路係具備用以開啟或停止該製冷流道中之流體產生循環流動之冷端控制閥、及用以增進該製冷流道中之流體的循環流動效率之冷端加壓幫浦，且用以加速儲存製冷作動之流體於冰水膽；而該熱端增益迴路係具備用以開啟或停止該製熱流道中之流體產生循環流動之熱端控制閥、及用以增進該製熱流道中之流體的循環流動效率之熱端加壓幫浦，且用以加速儲存製熱作動之流體於熱水膽。
11. 如申請專利範圍第10項所述之熱電式飲用裝置，其中，該冰水膽及該熱水膽係被覆有用以保持溫度之保溫層。
12. 如申請專利範圍第10項所述之熱電式飲用裝置，其中，該冰水膽及該熱水膽係具有流出冰水及熱水之開關。
13. 如申請專利範圍第10項所述之熱電式飲用裝置，其中，當該冰水膽內之冰水溫度為設定溫度8℃以下時， 則該冷端加壓幫浦停止運轉，該冷端控制閥關閉；而當熱水膽內之熱水溫度在設定溫度85℃以上時，該熱端加壓幫浦停止運轉，該熱端控制閥關閉。
14. 如申請專利範圍第10項所述之熱電式飲用裝置，其中，當該導出管路分別從該冷端增益迴路及該熱端增益迴路導出已完成製冷作動或製熱作動之流體時，該冷端控制閥及該熱端控制閥關閉，該冷端加壓幫浦及該熱端加壓幫浦運轉。
15. 如申請專利範圍第10項所述之熱電式飲用裝置，其中，該冰水膽及該熱水膽係分別提供一定比例的冰水及熱水，俾混合成溫度適當的溫水。
16. 如申請專利範圍第1項所述之熱電式飲用裝置，其中，該導出管路係具備出水閥及流量控制閥，其中，該出水閥係用以分別開啟或停止從該冷端增益迴路及該熱端增益迴路導出已完成製冷作動及製熱作動之流體，而該流量控制閥係用以控制該導出管路之流量。
17. 一種熱電式熱泵，包含：熱電晶片，係具有用以吸收熱能的冷端面及用以釋放熱能的熱端面；製冷單元，係貼附於該熱電晶片之冷端面上，且具有用以供流體流動之製冷流道及製冷墊圈溝槽之製冷座、設置於該製冷墊圈溝槽中之製冷密封墊圈、及覆蓋該製冷座之製冷密封蓋板；以及製熱單元，係貼附於該熱電晶片之熱端面上，且具 有用以供流體流動之製熱流道及製熱墊圈溝槽之熱座、設置於該製熱墊圈溝槽中之製熱密封墊圈、及覆蓋該製熱座之製熱密封蓋板，而該熱電晶片之熱端面係透過該製熱單元之製熱流道對該製熱流道中之流體進行製熱作動。
18. 如申請專利範圍第17項所述之熱電式熱泵，其中，該製冷密封蓋板及該製冷座係具有對應的螺孔，以供螺絲穿設其中進而將該製冷密封蓋板固定於該製冷座上，並將該製冷密封墊圈固定於該製冷座之製冷墊圈溝槽中；且該製熱密封蓋板及該製熱座係具有對應的螺孔，以供螺絲穿設其中進而將該製熱密封蓋板固定於該製熱座上，並將該製熱密封墊圈固定於該製熱座之製熱墊圈溝槽中。
19. 如申請專利範圍第17項所述之熱電式熱泵，其中，該製冷流道及該製熱流道係為U形異位單向流道式結構。
20. 如申請專利範圍第17項所述之熱電式熱泵，其中，該製冷流道及該製熱流道係為U形同位單向流道式結構。
21. 如申請專利範圍第17項所述之熱電式熱泵，其中，該製冷流道及該製熱流道係為螺旋單向流道式結構。
22. 如申請專利範圍第17項所述之熱電式熱泵，其中，該製冷流道及該製熱流道係為螺旋雙向流道式結構。
23. 如申請專利範圍第17項所述之熱電式熱泵，其中，該製冷流道及該製熱流道係為U形異位雙向流道式結構。