一種咖啡機中的可控硅散熱裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種咖啡機中的可控硅散熱裝置，屬于咖啡機【技術領域】。它解決了現有咖啡機中的可控硅散熱效果差的問題。本咖啡機中的可控硅散熱裝置在咖啡機內設有水箱和鍋爐，本裝置包括線路板及安裝在線路板上的晶閘管及引線，還包括散熱體，晶閘管及線路板均與散熱體固連，在散熱體背離晶閘管的端面上設置有若干散熱翅片，散熱翅片外表面上包裹有一層黑色膜層，在散熱體內開設有截面呈“L”字形冷水管路，冷水管路由相連通且平行于晶閘管橫向管路及平行于線路板的豎向管路組成，在散熱體兩端安裝有與豎向管路相通的冷水進水管和冷水出水管，冷水進水管與水箱相通，冷水出水管與鍋爐相通。本發(fā)明具有結構簡單、散熱效果好的優(yōu)點。
【專利說明】一種咖啡機中的可控娃散熱裝置

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于咖啡機【技術領域】，涉及一種散熱裝置，特別是一種咖啡機中的可控硅 散熱裝置。

【背景技術】
[0002] 可控硅是可控硅整流器的簡稱，是一種具有三個PN結的四層結構的大功率半導 體器件，亦稱為晶閘管，是比較常用的半導體器件之一。可控硅有單向、雙向、可關斷和光控 幾種類型，它具有體積小、重量輕、效率高、壽命長、控制方便等優(yōu)點，被廣泛用于可控整流、 調壓、逆變以及無觸點開關等各種自動控制和大功率的電能轉換的場合。
[0003] 現有的咖啡機一般都配備加熱裝置，用加熱裝置將外部注入的冷水在加熱水道中 被加熱、溫度升高后成為熱水，經出水口流出以制備咖啡。為了保證每一杯調制的咖啡溫度 非常接近，咖啡機內的熱水需要持續(xù)被加熱以保證恒定的溫度，而可控硅作為加熱裝置中 的重要元件，因此需要長時間保證工作，而可控硅在工作時會產生熱量，如果熱量不能及時 散出，很容易造成可控硅因溫度過高而損壞，從而達到不控制的目的。
[0004] 因此有人在線路板上直接安裝散熱片，為了保證散熱效果，需要在線路板上固設 多塊散熱片才能起到一定的散熱效果，該結構設計不僅使得線路板只能抵靠散熱片進行散 熱，散熱效果不佳，而且由于散熱片是直接焊接安裝在主線路板，使得散熱片占用了主線路 板一大塊面積，因此在設計時必須增大主線路板的面積，以使主線路板上預留有安裝散熱 片的空間。


【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種結構簡單、散熱效果 好的可控硅散熱裝置。
[0006] 本發(fā)明的目的可通過下列技術方案來實現：一種咖啡機中的可控硅散熱裝置，在 咖啡機內設有水箱和鍋爐，本可控硅散熱裝置包括線路板及垂直安裝在線路板上的晶閘管 及引線，其特征在于，還包括散熱體，所述晶閘管及線路板均與散熱體固連，在散熱體背離 晶閘管的端面上設置有若干均勻分布的散熱翅片，所述散熱翅片外表面上包裹有一層黑色 膜層，在散熱體內開設有截面呈"L"字形冷水管路，所述的冷水管路由相連通且平行于晶閘 管橫向管路及平行于線路板的堅向管路組成，在散熱體兩端安裝有與堅向管路相通的冷水 進水管和冷水出水管，所述冷水進水管與水箱相通，所述冷水出水管與鍋爐相通。
[0007] 在上述的咖啡機中的可控硅散熱裝置中，所述黑色膜層的加工工藝包括如下步 驟：
[0008] S1、前處理：將散熱翅片在55_60°C下用堿性化學脫脂液處理2_4min，然后在 50-60°C下在NaOH溶液中堿蝕l-2min，接著在酸蝕液中對殘留堿進行中和出光，l-3min后 取出水洗、烘干；
[0009] S2、氧化著色：將前處理過的散熱翅片在65-75°C下在鉻酸鹽中氧化處理5-8min， 然后再進行發(fā)黑處理；發(fā)黑處理中C〇(CH3COO)2 :17-20g/L，氧化劑KMn04 :7-10g/L，催化劑 NiS04 : 1· 0-2. 2g/L，用 5-10g/L ΗΝ03 調節(jié) pH 至 4-5,溫度為 75-85°C，發(fā)黑處理 10_15min ;
[0010] S3、封閉：對著色后的散熱翅片進行封閉處理即可得黑色膜層，處理溫度為 85-90°C，pH 為 4-6,處理時間為 10-13min。
[0011] 在上述黑色膜層的加工工藝的前處理中，化學脫脂處理可以除去散熱翅片表面的 油污，以保證堿蝕均勻，防止散熱翅片產生花斑，接著的堿蝕可以除去散熱翅片表面殘存的 自然黑色膜層及變質合金層，并調整基體表面，使之均勻一致。而酸蝕液不僅可以中和殘留 堿，同時還可溶去掛灰附著物，使散熱翅片露出光潔的活性表面。
[0012] 步驟S2氧化著色分兩步進行，第一步采用傳統的鉻酸鹽氧化工藝，對經前處理的 散熱翅片及時進行化學氧化，以免再次污染或生成新的自然黑色膜層，經該處理，可得到耐 蝕性基本達標的黑色膜層。第二步為對經氧化處理后的散熱翅片著黑色。分步進行可使散 熱翅片氧化著色形成的黑色膜層著色均勻。其中所述的著色劑為可以市售的普通的著色 劑。
[0013] 步驟S3的封閉處理可以使散熱翅片在已形成的發(fā)黑膜孔隙中產生氫氧化物沉 淀，將微孔堵塞，進一步提高散熱翅片的耐蝕性，并增加其光澤度。
[0014] 通過上述步驟可生產顏色鮮艷、結合力好、耐蝕性強、有很好的防蝕效果的黑色膜 層，且該方法設備簡單，投資小，操作簡單，便于批量生產。
[0015] 作為優(yōu)選，步驟S1中所述脫脂液的化學成分為：NaOH :8-10g/L，Na2C03 :20-23g/L， Na3P04. 12H20 :8-12g/L，表面活性劑lg/L。其中表面活性劑為可以市售的普通的表面活性 劑。
[0016] 作為優(yōu)選，步驟S1堿蝕中所述NaOH溶液的濃度為40_50g/L。
[0017] 作為優(yōu)選，步驟S1中所述的酸蝕液為H2S04和ΗΝ0 3，其中，所述H2S04的體積濃度為 10-20mL/L，ΗΝ0 3 的體積濃度為 6-10mL/L。
[0018] 作為優(yōu)選，步驟S2中所述鉻酸鹽的化學成分為：Na2Cr04 :15-20g/L、Na2C04 :3-4g/ L、NaOH :3-5g/L、Na3P04 :9-10g/L。
[0019] 作為優(yōu)選，步驟S3中所述封閉處理采用水解鹽法，所述水解鹽溶液的化學成分 為：NiS0 4 :4-5g/L、NaAc · 3H20 :4-6g/L、CoS04 · 7H20 :0· 6-0. 8g/L、H3B03 :4-5g/L。
[0020] 在上述的咖啡機中的可控硅散熱裝置中，所述黑色膜層的主要成分為Al20 3、Mn02、 NiO。
[0021] 在上述的咖啡機中的可控硅散熱裝置中，所述黑色膜層的厚度為0.01-0. 1 μ m。
[0022] 在上述的咖啡機中的可控硅散熱裝置中，所述的散熱翅片兩側面均為由若干橫向 平行且相連的弧形凸起所構成的波紋面。
[0023] 在上述的咖啡機中的可控硅散熱裝置中，在散熱體面朝線路板的端面上開設有一 卡槽，所述的線路板通過螺釘插固在卡槽內且線路板外側壁與散熱體面朝線路板的端面齊 平。
[0024] 在上述的咖啡機中的可控硅散熱裝置，所述的晶閘管通過螺釘固設于散熱體上端 面上，所述的橫向管路開設在散熱體的上端部。
[0025] 與現有技術相比，本發(fā)明通過將線路板及晶閘管安裝在散熱體上，并在散熱體上 設置散熱翅片及冷水管路，利用散熱翅片跟外界接觸，通過輻射，對流，把熱量從散熱翅片 帶出去，穩(wěn)定保證散熱體內部的溫度，保證晶閘管及線路板能正常運行；且散熱翅片通過特 定的加工工藝使其表面生產一層黑色膜層，大大提高其抗腐蝕性能；同時利用流動的冷水 可以快速地將晶閘管產生的熱量帶走，起到快速降溫的目的，而且冷水在經過散熱體后溫 度升高，可將該升溫后的冷水應用至咖啡機鍋爐中，起到預加熱作用，可以緩解后面鍋爐加 熱的壓力，能更快達到需要的溫度，起到節(jié)能作用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
[0027] 圖2是本發(fā)明另一視角的使用狀態(tài)圖。
[0028] 圖3是本發(fā)明的爆炸結構示意圖。
[0029] 圖4是本發(fā)明中散熱體的剖視結構狀態(tài)圖。
[0030] 圖5是本發(fā)明與水箱及鍋爐連通時的結構示意圖。
[0031] 圖中，1、線路板；2、晶閘管；3、引線；4、散熱體；41、冷水管路；411、橫向管路； 412、堅向管路；42、散熱翅片；421、波紋面；43、卡槽；5、冷水進水管；6、冷水出水管；7、水 箱；8、鍋爐；9、流量計；10、電磁泵。

【具體實施方式】
[0032] 以下是本發(fā)明的具體實施例并結合附圖，對本發(fā)明的技術方案作進一步的描述， 但本發(fā)明并不限于這些實施例。
[0033] 如圖1至圖5所示，本可控硅散熱裝置設置在咖啡機內，并在咖啡機內設有水箱7 和鍋爐8,其中水箱7用于存儲冷水，鍋爐8用于加熱沖煮咖啡用的水。
[0034] 本可控硅散熱裝置包括散熱體4、線路板1及垂直安裝在線路板1上的晶閘管2及 引線3,晶閘管2及線路板1均與散熱體4固連，在散熱體4背離晶閘管2的端面上設置有 多個均勻分布的散熱翅片42,在散熱體4內開設有截面呈"L"字形冷水管路41，其中冷水 管路41由相連通且平行于晶閘管2橫向管路411及平行于線路板1的堅向管路412組成， 在散熱體4兩端安裝有與堅向管路412相通的冷水進水管5和冷水出水管6,其中冷水進水 管5與水箱7相通，冷水出水管6與鍋爐8相通。
[0035] 當咖啡機在工作時，鍋爐8需要對咖啡機中的熱水保持持續(xù)加溫的狀態(tài)時，晶閘 管2處于持續(xù)工作狀態(tài)，在此狀態(tài)下，晶閘管2不停的產生熱量，通過散熱體4使得晶閘管 2所產生的熱量傳遞至散熱體4上的散熱翅片42上，然后根據散熱翅片42跟外界接觸，通 過輻射，對流，把熱量從散熱翅片42帶出去，穩(wěn)定保證晶閘管2及線路板1的溫度，保證晶 閘管2能正常運行。同時散熱體4整體采用鋁合金材質制成，可進一步增強散熱效果，優(yōu)化 結構，便于生產。而且將散熱翅片42設置在散熱體4背離晶閘管2的端面上，保證了散熱 翅片42所散發(fā)出來的熱量不會環(huán)繞積蓄在晶閘管2的四周，進一步的保證了晶閘管2的降 溫散熱效果。
[0036] 同時通過冷水進水管5將水箱7內的冷水引入至散熱體4內，利用流動的冷水可 以快速地將晶閘管2產生的熱量帶走，起到快速降溫的目的，而且冷水在經過散熱體4后溫 度升高，可將該升溫后的冷水通過冷水出水管6輸送至至咖啡機鍋爐8中，起到預加熱作 用，可以緩解后面加熱的壓力，能更快達到需要的溫度。
[0037] 同時將散熱翅片42設計在散熱體4上并與線路板1分開設計，使得散熱翅片42 不占用線路板1的的面積，節(jié)省線路板1的面積及空間，而且也便于在散熱體4上安裝冷水 管路。
[0038] 進一步的，在散熱翅片42外表面上包裹有一層黑色膜層，該黑色膜層能快速吸收 晶閘管2工作時所產生的熱量，并使該熱量能及時快速的通過散熱翅片42散發(fā)出去，提高 散熱效果，延長晶閘管2的使用壽命。該黑色膜層是可通過如下實施例形成，從而增大散熱 翅片42的表面黑度系數，提高輻射能力，改善散熱效果。
[0039] 實施例1
[0040] 前處理：將散熱翅片在55°C下用堿性化學脫脂液處理2min，然后在50°C下在40g/ L的NaOH溶液中堿蝕lmin，接著在10mL/L的H 2S04和6mL/L的ΗΝ03酸蝕液中對殘留堿進 行中和出光，lmin后取出水洗、烘干；其中脫脂液的化學成分為：NaOH :8g/L，Na2C03 :20g/L， Na3P04· 12H20 :8g/L，表面活性劑 lg/L· ;
[0041] 氧化著色：將前處理過的散熱翅片在65°C下在鉻酸鹽中氧化處理5min，然后再進 行發(fā)黑處理；其中鉻酸鹽的化學成分為

【權利要求】
1. 一種咖啡機中的可控硅散熱裝置，在咖啡機內設有水箱和鍋爐，本可控硅散熱裝置 包括線路板及垂直安裝在線路板上的晶閘管及引線，其特征在于，還包括散熱體，所述晶閘 管及線路板均與散熱體固連，在散熱體背離晶閘管的端面上設置有若干均勻分布的散熱翅 片，所述散熱翅片外表面上包裹有一層黑色膜層，在散熱體內開設有截面呈"L"字形冷水管 路，所述的冷水管路由相連通且平行于晶閘管橫向管路及平行于線路板的堅向管路組成， 在散熱體兩端安裝有與堅向管路相通的冷水進水管和冷水出水管，所述冷水進水管與水箱 相通，所述冷水出水管與鍋爐相通。
2. 根據權利要求1所述的咖啡機中的可控硅散熱裝置，其特征在于，所述黑色膜層的 加工工藝包括如下步驟： 51、 前處理：將散熱翅片在55-60°C下用堿性化學脫脂液處理2-4min，然后在50-60°C 下在NaOH溶液中堿蝕l-2min，接著在酸蝕液中對殘留堿進行中和出光，l-3min后取出水 洗、烘干； 52、 氧化著色：將前處理過的散熱翅片在65-75°C下在鉻酸鹽中氧化處理5-8min，然 后再進行發(fā)黑處理；發(fā)黑處理中C〇(CH 3COO)2 :17-20g/L，氧化劑KMn04 :7-10g/L，催化劑 NiS04 : 1· 0-2. 2g/L，用 5-10g/L ΗΝ03 調節(jié) pH 至 4-5,溫度為 75-85°C，發(fā)黑處理 10_15min ; 53、 封閉：對著色后的散熱翅片進行封閉處理即可得黑色膜層，處理溫度為85-90°C， pH為4-6,處理時間為10-13min。
3. 根據權利要求2所述的咖啡機中的可控硅散熱裝置，其特征在于，步驟S1中所述脫 脂液的化學成分為：NaOH :8-10g/L，Na2C03 :20-23g/L，Na3P04. 12H20 :8-12g/L，表面活性劑 lg/L ;堿蝕中所述NaOH溶液的濃度為40-50g/L ;所述的酸蝕液為H2S04和HN03，其中，所述 H 2S04的體積濃度為10-20mL/L，ΗΝ03的體積濃度為6-10mL/L。
4. 根據權利要求2所述的咖啡機中的可控硅散熱裝置，其特征在于，步驟S2中所述鉻 酸鹽的化學成分為：Na2Cr0 4 :15-20g/L、Na2C04 :3-4g/L、NaOH :3-5g/L、Na3P04 :9-10g/L。
5. 根據權利要求2所述的咖啡機中的可控硅散熱裝置，其特征在于，步驟S3中所述封 閉處理采用水解鹽法，所述水解鹽溶液的化學成分為：NiS0 4 :4-5g/L、NaAc · 3H20 :4-6g/L、 C〇S04 · 7H20 :0· 6-0. 8g/L、H3B03 :4-5g/L。
6. 根據權利要求2所述的咖啡機中的可控硅散熱裝置，其特征在于，所述黑色膜層的 主要成分為A1203、Mn0 2、NiO。
7. 根據權利要求1所述的咖啡機中的可控硅散熱裝置，其特征在于，所述黑色膜層的 厚度為 0.01-0. 1 μ m。
8. 根據權利要求1所述的咖啡機中的可控硅散熱裝置，其特征在于，所述的散熱翅片 兩側面均為由若干橫向平行且相連的弧形凸起所構成的波紋面。
9. 根據權利要求1所述的咖啡機中的可控硅散熱裝置，其特征在于，在散熱體面朝線 路板的端面上開設有一卡槽，所述的線路板通過螺釘插固在卡槽內且線路板外側壁與散熱 體面朝線路板的端面齊平。
10. 根據權利要求1所述的咖啡機中的可控硅散熱裝置，其特征在于，所述的晶閘管通 過螺釘固設于散熱體上端面上，所述的橫向管路開設在散熱體的上端部。
【文檔編號】A47J31/24GK104188531SQ201410367657
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月29日 優(yōu)先權日:2014年7月29日
【發(fā)明者】劉新發(fā) 申請人:寧波美儂咖啡機有限公司