一種恒溫杯的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低溫余熱再利用的恒溫杯。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的提高，人們對生活的質(zhì)量要求也越來越高?，F(xiàn)有恒溫杯的種類很多，基本上是利用外部電源對杯中的水進(jìn)行不斷的加熱處理，這樣雖然杯中的水能保持一定的溫度，方便了用戶的體驗(yàn)，但是消耗了大量的能源，而本身杯中的熱水散發(fā)出來的熱量就被拜拜浪費(fèi)掉了，從而大大降低了能源的利用率。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]實(shí)用新型目的:本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種可提高能源利用率。節(jié)能高效且使用方便的恒溫杯。
[0004]技術(shù)方案:本實(shí)用新型所述的一種恒溫杯，包括水杯本體，所述水杯本體內(nèi)部裝有溫度傳感器，所述水杯本體四周裝有半導(dǎo)體制冷片，所述水杯本體底部設(shè)有一空腔，所述空腔內(nèi)設(shè)有鋰電池及控制電路板；所述控制電路板包括溫控?fù)Q向電路及DC/DC變換器，所述溫控?fù)Q向電路與所述半導(dǎo)體制冷片及溫度傳感器電連接，所述DC/DC變換器電連接半導(dǎo)體制冷片及鋰電池。
[0005]作為優(yōu)化，所述半導(dǎo)體制冷片由熱端以及冷端構(gòu)成，所述熱端與所述冷端通過P型半導(dǎo)體、N型半導(dǎo)體連接。
[0006]作為優(yōu)化，所述溫控?fù)Q向電路根據(jù)所述水杯本體內(nèi)溫度傳感器檢測的溫度與設(shè)定溫度比較進(jìn)行電連接方向切換。
[0007]作為優(yōu)化，所述半導(dǎo)體制冷片在水溫高于設(shè)定值時(shí)利用杯內(nèi)水溫與外部溫差進(jìn)行發(fā)電，存儲于鋰電池中；在水溫低于設(shè)定值時(shí)利用鋰電池中電能對半導(dǎo)體制冷片供電對水進(jìn)行加熱。
[0008]本實(shí)用新型的水杯底部的控制結(jié)構(gòu)具有兩種工作模式:余熱利用模式:當(dāng)杯中倒入熱水時(shí)，溫度傳感器檢測水溫高于設(shè)定值，半導(dǎo)體制冷片的熱端與水杯四壁接觸，利用半導(dǎo)體制冷片將熱能轉(zhuǎn)換為電能，并將電能儲存在鋰電池中備用；水杯加熱模式:當(dāng)水杯中的水溫低于設(shè)定值，利用溫控?fù)Q向電路改變半導(dǎo)體制冷片電路連接，鋰電池內(nèi)電能通過半導(dǎo)體制冷片將電能轉(zhuǎn)換為熱能把水杯中的水加熱，從而實(shí)現(xiàn)了恒溫控制。
[0009]有益效果:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理，利用自身熱量進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換和存儲，當(dāng)有需要時(shí)可以將這部分能量用來進(jìn)行加熱，提高了能源利用率，節(jié)能高效。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的整體安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為本實(shí)用新型的電氣原理結(jié)構(gòu)框圖。
[0012]圖3為本實(shí)用新型的半導(dǎo)體制冷片工作原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1所示的一種恒溫杯，包括水杯本體1，所述水杯本體I內(nèi)部裝有溫度傳感器6，所述水杯本體I四周裝有半導(dǎo)體制冷片2，所述水杯本體I底部設(shè)有一空腔3，所述空腔3內(nèi)設(shè)有鋰電池4及控制電路板5 ;所述控制電路板5包括溫控?fù)Q向電路及DC/DC變換器。所述溫控?fù)Q向電路與所述半導(dǎo)體制冷片2及溫度傳感器6電連接，所述DC/DC變換器電連接半導(dǎo)體制冷片2及鋰電池4。
[0014]如圖2所示的電氣原理結(jié)構(gòu)框圖。所述控制電路板包括溫度換向電路和DC/DC變換器電路。溫度傳感器檢測到溫度信號后傳送到溫度換向電路，與設(shè)定溫度進(jìn)行比較。當(dāng)杯內(nèi)溫度高于設(shè)定值時(shí)，溫度換向電路將半導(dǎo)體制冷片置為溫差發(fā)電模式，半導(dǎo)體制冷片將杯內(nèi)熱量轉(zhuǎn)換為電能，經(jīng)DC/DC變換器電路對鋰電池進(jìn)行充電。當(dāng)杯內(nèi)溫度低于設(shè)定值時(shí)，溫度換向電路將半導(dǎo)體制冷片置為加熱模式，鋰電池輸出電能經(jīng)DC/DC變換器電路，對半導(dǎo)體制冷片供電，半導(dǎo)體制冷片對杯體加熱，從而實(shí)現(xiàn)升高水溫的作用。
[0015]如圖3所示的半導(dǎo)體制冷片工作原理示意圖。半導(dǎo)體制冷片包括熱端23，P型半導(dǎo)體22，N型半導(dǎo)體24，與所述P型半導(dǎo)體22連接的冷端21，與所述N型半導(dǎo)體24相連的冷端25。當(dāng)向杯內(nèi)倒入熱水時(shí)，熱水溫度一般在80~100°C，而外部環(huán)境溫度在40°C以下，此時(shí)使用者希望水溫盡快冷卻到45°C左右方便直接飲用。半導(dǎo)體制冷片熱端23與杯體相連接，溫度高，而冷端與外部相連，溫度低，形成溫差。根據(jù)圖2中所示，溫度傳感器檢測到杯內(nèi)溫度高于45°C，將半導(dǎo)體制冷片置為溫差發(fā)電模式。此時(shí)由于P型半導(dǎo)體22與熱端23相連接處堆積大量空穴，而N型半導(dǎo)體24與熱端23連接處堆積大量自由電子，空穴與自由電子分別向冷端21和冷端25移動(dòng)，形成電流，實(shí)現(xiàn)溫差發(fā)電。此時(shí)溫控?fù)Q向電路使電流流向按內(nèi)圈箭頭所示，半導(dǎo)體制冷片所發(fā)出的電流經(jīng)DC/DC電路對鋰電池充電，此時(shí)杯內(nèi)水溫由于熱能轉(zhuǎn)換為電能，冷卻較快，很快可達(dá)到設(shè)定的45°C左右。當(dāng)水溫繼續(xù)降低，低于45 0C時(shí)，溫控?fù)Q向電路將半導(dǎo)體制冷片置為加熱模式。此時(shí)鋰電池對外放電，電流流向如圖中外圈箭頭所示，鋰電池輸出電流經(jīng)DC/DC電路對半導(dǎo)體制冷片供電，在半導(dǎo)體制冷片內(nèi)部電流經(jīng)冷端21到P型半導(dǎo)體22，再流過熱端23，經(jīng)N型半導(dǎo)體24到冷端25。此時(shí)冷端21與冷端25吸收熱量，而熱端23放出熱量，實(shí)現(xiàn)對杯體加熱的效果。
[0016]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種恒溫杯，其特征在于:包括水杯本體(1)，所述水杯本體(I)內(nèi)部裝有溫度傳感器(6)，所述水杯本體(I)四周裝有半導(dǎo)體制冷片(2)，所述水杯本體(I)底部設(shè)有一空腔(3 )，所述空腔(3 )內(nèi)設(shè)有鋰電池(4 )及控制電路板(5 );所述控制電路板(5 )包括溫控?fù)Q向電路及DC/DC變換器，所述溫控?fù)Q向電路與所述半導(dǎo)體制冷片(2)及溫度傳感器(6)電連接，所述DC/DC變換器電連接半導(dǎo)體制冷片(2)及鋰電池(4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種恒溫杯，其特征在于:所述半導(dǎo)體制冷片(2)由熱端(23)以及冷端(21)構(gòu)成，所述熱端(23)與所述冷端(21)通過P型半導(dǎo)體(22)、N型半導(dǎo)體(24)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種恒溫杯，其特征在于:所述溫控?fù)Q向電路根據(jù)所述水杯本體內(nèi)溫度傳感器(6 )檢測的溫度與設(shè)定溫度比較進(jìn)行電連接方向切換。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種恒溫杯，其特征在于:所述半導(dǎo)體制冷片(2)在水溫高于設(shè)定值時(shí)利用杯內(nèi)水溫與外部溫差進(jìn)行發(fā)電，存儲于鋰電池中；在水溫低于設(shè)定值時(shí)利用鋰電池中電能對半導(dǎo)體制冷片(2 )供電對水進(jìn)行加熱。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種恒溫杯，包括水杯本體，水杯本體內(nèi)裝有溫度傳感器，水杯本體外壁裝有半導(dǎo)體制冷片，水杯本體底部設(shè)有一空腔，空腔內(nèi)設(shè)有鋰電池及控制電路板，控制電路板包括溫控?fù)Q向電路和DC/DC變換器。本實(shí)用新型當(dāng)水杯中倒入熱水時(shí)，半導(dǎo)體制冷片利用杯內(nèi)溫度與外部溫度差發(fā)電，降低水溫，并將電能存儲在鋰電池中。當(dāng)水溫低于設(shè)定值時(shí)，鋰電池對半導(dǎo)體制冷片供電，對杯內(nèi)水進(jìn)行加熱，從而保持了水杯中的水處于正常的溫度范圍。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理，利用自身熱量進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換和存儲，當(dāng)有需要時(shí)可以將這部分能量用來進(jìn)行加熱，提高了能源利用率，節(jié)能高效。
【IPC分類】A47G19/22
【公開號】CN204813156
【申請?zhí)枴緾N201520520133
【發(fā)明人】張麗莉, 江麗亞
【申請人】南京特殊教育職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年7月17日