一種恒溫杯的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型設計節能技術領域，具體涉及一種低溫余熱再利用的恒溫杯。
【背景技術】
[0002]隨著人們生活水平的提高，人們對生活的質量要求也越來越高。現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，但是消耗了大量的能源，而本身杯中的熱水散發出來的熱量就被拜拜浪費掉了，從而大大降低了能源的利用率。
【實用新型內容】
[0003]實用新型目的:本實用新型的目的是為了解決現有技術中的不足，提供一種可提高能源利用率。節能高效且使用方便的恒溫杯。
[0004]技術方案:本實用新型所述的一種恒溫杯，包括水杯本體，所述水杯本體內部裝有溫度傳感器，所述水杯本體四周裝有半導體制冷片，所述水杯本體底部設有一空腔，所述空腔內設有鋰電池及控制電路板；所述控制電路板包括溫控換向電路及DC/DC變換器，所述溫控換向電路與所述半導體制冷片及溫度傳感器電連接，所述DC/DC變換器電連接半導體制冷片及鋰電池。
[0005]作為優化，所述半導體制冷片由熱端以及冷端構成，所述熱端與所述冷端通過P型半導體、N型半導體連接。
[0006]作為優化，所述溫控換向電路根據所述水杯本體內溫度傳感器檢測的溫度與設定溫度比較進行電連接方向切換。
[0007]作為優化，所述半導體制冷片在水溫高于設定值時利用杯內水溫與外部溫差進行發電，存儲于鋰電池中；在水溫低于設定值時利用鋰電池中電能對半導體制冷片供電對水進行加熱。
[0008]本實用新型的水杯底部的控制結構具有兩種工作模式:余熱利用模式:當杯中倒入熱水時，溫度傳感器檢測水溫高于設定值，半導體制冷片的熱端與水杯四壁接觸，利用半導體制冷片將熱能轉換為電能，并將電能儲存在鋰電池中備用；水杯加熱模式:當水杯中的水溫低于設定值，利用溫控換向電路改變半導體制冷片電路連接，鋰電池內電能通過半導體制冷片將電能轉換為熱能把水杯中的水加熱，從而實現了恒溫控制。
[0009]有益效果:本實用新型結構簡單、設計合理，利用自身熱量進行能量轉換和存儲，當有需要時可以將這部分能量用來進行加熱，提高了能源利用率，節能高效。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的整體安裝結構示意圖。
[0011]圖2為本實用新型的電氣原理結構框圖。
[0012]圖3為本實用新型的半導體制冷片工作原理示意圖。
【具體實施方式】
[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內部裝有溫度傳感器6，所述水杯本體I四周裝有半導體制冷片2，所述水杯本體I底部設有一空腔3，所述空腔3內設有鋰電池4及控制電路板5 ;所述控制電路板5包括溫控換向電路及DC/DC變換器。所述溫控換向電路與所述半導體制冷片2及溫度傳感器6電連接，所述DC/DC變換器電連接半導體制冷片2及鋰電池4。
[0014]如圖2所示的電氣原理結構框圖。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，與設定溫度進行比較。當杯內溫度高于設定值時，溫度換向電路將半導體制冷片置為溫差發電模式，半導體制冷片將杯內熱量轉換為電能，經DC/DC變換器電路對鋰電池進行充電。當杯內溫度低于設定值時，溫度換向電路將半導體制冷片置為加熱模式，鋰電池輸出電能經DC/DC變換器電路，對半導體制冷片供電，半導體制冷片對杯體加熱，從而實現升高水溫的作用。
[0015]如圖3所示的半導體制冷片工作原理示意圖。半導體制冷片包括熱端23，P型半導體22，N型半導體24，與所述P型半導體22連接的冷端21，與所述N型半導體24相連的冷端25。當向杯內倒入熱水時，熱水溫度一般在80~100°C，而外部環境溫度在40°C以下，此時使用者希望水溫盡快冷卻到45°C左右方便直接飲用。半導體制冷片熱端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。根據圖2中所示，溫度傳感器檢測到杯內溫度高于45°C，將半導體制冷片置為溫差發電模式。此時由于P型半導體22與熱端23相連接處堆積大量空穴，而N型半導體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，形成電流，實現溫差發電。此時溫控換向電路使電流流向按內圈箭頭所示，半導體制冷片所發出的電流經DC/DC電路對鋰電池充電，此時杯內水溫由于熱能轉換為電能，冷卻較快，很快可達到設定的45°C左右。當水溫繼續降低，低于45 0C時，溫控換向電路將半導體制冷片置為加熱模式。此時鋰電池對外放電，電流流向如圖中外圈箭頭所示，鋰電池輸出電流經DC/DC電路對半導體制冷片供電，在半導體制冷片內部電流經冷端21到P型半導體22，再流過熱端23，經N型半導體24到冷端25。此時冷端21與冷端25吸收熱量，而熱端23放出熱量，實現對杯體加熱的效果。
[0016]以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出:對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
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)內部裝有溫度傳感器(6)，所述水杯本體(I)四周裝有半導體制冷片(2)，所述水杯本體(I)底部設有一空腔(3 )，所述空腔(3 )內設有鋰電池(4 )及控制電路板(5 );所述控制電路板(5 )包括溫控換向電路及DC/DC變換器，所述溫控換向電路與所述半導體制冷片(2)及溫度傳感器(6)電連接，所述DC/DC變換器電連接半導體制冷片(2)及鋰電池(4)。2.根據權利要求1所述的一種恒溫杯，其特征在于:所述半導體制冷片(2)由熱端(23)以及冷端(21)構成，所述熱端(23)與所述冷端(21)通過P型半導體(22)、N型半導體(24)連接。3.根據權利要求1所述的一種恒溫杯，其特征在于:所述溫控換向電路根據所述水杯本體內溫度傳感器(6 )檢測的溫度與設定溫度比較進行電連接方向切換。4.根據權利要求1所述的一種恒溫杯，其特征在于:所述半導體制冷片(2)在水溫高于設定值時利用杯內水溫與外部溫差進行發電，存儲于鋰電池中；在水溫低于設定值時利用鋰電池中電能對半導體制冷片(2 )供電對水進行加熱。
【專利摘要】本實用新型公開了一種恒溫杯，包括水杯本體，水杯本體內裝有溫度傳感器，水杯本體外壁裝有半導體制冷片，水杯本體底部設有一空腔，空腔內設有鋰電池及控制電路板，控制電路板包括溫控換向電路和DC/DC變換器。本實用新型當水杯中倒入熱水時，半導體制冷片利用杯內溫度與外部溫度差發電，降低水溫，并將電能存儲在鋰電池中。當水溫低于設定值時，鋰電池對半導體制冷片供電，對杯內水進行加熱，從而保持了水杯中的水處于正常的溫度范圍。本實用新型結構簡單、設計合理，利用自身熱量進行能量轉換和存儲，當有需要時可以將這部分能量用來進行加熱，提高了能源利用率，節能高效。
【IPC分類】A47G19/22
【公開號】CN204813156
【申請號】CN201520520133
【發明人】張麗莉, 江麗亞
【申請人】南京特殊教育職業技術學院
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年7月17日