CN101856174A - 一种太阳能冷热杯 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种携带方便、制冷及制热效果好的太阳能冷热杯，该太阳能冷热杯包括杯体和杯盖，关键在于杯体包括内胆和包覆于内胆表面的太阳能电池片，内胆底部安装有热电制冷片，太阳能电池片与热电制冷片通过导线电连接，导线连接有可改变流经热电制冷片的电流方向的开关，开关设置在杯体表面。本发明将太阳能电池片安装在杯体上，在不改变杯子体积的前提下，增大了电池片的面积，提高了供电能力与冷热效率；杯子还设置了可改变流经热电制冷片的电流方向的开关，从而使杯子具有制冷和制热的功能，可以满足人们在不同环境下的需要；太阳能电池片及热电制冷片均设置在杯体内，使得两者之间的电路连接更加简单，从而降低了杯子的成本，有利于普及。
Description
技术领域
本发明属于消费品技术领域，特别涉及到一种水杯。
背景技术
在野外工作或旅游时，很多情况下都没有市电电源，也没有取暖或者制冷设备，因此饮用水的温度也就无法控制。目前出现了利用太阳能来制冷及加热的杯子，例如专利公开号为CN201150427的太阳能半导体冷热杯座，利用外置的太阳能电池向杯子供电，驱动杯座内的制冷部件制冷，但是在野外活动时携带外置的太阳能电池很不方便；又例如专利公开号为CN201101361的太阳能冷热水杯，在杯盖的外顶上设置有太阳能电池，可以为杯体内的制冷部件供电，但是由于杯盖的面积较小，限制了太阳能电池片的有效面积，因此也就限制了其功率的有效输出，若增加杯盖的面积，则杯体的体积也会增大，不仅携带不方便，还会导致杯子的制冷或者加热效果较差，另外，杯盖上设置太阳能电池，而制冷部件设置在杯体内，会使得电路连接比较麻烦，增大了杯子的成本。
发明内容
本发明的目的是提出一种携带方便、制冷及制热效果好的太阳能冷热杯。
本发明的太阳能冷热杯包括杯体和杯盖，关键在于所述杯体包括内胆和包覆于内胆表面的太阳能电池片，所述内胆底部安装有热电制冷片，所述太阳能电池片与热电制冷片通过导线电连接，所述导线连接有可改变流经热电制冷片的电流方向的开关，所述开关设置在杯体表面。
上述热电制冷片也叫半导体制冷片(TE)，是一种热泵，它的优点是没有滑动部件，应用在一些空间受到限制，可靠性要求高，无制冷剂污染的场合。热电制冷片的工作运转是用直流电流，它既可制冷又可加热，通过改变直流电流的极性来决定在同一制冷片上实现制冷或加热，其工作原理是：当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成电偶对时，在这个电路中接通直流电流后，就能产生能量的转移，电流由N型元件流向P型元件的接头吸收热量，成为冷端；电流由P型元件流向N型元件的接头释放热量，成为热端。吸热和放热的大小是通过电流的大小以及半导体材料N、P的元件对数来决定的。
本发明将太阳能电池片安装在杯体上，在不改变杯子体积的前提下，增大了电池片的面积，从而提高了供电能力与冷热效率；杯子还设置了可改变流经热电制冷片的电流方向的开关，从而使杯子具有制冷和制热的功能，可以满足人们在不同环境下的需要；太阳能电池片及热电制冷片均设置在杯体内，使得两者之间的电路连接更加简单，从而降低了杯子的成本，有利于普及。
所述开关包括两个平行排列的功能档位和可以沿功能档位排列方向滑动的滑片，每个功能档位两端的端子均分别与太阳能电池片的两极相连，两个功能档位同一方向的端子所连接的电极相反，所述滑片两端的端子分别与热电制冷片的两极相连。当滑片滑动至某一个功能档位的上方时，滑片两端的端子就分别与该功能档位两端的端子电连接，这样就将太阳能电池片的两极与热电制冷片的两极相连，当滑片滑动至另一个功能档位的上方时，因为这两个功能档位同一方向的端子所连接的电极相反，所以与热电制冷片的两极相连的太阳能电池片的两极也就对调，从而改变了流经热电制冷片的电流方向，也就改变了杯子的制冷或制热功能。
所述开关还包括一个设置在上述两个功能档位之间的空白档位，该空白档位的两端的端子保持独立，未与太阳能电池片的两极相连，当滑片滑动至该空白档位的上方时，热电制冷片的两极就会与太阳能电池片的两极断开电连接，此时热电制冷片不工作，杯子可以做普通杯子用。
当然也可以选用旋转式的开关来改变流经热电制冷片的电流的方向，具体的电路连接关系类似于上述滑动式的开关，只是档位呈放射性地布置而已。但是滑动式的开关更适合于安装在杯体上，不仅所占体积小，而且比旋转式的开关更容易操作。
所述太阳能电池片的表面包覆有透明的有机玻璃或塑料件，不仅方便光的透射，还可以防止太阳能电池片在使用过程中受到磨损，影响使用寿命。
所述太阳能电池片与内胆之间设置有隔热层，以隔离杯子内饮料与外界的热交换，使得热电制冷片的工作效果更佳。
所述隔热层与太阳能电池片粘接或热压于一体，有利于安装，并可以防止太阳能电池片在杯体内移动而发生损坏。
所述太阳能电池片可以由粘接或热压于隔热层表面的竖直排列的多条硅电池滴胶板组件构成，硅电池滴胶板组件的宽度根据杯体的弧度来确定，若杯颈小相对弧度大，则滴胶板的宽度较小；若杯颈比较大相对弧度较小，则滴胶板的宽度可以略宽。
所述太阳能电池片还可以由粘接或热压于隔热层表面的柔性太阳能电池构成，柔性太阳能电池现在已经逐渐普及，此处不再赘述。
本发明的太阳能冷热杯结构简单、成本低，太阳能电池的面积大，制冷及制热的效率高，可以满足人们在不同环境下的需要，特别适合于野外携带及使用。
附图说明
图1是本发明的太阳能冷热杯的结构示意图；
图2是本发明的太阳能冷热杯的电路原理示意图；
图3是本发明采用太阳能滴胶板组件作为太阳能电池时的安装示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图来详细说明本发明。
实施例1：
如图1所示，本实施例的太阳能冷热杯包括杯体1和杯盖2，关键在于所述杯体1包括内胆102和包覆于内胆102表面的太阳能电池片5，所述内胆102底部安装有热电制冷片3，所述太阳能电池片5与热电制冷片3通过导线电连接，所述导线连接有可改变流经热电制冷片3的电流方向的开关4，所述开关4设置在杯体1的表面。
太阳能电池片5的表面包覆有透明的有机玻璃或塑料件101，不仅方便光的透射，还可以防止太阳能电池片5在使用过程中受到磨损，影响使用寿命。
太阳能电池片5与内胆102之间设置有隔热层112，以隔离杯子内饮料与外界的热交换，使得热电制冷片5的工作效果更佳。
太阳能电池片5为柔性太阳能电池，并与隔热层112粘接或热压于一体，有利于安装，并可以防止太阳能电池片5在杯体1内移动而发生损坏。
如图2所示，开关4包括两个平行排列的功能档位41、42和可以沿功能档位41、42排列方向滑动的滑片44，功能档位41、42两端的端子均分别与太阳能电池片5的两极相连，功能档位41、42同一方向的端子所连接的电极相反，滑片44两端的端子(涂黑部分)分别与热电制冷片3的两极A、B相连。当滑片44滑动至功能档位41的上方时，滑片44两端的端子就分别与功能档位41两端的端子电连接，这样就将太阳能电池片5的“+”极与热电制冷片3的A极相连，太阳能电池片5的“-”极与热电制冷片3的B极相连，此时热电制冷片3进行制冷(也可以制热，根据具体的电路设置决定)；当滑片44滑动至功能档位42的上方时，滑片44两端的端子就分别与功能档位42的两端的端子电连接，因为功能档位41、42同一方向的端子所连接的电极相反，所以与热电制冷片3的两极相连的太阳能电池片5的两极也就对调，即太阳能电池片5的“+”极与热电制冷片3的B极相连，太阳能电池片5的“-”极与热电制冷片3的A极相连，从而改变了流经热电制冷片3的电流方向，也就将杯子的制冷功能改为制热功能了(也可以制热功能改为制冷功能，根据具体的电路设置决定)。
开关4还包括一个设置在功能档位41、42之间的空白档位43，该空白档位43的两端的端子保持独立，未与太阳能电池片5的两极相连，当滑片44滑动至该空白档位43的上方时，热电制冷片3的两极就会与太阳能电池片5的两极断开电连接，此时热电制冷片3不工作，杯子可以做普通杯子用。
实施例2：
如图3所示，与实施例1不同的是，本实施例的太阳能电池片5由竖直排列的多条硅电池滴胶板组件构成，硅电池滴胶板组件的宽度根据杯体的弧度来确定，若杯颈小相对弧度大，则滴胶板的宽度较小；若杯颈比较大相对弧度较小，则滴胶板的宽度可以略宽。
Claims (9)
1.一种太阳能冷热杯，包括杯体和杯盖，其特征在于所述杯体包括内胆和包覆于内胆表面的太阳能电池片，所述内胆底部安装有热电制冷片，所述太阳能电池片与热电制冷片通过导线电连接，所述导线连接有可改变流经热电制冷片的电流方向的开关，所述开关设置在杯体表面。
2.根据权利要求1所述的太阳能冷热杯，其特征在于所述开关包括两个平行排列的功能档位和可以沿功能档位排列方向滑动的滑片，每个功能档位及滑片的两端均具有相互电隔离的端子，每个功能档位两端的端子均分别与太阳能电池片的两极相连，两个功能档位同一方向的端子所连接的电极相反，所述滑片两端的端子分别与热电制冷片的两极相连。
3.根据权利要求2所述的太阳能冷热杯，其特征在于所述开关还包括一个设置在所述两个功能档位之间的空白档位。
4.根据权利要求1或2或3所述的太阳能冷热杯，其特征在于所述太阳能电池片的表面包覆有透明的有机玻璃或塑料件。
5.根据权利要求1或2或3所述的太阳能冷热杯，其特征在于所述太阳能电池片与内胆之间设置有隔热层。
6.根据权利要求4所述的太阳能冷热杯，其特征在于所述太阳能电池片与内胆之间设置有隔热层。
7.根据权利要求5所述的太阳能冷热杯，其特征在于所述隔热层与太阳能电池片粘接或热压于一体。
8.根据权利要求7所述的太阳能冷热杯，其特征在于所述太阳能电池片由粘接或热压于隔热层表面的竖直排列的多条硅电池滴胶板组件构成。
9.根据权利要求7所述的太阳能冷热杯，其特征在于所述太阳能电池片由粘接或热压于隔热层表面的柔性太阳能电池构成。
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