CN105125082B - 饮水机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种饮水机。其中饮水机包括饮水机本体、温差发电片和充电电池，温差发电片分别设置在饮水机本体中的热罐外壁和冷罐外壁上，以便利用热罐和冷罐的温差进行发电，并利用产生的电能对充电电池进行充电，充电电池用于对饮水机本体进行供电。本发明通过利用温差发电片，根据饮水机热罐和冷罐的温差进行发电，实现了能量的回收和转换，从而有效节约了能源。
Description
技术领域
本发明涉及节能领域，特别涉及一种饮水机。
背景技术
现有市场上的饮水机具有的功能就是对饮用水进行制冷和制热，以便为用户提供具有相应温度的饮用水。制热和制冷这两个操作在能源处理上是相反的，一个加热、一个制冷，因此相应的温度能够相差很大，而饮水机未有对这两个操作所产生的外壁温度进行保存，导致其会从空气进行温度交换，从而冷量和热量散失。从能源角度来讲就是浪费了。
发明内容
本发明实施例提供一种饮水机。通过利用温差发电片，根据饮水机热罐和冷罐的温差进行发电，实现了能量的回收和转换，从而有效节约了能源。
根据本发明的一个方面，提供一种饮水机，包括饮水机本体、温差发电片、充电电池，其中：
温差发电片分别设置在饮水机本体中的热罐外壁和冷罐外壁上，以便利用热罐和冷罐的温差进行发电，并利用产生的电能对充电电池进行充电；
充电电池用于对饮水机本体进行供电。
在一个实施例中，充电电池对饮水机本体中的制冷机构进行供电。
在一个实施例中，饮水机还包括控制电路、电源切换电路和升压电路，其中：
控制电路用于实时检测充电电池的电量，若充电电池的电量升至第一预定阈值时，向电源切换电路发送第一触发信号；
电源切换电路用于根据第一触发信号，切断市电电源与饮水机本体中制热机构的电连接，将升压电路闭合；
升压电路用于在闭合后，将充电电池提供的电能进行升压，并将升压后的电能提供给饮水机本体中的制热机构，以便由充电电池对饮水机本体中的制热机构进行供电。
在一个实施例中，控制电路还用于在充电电池的电量降至第二预定阈值时，向电源切换电路发送第二触发信号；
电源切换电路还用于根据第二触发信号，将升压电路断开，以便切断充电电池与饮水机本体中制热机构的电连接，将市电电源与饮水机本体中的制热机构电连接，以便由市电电源对饮水机本体中的制热机构进行供电。
在一个实施例中，饮水机还包括功能按键，其中：
功能按键用于根据用户操作向控制电路发送指示信号；
控制电路具体在接收到功能按键发送的用于自动切换制热机构电源的指示信号时，执行实时检测充电电池的电量的操作。
在一个实施例中，饮水机还包括USB接口，其中：
控制电路还用于在接收到功能按键发送的利用USB接口进行充电的指示信号时，将充电电池与USB接口电连接。
在一个实施例中，控制电路还用于在接收到功能按键发送的取消利用USB接口进行充电的指示信号时，断开充电电池与USB接口的电连接。
在一个实施例中，饮水机还包括室内照明装置，其中：
控制电路还用于在接收到功能按键发送的用于进行室内照明的指示信号时，将充电电池与室内照明装置电连接。
在一个实施例中，控制电路还用于在接收到功能按键发送的取消室内照明的指示信号时，断开充电电池与室内照明装置的电连接。
在一个实施例中，饮水机还包括人体感应器、光敏感应器、以及安装在饮水机本体接水处的接水照明装置，其中：
人体感应器用于判断在感应范围内是否有人出现，并在感应范围内有人出现的情况下持续向控制电路发送第一感应信号；
光敏感应器用于判断当前环境光线强度是否小于预定阈值，并在当前环境光线强度小于预定阈值的情况下持续向控制电路发送第二感应信号；
控制电路还用于在接收到第一感应信号和第二感应信号的情况下，将充电电池与接水照明装置电连接。
在一个实施例中，人体感应器还用于在感应范围内没有人出现的情况下停止向控制电路发送第一感应信号；
光敏感应器还用于在当前环境光线强度不小于预定阈值的情况下停止向控制电路发送第二感应信号；
控制电路还用于在不能接收到第一感应信号或第二感应信号的情况下，断开充电电池与接水照明装置的电连接。
在一个实施例中，饮水机还包括显示器，其中：
充电电池与显示器电连接，以便显示器显示控制电路采集的工作参数。
在一个实施例中，饮水机还包括传导片，其中：
传导片分别设置在饮水机本体中的热罐外壁和冷罐外壁上，温差发电片安装在传导片上，以便传导片将获得的热量或冷量传导给温差发电片。
本发明通过在饮水机本体中的热罐外壁和冷罐外壁上分别设置温差发电片，从而利用热罐和冷罐的温差进行发电，并利用产生的电能对充电电池进行充电，由充电电池对饮水机本体进行供电。从而实现了能量的回收和转换，有效节约了能源。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明饮水机一个实施例的示意图。
图2为本发明温差发电片安装一个实施例的示意图。
图3为本发明饮水机另一实施例的示意图。
图4为本发明饮水机又一实施例的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1为本发明饮水机一个实施例的示意图。如图1所示，饮水机包括饮水机本体1、温差发电片2和充电电池3。其中：
温差发电片2分别设置在饮水机本体1中的热罐外壁和冷罐外壁上，以便利用热罐和冷罐的温差进行发电，并利用产生的电能对充电电池3进行充电。充电电池3用于对饮水机本体1进行供电。
这里对温差发电片进行简单说明。一块导体或者半导体的两端如果温度不同就会产生温差电动势，称为赛贝克效应。将P型和N型结合的半导体元件组成的器件(热电材料)的一端维持在低温，另一端维持在高温，这样器件高温侧就会向低温传导热能并产生热流，即热能从高温侧流入器件内，通过器件将热能从低温侧排出时，流入器件的一部分热能不放热，并在器件内转换为电能。
例如，温差发电片的相关参数如表1所示。
| 温度差异 | 40℃ | 60℃ | 80℃ |
| 电压 | 2.2V | 3.6V | 4.8V |
| 电流 | 400MA | 500MA | 600MA |
表1
为了使温差发电片正常工作，温差发电片的热端面与热罐外壁接触，温差发电片的冷端面与冷罐外壁接触。
此外，考虑到不同的电压需求，可使用不同的电池组。
图2为本发明温差发电片安装一个实施例的示意图。其中，饮水机还包括传导片14，传导片14分别设置在饮水机本体1中的热罐外壁和冷罐外壁上，温差发电片2安装在传导片14上，以便传导片14将获得的热量或冷量传导给温差发电片2。
为了提高传导效率，传导片14的材料可以为铜或其它金属。
在一个实施例中，可制作一个可装配铜板的耐高温塑料盒，长度与冷热罐的距离一致，在其饮水机中的热罐外壁用铜板贴紧一定面积，并延伸出一定长度的铜板；在冷罐外壁用铜板贴紧一定面积，并延伸出一定长度。两条铜板固定在塑料盒上，呈上下交替；铜板的厚度需要10mm厚，高度需符合两个温差发电片的高度，冷热罐延伸出来的铜板需要有多个(例如6个)凹槽对应温差发电片规格，凹槽分布为铜板的上半部和下半部各3个(即3*2分布)。在塑盒里的冷热铜板中的凹槽布上6个温差发电片，注意温差发电片两个面的感应温度是高温还是低温，在两个面均匀的涂上散热硅脂，压紧在铜板上并用螺丝锁紧在塑盒内部。再装配好塑盒面盖。
基于本发明上述实施例提供的饮水机，通过在饮水机本体中的热罐外壁和冷罐外壁上分别设置温差发电片，从而利用热罐和冷罐的温差进行发电，并利用产生的电能对充电电池进行充电，由充电电池对饮水机本体进行供电。从而实现了能量的回收和转换，有效节约了能源。
优选的，在一个实施例中，充电电池可对饮水机本体中的制冷机构进行供电。
图3为本发明饮水机另一实施例的示意图。在该实施例中，饮水机还包括控制电路4、电源切换电路5和升压电路6。其中：
控制电路4用于实时检测充电电池3的电量，若充电电池3的电量升至第一预定阈值时，向电源切换电路5发送第一触发信号。
例如电量在升到100％后发送第一触发信号。优选的，为了确保电源稳定，在电量升到100％后，在延迟一定的时间，例如5分钟，然后再发送第一触发信号。
电源切换电路5用于根据第一触发信号，切断市电电源与饮水机本体1中制热机构的电连接，将升压电路6闭合。
升压电路6在闭合后，将充电电池3提供的电能进行升压，并将升压后的电能提供给饮水机本体1中的制热机构，以便由充电电池3对饮水机本体1中的制热机构进行供电。
此外，控制电路4还用于在充电电池3的电量降至第二预定阈值时，向电源切换电路5发送第二触发信号。例如在电量下降至15％时发送第二触发信号。
电源切换电路5还用于根据第二触发信号，将升压电路6断开，以便切断充电电池3与饮水机本体1中制热机构的电连接，将市电电源与饮水机本体1中的制热机构电连接，以便由市电电源对饮水机本体1中的制热机构进行供电。
通过上述介绍可知，在该实施例中，饮水机本体中的制冷机构由充电电池进行供电，而制热机构所需电能由市电或充电电池提供，具体的供电切换可根据充电电池的电量进行。从而可有效节约市电。
优选的，饮水机还包括功能按键7，用于根据用户操作向控制电路4发送指示信号。控制电路4具体在接收到功能按键7发送的用于自动切换制热机构电源的指示信号时，执行实时检测充电电池3的电量的操作以实现电源自动切换。
通过设置功能按键，用户可对饮水机中制热机构的供电方式进行选择。若用户操作相应的功能按键，从而控制电路根据充电电池的电量动态选择制热机构的供电方式。若用户取消对相应功能按键的操作，则制热机构仅采用市电供电方式，此时充电电池仅对制冷机构进行供电。
同样，也可对制冷机构采用相应的供电方式，在电池电量充足时，可为制冷机构供电；在电池电量不足时，可切换为由市电为制冷机构供电。
图4为本发明饮水机又一实施例的示意图。与图3所示实施例相比，在图4所示实施例中，饮水机进一步包括USB接口8。其中：
控制电路4还用于在接收到功能按键7发送的利用USB接口进行充电的指示信号时，将充电电池3与USB接口8电连接。
此外，控制电路4还用于在接收到功能按键7发送的取消利用USB接口进行充电的指示信号时，断开充电电池3与USB接口8的电连接。
通过给USB接口供电，从而方便用户利用USB接口给数码产品进行充电。
在一个实施例中，饮水机还包括室内照明装置9。其中：
控制电路4还用于在接收到功能按键7发送的用于进行室内照明的指示信号时，将充电电池3与室内照明装置9电连接。
此外，控制电路4还用于在接收到功能按键7发送的取消室内照明的指示信号时，断开充电电池3与室内照明装置9的电连接。
室内照明装置9可以为LED灯排。例如，在家里遇到停电等紧急情况时，可利用饮水机储存的电量进行室内照明。
在另一实施例中，饮水机还包括人体感应器10、光敏感应器11、以及安装在饮水机本体接水处的接水照明装置12。其中：
人体感应器10用于判断在感应范围内是否有人出现，并在感应范围内有人出现的情况下持续向控制电路4发送第一感应信号。光敏感应器11用于判断当前环境光线强度是否小于预定阈值，并在当前环境光线强度小于预定阈值的情况下持续向控制电路4发送第二感应信号。控制电路4在接收到第一感应信号和第二感应信号的情况下，将充电电池3接水照明装置12电连接。
此外，人体感应器10在感应范围内没有人出现的情况下停止向控制电路4发送第一感应信号，光敏感应器11还用于在当前环境光线强度不小于预定阈值的情况下停止向控制电路4发送第二感应信号。控制电路4在不能接收到第一感应信号或第二感应信号的情况下，断开充电电池3与接水照明装置12的电连接。
接水照明装置12可以为LED灯。例如，在周围光线不足或夜晚时，用户在接水时，人体感应器10感应到有人出现，且光敏感应器11判断当前光线强度低于预定标准时，控制电路4控制设置在接水处的LED灯开启，从而便于用户接水。在用户接完水离开后，由于人体感应器10未感应到有人在附近，则控制电路4控制该LED灯关闭。从而利用温差发电片所产生的电能提高了用户体验。
在一个实施例中，饮水机还包括显示器13。其中充电电池3与显示器13电连接，以便显示器13显示控制电路4采集的工作参数。工作参数例如为温差发电片输入电压及电流、控制电路输出电压及电流、电池剩余电量、各相关功能显示标识等。
本发明通过在饮水机中添加温差发电片及相应储能电池以实现能源的回收和转换，有效节约了能源。所存储的电能用途广泛，可有效提高用户体验。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (12)
1.一种饮水机，其特征在于，包括饮水机本体(1)、温差发电片(2)、充电电池(3)和传导片(14)，其中：
温差发电片(2)分别设置在饮水机本体(1)中的热罐外壁和冷罐外壁上，以便利用热罐和冷罐的温差进行发电，并利用产生的电能对充电电池(3)进行充电；
充电电池(3)用于对饮水机本体(1)进行供电；
传导片(14)分别设置在饮水机本体(1)中的热罐外壁和冷罐外壁上，温差发电片(2)安装在传导片(14)上，以便传导片(14)将获得的热量或冷量传导给温差发电片(2)，其中温差发电片(2)的热端面与热罐外壁接触，温差发电片(2)的冷端面与冷罐外壁接触。
2.根据权利要求1所述的饮水机，其特征在于，充电电池(3)具体对饮水机本体(1)中的制冷机构进行供电。
3.根据权利要求2所述的饮水机，其特征在于，还包括控制电路(4)、电源切换电路(5)和升压电路(6)，其中：
控制电路(4)用于实时检测充电电池的电量，若充电电池的电量升至第一预定阈值时，向电源切换电路(5)发送第一触发信号；
电源切换电路(5)用于根据第一触发信号，切断市电电源与饮水机本体(1)中制热机构的电连接，将升压电路(6)闭合；
升压电路(6)用于在闭合后，将充电电池(3)提供的电能进行升压，并将升压后的电能提供给饮水机本体(1)中的制热机构，以便由充电电池(3)对饮水机本体(1)中的制热机构进行供电。
4.根据权利要求3所述的饮水机，其特征在于，
控制电路(4)还用于在充电电池(3)的电量降至第二预定阈值时，向电源切换电路(5)发送第二触发信号；
电源切换电路(5)还用于根据第二触发信号，将升压电路(6)断开，以便切断充电电池(3)与饮水机本体(1)中制热机构的电连接，将市电电源与饮水机本体(1)中的制热机构电连接，以便由市电电源对饮水机本体(1)中的制热机构进行供电。
5.根据权利要求4所述的饮水机，其特征在于，还包括功能按键(7)，其中：
功能按键(7)用于根据用户操作向控制电路(4)发送指示信号；
控制电路(4)具体在接收到功能按键(7)发送的用于自动切换制热机构电源的指示信号时，执行实时检测充电电池(3)的电量的操作。
6.根据权利要求5所述的饮水机，其特征在于，还包括USB接口(8)，其中：
控制电路(4)还用于在接收到功能按键(7)发送的利用USB接口进行充电的指示信号时，将充电电池(3)与USB接口(8)电连接。
7.根据权利要求6所述的饮水机，其特征在于，
控制电路(4)还用于在接收到功能按键(7)发送的取消利用USB接口进行充电的指示信号时，断开充电电池(3)与USB接口(8)的电连接。
8.根据权利要求5所述的饮水机，其特征在于，还包括室内照明装置(9)，其中：
控制电路(4)还用于在接收到功能按键(7)发送的用于进行室内照明的指示信号时，将充电电池(3)与室内照明装置(9)电连接。
9.根据权利要求8所述的饮水机，其特征在于，
控制电路(4)还用于在接收到功能按键(7)发送的取消室内照明的指示信号时，断开充电电池(3)与室内照明装置(9)的电连接。
10.根据权利要求5所述的饮水机，其特征在于，还包括人体感应器(10)、光敏感应器(11)、以及安装在饮水机本体接水处的接水照明装置(12)，其中：
人体感应器(10)用于判断在感应范围内是否有人出现，并在感应范围内有人出现的情况下持续向控制电路(4)发送第一感应信号；
光敏感应器(11)用于判断当前环境光线强度是否小于预定阈值，并在当前环境光线强度小于预定阈值的情况下持续向控制电路(4)发送第二感应信号；
控制电路(4)还用于在接收到第一感应信号和第二感应信号的情况下，将充电电池(3)与接水照明装置(12)电连接。
11.根据权利要求10所述的饮水机，其特征在于，
人体感应器(10)还用于在感应范围内没有人出现的情况下停止向控制电路(4)发送第一感应信号；
光敏感应器(11)还用于在当前环境光线强度不小于预定阈值的情况下停止向控制电路(4)发送第二感应信号；
控制电路(4)还用于在不能接收到第一感应信号或第二感应信号的情况下，断开充电电池(3)与接水照明装置(12)的电连接。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的饮水机，其特征在于，还包括显示器(13)，其中：
充电电池(3)与显示器(13)电连接，以便显示器(13)显示控制电路(4)采集的工作参数。
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