CN106820857A - 基于帕尔贴元件的温控杯 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于帕尔贴元件的温控杯,不锈钢内胆的外壁上贴有可逆变色温度标签,不锈钢底托⑸内置有Peltier控温组件,Peltier控温组件中的Peltier元件一端通过导冷片与不锈钢内胆⑵底部贴合,另一端粘贴散热片,并在与Peltier元件贴合部位涂有导热硅胶,Peltier控温组件外围设有纳米气凝胶层。本发明相对电管加热、冷热套杯控温、杯架控温等构造简单,并且增加了温度标签、纳米气凝胶调节层,可根据季节、环境变换选择适合的控温方式:若以环境温度为初值,在制冷状态下,温度可降至10℃左右,在夏天,至少可以让饮料持续保持凉爽的口感;而在加热状态下,温度可上升至50℃左右,用其也可以实现保温。
Description
技术领域
本发明涉及一种制冷制热一体的温控杯,尤其涉及一种便携式基于帕尔贴元件的温控杯,具体是通过配置开关改变接入元件的电流流向制冷制热。
背景技术
随着人们生活水平的提高,对智能自动化产品的需求越来越高,作为仅仅能用来保温的水杯已经不能满足人们的需求。根据环境变换,使用者对饮用水水温的要求不尽相同,夏天需要具有冷藏功能的水杯,冬天需要具有加热保温功能的水杯,然而这些条件普通的保温杯只能达到保温的效果,不能对其进行调节。目前,虽出现55℃恒温杯,但是其利用的相变材料进行热能的储存和释放,不一定能够一直控制在恒温点;也有专利提出在杯壁利用电热管加热,杯底用来制冷,这种方案虽可以达到温控的目的,但是结构相对比较复杂,而且在加热时,水温可能会上升到沸点,可控性不是很强;若采用冷热套杯进行水温的控制,在控制上简单易行,但是携带不便。因此,需要设计一款结构简单、便于携带、容易控制的温控杯来满足不同环境下的需求。
发明内容
本发明是为了解决不同环境下使用者对饮用水温度的需求而设计的,解决现有技术中存在的问题,而提供一种基于帕尔贴元件的温控杯,将饮用水的温度控制在环境温度上下20℃左右,可以根据个人需求对其进行制冷和制热,并且本发明配备有三个温度等级的测温标签,可以显示实时温度冷热变化,方便个人适时引用。
为实现上述目的,本发明的技术方案是:一种基于帕尔贴元件的温控杯,包括可拆卸304不锈钢杯盖、不锈钢内胆、透明杯壳、带有充电电池的不锈钢底托、不锈钢内胆置于透明杯壳内,透明杯壳底部装有不锈钢底托,所述不锈钢内胆的外壁上贴有可逆变色温度标签,不锈钢底托⑸内置有Peltier控温组件,所述Peltier控温组件中的Peltier元件一端通过导冷片与不锈钢内胆⑵底部贴合,另一端粘贴散热片,并在与Peltier元件贴合部位涂有导热硅胶,Peltier控温组件外围设有纳米气凝胶层。
所述不锈钢底托底部外露部分设置旋钮开关⑺,充电电池通过旋钮开关连接Peltier控温组件,用于通过控制Peltier控温组件两端子间的电流流向来制热制冷。
所述可逆变色温度标签⑷采用BOSSIO 40℃、50℃、60℃可逆变色测温贴片。
所述导冷片,表面平面度≤0.03mm。
所述散热片紧贴不锈钢底托处置有一层纳米气凝胶微胶囊,用以保证控制组件工作环境温度的恒定性。
本发明的有益效果是:
本发明的温控杯结构简单、便于携带、容易控制,将饮用水的温度控制在环境温度上下20℃左右,可以根据个人需求对其进行升温和降温,并且本发明配备有温度标签,可以实时显示温度冷热变化,方便个人适时引用。同时,本发明将Peltier元件与相变材料进行结合,在制冷效果上相当于一个小冰箱的冷藏功能,可以在制冷时将水温控制在10℃左右,特别适合夏天使用;在制热时,其利用率是高于100%的,其制热效果可达50℃左右,完全可以达到保温的要求,保证水温在使用者所能接受的范围内按需变化。
本发明所采取的Peltier元件比较耐用、寿命长,直接通过控制电流方向来控制水温的变化,而且Peltier元件的结构较为稳定,在工作时具有故障率低、寿命长等优势。杯底设置的纳米气凝胶层,可以保证元件工作环境温度的稳定性,电源采取的是充电电池,从而保证了长时间的高效运作,随时随地达到使用者要求。
附图说明
图1为本发明的基于帕尔贴元件的温控杯结构示意图;
图2为底托内部结构放大示意图;
图3为Peltier元件的侧视图;
图4为Peltier元件的俯视图;
图5为发明简单电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
如图1所示,一种基于帕尔贴元件的温控杯,包括可拆卸304不锈钢杯盖1、一层不锈钢内胆2和透明杯壳3、可逆变色温度标签4、内置Peltier控温组件、纳米气凝胶层、充电电池的不锈钢底托5、橡胶防滑垫6,杯底外露部分设置旋钮开关7,形成制冷制热一体的温控杯。可逆变色温度标签4采用BOSSIO 40℃、50℃、60℃可逆变色测温贴片。
如图2所示,Peltier控温组件中的Peltier元件11上下端面通过导冷片12将热量传递给不锈钢内胆2底来控制水温,下端面连接散热片14,当Peltier元件11一端控制水温时另一端也会产热,需通过散热片14将热量散发到外围纳米气凝胶层15,该相变材料可根据热量的变化进行吸放热,保证装置所处环境温度的恒定。整个组件通过导热硅胶16贴合,与充电电池一起安装在不锈钢底托5内。
如图3,4所示,Peltier元件11为TEC1-12718T125型号的帕尔贴,该型号的选取是以环境温度为初始指标,根据热量公式Q=CM△t,其中Q为所需能量,C为比热,M为质量,△t为温度变化范围,将保证水温在环境温度上下20℃左右变化时所需功率作为最大制冷功率选取的。
在具体实施时,本发明在TEC1-12718T125贴片上的两个端子1-Red,2-black,分别再接入两条引线,如图5所示,其中原端子线为1A、4A,接入线为2B、3B,通过旋转开关7控制电源正负极与冷热端子的接法来控制制冷制热。其控温效果由图1所示三个等级可逆变温度标签4颜色变化表示,透过玻璃杯壳3观测标签颜色由黑到红,则达到该温度,若由红到黑,则温度下降。
本发明所选取的材质分别为:TEC1-12718T125帕尔贴,且其导冷片与散热片分别采用铝制材质,杯盖和底座选用奥氏体型304不锈钢,杯盖接触液体部分采用聚丙烯材料(食用品),密封条由食用硅胶制造;内胆也选用304不锈钢、外层选择透明玻璃;温度标签选用BOSSIO可逆变色测温贴片,根据图1和图2进行组装。
为保证杯子的适用性,本发明将温控、显示收缩在一个杯子上,可随时随地根据使用者的需求进行温度控制,便于携带。
Claims (5)
1.一种基于帕尔贴元件的温控杯,包括可拆卸304不锈钢杯盖⑴、不锈钢内胆⑵、透明杯壳⑶、带有充电电池的不锈钢底托⑸、不锈钢内胆⑵置于透明杯壳⑶内,透明杯壳⑶底部装有不锈钢底托⑸,其特征在于:所述不锈钢内胆⑵的外壁上贴有可逆变色温度标签⑷,不锈钢底托⑸内置有Peltier控温组件,所述Peltier控温组件中的Peltier元件一端通过导冷片(12)与不锈钢内胆⑵底部贴合,另一端粘贴散热片(14),并在与Peltier元件贴合部位涂有导热硅胶(16),Peltier控温组件外围设有纳米气凝胶层⑸。
2.根据权利要求1所述的基于帕尔贴元件的温控杯,其特征在于:所述不锈钢底托⑸底部外露部分设置旋钮开关⑺,充电电池通过旋钮开关⑺连接Peltier控温组件,用于通过控制Peltier控温组件两端子间的电流流向来制热制冷。
3. 根据权利要求1所述的基于帕尔贴元件的温控杯,其特征在于:所述可逆变色温度标签⑷采用BOSSIO 40℃、50℃、60℃可逆变色测温贴片。
4.根据权利要求1所述的基于帕尔贴元件的温控杯,其特征在于:所述导冷片(12)表面平面度≤0.03mm。
5.根据权利要求1所述的基于帕尔贴元件的温控杯,其特征在于:所述散热片(14)紧贴不锈钢底托⑸处置有一层纳米气凝胶微胶囊,用以保证控制组件工作环境温度的恒定性。
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