CN110131922A - 一种低功耗高效率制冷制热杯垫 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种低功耗高效率制冷制热杯垫，包括盒体、盒盖、制冷制热组件和散热组件，制冷制热组件包括从上至下依次设置的第一石墨烯导热片、第一半导体制冷片、第二石墨烯导热片和第二半导体制冷片，第一半导体制冷片的上表面与第一石墨烯导热片接触，第二半导体制冷片的上表面通过第二石墨烯导热片与第一半导体制冷片的下表面接触。第二半导体制冷片的下表面与石墨散热片上表面接触，通过使用导热系数较高的石墨烯导热片和石墨散热片，只需要很小体积的石墨散热片便可将半导体制冷片产生的全部热量吸收并传递出去；通过将两个不同功率的半导体制冷片叠加在一起，有效提高制冷效率；杯垫具有体积小、噪音低和效率高的优点。

Description

一种低功耗高效率制冷制热杯垫

技术领域

本发明实施例涉及生活用品领域，具体涉及一种低功耗高效率制冷制热杯垫。

背景技术

现如今随着劳动方式的转变，越来越多的人处于室内办公，对于日常办公的职员来说一杯适当温度的茶水不仅可以补充身体所需要的水分，而且能够缓解工作压力。炎热的夏天一杯凉凉的茶水或者冷饮能够驱散暑气，然而，茶水或冷饮放置于桌面时温度会升高影响口感，而冬天热水容易变冷影响驱寒效果。

虽然市场上也出现了一些具有具有制冷效果的杯垫，但是现有的杯垫由于采用铜或铝等金属材质做散热片，存在体积大，耗电大，噪音大，制冷效果差，单一制冷的问题。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种低功耗高效率制冷制热杯垫，以解决现有的杯垫存在体积大，耗电大，噪音大，制冷效果差，单一制冷的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种低功耗高效率制冷制热杯垫，所述低功耗高效率制冷制热杯垫包括盒体、扣合于所述盒体上部的盒盖，所述盒盖上设置有通孔；所述低功耗高效率制冷制热杯垫还包括嵌入于所述通孔内的制冷制热组件和设置于所述盒体内的散热组件，所述制冷制热组件包括从上至下依次设置的第一石墨烯导热片、第一半导体制冷片、第二石墨烯导热片和第二半导体制冷片，所述第一半导体制冷片的上表面与所述第一石墨烯导热片接触，所述第二半导体制冷片的上表面通过所述第二石墨烯导热片与所述第一半导体制冷片的下表面接触。

进一步地，所述散热组件包括开关，以及从上至下依次设置于所述盒体内的散热片和至少一个风扇，所述散热片的上表面与所述第二半导体制冷片的下表面接触，所述散热片的下表面设置有散热格珊，所述开关嵌入于所述盒体的侧壁上，所述开关分别与第一半导体制冷片、第二半导体制冷片、风扇电连接。

进一步地，所述散热组件还包括温控器，所述温控器与所述散热片接触，所述开关通过所述温控器分别与第一半导体制冷片、第二半导体制冷片电连接。

进一步地，所述第一半导体制冷片的功率小于所述第二半导体制冷片的功率。

进一步地，所述散热片的材质为石墨。

进一步地，所述盒体的侧壁上设置有多个通风孔。

进一步地，所述盒体和所述盒盖均由低导热系数材料制成。

进一步地，所述通孔设置于所述盒盖的中部，所述通孔为矩形通孔。

本发明实施例具有如下优点：本发明实施例的低功耗高效率制冷制热杯垫通过使用导热系数较高的石墨烯导热片，只需很小体积的石墨烯导热片便可将半导体制冷片产生的全部热量吸收并传递出去；通过使用导热系数高的石墨散热片与风扇配合，可将全部热量散发出去；通过将两个不同功率的半导体制冷片叠加在一起，有效提高制冷效率；本发明实施例的低功耗高效率制冷制热杯垫具有体积小、噪音低和效率高的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例提供的低功耗高效率制冷制热杯垫的立体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的低功耗高效率制冷制热杯垫的爆炸结构示意图；

图3为本发明实施例提供的低功耗高效率制冷制热杯垫的电路图；

附图标记说明：10、盒体；11、通风孔；20、盒盖；21、通孔；30、制冷制热组件；31、第一石墨烯导热片；32、第一半导体制冷片；33、第二石墨烯导热片；34、第二半导体制冷片；40、散热组件；41、散热片；42、风扇。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

如图1所示，低功耗高效率制冷制热杯垫包括盒体10、盒盖20、制冷制热组件30和散热组件40，盒体10由低导热系数材料制成，盒体10为矩形盒体，盒体10的上部开口，盒体10的侧壁上设置有多个通风孔11，其中，靠近侧壁上部的通风孔11作为进风通道，进风通道与散热格珊的方向相同，且每一进风通道与每一个散热格珊处于同一平面内，靠近盒体10侧壁下部的通风孔11作为出风通道，出风通道与风扇42的出风口连通，风扇42排出的热量通过出风通道排出盒体10。盒盖20呈矩形盒盖，盒盖20扣合于盒体10的上部，盒盖20的中部设置有通孔21，通孔21为矩形通孔，通孔21用于安装制冷制热组件30。盒盖20也由低导热系数材料制成，在制热模式下，低导热系数材质的盒盖20可减小半导体制冷片产生热量的散失，提高制热效率。

如图2所示，制冷制热组件30嵌入于通孔21内，制冷制热组件30包括从上至下依次设置的第一石墨烯导热片31、第一半导体制冷片32、第二石墨烯导热片33和第二半导体制冷片34，第一半导体制冷片32的上表面与第一石墨烯导热片31接触，第二半导体制冷片34的上表面通过第二石墨烯导热片33与第一半导体制冷片32的下表面接触。在制冷模式下，第一半导体制冷片32和第二半导体制冷片34的上表面为制冷面，第一半导体制冷片32和第二半导体制冷片34的下表面为发热面。在制冷模式下，第一石墨烯导热片31可将杯子散发的热量传递给第一半导体制冷片32，再由第二石墨烯导热片33将第一半导体制冷片32产生的热量传递给第二半导体制冷片34。在制热模式下，第一半导体制冷片32和第二半导体制冷片34的上表面为发热面，第一半导体制冷片32和第二半导体制冷片34的下表面为制冷面。在制热模式下，第二石墨烯导热片33可将第二半导体制冷片34产生的热量传递给第一半导体制冷片32，再由第一石墨烯导热片31将第一半导体制冷片32产生的热量传递给杯子。相较于传统的金属导热片，相同散热面积下，石墨烯导热片比金属到热片导热效率提高3倍以上，只需很小体积的石墨烯导热片便可将大部分热量吸收并传递出去，有效减小杯垫的体积。进一步地，为了保证在制冷模式下，第一半导体制冷片32产生的热量能被第二半导体制冷片34的制冷面尽可能多的吸收，第一半导体制冷片32的功率小于第二半导体制冷片34的功率，因此，通过将两个不同功率的半导体制冷片叠加在一起，有效提高制冷效率。

如图2所示，散热组件40设置于盒体10内，散热组件40包括开关(未示出)，以及从上至下依次设置于盒体10内的散热片41和至少一个风扇42，散热片41呈矩形片状结构，散热片41的上表面与第二半导体制冷片34的下表面接触，散热片41的下表面设置有散热格珊，散热片41的材质为石墨，优选高密度石墨，通过使用导热系数高的散热片41与风扇42配合，可将第二半导体制冷片34散热的大部分热量散发出去，进一步提高杯垫的制冷效率。同时，石墨材质的散热片41导热系数较高，只需很小体积的散热片41便可完成散热，进一步减小杯垫的体积。散热片41上设置有穿线孔，穿线孔用于串设导线，以使开关通过导线分别两个半导体制冷片电连接。本实施例中风扇42的数量为四个，但是风扇42的数量并不限定于此。由于石墨烯导热片和石墨材质的散热片41的导热系数很高，因此只需使用小功率的风扇42便可完成散热，因此风扇42的噪音较低。如图3所示，开关嵌入于盒体10的侧壁上，开关分别与第一半导体制冷片32、第二半导体制冷片34、风扇42电连接。开关通过导线与外部的独立电源连接，由电源为第一半导体制冷片32、第二半导体制冷片34、风扇42供电，开关设置有制热模式档和制冷模式档，使用时，通过切换开关的档位，可使杯垫实现制冷模式和制热模式的转换。

进一步地，在本发明的另一实施例中，散热组件40还包括温控器(未示出)，温控器与散热片41接触，开关通过温控器分别与第一半导体制冷片32、第二半导体制冷片34电连接。温控器用于实时检测散热片41的温度，当散热片41的温度超过预设温度时，温控器断开，此时，第一半导体制冷片32和第二半导体制冷片34停止工作，从而达到保护整个系统的目的。

工作原理：使用时将被子放置于盒盖20的上表面；当开关处于制冷档位时，第一半导体制冷片32和第二半导体制冷片34通电后开始工作，杯垫处于制冷模式，此时，第一半导体制冷片32和第二半导体制冷片34的上表面为制冷面，第一半导体制冷片32和第二半导体制冷片34的下表面为发热面。在制冷模式下，第一石墨烯导热片31可将杯子散发的热量传递给第一半导体制冷片32，再由第二石墨烯导热片33将第一半导体制冷片32产生的热量传递给第二半导体制冷片34，第二半导体制冷片34产生的热量最终通过散热片41与风扇42配合流出盒体10，通过第一半导体制冷片32对杯子持续制冷，可使杯子内的液体保持低温状态。当开关处于制热档位时，风扇42停止工作，第一半导体制冷片32和第二半导体制冷片34的电极切换，此时杯垫处于制热模式，第一半导体制冷片32和第二半导体制冷片34的上表面为发热面，第一半导体制冷片32和第二半导体制冷片34的下表面为制冷面。在制热模式下，第二石墨烯导热片33可将第二半导体制冷片34产生热量传递给第一半导体制冷片32，再由第一石墨烯导热片31将第一半导体制冷片32产生的热量传递给杯子，通过第一半导体制冷片32对杯子进行持续加热，可使杯子内的液体保持恒定的温度。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种低功耗高效率制冷制热杯垫，所述低功耗高效率制冷制热杯垫包括盒体、扣合于所述盒体上部的盒盖，所述盒盖上设置有通孔，其特征在于，所述低功耗高效率制冷制热杯垫还包括嵌入于所述通孔内的制冷制热组件和设置于所述盒体内的散热组件，所述制冷制热组件包括从上至下依次设置的第一石墨烯导热片、第一半导体制冷片、第二石墨烯导热片和第二半导体制冷片，所述第一半导体制冷片的上表面与所述第一石墨烯导热片接触，所述第二半导体制冷片的上表面通过所述第二石墨烯导热片与所述第一半导体制冷片的下表面接触。

2.根据权利要求1所述的低功耗高效率制冷制热杯垫，其特征在于，所述散热组件包括开关，以及从上至下依次设置于所述盒体内的散热片和至少一个风扇，所述散热片的上表面与所述第二半导体制冷片的下表面接触，所述散热片的下表面设置有散热格珊，所述开关嵌入于所述盒体的侧壁上，所述开关分别与第一半导体制冷片、第二半导体制冷片、风扇电连接。

3.根据权利要求2所述的低功耗高效率制冷制热杯垫，其特征在于，所述散热组件还包括温控器，所述温控器与所述散热片接触，所述开关通过所述温控器分别与第一半导体制冷片、第二半导体制冷片电连接。

4.根据权利要求1、2或3所述的低功耗高效率制冷制热杯垫，其特征在于，所述第一半导体制冷片的功率小于所述第二半导体制冷片的功率。

5.根据权利要求2或3所述的低功耗高效率制冷制热杯垫，其特征在于，所述散热片的材质为石墨。

6.根据权利要求5所述的低功耗高效率制冷制热杯垫，其特征在于，所述盒体的侧壁上设置有多个通风孔。

7.根据权利要求6所述的低功耗高效率制冷制热杯垫，其特征在于，所述盒体和所述盒盖均由低导热系数材料制成。

8.根据权利要求7所述的低功耗高效率制冷制热杯垫，其特征在于，所述通孔设置于所述盒盖的中部，所述通孔为矩形通孔。