CN205214872U - 一种节能温控水杯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能温控水杯，包括杯体与温控底座，杯体底部与温控底座活动连接，杯体设置有杯盖，所述温控底座内设置温控装置，温控装置连接电源插头，温控装置包括由单片机控制的可转动的半导体转子与储热转子，半导体转子与杯体底部通过导热体连接；单片机由控制面板进行操作。该节能温控水杯，利用单片机控制半导体转子进行发热、降温，同时储热转子进行蓄热与蓄冷，根据需要进行热量的双向传送，实现对水杯进行温度精确的加热与降温，而且蓄电池可以保证在没有外接电源时仍可使用。本实用新型的节能温控水杯，有利于充分利用能源，方便水杯的使用。

Description

一种节能温控水杯

技术领域

本实用新型属于生活节能产品，尤其是涉及一种可实现水杯精确加热与降温的节能温控水杯。

背景技术

日常所见到的水杯都是不能加热、不能降温的水杯，或者是只能上升或下降到相同的某一温度的水杯，又或是只能实现单向的加热或降温的，而且需要连接外接电源。而这些水杯或设备，功能较单一，使用不便，使用过程中的能源浪费较大，不利于环保。

发明内容

为了克服上述的现有水杯及其加热、降温设备的不足，本实用新型旨在提供一种集加热、降温功能于一体的，可实现精确温度控制且有利于节能环保的水杯。

本实用新型的节能温控水杯，采用的技术方案是：

节能温控水杯，包括杯体与温控底座，杯体底部与温控底座活动连接，杯体设置有杯盖，所述温控底座内设置温控装置，温控装置连接电源插头，温控装置包括由单片机控制的可转动的半导体转子与储热转子，半导体转子与杯体底部通过导热体连接。

根据上述的节能温控水杯，杯体的杯壁为真空腔，真空腔上部设置有至少两个排气孔以及控制排气孔开关的继电器，底部设置温度感应器、第一导热体与第二导热体，第一导热体固定到杯底，第二导热体通过弹簧与第一导热体底部连接，第二导热体沿绝缘隔热体上下滑动，第二导热体中心处设置有竖直的穿孔。

温控底座侧壁设置有电连接的电源开关、控制面板与显示屏，控制面板电控制单片机。

上述的温控装置包括第三导热体、第四导热体与第五导热体，第三导热体内部设置与穿孔配合的第二穿孔，第四导热体与第五导热体之间设置若干半导体转子，第五导热体底端设置若干与半导体转子相配合的储热转子，所述半导体转子与储热转子均可转动。

进一步的，所述半导体转子两端部分别为热端陶瓷片与冷端陶瓷片；半导体转子是由若干组N型半导体与P型半导体电连接而成；储热转子两端分别为蓄冷端与蓄热端；N型半导体与P型半导体之间、蓄冷端与蓄热端之间均由绝缘隔热板隔开。

更进一步的，半导体转子之间由第一齿轮组啮合，第一齿轮组由第一电机驱动；储热转子之间由第二齿轮组啮合，第二齿轮组由第二电机驱动；所述第一齿轮组与第二齿轮组：相邻齿轮之间均由弹性带连接；距离最远的半导体转子与储热转子之间由伸缩连杆转动连接，伸缩连杆中点固定到第三电机，伸缩连杆带动半导体转子与储热转子沿导轨滑动。

根据上述的节能温控水杯，温控底座底部还设置有蓄电池。

通电时，半导体转子热端发热、冷端发冷，不同端与杯体底部通过导热体接触后可以对水进行加热或降温，则另一端会通过导热体与储热转子接通，储热转子蓄热端进行蓄热或者蓄冷端进行蓄冷。

断电后，单片机控制电机驱动伸缩连杆，从而带动半导体转子与储热转子进行上下换位，则之前已进行蓄热或蓄冷的储热转子，其蓄热端或蓄冷端通过导热体与杯体底部接触，能实现对水杯内的水适度升温或降温。

可见，采用以上技术方案的本实用新型的节能温控水杯，具有以下有益效果：可根据需要对水杯内的水进行精确升温或降温，同时将半导体能量回收储存后循环利用，有利于节能环保。

附图说明

图1为本实用新型的节能温控水杯整体图；

图2为本实用新型的节能温控水杯杯体的纵截面结构示意图；

图3为本实用新型的节能温控水杯的温控底座结构示意图；

图4为本实用新型的节能温控水杯的半导体转子与储热转子的配合方式示意图；

图5为本实用新型的节能温控水杯的温控装置的结构放大示意图；

图6为本实用新型的节能温控水杯的齿轮组局部放大示意图；

图7为本实用新型的节能温控水杯的电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的节能温控水杯的技术原理与工作方法进行详细说明。

如图1所示，节能温控水杯，包括杯体1与温控底座2，杯体1设置有杯盖10，温控底座2侧壁设置有电连接的电源插头6、电源开关5、控制面板4与显示屏3，杯体1还设置有至少2个排气孔11。

如图2所示，杯体1的杯壁为真空腔12，排气孔11的开关由继电器110控制，杯体1底部设置温度感应器14、第一导热体131与第二导热体132，第一导热体131与杯底接触，第二导热体132通过弹簧15与第一导热体131底部连接，第二导热体132沿绝缘隔热体16上下滑动，第二导热体132中心处设置有竖直的第一穿孔171；温控底座2底部设置与第二导热体132相配合的第三导热体133。

如图3所示，温控底座2内为温控装置，温控装置包括第三导热体133、第四导热体211与第五导热体212，第四导热体211与第三导热体133连通，第三导热体133内部设置与穿孔171配合的第二穿孔172，第四导热体211与第五导热体212周围由绝缘隔热体包裹；第四导热体211与第五导热体212之间设置若干半导体转子38，第五导热体212底端设置若干与半导体转子22相配合的储热转子23，所述半导体转子22与储热转子23均可转动；半导体转子22与储热转子23还可沿导轨24滑动；温控底座2底部设置单片机25、蓄电池26。

如图4所示，半导体转子22两端部分别为热端陶瓷片221与冷端陶瓷片222；半导体转子22是由若干组N型半导体223与P型半导体224电连接而成，N型半导体223与P型半导体224之间由第一绝缘隔热板220隔开；储热转子23两端分别为蓄冷端231与蓄热端232，蓄冷端231与蓄热端232之间由第二绝缘隔热板230隔开。

如图5所示，半导体转子22之间由第一齿轮组225啮合，第一齿轮组225由第一电机226驱动；储热转子23之间由第二齿轮组235啮合，第二齿轮组235由第二电机236驱动；距离最远的半导体转子22与储热转子23之间由伸缩连杆213转动连接，伸缩连杆213中点固定到第三电机216，伸缩连杆213带动半导体转子22与储热转子23沿导轨24滑动。

如图6所示，第一齿轮组225与第二齿轮组235的齿轮轴外套有轴套27，相邻两个轴套之间由弹性带28连接。

如图7所示，节能温控水杯的电路示意图，电源插头6、电源开关5与半导体转子22串联，蓄电池26与单片机25串联，单片机25控制电机，电机控制半导体转子的转动及其与储热转子的换位。

前述热端陶瓷片221与冷端陶瓷片222的陶瓷片可以为滑石瓷；储热转子23的蓄热端232为高温相变蓄热材料，具体可以为高温熔化盐类或混合盐类或金属及合金等，蓄冷端231的蓄冷材料为蓄冷剂，具体可以为聚乙烯醇-硼砂高效蓄冷剂。

显示屏3、温度传感器14均与单片机电连接，控制面板4控制单片机工作，单片机还控制继电器110的工作。

所述控制面板4包括：沸腾加热按钮、加热按钮、降温按钮、温度十位加减钮、温度个位加减钮，以精确控制目标温度。

下面说明该节能温控水杯的三种工作状态。

1、直接加热或降温：

将保温水杯装满水，拧紧杯盖10，此时排气孔11处于关闭状态，接通电源后，将杯体1置于温控底座2上，此时弹簧15被压缩（第一穿孔171与第二穿孔172便于弹簧周围的空气排出，使弹簧易于压缩），第一导热体131、第二导热体132与第三导热体133互相接通，水杯的电路和传热路径便与温控装置接通。

打开电源开关5，这时单片机25控制继电器110，打开排气孔11，同时温度感应器14将水温实时显示于显示屏3上，通过控制面板设置目标温度，设置完成后，温控装置开始进行准备工作：加热时即单片机判断半导体转子22与储热转子23的位置与状态并通过第一电机226与第二电机236分别进行调整，以使半导体转子22的热端陶瓷片221或冷端陶瓷片222与第四导热体211接触，此后，热端陶瓷片221发热或冷端陶瓷片222发冷，使热量从杯底经第四导热体211、第三导热体133、第二导热体132、第一导热体131传到杯底或反向从杯底传向半导体转子。

上述过程中，单片机25控制储热转子23的蓄冷端231或者蓄热端232通过第五导热体212分别与半导体转子22的冷端陶瓷片222或热端陶瓷片221接通进行蓄冷或蓄热。

2、沸腾后降温：

按照上述步骤，先将水杯内的水加热至沸腾，再由单片机25控制半导体转子22旋转180度，使其冷端陶瓷片222通过第一至四导热体与杯底接通进行降温，同时，单片机25控制储热转子也旋转180度，使蓄热端232通过第五导热体与热端陶瓷片221接通进行蓄热。

3、断电后升温或降温：

当没有接通电源时，单片机25由蓄电池26供电，通过第三电机216带动伸缩连杆213转动，从而驱动半导体转子22与储热转子23沿导轨24滑动，直至两者上下换位。此时，若需要加热升温，则单片机25控制储热转子23转动，使蓄热端232通过第四、三、二、一导热体将热量传递给杯底进行加热升温，降温则是相反。

综上，本实用新型的节能温控水杯，既可实现水杯的精确加热、降温，又充分利用了能量，有利于节能环保，还使得水杯的使用更加方便，提高了生活质量。

Claims (8)

1.一种节能温控水杯，包括杯体（1）与温控底座（2），杯体（1）底部与温控底座（2）活动连接，杯体（1）设置有杯盖（10），所述温控底座（2）内设置温控装置，温控装置连接电源插头（6），其特征在于：温控装置包括由单片机（25）控制的可转动的半导体转子（22）与储热转子（23），温控装置与杯体（1）底部通过导热体连接。

2.根据权利要求1所述的节能温控水杯，其特征在于：所述杯体（1）的杯壁为真空腔（12），真空腔（12）上部设置有至少两个排气孔（11）以及控制排气孔（11）开关的继电器（110），杯体（1）底部设置温度感应器（14）、第一导热体（131）与第二导热体（132），第一导热体（131）固定到杯底，第二导热体（132）通过弹簧（15）与第一导热体（131）底部连接，第二导热体（132）沿绝缘隔热体（16）上下滑动，第二导热体（132）中心处设置有竖直的第一穿孔（171）。

3.根据权利要求1所述的节能温控水杯，其特征在于：所述温控底座（2）侧壁设置有电连接的电源开关（5）、控制面板（4）与显示屏（3），控制面板（4）电控制单片机（25）。

4.根据权利要求1所述的节能温控水杯，其特征在于：所述温控装置包括第三导热体（133）、第四导热体（211）与第五导热体（212），第三导热体（133）内部设置与穿孔（171）配合的第二穿孔（172），第四导热体（211）与第五导热体（212）之间设置若干半导体转子（23），第五导热体（212）底端设置若干与半导体转子（22）相配合的储热转子（23），所述半导体转子（22）与储热转子（23）均可转动。

5.根据权利要求4所述的节能温控水杯，其特征在于：所述半导体转子（22）两端部分别为热端陶瓷片（221）与冷端陶瓷片（222），N型半导体223与P型半导体224之间由第一绝缘隔热板（220）隔开；半导体转子（22）是由若干组N型半导体与P型半导体电连接而成，蓄冷端（231）与蓄热端（232）之间由第二绝缘隔热板（230）隔开。

6.根据权利要求4所述的节能温控水杯，其特征在于：所述储热转子（23）两端分别为蓄冷端（231）与蓄热端（232）。

7.根据权利要求4所述的节能温控水杯，其特征在于：半导体转子（22）之间由第一齿轮组（225）啮合，第一齿轮组（225）由第一电机（226）驱动；储热转子（23）之间由第二齿轮组（235）啮合，第二齿轮组（235）由第二电机（236）驱动；所述第一齿轮组（225）与第二齿轮组（235）：相邻齿轮之间均由弹性带连接；两个对角端的半导体转子（22）与储热转子（23）之间由伸缩连杆（213）转动连接，伸缩连杆（213）中点固定到第三电机（216），伸缩连杆（213）带动半导体转子（22）与储热转子（23）沿导轨（24）滑动。

8.根据权利要求1所述的节能温控水杯，其特征在于：温控底座（2）底部还设置有蓄电池（26），蓄电池（26）与温控装置电路连接。