CN209474308U

CN209474308U - 一种基于温差发电的保温杯

Info

Publication number: CN209474308U
Application number: CN201822085555.7U
Authority: CN
Inventors: 王超; 徐世福; 蒋亚南; 程子川
Original assignee: Beijing New Building Material Group Co Ltd
Current assignee: Beijing New Building Material Group Co Ltd; College of Science and Technology of Ningbo University
Priority date: 2018-12-12
Filing date: 2018-12-12
Publication date: 2019-10-11
Anticipated expiration: 2028-12-12

Abstract

本实用新型公开了一种基于温差发电的保温杯，包括了杯盖(1)、杯身组件(2)和底座组件(3)。在寒冷冬季，人们经常喝热水，在刚倒出的热水中含有大量热能，本实用新型利用温差发电元件(2‑2)将这些大量热能转换为所需的电，能够作为手机等电子设备的移动电源；方便携带且保温杯内利用温度传感器(2‑4)监测水温，通过LED灯(2‑8)提醒用户保温杯内水温是否低于设定值。

Description

一种基于温差发电的保温杯

技术领域

本实用新型涉及一种保温杯，特别涉及一种基于温差发电的保温杯。

背景技术

温差发电利用高温物体和低温物体的温度差所产生的热量流转换成电，可参考塞贝克效益。温差发电作为一种环保发电的新型能源技术，具有很大前景，对解决资源缺少及环境问题等都有重大意义。

在寒冷冬季，人们经常喝热水，在刚倒出的热水中含有大量热能，但大量热能基本丧失在空气中，如果将这些大量热能合理利用转换为所需的电，可解决手机外出应急充电问题。

专利号为CN 102273877 A的中国发明公开了一种温差发电杯，包括温差发电装置，其中，还包括吸热杯、散热器，所述温差发电装置为管状，吸热杯置于温差发电装置中，温差发电装置与吸热杯的外壁紧贴，散热器套在温差发电装置的外壁上。该发明温差发电杯结构简单，可通过杯内倒入热水，杯子内外温差进行发电，可直观体现出热能转换为电能的过程，使学生对热能转与电能的转换有更好的理解。但该发明不方便外出携带。

专利号为CN 202005376 U的中国实用新型公开了一种温差发电水杯。它将水杯的内胆外侧与温差发电材料的一面热接触，温差发电材料的另一面与散热外壳热接触，温差发电材料因两面的温差而发电。温差发电材料的输出端通过二极管和开关与可充电电池以及输出插口等电路相并联，从输出插口通过通用USB数据线，为手机、MP4等随身携带小电器供电。解决了公知的水杯在使用过程中，水的热能没被利用的缺陷。它可使水杯内热水的热能转化成电能，绿色发电，也解决了旅行时随身携带的手机等小电器无法及时充电的难题。该实用新型用于在各种水杯的基础上，生产饮水和温差发电两用的水杯。但该实用新型为敞口杯，大部分热能从敞口处逃离到空气中去，热能利用率不高。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述问题，设计了一种基于温差发电的保温杯。

实现上述目的本实用新型的技术方案为：一种基于温差发电的保温杯，包括杯盖、杯身组件和底座组件；

所述杯盖为一端空心的圆柱体，其特征在于在杯盖空心端内有杯盖螺纹；

所述杯身组件包括盛水内杯、温差发电元件、温差发电连接线、温度传感器、传感器连接线、控制板、杯套、LED灯、LED灯连接线；

所述盛水内杯为一端空心的圆柱体，靠近空心顶端处内杯螺纹，底部倒圆角，能够便于盛水内杯安装在杯套中；

所述温差发电元件为中空圆柱体，所述温差发电元件的表面开有六个均匀分布的矩形孔；所述温差发电元件与控制板通过温差发电连接线相连接；所述温度传感器为圆状薄片；所述温度传感器与控制板通过传感器连接线相连接；所述LED灯与控制板通过LED灯连接线相连接；所述控制板为矩形板，所述控制板包括USB接口；所述USB接口与控制板相连接；

所述杯套为一端空心的圆柱体，所述杯套内底部有一圆形槽；所述圆形槽底部中心位置有一连接线通孔，一边开有一条连接线安放槽；所述杯套下端底部开有一控制板固定槽、一USB接口固定槽、一连接线固定槽和一LED 灯固定槽；

所述温度传感器位于圆形槽内；所述传感器连接线通过连接线通孔将温度传感器与控制板相连接；所述温差发电连接线位于连接线安放槽内，穿过连接线通孔将温差发电元件与控制板相连接；所述LED灯位于LED灯固定槽中；所述LED灯连接线位于连接线固定槽中，将LED灯与控制板相连接；所述控制板位于控制板固定槽中；所述USB接口位于USB接口固定槽中；

所述底座组件包括隔离片、圆柱状蓄电池、蓄电池连接线、底座；所述隔离片为圆柱状薄片，中间部位开有一隔挡槽，将控制板与圆柱状蓄电池相隔离；所述隔挡槽中心位置开有一连接通孔；所述底座开有一阶梯槽；所述圆柱状蓄电池与控制板通过蓄电池连接线相连接；所述蓄电池连接线穿过连接通孔将圆柱状蓄电池与控制板相连接；所述圆柱状蓄电池位于底座的阶梯槽下阶梯中；所述隔离片位于底座的阶梯槽上阶梯中；

所述杯盖与盛水内杯相连接；所述盛水内杯位于杯套中间；所述温差发电元件内壁紧贴盛水内杯外壁，外壁紧贴杯套内壁；所述温差发电元件与盛水内杯、杯套相连接；所述杯套与底座相连接。

所述杯盖上端边缘呈圆弧形，防止杯盖碰撞产生严重变形及破损。

所述杯盖与盛水内杯的连接方式为杯盖螺纹与内杯螺纹相配合。

所述温差发电连接线、传感器连接线、LED灯连接线与蓄电池连接线将温差发电元件、温度传感器、LED灯、圆柱状蓄电池与控制板相连接方式为锡焊焊接；所述杯套与底座的连接方式为粘合。

所述温度传感器位于杯套内部底一圆形槽内，所述温度传感器紧贴盛水内杯下端，所述温度传感器检测盛水内杯中水温，当低于设定值时，所述LED 灯会出微光，能够提醒用户盛水内杯中水温过低；所述温度传感器、控制板、 LED灯均能够在市面上购买。

所述盛水内杯外壁表面为一层保温涂料层。

所述保温杯杯套为铝合金材料，作为温差发电元件的散热材料；此处温差发电原理为公知技术，本文中不做详细叙述。

本实用新型是一种基于温差发电的保温杯，一方面携带方便，且热能转化电能效率高；另一方面能够作为手机等电子设备的移动电源，通过LED灯能够提醒用户保温杯水温是否低于设定值。

综上所述，所述保温杯利用温差发电原理，解决外出电子设备充电问题；利用温度传感器监测水温，通过LED灯提醒用户保温杯内水温是否低于设定值。

附图说明

图1是本实用新型所述保温杯的立体图；

图2是本实用新型所述杯盖的立体图；

图3是本实用新型所述盛水内杯的立体图；

图4是本实用新型所述保温杯的电子元件连接图；

图5是本实用新型所述杯身内部的示意图；

图6是本实用新型所述杯身底部的示意图；

图7是本实用新型所述底座的立体图；

图8是本实用新型所述盛水内杯隔离片的立体图。

图中，1、杯盖；2、杯身组件；3、底座组件；

1-1、杯盖螺纹；

2-1、盛水内杯；2-2、温差发电元件；2-3、温差发电连接线；2-4、温度传感器；2-5、传感器连接线；2-6、控制板；2-7、杯套；2-8、LED灯； 2-9、LED灯连接线；2-1-1、内杯螺纹；2-2-1、矩形孔；2-6-1、USB接口； 2-7-1、圆形槽；2-7-2、连接线安放槽；2-7-3、连接线通孔；2-7-4、控制板固定槽；2-7-5、USB接口固定槽；2-7-6、LED灯固定槽；2-7-7、连接线固定槽；

3-1、隔离片；3-2、圆柱状蓄电池；3-3、蓄电池连接线；3-4、底座； 3-1-1、隔挡槽；3-1-2、连接通孔；3-4-1、阶梯槽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行具体描述，如图1所示，一种基于温差发电的保温杯，其特征在于包括杯盖1、杯身组件2和底座组件3；

如图2所示，所述杯盖1为一端空心的圆柱体，其特征在于在杯盖1空心端内有杯盖螺纹1-1；

如图3、图4、图5和图6所示：

所述杯身组件2包括盛水内杯2-1、温差发电元件2-2、温差发电连接线 2-3、温度传感器2-4、传感器连接线2-5、控制板2-6、杯套2-7、LED灯2-8、 LED灯连接线2-9；

所述盛水内杯2-1为一端空心的圆柱体，靠近空心顶端处内杯螺纹2-1-1，底部倒圆角，能够便于盛水内杯2-1安装在杯套2-7中；

所述温差发电元件2-2为中空圆柱体，所述温差发电元件2-2的表面开有六个均匀分布的矩形孔2-2-1；所述温差发电元件2-2与控制板2-6通过温差发电连接线2-3相连接；所述温度传感器2-4为圆状薄片；所述温度传感器 2-4与控制板2-6通过传感器连接线2-5相连接；所述LED灯2-8与控制板 2-6通过LED灯连接线2-9相连接；所述控制板2-6为矩形板，所述控制板2-6包括USB接口2-6-1；所述USB接口2-6-1与控制板2-6相连接；

所述杯套2-7为一端空心的圆柱体，所述杯套2-7内底部有一圆形槽 2-7-1；所述圆形槽2-7-1底部中心位置有一连接线通孔2-7-3，一边开有一条连接线安放槽2-7-2；所述杯套2-7底部开有一控制板固定槽2-7-4、一USB 接口固定槽2-7-5、一连接线固定槽2-7-7和一LED灯固定槽2-7-6；

所述温度传感器2-4位于圆形槽2-7-1内；所述传感器连接线2-5通过连接线通孔2-7-3将温度传感器2-4与控制板2-6相连接；所述温差发电连接线 2-3位于连接线安放槽2-7-2内，穿过连接线通孔2-7-3将温差发电元件2-2 与控制板2-6相连接；所述LED灯2-8位于LED灯固定槽2-7-6中；所述LED 灯连接线2-9位于连接线固定槽2-7-7中，将LED灯2-8与控制板2-6相连接；所述控制板位于控制板固定槽2-7-4中；所述USB接口2-6-1位于USB接口固定槽2-7-5中；

如图4、图7和图8所示，所述底座组件3包括隔离片3-1、圆柱状蓄电池3-2、蓄电池连接线3-3、底座3-4；所述隔离片3-1为圆柱状薄片，中间部位开有一隔挡槽3-1-1，将控制板2-6与圆柱状蓄电池3-2相隔离；所述隔挡槽3-1-1中心位置开有一连接通孔3-1-2；所述底座3-4开有一阶梯槽3-4-1；所述圆柱状蓄电池3-2与控制板2-6通过蓄电池连接线3-3相连接；所述蓄电池连接线3-3穿过连接通孔3-1-2将圆柱状蓄电池3-2与控制板2-6相连接；所述圆柱状蓄电池3-2位于底座3-4的阶梯槽3-4-1下阶梯中；所述隔离片3-1 位于底座3-4的阶梯槽3-4-1上阶梯中；

如图1和图4所示，所述杯盖1与盛水内杯2-1相连接；所述盛水内杯 2-1位于杯套2-7中间；所述温差发电元件2-2内壁紧贴盛水内杯2-1外壁，外壁紧贴杯套2-7内壁；所述温差发电元件2-2与盛水内杯2-1、杯套2-7相连接；所述杯套2-7与底座3-4相连接。

如图2所示，所述杯盖1上端边缘呈圆弧形，防止杯盖1碰撞产生严重变形及破损。

如图2和图3所示，所述杯盖1与盛水内杯2-1的连接方式为杯盖螺纹 1-1与内杯螺纹2-1-1相配合。

如图4、图5和图7所示，所述温差发电连接线2-3、传感器连接线2-5、LED灯连接线2-9与蓄电池连接线3-3将温差发电元件2-2、温度传感器2-4、 LED灯2-8、圆柱状蓄电池3-2与控制板2-6相连接方式为锡焊焊接；所述杯套2-7与底座3-4的连接方式为粘合。

如图3、图4和图5所示，所述温度传感器2-4位于杯套2-7内部底一圆形槽2-7-1内，所述温度传感器2-4紧贴盛水内杯2-1下端，所述温度传感器 2-4检测盛水内杯2-1中水温，当低于设定值时，所述LED灯2-8会出微光，能够提醒用户盛水内杯2-1中水温过低；所述温度传感器2-4、控制板2-6、 LED灯2-8均能够在市面上购买。

如图3所示，所述盛水内杯2-1外壁表面为一层保温涂料层。

如图4、图5和图6所示，所述保温杯杯套2-7为铝合金材料，作为温差发电元件2-2的散热材料；此处温差发电原理为公知技术，本文中不做详细叙述。

综上所述，所述保温杯利用温差发电元件2-2发电原理，解决外出电子设备充电问题；利用温度传感器2-4监测水温，通过LED灯2-8提醒用户保温杯内水温是否低于设定值。

上述技术方案仅体现了本实用新型技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理，属于本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种基于温差发电的保温杯，其特征在于包括杯盖(1)、杯身组件(2)和底座组件(3)；

所述杯盖(1)为一端空心的圆柱体，其特征在于在杯盖(1)空心端内有杯盖螺纹(1-1)；

所述杯身组件(2)包括盛水内杯(2-1)、温差发电元件(2-2)、温差发电连接线(2-3)、温度传感器(2-4)、传感器连接线(2-5)、控制板(2-6)、杯套(2-7)、LED灯(2-8)、LED灯连接线(2-9)；

所述盛水内杯(2-1)为一端空心的圆柱体，靠近空心顶端处有内杯螺纹(2-1-1)，底部倒圆角，能够便于盛水内杯(2-1)安装在杯套(2-7)中；

所述温差发电元件(2-2)为中空圆柱体，所述温差发电元件(2-2)的表面开有六个均匀分布的矩形孔(2-2-1)；所述温差发电元件(2-2)与控制板(2-6)通过温差发电连接线(2-3)相连接；所述温度传感器(2-4)为圆状薄片；所述温度传感器(2-4)与控制板(2-6)通过传感器连接线(2-5)相连接；所述LED灯(2-8)与控制板(2-6)通过LED灯连接线(2-9)相连接；所述控制板(2-6)为矩形板，所述控制板(2-6)包括USB接口(2-6-1)；所述USB接口(2-6-1)与控制板(2-6)相连接；

所述杯套(2-7)为一端空心的圆柱体，所述杯套(2-7)内底部有一圆形槽(2-7-1)；所述圆形槽(2-7-1)底部中心位置有一连接线通孔(2-7-3)，一边开有一条连接线安放槽(2-7-2)；所述杯套(2-7)下端底部开有一控制板固定槽(2-7-4)、一USB接口固定槽(2-7-5)、一连接线固定槽(2-7-7)和一LED灯固定槽(2-7-6)；

所述温度传感器(2-4)位于圆形槽(2-7-1)内；所述传感器连接线(2-5)通过连接线通孔(2-7-3)将温度传感器(2-4)与控制板(2-6)相连接；所述温差发电连接线(2-3)位于连接线安放槽(2-7-2)内，穿过连接线通孔(2-7-3)将温差发电元件(2-2)与控制板(2-6)相连接；所述LED灯(2-8)位于LED灯固定槽(2-7-6)中；所述LED灯连接线(2-9)位于连接线固定槽(2-7-7)中，将LED灯(2-8)与控制板(2-6)相连接；所述控制板位于控制板固定槽(2-7-4)中；所述USB接口(2-6-1)位于USB接口固定槽(2-7-5)中；

所述底座组件(3)包括隔离片(3-1)、圆柱状蓄电池(3-2)、蓄电池连接线(3-3)、底座(3-4)；所述隔离片(3-1)为圆柱状薄片，中间部位开有一隔挡槽(3-1-1)，将控制板(2-6)与圆柱状蓄电池(3-2)相隔离；所述隔挡槽(3-1-1)中心位置开有一连接通孔(3-1-2)；所述底座(3-4)开有一阶梯槽(3-4-1)；所述圆柱状蓄电池(3-2)与控制板(2-6)通过蓄电池连接线(3-3)相连接；所述蓄电池连接线(3-3)穿过连接通孔(3-1-2)将圆柱状蓄电池(3-2)与控制板(2-6)相连接；所述圆柱状蓄电池(3-2)位于底座(3-4)的阶梯槽(3-4-1)下阶梯中；所述隔离片(3-1)位于底座(3-4)的阶梯槽(3-4-1)上阶梯中；

所述杯盖(1)与盛水内杯(2-1)相连接；所述盛水内杯(2-1)位于杯套(2-7)中间；所述温差发电元件(2-2)内壁紧贴盛水内杯(2-1)外壁，外壁紧贴杯套(2-7)内壁；所述温差发电元件(2-2)与盛水内杯(2-1)、杯套(2-7)相连接；所述杯套(2-7)与底座(3-4)相连接。

2.根据权利要求1所述的保温杯，其特征在于：所述杯盖(1)上端边缘呈圆弧形，防止杯盖(1)碰撞导致严重变形及破损。

3.根据权利要求1所述的保温杯，其特征在于：所述杯盖(1)与盛水内杯(2-1)的连接方式为杯盖螺纹(1-1)与内杯螺纹(2-1-1)相配合。

4.根据权利要求1所述的保温杯，其特征在于：所述温差发电连接线(2-3)、传感器连接线(2-5)、LED灯连接线(2-9)与蓄电池连接线(3-3)将温差发电元件(2-2)、温度传感器(2-4)、LED灯(2-8)、圆柱状蓄电池(3-2)与控制板(2-6)相连接方式为锡焊焊接；所述杯套(2-7)与底座(3-4)的连接方式为粘合。

5.根据权利要求1所述的保温杯，其特征在于：所述温度传感器(2-4)位于杯套(2-7)内部底一圆形槽(2-7-1)内，所述温度传感器(2-4)紧贴盛水内杯(2-1)下端，所述温度传感器(2-4)检测盛水内杯(2-1)中水温，当低于设定值时，所述LED灯(2-8)会出微光，能够提醒用户盛水内杯(2-1)中水温过低；所述温度传感器(2-4)、控制板(2-6)、LED灯(2-8)均能够在市面上购买。

6.根据权利要求1所述的保温杯，其特征在于：所述盛水内杯(2-1)外壁表面为一层保温涂料层。

7.根据权利要求1所述的保温杯，其特征在于：所述保温杯杯套(2-7)为铝合金材料，作为温差发电元件(2-2)的散热材料；本文中温差发电原理为公知技术，在此不做详细叙述。