CN209846789U - 一种基于温差发电器件发电及显示温度的水杯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于温差发电器件发电及显示温度的水杯，设杯盖和杯身，杯盖中设杯盖外壳、内衬、玻璃盖板、数码管显示屏、蓄电池、PCB板、下盖板及温度传感器，下盖板与内衬之间设有金属环；温度传感器采集水温在数码管显示屏显示。杯身的水杯外壳与内胆之间有保温泡沫，水杯外壳底与内胆底面之间设有温差发电器件和储热介质容器，温差发电器件热面为正极焊在内胆上，冷面为负极焊在所述容器与水杯外壳上；杯盖盖于杯身时，杯盖外壳与水杯外壳接触，金属环与内胆接触，且金属环连接PCB板正极，PCB板负极与杯盖外壳连接，使水杯内电路形成回路,温差发电器件发电向电路和蓄电池供电，温差发电器件输出不足时由蓄电池向电路供电。

Description

一种基于温差发电器件发电及显示温度的水杯

技术领域

本实用新型涉及一种基于温差发电器件发电及显示温度的水杯，具体地说是一种基于温差发电器件将倒入水杯中热水的热能转换成电能，供给设在杯中的温度传感器测温及在数码管显示屏上显示温度的水杯。

背景技术

一般温度在55℃以下的水或者饮料适合人们直接饮用，水温过高则会对人体口腔和食道造成烫伤。当人们用水杯喝水时，通常通过经验或者人体接触水杯外壁试温判断杯内水温是否适宜饮用，但是对于保温类水杯，水杯外壁的温度与杯内水的温度相差较大，使用者无法判断杯内温度是否适饮。因此，人们需要一种具有显示温度功能的水杯。

生活经验告诉我们，杯盖与杯身合上时，水杯内部液态水与水蒸气温度会逐渐趋于一致，测量水蒸气温度也可反应水温。目前现有的能测量水温的保温杯即利用了上述经验，将测温元件安装在杯盖上。但是这类水杯的测温多是通过外接电池或电源供电，水杯上会留有更换电池或充电接口，这种结构使得水杯在清洗的过程会有液体通过该接口渗透入水杯造成电路短路的隐患，同时频繁的更换电池或充电也会降低使用者的体验。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服上述现有技术存在的水杯上有外接接口及不便清洗的不足，而提供一种基于温差发电器件发电及显示温度的水杯，通过倒入水杯中的热水经过温差发电器件自发电、不留外接接口，可任意清洗，且能显示温度的水杯。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：提供一种基于温差发电器件发电及显示温度的水杯，包括杯盖、杯身、蓄电池、温度传感器、PCB板、数码管显示屏和温差发电器件，所述杯盖与杯身为分体结构；

所述杯盖设有杯盖外壳、内衬、玻璃盖板和下盖板，金属杯盖外壳内设有塑料材质的内衬，玻璃盖板盖在内衬顶部；玻璃盖板下依次设有数码管显示屏、蓄电池和PCB板、下盖板和温度传感器，所述数码管显示屏紧贴玻璃盖板内侧，数码管显示屏下安装蓄电池和PCB板，在蓄电池和PCB板下面设有下盖板，所述下盖板中间有一开口安装有所述温度传感器；下盖板与杯盖的内衬之间设有金属环，金属环通过导线与PCB板的正极连接，杯盖的内衬上部设有一通孔，PCB板的负极通过导线穿过杯盖内衬上所述的通孔与杯盖外壳相连；

所述杯身由金属的水杯外壳和金属的内胆构成，水杯外壳与内胆壁之间填充有保温泡沫，在水杯外壳与内胆封口处设有硅胶环；水杯外壳底部与内胆下底之间设有温差发电器件和储热介质容器，温差发电器件热端紧贴内胆下底面，冷端紧贴储热介质容器，储热介质容器底部紧贴水杯外壳底面；储热介质容器内装有相变储热介质；

所述杯盖盖于杯身时，杯盖外壳与水杯外壳接触，金属环与金属内胆接触，所述温差发电器件热端为正极通过导线焊接在内胆上，冷端为负极通过导线焊接在储热介质容器和水杯外壳内壁上，使带有PCB板与温差发电器件的电路形成回路。

所述的杯盖外壳、内衬及玻璃盖板之间通过树脂胶粘接密封。

所述的玻璃盖板为透明件用于使数码管显示屏的光透出并保护杯盖内PCB板、蓄电池和数码管显示屏。

所述的保温泡沫用于水杯保温及防止水杯外壳与内胆之间电性连接。

所述的硅胶环用于水杯外壳与内胆之间的密封和防止水杯外壳与内胆的电性连接。

所述的储热介质容器由上盖板与散热底座采用焊接或树脂胶或机械密封连接。

本实用新型中所述的温差发电器件在水杯刚倒入热水时输出足够电力供给电路并向蓄电池充电，热水降温到使温差发电器件输出电力不足时由蓄电池向电路供电。

本实用新型中所述的相变储热介质为六水氯化钙或低熔点石蜡类常温固液相变材料。

本实用新型中所述的温差发电器件的冷端紧贴储热介质容器，储热介质容器紧贴水杯外壳，使整个金属储热介质容器、金属水杯外壳都成为温差发电器件的散热器，这样大大增加了温差发电器件散热面积，达到强化散热的目的。同时本实用新型水杯安装了蓄电池，当热水倒入水杯中，温差发电器件能产生足够的功率向电路供电，驱动PCB板(印刷电路板)与温度传感器工作，并将富余的电量储存在蓄电池中；当水温下降到使温差发电器件产生的电量无法满足电路需求时，蓄电池则代替温差发电器件给电路供电。

本实用新型基于温差发电器件发电及显示温度的水杯与现有技术相比具有的优点是：

⑴、本实用新型的温差发电器件将水杯中的热水热能转换为电能为电路供电，温度传感器实时采集杯盖盖于杯身时杯盖内部的温度，由于水杯内部各位置温差较小，温度传感器采集杯盖处温度与杯中水温近似，从而达到间接采集水温的目的，采集的水温数值在数码管显示屏显示。

⑵、本实用新型利用温差发电器件发电供电路使用，用户使用过程中无需更换电池或外接电源充电，水杯无外部接口，方便清洗水杯。

⑶、本实用新型的水杯结构简单，制作成本低，使用寿命长，用户可根据数码管显示屏显示的温度选择合适饮用的时间，特别适合儿童和老人使用。

附图说明

图1为本实用新型基于温差发电器件发电及显示温度的水杯结构剖视示意图。

图2为本实用新型的水杯中储热介质容器的上盖板结构示意图。

图3为本实用新型的水杯中储热介质容器的散热底座结构示意图。

上述图中：1—蓄电池；2—温度传感器；3—PCB板；4—数码管显示屏；5—玻璃盖板；6—通孔；7—杯盖外壳；8—硅胶环；9—水杯外壳；10—内胆；11—温差发电器件；12—保温泡沫；13—内衬；14—金属环；15—下盖板；16—相变储热介质；17—储热介质容器；18—上盖板；19—散热底座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型基于温差发电器件发电用于及显示温度的水杯作进一步详细的描述，但本实用新型的实施不限于此。

实施例1：本实用新型提供一种基于温差发电器件发电及显示温度的水杯，其结构如图1所示，包括杯盖、杯身、蓄电池1、温度传感器2、PCB板3、数码管显示屏4和温差发电器件11，杯盖与杯身为分体结构。

所述杯盖设有杯盖外壳7、内衬13、玻璃盖板5和下盖板15，金属材质的杯盖外壳内设有塑料材质的内衬，玻璃盖板盖在内衬顶部，所述的玻璃盖板与内衬13以及杯盖外壳7之间通过树脂胶粘接密封，玻璃盖板为透明件可使数码管显示屏的光透出并保护杯盖内数码管显示屏、蓄电池和PCB板。所述的玻璃盖板下依次设有数码管显示屏4、蓄电池1和PCB板3、下盖板15和温度传感器2，即：所述数码管显示屏4紧贴玻璃盖板5内侧，数码管显示屏下面设有蓄电池1和PCB板3，蓄电池和PCB板下面设有下盖板，下盖板中间有一开口设有温度传感器2；下盖板15与杯盖的内衬13之间设有金属环14，金属环上焊有一导线与PCB板正极连接，杯盖的内衬上部设有一通孔6，PCB板负极通过导线穿过内衬上所述的通孔与杯盖外壳7相连。

所述的杯身由金属的水杯外壳9和金属的内胆10构成，水杯外壳与内胆上部封口处设有硅胶环8，所述的硅胶环用于水杯外壳与内胆之间密封及防止水杯外壳与内胆之间的电性连接；水杯外壳与内胆壁之间填充有保温泡沫12，保温泡沫用于水杯保温及防止水杯外壳与内胆之间电性连接；水杯外壳底与内胆底之间设有温差发电器件11和储热介质容器17，温差发电器件热端紧贴内胆底面，冷端紧贴储热介质容器，储热介质容器底面紧贴水杯外壳底面。参见图2、3，储热介质容器由上盖板18与散热底座19构成，本实施例中上盖板与散热底座采用焊接方式密封连接，储热介质容器内装有相变储热介质16。

当杯盖盖在杯身上时，杯盖外壳7与水杯外壳9接触，金属环14与金属材质的内胆10接触，温差发电器件11热端为正极通过导线焊接在内胆上，温差发电器件冷端为负极通过导线焊接在储热介质容器和水杯外壳内底上，使带有PCB板3与温差发电器件的电路形成回路。所述的温差发电器件在水杯刚倒入高温热水时可产生足够电力提供给电路并向蓄电池充电，热水降温到使温差发电器件输出电力不足时由蓄电池向电路供电。

本实施例中储热介质容器17内装有相变储热介质16选用六水氯化钙，在常温下六水氯化钙为固态，30℃时会逐渐熔融为液态，相比于不发生相变的液体导热材料，如水，同体积的六水氯化钙比水能吸收更多的热量，固态六水氯化钙在吸收热量后会逐渐融化，但整个融化过程温度变化很小，当六水氯化钙完全融化之后温度才会继续升高，因此六水氯化钙在较长的相变过程中可将温差发电器冷端维持在一个恒定的低温，为温差发电器件提供更好的散热条件，输出更多的电能。

实施例2：本实用新型提供一种基于温差发电器件发电及显示温度的水杯，其结构与实施例1基本相同，不同的只是本实施例中所述的储热介质容器17的上盖板18与散热底座19采用树脂胶密封连接；所述的相变储热介质16为低熔点石蜡类材料，石蜡为常温固液相变材料。在常温下低熔点石蜡为固态，30℃左右时会逐渐融化成液态，同体积的石蜡同样可以比不发生相变的液体导热材料吸收更多的热量，并将温差发电器冷端在较长时间内维持低温，为温差发电器件提供更好的散热条件，使之输出更高功率的电能。

本实用新型的水杯结构简单，使用方便，用户可以根据水杯显示温度的状态适时饮用杯中水或饮料。

Claims (6)

1.一种基于温差发电器件发电及显示温度的水杯，包括杯盖、杯身、蓄电池、温度传感器、PCB板、数码管显示屏和温差发电器件，所述杯盖与杯身为分体结构；其特征在于：

所述杯盖设有杯盖外壳、内衬、玻璃盖板和下盖板，金属杯盖外壳内设有塑料材质的内衬，玻璃盖板盖在内衬顶部；玻璃盖板下依次设有数码管显示屏、蓄电池和PCB板、下盖板和温度传感器，所述数码管显示屏紧贴玻璃盖板内侧，数码管显示屏下安装蓄电池和PCB板，在蓄电池和PCB板下面设有下盖板，所述下盖板中间有一开口安装有所述温度传感器；下盖板与杯盖的内衬之间设有金属环，金属环通过导线与PCB板的正极连接，杯盖的内衬上部设有一通孔，PCB板的负极通过导线穿过杯盖内衬上所述的通孔与杯盖外壳相连；

所述杯身由金属的水杯外壳和金属的内胆构成，水杯外壳与内胆壁之间填充有保温泡沫，在水杯外壳与内胆封口处设有硅胶环；水杯外壳底部与内胆下底之间设有温差发电器件和储热介质容器，温差发电器件热端紧贴内胆下底面，冷端紧贴储热介质容器，储热介质容器底部紧贴水杯外壳底面；储热介质容器内装有相变储热介质；

所述杯盖盖于杯身时，杯盖外壳与水杯外壳接触，金属环与金属内胆接触，所述温差发电器件热端为正极通过导线焊接在内胆上，冷端为负极通过导线焊接在储热介质容器和水杯外壳内壁上，使带有PCB板与温差发电器件的电路形成回路。

2.根据权利要求1所述的基于温差发电器件发电及显示温度的水杯，其特征在于：所述的杯盖外壳、内衬及玻璃盖板之间通过树脂胶粘接密封。

3.根据权利要求1所述的基于温差发电器件发电及显示温度的水杯，其特征在于：所述的玻璃盖板为透明件用于使数码管显示屏的光透出并保护杯盖内PCB板、蓄电池和数码管显示屏。

4.根据权利要求1所述的基于温差发电器件发电及显示温度的水杯，其特征在于：所述的保温泡沫用于水杯保温及防止水杯外壳与内胆之间电性连接。

5.根据权利要求1所述的基于温差发电器件发电及显示温度的水杯，其特征在于：所述的硅胶环用于水杯外壳与内胆之间的密封和防止水杯外壳与内胆的电性连接。

6.根据权利要求1所述的基于温差发电器件发电及显示温度的水杯，其特征在于：所述的储热介质容器由上盖板与散热底座采用焊接或树脂胶或机械密封连接。