TWI634862B - Smart thermos device - Google Patents

Abstract

本發明係揭露一種智慧型保溫瓶裝置，係為一種保溫瓶並結合發電及儲能的功能，在加入熱水後，利用鑽石鍍膜進行自身發電，並利用此發電的功能，進行儲電。

Description

智慧型保溫瓶裝置

本發明屬於一種智慧型保溫瓶裝置，特別為一種利用鑽石膜小尖錐並連成電子槍陣，形成一迴路並產生電流，以形成發電機之裝置。

隨著地球暖化的劇烈效應，人類的環保意識逐漸抬頭，希望能翻展出節能減碳之相關產品，而能源的儲蓄，續航也是一項重大的挑戰，市面上所謂的保溫杯或保溫瓶除了環保之外，另一功用就只是保冷保溫，當夏天攜帶清涼飲料時，可以持續享用到清涼之飲料，而冬天則可以保有溫暖之飲料可以保暖。

市面上相關販售的發電保溫杯是利用熱電效應的原理，是藉由金屬溫差原理，將保溫杯的熱能轉換成電能，但是這樣的方式熱轉電的效果並不好，轉換率僅僅只約為5%，並且必須在金屬有溫差的時候才可以轉換，而在發電保溫瓶的熱電效應下，由吸收熱能轉為電能，所以保溫效果會大幅下降，且並無法儲存任何電能。

本案發明人鑑於上述習用方式所衍生的各項缺點，乃亟思加以改良創新，並經多年苦心孤詣潛心研究後，終於成功研發完成本智慧型保溫瓶裝置。

為達上述目的，本發明提出提供一種智慧型保溫瓶裝置，結合了當今蓬勃發展之奈米材料科技，除具有創新之思維，也結合了環保節能減碳之綠化綠能之功效，且同時具有如：時鐘、鬧鈴、照明、充電之功能，可成為具有科技及智慧型之突破，並且更具有價值性與經濟效益之發明。

本發明一種智慧型保溫瓶裝置，視為一種保溫瓶結合發電以及儲能之功效，在保溫瓶加入熱水後，能進行發電的功能，而將發出來的電能進行儲能，而在不用的時候，可將電能儲存在隨身瓶內的電池中，而要使用時，可以輸出直流12伏特(V)的電壓，並可使手機或其它手持裝置進行充電。

利用電子電路及程式撰寫設計出電子數位鬧鐘，在日常生活中可以放在辦公桌或床邊，並可使用電子數位鬧鐘之功能，其該功能可以居使用者需求自行設定開關。

另外，本發明可以另加設置一LED燈，並可以在暗處時當手電筒使用。

本發明無需要考慮環境溫差即可以產生電能，且由於瓶身本身為真空設計，可以防止熱傳導、熱對流及熱輻射等間接會影響到保溫效果的情況，利用鑽石膜轉換成電能，其發電效率可達50%以上，並可利用電池進行儲電，並提供外接電源使用。

一種智慧型保溫瓶裝置，其中包括一為不鏽鋼結構的瓶身，是具有一真空部，其真空部內部之一側，具有鑽石塗層，且瓶身底部設有一輸出轉換模組，是為具有一USB 埠，以利輸出電流至外部裝置；一電池，設置於瓶身底部，並與電路模組以及輸出轉換模組介接電池，並為一可以重複充電之充電式電池；一電路模組，利用鑽石塗層轉換後所導出之電能，儲存至該電池中，其電能是利用熱水之熱能，經由鑽石塗層轉換成電能並利用量子效應形成一迴路而產生電流；輸出轉換模組，將電能轉換電流輸出至外接設備；顯示模組，利用電池中之電力，可顯示其時間，並另具有鬧鈴作用；一LED模組，介接於電路模組，並為一設置於瓶身底部之LED燈，且得以藉由開關開啟電力使LED燈發亮。

本發明所提供一種智慧型保溫瓶裝置，與其他習用技術相互比較時，更具備下列優點：

1.可以利用熱水之熱能進行發電，並結合鑽石材料優異特性達至高效熱生電之發電效益。

2.結合日常生活物品保溫瓶加以設計改良出具有鬧鈴、充電、照明以及環保之產品。

3.綠能環保概念響應，以科技發展之主流設計最為重要節源之產品。

100‧‧‧瓶身

110‧‧‧顯示模組

120‧‧‧真空部

130‧‧‧鑽石塗層

200‧‧‧輸出轉換模組

210‧‧‧USB埠

211‧‧‧電路模組

212‧‧‧電池

220‧‧‧LED模組

230‧‧‧開關

請參閱有關本發明之詳細說明及其附圖，將可進一步瞭解本發明之技術內容及其目的功效；有關附圖為：圖1為本發明智慧型保溫瓶裝置之示意圖；圖2為本發明智慧型保溫瓶裝置之剖面圖；圖3為本發明智慧型保溫瓶裝置之電能轉換之原理示意圖。

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，但並不用於限定本發明。

以下，結合附圖對本發明進一步說明：請參閱圖1、及圖2所示，為本發明智慧型保溫瓶裝置之示意圖及剖面圖，其中包括一為不鏽鋼結構的瓶身100，是具有一真空部120，其真空部120內部之靠近瓶內一側，具有鑽石塗層130，且瓶身底部設有一輸出轉換模組200，是具設有一USB埠210，以利輸出電流至外部裝置；一電池212，亦設置於瓶身底部，並與電路模組211以及輸出轉換模組200介接；一電路模組211，利用鑽石塗層130轉換後所導出之電能，儲存至該電池212中，其電能是利用熱水之熱能，經由鑽石塗層130轉換成電能並利用量子效應形成一迴路而產生電流；輸出轉換模組200，將電能轉換電流輸出至外接設備；顯示模組110，利用電池212中之電力，可顯示其時間，並另具有鬧鈴作用；一LED模組220，介接於電路模組211，並為一設置於瓶身底部之LED燈220，且得以藉由開關230開啟電力使LED燈發亮。

請參閱圖3所示，本發明智慧型保溫瓶裝置之電能轉換之原理示意圖，其中，鑽石膜尖錐設置於陰極上，而鑽石膜尖錐之尖端朝向金屬陽極，並將鑽石膜尖錐並聯成電子槍陣，以形成鑽石電子槍，而像似避雷針狀的鑽石電子槍，可藉由尖頂集中電場而把電子藉由量子穿隧(Quantum Tunneling)的效應射出，稱之為場發射(Field Emission)，鑽石半導體的能隙會受熱降低，電子也因熱的激盪從價電帶 (Valence Band)彈跳至導電帶(Conduction Band)，鑽石尖錐的避雷針效應會因針尖位置的不確定性提高，這種量子效應會加速電子的產出使射向金屬陽極的電流加大，因此將陰極與金屬陽極接出導線，使兩極形成迴路，即可以產生電流，並將此電流流入負載中，形成一個似小型的發電機，以供給電能。

上列詳細說明乃針對本發明之一可行實施例進行具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

綜上所述，本案不僅於技術思想上確屬創新，並具備習用之傳統方法所不及之上述多項功效，已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。

Claims (5)

1. 一種智慧型保溫瓶裝置，其中包括：一瓶身，係具有一真空部，其中該真空部內部之一側，係具有鑽石塗層，且該瓶身上係設有一輸出轉換模組、以及一顯示模組，其中該鑽石塗層係設置於陰極上，以鑽石膜尖錐並聯成電子槍陣，而鑽石膜尖錐之尖端朝向金屬陽極，進而形成鑽石電子槍，藉由場發射(Field Emission)，得以將鑽石電子槍尖頂集中電場而把電子藉由量子穿隧(Quantum Tunneling)的效應射出，而鑽石半導體的能隙會受熱降低，電子也因熱的激盪從價電帶(Valence Band)彈跳至導電帶(Conduction Band)，鑽石尖錐的避雷針效應會因針尖位置的不確定性提高，這種量子效應會加速電子的產出使射向金屬陽極的電流加大，因此將陰極與金屬陽極接出導線，使兩極形成迴路，即得以產生電流，並將此電流流入負載中，形成一個似小型的發電機，以供給電能；一電池，係設置於該瓶身底部，並與一電路模組以及該輸出轉換模組介接；該電路模組，係利用該鑽石塗層轉換後所導出之電能，儲存至該電池中；該輸出轉換模組，係將該電能輸出至外接設備；該顯示模組，係利用該電池中之電力，顯示其時間並另具有鬧鈴作用；一LED模組，係介接於該電路模組，並為一LED燈，且得以利用該電力使LED燈發亮。
2. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型保溫瓶裝置，其中該 瓶身，係均為不鏽鋼結構。
3. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型保溫瓶裝置，其中該電能，係利用熱水之熱能，經由該鑽石塗層轉換成電能利用量子效應形成一迴路而產生電流。
4. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型保溫瓶裝置，其中該輸出轉換模組，係設置於該瓶身底部，且具有一USB埠，以利輸出電流至外部裝置。
5. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型保溫瓶裝置，其中該電池，係為一得以重複充電之充電式電池。