低功耗便携变温杯

1.本实用新型属于水杯技术领域，尤其涉及低功耗便携变温杯。


背景技术：

[0002]“多喝热水”，早已经成为了国人的一句口头禅，无论是感冒、身体抱恙还是天冷的时候，都能听到人们说“多喝热水”。喝热水是中国生活和文化的重要组成部分，但是关于喝水被烫伤的新闻，却是屡见不鲜。基于这个问题，市面上出现了一种新型杯子——变温杯，其目的是通过快速降温让杯子中的热水达到最适合人体饮用的温度。目前市场上最常见的变温杯是由某公司出品的55℃杯，其杯子夹层采用了相变蓄热材料，通过相变材料的放热吸热来实现变温。相关研究表明，水温55℃对于人体来说是略微偏高的，同时也有大量用户反映杯子的临时性，即一次快速降温可以迅速实现，可是频繁多次降温却无法达到。除此之外还存在对温度的调节不够自如，变温范围小，效率低和容易产生一定程度的资源浪费等问题。国内相关方面的应用技术仍存在大量的空白，所以如何让杯子变温功能的实现更为便捷化、人性化是本专利重点研究的焦点。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供低功耗便携变温杯，能够自由变温、满足用户多元化需求、兼具半导体变温和超声波清洗功能且安全性能高，便于携带，水温易于控制，同时能够满足日常的水杯清洗需求。
[0004]
为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
[0005]
低功耗便携变温杯，其特征在于：包括杯体和杯盖，杯盖设有变温组件以实现对杯体中水的加热和制冷，变温组件包括半导体制冷片、散热片和风扇，散热片设于半导体制冷片和风扇之间。半导体制冷片由于珀耳帖效应在有电流通过时一端温度降低，另一端温度升高，温度升高的一端将热量及时散发到外界，制冷的一端不断吸收热量，导致温度降低，完成对水的制冷。加热时电流反向，制冷端不断吸收外界热量，制热一端温度不断升高。变温时水杯倒置，热量由下而上通过杯盖底部传递上部水的部分，水逐渐被加热。在杯盖中设置可充电电池，用于给电气元件供电，同时电池采用usb充电接口，便于充电。风扇用于给半导体制冷片散热，散热片则用于起到良好的导热作用，提高半导体制冷片的散热效果。
[0006]
进一步，杯盖设有控制芯片，半导体制冷片与控制芯片相连接。控制芯片用于实现对杯盖内的电气元件的控制，保证变温杯的正常运作，方便变温杯的控制。
[0007]
进一步，杯盖设有散热孔。散热孔能够方便风扇散热。
[0008]
进一步，杯盖设有紧急停止开关，紧急停止开关与控制芯片相连接。由于常规的控制开关设置在杯体上，在杯体与杯盖连接出现故障时，导致杯盖中的电气元件不受控制，而通过紧急停止开关，能够在杯体与杯盖连接出现故障时，能够紧急停止，保证了变温杯的使用安全。
[0009]
进一步，杯盖设有超声波清洗组件，超声波清洗组件与控制芯片相连接，超声波清
洗组件包括超声波发生器和超声波换能器，超声波发生器与超声波换能器相连接。在需要清洗时，将保温杯装满水或清洗液，然后倒置，通过控制芯片发出命令，在电路导通后，超声波清洗组件产生机械震动，从而完成清洗。
[0010]
进一步，杯盖设有温度传感器用于杯体内的水温测量，温度传感器与控制芯片相连接。
[0011]
进一步，杯体设有led灯，三色led灯用于显示杯体中的水温变化。led灯通过控制开关控制且与控制芯片连接。温度传感器通过控制芯片将温度信息传至led灯，35～38℃时橙色led灯亮，低于35℃时白色led灯亮，高于38℃时红色led灯亮，从而实现温度实时监测。相较于普通数显，通过手形的颜色变化观察更添几分趣味性。
[0012]
进一步，杯盖设有第一铜环，第一铜环与控制芯片相连接，杯体设有第二铜环，第二铜环与三色led灯相连接，在杯盖拧紧在杯体上时，第一铜环和第二铜环相贴合以实现温度传感器和三色led灯的连接。通过第一铜环和第二铜环的设置，能够实现杯体和杯盖上电气元件的连接，方便变温杯的使用，使用方便，使用效果好。
[0013]
进一步，杯体设有手型凹槽，手型凹槽，既能够方便杯体的握持，同时能够在手型凹槽中设置空盒子开关，方便变温杯的控制。手形的指甲部位作为五个控制开关分别进行控制，大拇指控制制冷，食指控制加热，中指控制清洗，无名指控制温度显示，小指控制总控制开关。
[0014]
进一步，杯体设有保护套，保护套设有磁环。保护套设置在杯体的外部，能够对杯体起到保护作用，使得变温杯不易摔坏。磁环能够吸在杯体上，避免保护套脱落，也能够方便保护套和杯体的连接，便于拆装。杯体的外观为带着渔夫帽的大眼娃形象，保护套则是眼镜与背带裤，起到绝热效果。大眼和眼镜部位采用磁环。
[0015]
本实用新型由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
[0016]
本实用新型杯盖内部设置半导体变温组件，节省空间，使用方式简便。在电池充满电的情况下，只需将杯子倒置，热量由下至上传递给杯中液体，静置即可完成变温。加热装置采用半导体材料相比相变材料没有热容极限，不会因达到热饱和而无法实现二次甚至多次降温，相较于相变材料需要在两次降温之间存在一定的时间间隔才能达到理想效果，半导体可以实现频繁多次连续降温。本实用新型能够自由变温、满足用户多元化需求、兼具半导体变温和超声波清洗功能且安全性能高，便于携带，水温易于控制，同时能够满足日常的水杯清洗需求。
附图说明
[0017]
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
[0018]
图1为本实用新型低功耗便携变温杯的结构示意图；
[0019]
图2为本实用新型中杯体正面的结构示意图；
[0020]
图3为本实用新型中杯体背面的结构示意图；
[0021]
图4为本实用新型中超声波清洗组件设置在杯盖中的结构示意图；
[0022]
图5为本实用新型中控制芯片与超声波清洗组件连接；
[0023]
图6为本实用新型中控制开关与第二铜环连接的结构示意图；
[0024]
图7为本实用新型中杯盖的结构示意图；
[0025]
图8为本实用新型中变温组件的爆炸图。
[0026]
图9为本实用新型中的变温组件和超声波组件连接的结构示意图。
[0027]
图中，1-杯体；2-杯盖；3-半导体制冷片；4-散热片；5-风扇；6-控制芯片；7-散热孔；8-紧急停止开关；9-超声波清洗组件；10-超声波发生器；11
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超声波换能器；12-温度传感器；13-led灯；14-第一铜环；15-第二铜环；16
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手型凹槽；17-保护套；18-变温组件；19-电池；20-充电接口。
具体实施方式
[0028]
如图1至图9所示，为本实用新型低功耗便携变温杯，包括杯体1和杯盖2，杯盖2设有变温组件18以实现对杯体1中水的加热和制冷，变温组件包括半导体制冷片3、散热片4和风扇5，散热片4设于半导体制冷片3和风扇5之间。半导体制冷片3由于珀耳帖效应在有电流通过时一端温度降低，另一端温度升高，温度升高的一端将热量及时散发到外界，制冷的一端不断吸收热量，导致温度降低，完成对水的制冷。加热时电流反向，制冷端不断吸收外界热量，制热一端温度不断升高。变温时水杯倒置，热量由下而上通过杯盖2底部传递上部水的部分，水逐渐被加热。在杯盖2中设置可充电电池19，用于给电气元件供电，同时电池19采用usb充电接口20，便于充电。风扇5用于给半导体制冷片3散热，散热片4则用于起到良好的导热作用，提高半导体制冷片3的散热效果。
[0029]
杯盖2设有控制芯片6，半导体制冷片3与控制芯片6相连接。控制芯片6 用于实现对杯盖2内的电气元件的控制，保证变温杯的正常运作，方便变温杯的控制。
[0030]
杯盖2设有散热孔7。散热孔7能够方便风扇5散热。
[0031]
杯盖2设有紧急停止开关8，紧急停止开关8与控制芯片6相连接。由于常规的控制开关设置在杯体1上，在杯体1与杯盖2连接出现故障时，导致杯盖2 中的电气元件不受控制，而通过紧急停止开关8，能够在杯体1与杯盖2连接出现故障时，能够紧急停止，保证了变温杯的使用安全。
[0032]
杯盖2设有超声波清洗组件9，超声波清洗组件9与控制芯片6相连接，超声波清洗组件9包括超声波发生器10和超声波换能器11，超声波发生器10与超声波换能器11相连接。在需要清洗时，将保温杯装满水或清洗液，然后倒置，通过控制芯片6发出命令，在电路导通后，超声波清洗组件9产生机械震动，从而完成清洗。
[0033]
杯盖2设有温度传感器12用于杯体1内的水温测量，温度传感器12与控制芯片6相连接。
[0034]
杯体1设有led灯13，三色led灯13用于显示杯体1中的水温变化。led 灯13通过控制开关控制且与控制芯片6连接。温度传感器12通过控制芯片6 将温度信息传至led灯13，35～38℃时橙色led灯13亮，低于35℃时白色led 灯13亮，高于38℃时红色led灯13亮，从而实现温度实时监测。相较于普通数显，通过手形的颜色变化观察更添几分趣味性。
[0035]
杯盖2设有第一铜环14，第一铜环14与控制芯片6相连接，杯体1设有第二铜环15，第二铜环15与三色led灯13相连接，在杯盖2拧紧在杯体1上时，第一铜环14和第二铜环15相贴合以实现温度传感器12和三色led灯13的连接。通过第一铜环14和第二铜环15的设置，能够实现杯体1和杯盖2上电气元件的连接，方便变温杯的使用，使用方便，使用效果好。
[0036]
杯体1设有手型凹槽16，手型凹槽16，既能够方便杯体1的握持，同时能够在手型凹
槽16中设置空盒子开关，方便变温杯的控制。手形的指甲部位作为五个控制开关分别进行控制，大拇指控制制冷，食指控制加热，中指控制清洗，无名指控制温度显示，小指控制总控制开关。
[0037]
杯体1设有保护套17，保护套17设有磁环。保护套17设置在杯体1的外部，能够对杯体1起到保护作用，使得变温杯不易摔坏。磁环能够吸在杯体上，避免保护套脱落，也能够方便保护套和杯体的连接，便于拆装。杯体的外观为带着渔夫帽的大眼娃形象，保护套则是眼镜与背带裤，起到绝热效果。大眼和眼镜部位采用磁环。
[0038]
本实用新型杯盖2内部设置半导体变温组件18，节省空间，使用方式简便。在电池19充满电的情况下，只需将杯子倒置，热量由下至上传递给杯中液体，静置即可完成变温。加热装置采用半导体材料相比相变材料没有热容极限，不会因达到热饱和而无法实现二次甚至多次降温，相较于相变材料需要在两次降温之间存在一定的时间间隔才能达到理想效果，半导体可以实现频繁多次连续降温。本实用新型能够自由变温、满足用户多元化需求、兼具半导体变温和超声波清洗功能且安全性能高，便于携带，水温易于控制，同时能够满足日常的水杯清洗需求。
[0039]
以上仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此。任何以本实用新型为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本实用新型的保护范围之中。