翻转自发热水壶的制作方法

本发明涉及日常生活用品领域饮水杯改进技术，具体涉及一种利用水力发电，可用于野外生存、日常生活中冷水加热、热水保温的水杯。

背景技术：

天气渐冷，普通的水杯起不到保温热水的作用，而普通的保温杯并不能长时间的保温热水，这困扰着很多想在寒冷天气随时能喝上温水的人们。如今市面上出现了外接电源式加热保温杯，即直接连接电源对杯体进行加热从而达到加热水体的目的。人们身处户外时，外接电源式水杯使用起来有一定的限制性和局限性。

技术实现要素：

针对现有大多数水杯必须通电采用发热的现状，以及部分无源发热水杯必须通过外力驱动才能发热的问题，本发明提供一种翻转自发热水壶。在水流驱动水轮机转轮旋转的过程中实现水能转换为旋转机械能，又通过水轮机主轴带动发电机将旋转机械能转换为电能，发电机产生的电能使电阻丝加热使水温上升。

为实现上述目的，采用如下技术方案：一种翻转自发热水壶，包括杯体和发电机以及电阻丝，所述杯体内部设置有中隔层，将杯体分割为上部的做功腔和下部的加热腔；做功腔的上侧设置有正向杯口并密封安装有上盖，加热腔的下端设置有反向杯口并密封安装有下盖；在所述做功腔内壁通过连接杆固定有可逆式水轮发电机，在加热腔内安装有电阻丝，所述可逆式水轮发电机的输出电源线被隐藏于杯体内部，并且电源线与电阻丝连接；在所述中隔层上设置有排水口，在该排水口上安装有仅能向下翻转并自动回位但不能向上翻转的弹片。

所述反向杯口及下盖位于杯体的左侧，所述排水口及弹片位于杯体的右侧。两则位置相对。

在杯体的杯底壁下方设置有底托，该底托的高度与所述反向杯口及下盖高度一致，底托和反向杯口及下盖保持杯体坐落稳定。

所述电阻丝为环形，分布于杯体底部的环形内壁上。

在所述可逆式水轮发电机的后侧安装有灯泡体，可逆式水轮发电机的电源输出端与该灯泡体连接。

所述杯体是含有内胆的保温杯，用于固定可逆式水轮发电机的支架套固在内胆侧壁。

有益效果：本发明在杯体内设置做功腔和加热腔，做功腔内设置的可逆式水轮发电机能够利用利用水在杯子流动过程中产生的动能使可逆式水轮发电机转换成电能，再将电能通过电源线转移至加热器的电阻丝，由电阻丝转换成热能达到是加热腔内水温上升的目的。由此可见，本发明能够利用大量水做功维持少量水加热，这种方式不仅能够提升加热器的水温，而且通过加热器的热水已经满足人们当即饮水量。

本发明还可以在想喝温水时通过翻转摇晃杯身一定时间即可达到给水加热的目的。安全便捷，且制造成本低，工艺简单，适用范围广，未来具有较好的发展空间。

本发明尤其适合野外旅行人员使用，位于旅行包内或者位于车内的杯体，由于受到反复颠簸，杯体内部水流反复冲击水轮机叶片，从而使水轮机的转轴不断转动，从而实现持续发电的目的，进而由电阻丝发热实现保持杯体内部的升温效果。由于发电机为可逆式水轮发电机，所以无论杯体如何晃动，总能引起发电机转轴的正向或者反向转动，即都存在发电导致发热的效果。

附图说明

图1是本发明的剖面结构示意图。

图2是图1的装水立方状态示意图。

图3是图1补水状态示意图。

图4是图1的正向饮水状态示意图。

图5是图1的反向饮水状态示意图。

图中标号：1为杯体，2为正向杯口，3为上盖，4为反向杯口，5为下盖，6为杯底壁，7为中隔层，8为做功腔，9为加热腔，10为电阻丝，11为排水口，12为弹片，13为可逆式水轮发电机，14为水轮叶片，15为支撑杆，16为电源线，17为发光灯，18为底托。

具体实施方式

实施例1：如图1所示的翻转自发热水壶，杯体1内部靠下的位置设置有中隔层7，利用中隔层7将杯体1分割为上部的做功腔8和下部的加热腔9。图中可以看出，加热腔9的容积小于做功腔8。从而，做功腔8不仅能够存水，而且能够做出较多用于转换电能的功。

在做功腔8内壁通过连接杆固定有可逆式水轮发电机13，在加热腔9内安装有电阻丝10。可逆式水轮发电机13的输出电源线16被隐藏于杯体1内部，并且电源线16与电阻丝10连接。

参见图2和图4所示，在做功腔8的上侧设置有正向杯口2并密封安装有上盖3，在无需引用热水的时候，可以通过正向杯口2来饮水或者向外倒水。以及，通过正向杯口2向杯体1内部补水。

在中隔层7上设置有排水口11，在该排水口11上安装有仅能向下翻转并自动回位但不能向上翻转的弹片12（单向阀功能）。参见图5所示，在加热腔9的下端设置有反向杯口4并密封安装有下盖5。当需要引用热水时，需要将杯体1导致，然后通过反向杯口4向外倒水引用。参见图3所示，当加热腔9倒出较多水量后，导致加热腔9水量不足，正立杯体1后通过做功腔8向加热器内自动排水。由于做功腔8内水压较大，而且加热器内没有足够的水量支撑弹片12，所以弹片12很容易被压向下翻转，从而是排水口11打开，冷水从做功腔8进入加热腔9内，直至加热器完全充满水后，弹片12自动还原。弹片12的弹性强度根据实际情况设定即可。

图1还可以看出，电阻丝10为环形，分布于杯体1底部的环形内壁上。在可逆式水轮发电机13的后侧安装有灯泡体，可逆式水轮发电机13的电源输出端与该灯泡体连接。

在本实施例中，做功腔8内设置的可逆式水轮发电机13能够利用利用水在杯子流动过程中产生的动能使可逆式水轮发电机13转换成电能，再将电能通过电源线16转移至加热器的电阻丝10，由电阻丝10转换成热能达到是加热腔9内水温上升的目的。从而，能够利用大量水做功维持少量水加热，这种方式不仅能够提升加热器的水温，而且通过加热器的热水已经满足人们当即饮水量。

实施例2：在实施例1的基础上，将反向杯口4及下盖5设置在杯体1的左侧，将排水口11及弹片12位于杯体1的右侧。两则位置相对。该设计的目的是在向外倾倒热水的时候，参见图5，此时排水口11位于上侧位，所以做功腔8内的冷水不会直接进入加热腔9内，从而保持倒出的始终都是热水。在倒出热水之后的正立状态参见图3，做功腔8内的冷水仍然能够通过排水口11和弹片12进入加热腔9中，不影响正常排水功能。

实施例3：在实施例1或2的基础上，杯体1是含有内胆的保温杯，用于固定可逆式水轮发电机13的支架套固在内胆侧壁。

为了达到较好的使用效果，还可以在实施例1或实施例2或实施例3的基础上，将杯体1的杯底壁6下方设置有底托，该底托的高度与反向杯口4及下盖5高度一致，底托和反向杯口4及下盖5保持杯体1坐落稳定。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种翻转自发热水壶，包括杯体和发电机以及电阻丝，杯体内部的中隔层将杯体分割为上部的做功腔和下部的加热腔；在做功腔内固定有水轮发电机，在加热腔内安装有电阻丝，水轮发电机的输出电源线与电阻丝连接；在中隔层上设置有排水口并安装有弹片。本发明能够利用利用水在杯子流动过程中产生的动能使水轮发电机转换成电能，再将电能通过电源线转移至加热器的电阻丝，由电阻丝转换成热能达到是加热腔内水温上升的目的。能够提升加热器的水温，而且通过加热器的热水已经满足人们当即饮水量。

技术研发人员：丁泽霖;柴启辉;姜珊;程哲兰;马寿勋;何思平;李光亚
受保护的技术使用者：华北水利水电大学
技术研发日：2017.12.26
技术公布日：2018.04.20