基于帕尔贴元件的温控杯的制作方法

本发明涉及一种制冷制热一体的温控杯，尤其涉及一种便携式基于帕尔贴元件的温控杯，具体是通过配置开关改变接入元件的电流流向制冷制热。

背景技术：

随着人们生活水平的提高，对智能自动化产品的需求越来越高，作为仅仅能用来保温的水杯已经不能满足人们的需求。根据环境变换，使用者对饮用水水温的要求不尽相同，夏天需要具有冷藏功能的水杯，冬天需要具有加热保温功能的水杯，然而这些条件普通的保温杯只能达到保温的效果，不能对其进行调节。目前，虽出现55℃恒温杯，但是其利用的相变材料进行热能的储存和释放，不一定能够一直控制在恒温点；也有专利提出在杯壁利用电热管加热，杯底用来制冷，这种方案虽可以达到温控的目的，但是结构相对比较复杂，而且在加热时，水温可能会上升到沸点，可控性不是很强；若采用冷热套杯进行水温的控制，在控制上简单易行，但是携带不便。因此，需要设计一款结构简单、便于携带、容易控制的温控杯来满足不同环境下的需求。

技术实现要素：

本发明是为了解决不同环境下使用者对饮用水温度的需求而设计的，解决现有技术中存在的问题，而提供一种基于帕尔贴元件的温控杯，将饮用水的温度控制在环境温度上下20℃左右，可以根据个人需求对其进行制冷和制热，并且本发明配备有三个温度等级的测温标签，可以显示实时温度冷热变化，方便个人适时引用。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于帕尔贴元件的温控杯，包括可拆卸304不锈钢杯盖、不锈钢内胆、透明杯壳、带有充电电池的不锈钢底托、不锈钢内胆置于透明杯壳内，透明杯壳底部装有不锈钢底托，所述不锈钢内胆的外壁上贴有可逆变色温度标签，不锈钢底托⑸内置有Peltier控温组件，所述Peltier控温组件中的Peltier元件一端通过导冷片与不锈钢内胆⑵底部贴合，另一端粘贴散热片，并在与Peltier元件贴合部位涂有导热硅胶，Peltier控温组件外围设有纳米气凝胶层。

所述不锈钢底托底部外露部分设置旋钮开关⑺，充电电池通过旋钮开关连接Peltier控温组件，用于通过控制Peltier控温组件两端子间的电流流向来制热制冷。

所述可逆变色温度标签⑷采用BOSSIO 40℃、50℃、60℃可逆变色测温贴片。

所述导冷片，表面平面度≤0.03mm。

所述散热片紧贴不锈钢底托处置有一层纳米气凝胶微胶囊，用以保证控制组件工作环境温度的恒定性。

本发明的有益效果是：

本发明的温控杯结构简单、便于携带、容易控制，将饮用水的温度控制在环境温度上下20℃左右，可以根据个人需求对其进行升温和降温，并且本发明配备有温度标签，可以实时显示温度冷热变化，方便个人适时引用。同时，本发明将Peltier元件与相变材料进行结合，在制冷效果上相当于一个小冰箱的冷藏功能，可以在制冷时将水温控制在10℃左右，特别适合夏天使用；在制热时，其利用率是高于100%的，其制热效果可达50℃左右，完全可以达到保温的要求，保证水温在使用者所能接受的范围内按需变化。

本发明所采取的Peltier元件比较耐用、寿命长，直接通过控制电流方向来控制水温的变化，而且Peltier元件的结构较为稳定，在工作时具有故障率低、寿命长等优势。杯底设置的纳米气凝胶层，可以保证元件工作环境温度的稳定性，电源采取的是充电电池，从而保证了长时间的高效运作，随时随地达到使用者要求。

附图说明

图1为本发明的基于帕尔贴元件的温控杯结构示意图；

图2为底托内部结构放大示意图；

图3为Peltier元件的侧视图；

图4为Peltier元件的俯视图；

图5为发明简单电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

如图1所示，一种基于帕尔贴元件的温控杯，包括可拆卸304不锈钢杯盖1、一层不锈钢内胆2和透明杯壳3、可逆变色温度标签4、内置Peltier控温组件、纳米气凝胶层、充电电池的不锈钢底托5、橡胶防滑垫6，杯底外露部分设置旋钮开关7，形成制冷制热一体的温控杯。可逆变色温度标签4采用BOSSIO 40℃、50℃、60℃可逆变色测温贴片。

如图2所示，Peltier控温组件中的Peltier元件11上下端面通过导冷片12将热量传递给不锈钢内胆2底来控制水温，下端面连接散热片14，当Peltier元件11一端控制水温时另一端也会产热，需通过散热片14将热量散发到外围纳米气凝胶层15，该相变材料可根据热量的变化进行吸放热，保证装置所处环境温度的恒定。整个组件通过导热硅胶16贴合，与充电电池一起安装在不锈钢底托5内。

如图3，4所示，Peltier元件11为TEC1-12718T125型号的帕尔贴，该型号的选取是以环境温度为初始指标，根据热量公式Q=CM△t，其中Q为所需能量，C为比热，M为质量，△t为温度变化范围，将保证水温在环境温度上下20℃左右变化时所需功率作为最大制冷功率选取的。

在具体实施时，本发明在TEC1-12718T125贴片上的两个端子1-Red,2-black，分别再接入两条引线，如图5所示，其中原端子线为1A、4A，接入线为2B、3B，通过旋转开关7控制电源正负极与冷热端子的接法来控制制冷制热。其控温效果由图1所示三个等级可逆变温度标签4颜色变化表示，透过玻璃杯壳3观测标签颜色由黑到红，则达到该温度，若由红到黑，则温度下降。

本发明所选取的材质分别为：TEC1-12718T125帕尔贴，且其导冷片与散热片分别采用铝制材质，杯盖和底座选用奥氏体型304不锈钢，杯盖接触液体部分采用聚丙烯材料（食用品），密封条由食用硅胶制造；内胆也选用304不锈钢、外层选择透明玻璃；温度标签选用BOSSIO可逆变色测温贴片，根据图1和图2进行组装。

为保证杯子的适用性，本发明将温控、显示收缩在一个杯子上，可随时随地根据使用者的需求进行温度控制，便于携带。