一种具有热电转换功能的制冷杯

本实用新型涉及能源转换领域，具体涉及一种具有热电转换功能的制冷杯。

背景技术：

生活水平的不断提高，使得人们对假日生活越来越重视，丰富化、多元化的出行方式使得户外活动逐渐成为人们的假日首选，尤其是登山、环湖、远足等徒步户外行走深受人们喜爱。经常参加户外运动可提高呼吸系统和心血管系统机能。科学实践证实，较长时间有节奏的深长呼吸，能使人体呼吸大量的氧气。其次户外运动还改善了心肌供氧状态，加快了心肌代谢，同时还使心肌肌纤维变粗，心收缩力增强，从而提高了心脏工作能力。另外，户外运动有利于心情舒畅、精神愉快。

但是在户外运动时，经常会出现大量出汗而导致缺水的情况，如果水分得不到及时补充，将会对人体造成较大影响，这种情况在夏日更为明显。而在夏日户外运动中，没有什么能比得上一杯冰凉的饮用水更能够激发人们的活力，户外制冷杯也就应运而生。但是在户外，本身就缺少电源供应，当充电宝等临时供电设备失效后，在紧急情况下，就缺乏有效的额外供电手段。

技术实现要素：

为解决上述问题，使得驴友在充电宝等设备失效后，能有一个有效且实现容易的额外供电手段，本使用新型提出了一种具有热电转换功能的制冷杯，包括与杯体底部固定连接的可加热底座，以及与杯口相匹配的杯盖，所述制冷杯还包括：

单晶硅电子板，用于根据制冷杯运行模式的切换，在放电模式下通过外部加热的底座与杯体中水的温差产生电能，在制冷模式下依靠外部供电通过热能迁移对杯体中的水进行制冷；

接插模块，用于根据制冷杯运行模式的切换，将电能在外部设备与单晶硅电子板之间进行转移。

进一步地，可加热底座与杯体接触面设有凹槽，其形状与单晶硅电子板一致，用于嵌置单晶硅电子板。

进一步地，所述杯体外壁还设有第一和第二限位槽，第一与第二限位槽通过中心槽连通。

进一步地，还包括弹性握把，所述弹性握把包括第一弹性臂和第二弹性臂，并通过第一或第二限位槽与杯体连接：

当第一和第二弹性臂受到相向的作用力时，第一和第二弹性臂并拢，此时弹性握把可通过中心槽在第一限位槽和第二限位槽中切换；当施加于第一和第二弹性臂的作用力消失后，第一和第二弹性臂复位，弹性握把嵌合于第一或第二限位槽中。

进一步地，所述弹性握把：

当弹性握把嵌合于第一限位槽中时，弹性握把处于水平状态并固定于第一限位槽中，此时通过弹性握把握取制冷杯；

当弹性握把嵌合于第二限位槽中时，弹性握把处于垂直状态并固定于第二限位槽中，此时通过杯体外壁握取制冷杯。

进一步地，所述接插模块上含有供电插孔、放电插孔和按钮，并与单晶硅电子板电连接，其中：

供电插孔，用于连接外部设备，在制冷模式时通过外部设备为单晶硅电子板供电；

放电插孔，用于连接外部设备，在放电模式时向外部设备转移单晶硅电子板产生的电能；

按钮，用于切换制冷杯运行模式。

进一步地，所述单晶硅电子板包含tec原件组、降压器和升压器，其中：

tec原件组(型号为12706)输入端分别连接升压器(型号为mkx0511)和降压器(型号为lk1253)的一端，升压器的另一端通过led灯l1连接开关sd的1脚，降压器的另一端通过led灯l2连接开关sd的2脚，开关sd的3脚通过接插件接外部设备(即电路图中的pow)输出端，外部设备输入端接tec原件的输出端，同时tec原件组的输出端接地。

与现有技术相比，本实用新型至少含有以下有益效果：

(1)本实用新型所述的一种具有热电转换功能的制冷杯，将制冷与供电集为一体，既满足了户外冰饮水的需求，也满足了在户外缺少供电的情况下提供紧急供电；

(2)通过外部供热，如将树枝、杂草等这种户外常见的材料点燃为制冷杯底座供热，并通过tec制冷片，实现与杯体中的水产生热势差，从而引起电子定向迁移，产生电流为外部设备供电，适用性强，结构简单；

(3)不受天气环境影响，只需一个简易炉灶即可实现供电，同时在用水安全的情况下，在供电的同时还能提供充足的热水用以食用。

附图说明

图1为一种具有热电转换功能的制冷杯的整体示意图；

图2为一种具有热电转换功能的制冷杯的结构拆分示意图；

图3为可加热底座结构示意图；

图4为单晶硅电子板的电路示意图；

图5为tec元件组内部结构示意图；

附图标记说明：1、杯体；2、可加热底座；3、杯盖；4、单晶硅电子板；5、接插模块；6凹槽；7、螺丝；8、第一限位槽；9、第二限位槽；10、弹性握把；11、中心槽；12、第一弹性臂；13、第二弹性臂；14、按钮。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一

为解决上述问题，使得驴友在充电宝等设备失效后，能有一个有效且实现容易的额外供电手段，本使用新型提出了一种具有热电转换功能的制冷杯，如图1和图2所示，包括与杯体1底部固定连接的可加热底座2，以及与杯口相匹配的杯盖3，所述制冷杯还包括：

单晶硅电子板4，用于根据制冷杯运行模式的切换，在放电模式下通过外部加热的底座与杯体中水的温差产生电能，在制冷模式下依靠外部供电通过热能迁移对杯体中的水进行制冷；

接插模块5，用于根据制冷杯运行模式的切换，将电能在外部设备与单晶硅电子板之间进行转移。

优选地，如图3所示，所述可加热底座2与杯体接触面设有凹槽6，其形状与单晶硅电子板4一致，用于嵌置单晶硅电子板4。选用可加热型材质制成底座2，同时保证底座2的热传导性，使得单晶硅电子板4能够在制冷模式下能够更好的通过底座2散热，在放电模式下，能够更好得将燃烧树枝等材料产生的热量传递至单晶硅电子板4，形成有效的电子定向移动，产生电能。而通过将凹槽6设置成与单晶硅电子板4的形状一致，则是考虑到户外地形、环境等复杂情况，通过将单晶硅电子板4紧密包覆于凹槽6中，避免发生磕碰时对单晶硅电子板4造成损坏。同时，本实施例中，为了固定底座2余杯体1，采用螺丝7对两者进行固定连接。

而为了更好的拿取制冷杯，如图2所示，所述杯体1外壁还设有第一限位槽8、第二限位槽9和弹性握把10，第一限位槽8与第二限位槽9通过中心槽11连通，所述弹性握把10包括第一弹性臂12和第二弹性臂13，并通过第一限位槽8或第二限位槽9与杯体1连接：

当第一弹性臂12和第二弹性臂13受到相向的作用力时，两者在力的作用下并拢，此时弹性握把10可通过中心槽11在第一限位槽8和第二限位槽9中切换；当施加于第一弹性臂12和第二弹性臂13的作用力消失后，两者复位，弹性握把10嵌合于第一限位槽8或第二限位槽9中。

具体的，所述弹性握把10：

当弹性握把10嵌合于第一限位槽8中时，弹性握把10处于水平状态并固定于第一限位槽8中，此时通过弹性握把10握取制冷杯；

当弹性握把10嵌合于第二限位槽9中时，弹性握把10处于垂直状态并固定于第二限位槽9中，此时通过杯体1的外壁握取制冷杯。

此处之所以将弹性握把10设置成两种姿态，是考虑到外部加热时，杯体1外壁温度过高，直接拿取会造成烫伤，而将弹性握把10通过第一限位槽8水平固定于杯体1上，就能够有效避免烫伤的发生。进一步地，考虑的制冷杯收纳的问题，通过第二限位槽9以及中心槽11的结构设置，使弹性握把10可以通过中心槽11移至第二限位槽9并垂直固定于杯体1上，从而解决了水平固定握把占用空间大的问题。

同时，接插模块与单晶硅电子板之间的电连接线从杯体中导出后，从第一弹性臂12和第二弹性臂13中间的空隙穿出，从而使底座2加热过程中，电连接线能够与杯体1分离，避免将电连接线的绝缘层熔融，防止漏电。

进一步地，所述接插模块5上含有供电插孔、放电插孔和按钮14，并与单晶硅电子板4电连接，其中电路连接如图4所示：

供电插孔，用于连接外部设备，在制冷模式时通过外部设备为单晶硅电子板4供电；

放电插孔，用于连接外部设备，在放电模式时向外部设备转移单晶硅电子板4产生的电能；

按钮14，用于切换制冷杯运行模式。

供电插孔和放电插孔在接插模块5的同一侧，分别用于连接usb和type-c连接线。

其中，单晶硅电子板包含tec原件组、降压器和升压器，其中：

tec原件组输入端分别连接升压器和降压器的一端，升压器的另一端通过led灯l1连接开关sd的1脚，降压器的另一端通过led灯l2连接开关sd的2脚，开关sd的3脚通过接插件接外部设备输出端，外部设备输入端接tec原件的输出端，同时tec原件组的输出端接地。

实施例二

在实际实用过程中，如图1和图2所示，当需要利用制冷杯提供临时供电时，只需一个支架或通过户外常见的材料如石块等搭建一个简易的支架，将制冷杯放置于支架上，按压按钮14，将制冷被模式切换为放电模式，并将弹性握把10通过第一限位槽8水平固定于杯体1，将杯盖打开并保持开启状态，添加水进杯体1，通过放电插孔连接外部需要供电的设备，再通过收集树枝等简易材料在支架内、可加热底座2下点燃，使单晶硅电子板4在可加热底座2侧和杯体1侧之间产生温差，从而促使单晶硅电子板中的tec元件组产生电子的定向移动(此时指示灯l2显示红光)。

其原理如图4和图5所示：tec元件组本身为一个由n、p型半导体组成的一对热电偶，并在两端贴附金属导体和绝缘陶瓷片，其利用半导体的珀尔帖效应，即当直流电流通过两种半导体材料组成的电偶时，其冷端吸热，热端放热，从而实现制冷的效果；反之，当热端受到外部加热时，电子由热端转移向冷端，并由金属导体进行电流传递，从而实现电子的定向转移(此时指示灯l2显示红光)，产生电流通过usb为外部设备供电。

而当需要进行制冷时，按压按钮14，将制冷杯模式切换至制冷模式，将弹性握把10通过第二限位槽9垂直固定于杯体1上，此时通过接插模块5中的供电插孔连接外部供电设备(此时指示灯l1显示蓝光)，电流经过升压器处理流向tec元件组，从而将杯体1侧的热量转移向可加热底座2侧实现对杯中水源的制冷。

综上所述，本实用新型所述的一种具有热电转换功能的制冷杯，将制冷与供电集为一体，既满足了户外对冰饮水的需求，也满足了在户外缺少供电的情况下提供紧急供电。

通过外部供热，如将树枝、杂草等这种户外常见的材料点燃为制冷杯底座供热，并通过tec制冷片，实现与杯体中的水产生热势差，从而引起电子定向迁移，产生电流为外部设备供电，适用性强，结构简单；同时不受天气环境影响，只需一个简易炉灶即可实现供电，在用水安全的情况下，供电的同时还能提供充足的热水用以食用。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。