水力自发热吸管式水杯的制作方法

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：

不少居家人士在家时喜爱用水杯喝水或者是冲泡饮品，但很多时候杯中的液体并不能在水体有热度前饮用完毕。市面上有很多一次性的塑料吸管以及其他材料的吸管，但这些普通吸管都为一次性使用产品，且除了汲取液体之外没有别的功能。

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，本发明提供一种水力自发热吸管式水杯。利用吸管形成的水流驱动微型水轮机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：一种水力自发热吸管式水杯，包括杯体和杯盖以及吸管，所述吸管包括位于上侧的吸管主体和位于下侧的吸管发热段，吸管主体的上端引出杯体外侧，吸管发热段位于杯体底部；所述吸管发热内壁的中部通过支架固定有可逆式水轮发电机，该可逆式水轮发电机转轴的轴心与吸管发热段的轴心重合，水轮机叶片安装在该转轴上；电阻丝固定在吸管发热段的上侧，所述可逆式水轮发电机的电源输出端连接电阻丝的两端。

所述电阻丝为环形，分布于吸管发热段的环形内壁上。或者电阻丝为螺旋的盘状结构，分别与吸管发热段中部。

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。

所述吸管主体的上端从杯盖设置的中心孔引出。在所述杯盖的上侧且位于吸管主体外侧设置有连接座，并在杯盖上安装有能够翻转扣接在连接座上的副盖，该副盖能够密封所述吸管主体的端口。

所述副盖为转动副盖，其两侧分别通过销轴铰接在连接座的两侧，转动副盖翻转后能够副盖吸管主体的上端口。在转动副盖的外侧套装有固定弧形壳。

或者，所述副盖为螺纹副盖，该螺纹副盖与所述连接座之间通过螺纹连接。螺纹副盖与杯盖之间固定有连接带。

所述杯体是普通杯或者是含有内胆的保温杯。所述吸管主体和吸管发热段为一体结构，或者为密封对接结构。

有益效果：本发明使吸管具有发热功能，利用吸管形成的水流驱动微型水轮机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。虽然所采用的水轮机为微型水轮机，但由于通过吸管输送的水量较少，很容易对位于吸管内的水流进行加热。由于吸管内被加热水直接被饮用，所以吸管内的热水不会与杯体内的冷水混合。

水力自热吸管不仅能满足人们喝水的需求，还能在喝水同时加热水。当水杯中的水凉了之后，只需插入水力自热吸管，在将液体吸入口腔的同时，液体经过吸管中的微型水轮发电机，带动加热电阻丝工作，加热吸管中的水体，使吸入的这部分水变成温水。由于吸管直接与杯中水接触，在加热吸管内部的液体时，杯中的液体也会同时被加热。从而，本发明适合在任何情况下可以随时饮用热水。此款产品设计新颖，原理简单易操作，可以很好的解决在冬季想随时喝上热水的问题，适用人群广，具有良好的发展空间。

附图说明

图1是本发明的使用状态示意图。

图2是图1中吸管的内部结构示意图。

图3是图2吸管发热段的放大结构示意图之一。

图4是图2吸管发热段的放大结构示意图之二。

图5是图3中a-a剖面结构示意图。

图6是图4中b-b剖面结构示意图。

图7是本发明位于杯盖上侧的副盖结构示意图之一。

图8是本发明位于杯盖上侧的副盖结构示意图之二。

图中标号：1为吸管主体，2为吸管发热段，3为发电机支架，4为可逆式水轮发电机，5为水轮机叶片，6为电阻丝支架，7为电阻丝，8为灯泡体，9为电源接线端，10为杯体，11为杯盖，12为饮品，13为连接座，14为销轴，15为固定弧形壳，16为转动副盖，17为螺纹副盖，18为连接带。

具体实施方式

实施例1：第一种水力自发热吸管式水杯，如图1所示，包括杯体10和杯盖以及吸管等必要部件。参见图2所示，吸管包括位于上侧的吸管主体1和位于下侧的吸管发热段2，吸管主体1的上端引出杯体10外侧，吸管发热段2位于杯体10底部。

如图3所示，吸管发热内壁的中部通过支架固定有可逆式水轮发电机4，该可逆式水轮发电机4转轴的轴心与吸管发热段2的轴心重合，水轮机叶片安装在该转轴上。电阻丝7固定在吸管发热段2的上侧。可逆式水轮发电机4的电源输出端连接电阻丝7的两端。

本实施例中采用的电阻丝7为环形，参见图5所示，环形的电阻丝通过电阻丝支架分布于吸管发热段2的环形内壁内侧。

本实施例采用的杯体10是普通杯或者是含有内胆的保温杯。

另外，本实施例又在可逆式水轮发电机4的后侧安装有灯泡体，可逆式水轮发电机4的电源输出端与该灯泡体连接。

图1还可以看出，吸管主体1和吸管发热段2为一体结构，且吸管主体1的上端从杯盖设置的中心孔引出。

吸管吸水的原理：吸气使吸管内气体压强减小，小于外界大气压，液体在大气压作用下被压紧吸管，直至压进嘴里。

吸管底部有微型水轮机，水轮机上方有加热管。当杯中的水冷却之后使用水力自发热吸管将水从杯中吸起，当水经过吸管底部的水轮机时，水轮机开始转动，带动加热管工作，当水流经过加热管时即被加热。在加热管中的水的同时，吸入口中的水被加热，杯中的水也会被加热。

实施例2：在实施例1基础上，参见图4，吸管主体1和吸管发热段2为密封对接结构，两个部件单独加工并装配在一起。

另外，参见图6所示，本实施例中采用的电阻丝7为螺旋的盘状结构，分别与吸管发热段2中部。有利于充分与水流接触实现热交换。

实施例3：在实施例1或实施例2的基础上，又在杯盖的上侧且位于吸管主体1外侧设置有连接座13，并在杯盖上安装有能够翻转扣接在连接座13上的副盖，该副盖能够密封所述吸管主体1的端口。

具体结构参见图7所示，副盖为转动副盖16，其两侧分别通过销轴14铰接在连接座13的两侧，转动副盖16翻转后能够副盖吸管主体1的上端口。在转动副盖16的外侧套装有固定弧形壳15。

实施例4：在实施例1或实施例2的基础上，又在杯盖的上侧且位于吸管主体1外侧设置有连接座13，并在杯盖上安装有能够翻转扣接在连接座13上的副盖，该副盖能够密封所述吸管主体1的端口。

具体结构参见图8所示，副盖为螺纹副盖17，该螺纹副盖17与所述连接座13之间通过螺纹连接。螺纹副盖17与杯盖之间固定有连接带18。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种水力自发热吸管式水杯，包括杯体和杯盖以及吸管，吸管主体的上端引出杯体外侧，吸管发热内壁的中部通过支架固定有可逆式水轮发电机，该可逆式水轮发电机转轴的轴心与吸管发热段的轴心重合，水轮机叶片安装在该转轴上；电阻丝固定在吸管发热段的上侧，可逆式水轮发电机的电源输出端连接电阻丝的两端。本发明使吸管具有发热功能，虽然所采用的水轮机为微型水轮机，但由于通过吸管输送的水量较少，很容易对位于吸管内的水流进行加热。设计新颖，原理简单易操作，可以很好的解决在冬季想随时喝上热水的问题，适用人群广，具有良好的发展空间。

技术研发人员：王婧;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