一种冷热温控杯的制作方法

本发明涉及水杯技术领域，特别是一种冷热温控杯。

背景技术：

目前市场上的车载杯单纯靠双层真空罐隔热减少热流失进行保温，温度随时间而降低到室温，不能维持恒定的温度。个别带有加热的保温杯，但没有制冷功能，及个别有加热、制冷功能的杯，但都受到结构限制，制冷效率底，制冷时间长。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种冷热温控杯，能够在制冷/热的时候通过搅拌提高制冷/热效率。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种冷热温控杯，其包括内胆，内胆的内部设置带有从动磁块的搅拌器，在内胆的外部设置带有主动磁块的旋转叶片，旋转叶片由第一马达驱动，旋转叶片在旋转的过程中由于主动磁块与从动磁块之间的磁性作用力而驱动搅拌器联动旋转实现搅拌；设置有半导体制冷器，该半导体制冷器通过电控装置与电源电连接，半导体制冷器的第一温度面与内胆之间实现热量传递；设置有风扇，制冷时该风扇由第二马达驱动，将热量向外散发。

上述技术方案中，所述半导体制冷器设置于内胆的外底，所述半导体制冷器与内胆之间设置有第一导热器，该第一导热器用于半导体制冷器与内胆之间热量的传递。

上述技术方案中，设置有散热器，该散热器与所述半导体制冷器的第二温度面热传递。

上述技术方案中，所述半导体制冷器设置于内胆的外侧壁，所述散热器与半导体制冷器的第二温度面之间通过第二导热器进行热传递。

上述技术方案中，所述第二导热器为抽真空管，该抽真空管内灌注有纯水；该抽真空管分别与散热器、半导体制冷器热传递连接。

上述技术方案中，所述内胆与散热器之间设置有隔热层。

上述技术方案中，设置有外壳将所述的内胆、搅拌器、旋转叶片、第一马达、半导体制冷器、电控装置、第二马达和风扇封装，并且所述外壳设置有用于散热的网孔。

上述技术方案中，在所述内胆外壁设置有温度传感器，该温度传感器与电控装置电连接。

上述技术方案中，设置有用于安装所述搅拌器的网罩，该网罩设置于所述的内胆中。

上述技术方案中，通过所述电控装置切换所述半导体制冷器的正负极，实现制冷或加热功能。

本发明的有益效果是：

1）在制冷/热时，通过搅拌器的搅拌作用，提高制冷/热效率，缩短制冷/热的时间。

2）搅拌器采用磁力驱动，无需在内胆开孔，或者将搅拌器设置在顶盖上，优化了结构，降低了结构的复杂性、制造难度和成本。

3）利用半导体制冷器的正负极与电源的正接和反接状态，实现制冷和加热两种状态的切换，可以省略加热丝等部件的使用，降低制造成本。

4）半导体制冷片的侧壁安装状态，采用第二导热器可以有效实现热量的快速传递。

5）隔热环、隔热片的使用，可以避免热量的流失。

6）通过散热器实现制冷时的散热，并通过涡轮风扇加强散热效果，保证制冷的效率。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明实施例一组装后的剖视结构示意图；

图3是本发明实施例一分解后的剖视结构示意图；

图4是本发明网罩和搅拌器的组装结构示意图；

图5是本发明实施例二分解后的剖视结构示意图。

图中，1、内胆；2、从动磁块；3、搅拌器；4、网罩；5、第一导热器；6、半导体制冷器；7、散热器；8、主动磁块；9、旋转叶片；10、涡轮风扇；11、电源座；12、第一马达；13、网孔；14、功能按键；15、盖子；16、网孔；17、限位孔；18、主体结构；19、悬挂部；20、第一隔热环；21、温度传感器；22、第一温度面；23、第二温度面；24、第二隔热环；25、凹槽；26、散热鳍片；27、安装凹槽；28、第三导热器；29、长条凹槽；30、第二导热器；31、隔热片；32、外壳。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1-4所示为本发明的实施例一，一种冷热温控杯，包括内胆1，内胆1的内部设置带有从动磁块2的搅拌器3及安装搅拌器3的网罩4，在内胆1的外底下方设置有第一导热器5、半导体制冷器6、散热器7、带有主动磁块8的旋转叶片9、涡轮风扇10和电源座11，旋转叶片9由第一马达12驱动，涡轮风扇10由第二马达驱动。

外壳32整体上部为安装内胆1，下部为安装其他部件，在外壳32的下部设置有网孔13，用于涡轮风扇10和散热器7的散热。在外壳32的外壁上设置有与电控装置电连接并延伸出的若干功能按键14，在外壳32的顶部设置有水杯的饮水口，饮水口被可以铰链打开的盖子15封闭。功能按键14可以为启动按键、制冷按键、加热按键、恒温按键等等。

网罩4用于安装所述搅拌器3和阻隔异物对所述搅拌器3造成干扰，网罩4的平顶部设有网孔16，网孔16用于阻隔例如茶叶等异物对搅拌器3造成干扰以及防止搅拌器3脱落后被人误图吞食，由网孔16四周向下延伸网罩4的边缘，边缘使得网孔16与内胆1的内底留有间隙，在众多网孔16的中部设置有限位孔17，搅拌器3可旋转地限位于该限位孔17中，搅拌器3的主体结构18位于网孔16与内底之间的间隙之中。搅拌器3主要由包覆有从动磁块2的主体结构18以及将该主体结构18活动悬挂于限位孔17中的悬挂部19。该主体结构18部分设置有两个从动磁块2。该两个从动磁块2的极性相反，一个为n极，另一个为s极。另外，搅拌器3可以安装在内胆1的内底上，例如：在内胆1的内底形成一限位孔17，搅拌器3可旋转地安装在该限位孔17中，然后为了阻隔异物的干扰，可以再在搅拌器3上方设置一隔网。

第一导热器5为导热片，设置于内胆1的外底下方，导热片固定于第一隔热环20的中空处，第一隔热环20固定在外壳32上，第一隔热环20可以隔绝导热片与外壳32之间的热传递，避免热量传递到外壳32上。导热片的顶面与内胆1的外底接触实现热传递，导热片的底面与半导体制冷器6的第一温度面22（顶面）接触实现热传递。导热片采用传热效率高的材质，保证半导体制冷器6的第一温度面22的热量能够高效传递到内胆1，也保证内胆1外底面的热量能够高效低传递到半导体制冷器6的第一温度面22。在第一导热器5的第一隔热环20的顶面设置有温度传感器21，温度传感器21对内胆1的底面进行温度检测，并将测得的温度值传输给电控装置。

半导体制冷器6为半导体制冷片，半导体制冷片具有第一温度面22和第二温度面23，根据半导体制冷片的正负极与电源的正接或反接的选择，当第一温度面22为制冷面时，第二温度面23则为发热面，当第一温度面22为发热面时，第二温度面23则为制冷面。本发明则为利用了该半导体制冷片正反接时第一温度面22与第二温度面23的温度变化从而实现冷热温控。半导体制冷器6通过电控装置与电源座11电连接，电控装置负责根据功能按键14的指令切换正反接。电控装置可为一pcb板，其上焊接有能够寄存数据以及能够处理数据的单片机、稳压芯片、开关管等电子元器件。半导体制冷片同样安装于第二隔热环24的中心中空部，通过第二隔热环24安装固定在外壳32内壁上。为了进一步集中热量传递，第二隔热环24的外径与第一隔热环20的外径相近，第二隔热环24的内径小于第二隔热环24的内径，导热片的水平截面积大于半导体制冷片的水平截面积。电控装置还设置有电源正负极转换开关，通过该转换开关可以实现半导体制冷器6的正负极。

散热器7的顶面与半导体制冷器6第二温度面23接触实现热传递，散热器7的底面中部设置有凹槽，第一马达12和旋转叶片9的组装体安装在该凹槽中，散热器7的四周为散热鳍片26，常用的散热器7材质为铝材质。旋转叶片9同样对应设置有两个主动磁块8，该两个主动磁块8的极性相反，一个为n极，另一个为s极。旋转叶片9在旋转的过程中由于主动磁块8与从动磁块2之间的磁性作用力而驱动搅拌器3联动旋转实现搅拌。

本实施例中的电源座11被设置为车充电源座11，通过车充线与汽车的点火电源接口连接，电源座11所所得的电力可以直接供给电控装置使用，或者可以根据需要将电力储存在电池中，使得本发明具有可便携的功能。

如图5所示为本发明的实施例二，与实施例一的区别在于：内胆1的外侧壁向内凹陷形成安装凹槽27，半导体制冷器6安装固定在隔热环后被设置于该安装凹槽27中，半导体制冷器6的第一温度面22与内胆1的外侧壁接触实现热传递，在半导体制冷器6的第二温度面23设置有第三导热器28，该第三导热器28为导热片，在该导热片上与半导体制冷器6的第二温度面23接触的表面上设置有长条凹槽29，由于散热器7、旋转叶片9以及涡轮风扇10的结构位置不变，所以设置了第二导热器30作为半导体制冷器6与散热器7之间的热传递介质，第二导热器30为抽真空管，该抽真空管内灌注有纯水，纯水在管抽真空后再注入；该抽真空管分别与散热器7、半导体制冷器6热传递连接；目的是在真空状态下，纯水在35°时就已经沸腾成气态，气态水蒸汽在接近真空状态下，分子运动很快，在制冷时可以及时把第二温度面23的热量带到底部的散热器7。该第二导热器30安装在第三导热器28上的长条凹槽29中，在散热器7上的顶面也同样设置有安装第二导热器30的长条凹槽29，便于加强热接触面积，保证热传递效果。第三导热器28与半导体制冷器6的接触面积大，所以与半导体制冷器6的第二温度面23的热传递效果好。在内胆1的外底与散热器7之间设置有用于隔热的隔热片31，用于在制冷时防止散热器7的热量回流到内胆1，造成制冷失效或制冷效果差。在实施例二中，温度传感器21可以设置在隔热片31的顶面。

从实施例一和实施例二的两种情况可以知道，按照不同的半导体制冷器6的形状，选择不同的安装方式，例如：半导体制冷器6的形状还可以为环片状、多段状等。

实施例一或实施例二中的冷热温控杯，可以通过电控装置与外部的电子设备通信连接，实现远程监测和控制的功能，通信方式有很多种，例如：蓝牙、wifi、gprs等无线传输方式。外部的电子设备可以为手机、ipad、手环等便捷的移动电子设备。并且可以在电控装置中增加麦克风和扬声器，实现类似于蓝牙音箱的功能，例如：对当前水温的提示，定时提醒用户喝水，日程安排等。

再进一步，可以增加重力传感器，可以监测杯里面水剩余容量，得出每个时间段喝水量，提醒用户下一次喝水多少，时间间隔多少。

可以增加加速度传感器或陀螺仪，实现用户提起保温杯时温度仍然高压设定温度，通过扬声器告诉用户，当前温度高于设定问题，请小心水烫到舌头等。

还设置有用于向外界获取电力的电源座11，电源座11与电控装置电连接，获取所得的电力用于直接供电或储存在电池中。

本发明的工作原理：旋转叶片9由第一马达12驱动通过磁力作用驱动搅拌器3在制冷时进行搅拌，使内胆1中水温的快速平衡。

实施例一中，制冷时，半导体制冷器6的第一温度面22为制冷面，第二温度面23为发热面，内胆1中水的热量经第一导热器5传递到第一温度面22，直到内胆1中水的温度达到预设值，而第二温度面23的热量传递到散热器7，涡轮风扇10由第二马达驱动将散热器7的热量向四周并通过网孔13外散。制热时，半导体制冷器6的第一温度面22为发热面，第二温度面23为制冷面，发热面的热量经第一导热器5传导至内胆1水中，直到水温达到预设值，第二温度面23的制冷面可以吸收散热器7的热量。

实施例二中，制冷时，半导体制冷器6的第一温度面22为制冷面，第二温度面23为发热面，内胆1中水的热量直接传递到第一温度面22，直到内胆1中水的温度达到预设值，而第二温度面23的热量经第三导热器28和第二导热器30传递到散热器7，隔热片31将内胆1与散热器7热隔断，避免散热器7的热量返回水中，涡轮风扇10由第二马达驱动将散热器7的热量向四周并通过网孔13外散。制热时，半导体制冷器6的第一温度面22为发热面，第二温度面23为制冷面，发热面的热量直接传导至内胆1水中，直到水温达到预设值，第二温度面23的制冷面可以吸收散热器7的热量，隔热片31将内胆1与散热器7热隔断，避免水中的热量被散热器7散走。

以上的实施例只是在于说明而不是限制本发明，故凡依本发明专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。