热平衡冷热两用杯

1.本实用新型涉及一种冷热两用杯，属于电子制冷领域。


背景技术：

2.随着人们生活水平的提高，车载族的群体越来越多，车载族在自驾过程中，人们对冷热饮有所需求。然而现有的车载加热杯较多，冷热两用杯较少，市面上的两用杯要么价格昂贵，要么低端配置的两用杯加热费时费电，还有安全隐患，用起来性价不够高。


技术实现要素：

3.基于上述现有技术的不足，本实用新型目的是采用半导体制冷（热）技术，结合热平衡技术，制造出热平衡冷热两用杯，以满足车载族对冷热饮的需求。
4.本实用新型的技术方案为;一种热平衡冷热两用杯，包括外壳（1）、隔热层（2）、内胆（3）、内腔（4）、制热板（5）、制冷板（6）及热交换板（7）；所述外壳（1）内部设有2个大小相同的内胆（3），所述内胆（3）具备1个内腔（4），其中，用作制热的内腔（4）为热腔，用作制冷的内腔（4）为冷腔；2个内胆（3）与外壳（1）中间在垂直方向上均匀填充隔热层（2）；包含热腔的内胆（3）外底部设有一个紧贴其的制热板（5），包含冷腔的内胆（3）外底部设有一个紧贴其的制冷板（6）；制热板（5）与制冷板（6）下面设有一个与二者紧贴的热交换板（7），热交换板（7）与外壳（1）内底部相接。
5.进一步，所述热交换板（7）吸收制冷板（6）热端发出的热量，即时交换热量给制热板（5）的冷端，通过热平衡减小制热板（5）和制冷板（6）的温差。
6.进一步，制热板（5）和制冷板（6）的最大温差为40℃~60℃之间。
7.进一步，所述热交换板（7）的热容量是热交换、热平衡的关键，热交换板（7）的热容量取决于材质和质量热交换板（7）始终处于常温状态，热交换板（7）采用铝质材料。
8.本实用新型具有以下有益效果: 本实用新型设计的冷热两用杯采用半导体制冷（热）技术，结合热平衡技术，制造出热平衡冷热两用杯，设计简洁独特，价格适中，安全可靠。
附图说明
9.图1为热平衡冷热两用杯结构示意图；
10.其中，1
‑
外壳，2
‑
隔热层，3
‑
内胆，4
‑
内腔，5
‑
制热板，6
‑
制冷板，7
‑
热交换板。
具体实施方式
11.如图1所示，本实用新型的一种热平衡冷热两用杯，包括外壳（1）、隔热层（2）、内胆（3）、内腔（4）、制热板（5）、制冷板（6）及热交换板（7）；所述外壳（1）内部设有2个大小相同的内胆（3），所述内胆（3）具备1个内腔（4），其中，用作制热的内腔（4）为热腔，用作制冷的内腔（4）为冷腔；2个内胆（3）与外壳（1）中间在垂直方向上均匀填充隔热层（2）；包含热腔的内胆
（3）外底部设有一个紧贴其的制热板（5），包含冷腔的内胆（3）外底部设有一个紧贴其的制冷板（6）；制热板（5）与制冷板（6）下面设有一个与二者紧贴的热交换板（7），热交换板（7）与外壳（1）内底部相接。
12.上述热交换板（7）吸收制冷板（6）热端发出的热量，即时交换热量给制热板（5）的冷端，通过热平衡减小制热板（5）和制冷板（6）的温差。
13.上述制热板（5）和制冷板（6）的最大温差为40℃~60℃之间。
14.作为本发明的一个具体实施例，热交换板（7）采用铝质材料，内胆（3）、外壳（1）为不锈钢材料，制热板（5）、制冷板（6）为半导体板。
15.本发明的工作原理为：
16.1、利用半导体的珀尔帖效应，进行冷腔半导体制冷、热腔半导体制热；其原理：q
π
=a
·
t
c
，其中q
π
为放热或吸热功率，a为温差中功势率，t
c
为冷热接点温度。
17.2、由于半导体制冷（热）片冷端与热端的最大温差在40℃~60℃之间，超过这个温度将会使半导体制冷（热）片短路，过去的做法是制冷时，热端要用散热片散热以减小温差，制热时，冷端要用散热片吸热以减小温差；散热片的使用，既影响整体结构，又浪费能量，本实用新型采用热交换板（7）吸收制冷板（6）热端发出的热量，即时交换热量给制热板（5）的冷端，从而通过热平衡减小制热板（5）和制冷板（6）的温差，从而提高热腔的温度和降低冷腔的温度，减小能量损耗。
18.3、热交换板（7）的热容量是热交换、热平衡的关键，热交换板（7）的热容量取决于材质和质量；根据汤姆逊效应q
t
=t
·
i
·
δt，其中，q
t
为放热或吸热功率，t为汤姆逊系数，i为工作电流，δt为温度梯度；本实用新型要点由δt决定q
t
，由q
t
决定热交换板（7）的材质和质量，从而达到热交换的平衡，热交换板（7）始终处于常温状态。
19.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
20.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解 ：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种热平衡冷热两用杯，其特征在于，包括外壳（1）、隔热层（2）、内胆（3）、内腔（4）、制热板（5）、制冷板（6）及热交换板（7）；所述外壳（1）内部设有2个大小相同的内胆（3），所述内胆（3）具备1个内腔（4），其中，用作制热的内腔（4）为热腔，用作制冷的内腔（4）为冷腔；2个内胆（3）与外壳（1）中间在垂直方向上均匀填充隔热层（2）；包含热腔的内胆（3）外底部设有一个紧贴其的制热板（5），包含冷腔的内胆（3）外底部设有一个紧贴其的制冷板（6）；制热板（5）与制冷板（6）下面设有一个与二者紧贴的热交换板（7），热交换板（7）与外壳（1）内底部相接。2.如权利要求1所述热平衡冷热两用杯，其特征在于，所述热交换板（7）吸收制冷板（6）热端发出的热量，即时交换热量给制热板（5）的冷端，通过热平衡减小制热板（5）和制冷板（6）的温差。3.如权利要求2所述热平衡冷热两用杯，其特征在于，制热板（5）和制冷板（6）的最大温差为40℃~60℃之间。4.如权利要求1所述热平衡冷热两用杯，其特征在于，所述热交换板（7）的热容量是热交换、热平衡的关键，热交换板（7）采用铝质材料。

技术总结
本实用新型公开了一种热平衡冷热两用杯，包括外壳（1）、隔热层（2）、内胆（3）、内腔（4）、制热板（5）、制冷板（6）及热交换板（7）；所述外壳（1）内部设有2个大小相同的内胆（3），所述内胆（3）具备1个内腔（4），其中，用作制热的内腔（4）为热腔，用作制冷的内腔（4）为冷腔；2个内胆（3）与外壳（1）中间在垂直方向上均匀填充隔热层（2）；包含热腔的内胆（3）外底部设有一个紧贴其的制热板（5），包含冷腔的内胆（3）外底部设有一个紧贴其的制冷板（6）；制热板（5）与制冷板（6）下面设有一个与二者紧贴的热交换板（7），热交换板（7）与外壳（1）内底部相接。本装置结合热平衡技术，制造出热平衡冷热两用杯，设计简洁独特，价格适中，安全可靠。安全可靠。安全可靠。


技术研发人员：梁宁
受保护的技术使用者：扬州工业职业技术学院
技术研发日：2021.01.12
技术公布日：2021/10/23