专利名称：演示人力发电和热泵原理的热泵自行车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及科普演示、健身娱乐装置，特别涉及一种利用人力发电方式演示人力发电和热泵原理的热泵自行车。
背景技术：
热量可以自发地从高温物体转移到低温物体(或环境)，但不能自发地从低温物体传递给高温物体。热泵能从热源吸热，然后放至高温热源，与此同时，按热力学第二定律必须消耗能量，现行热泵演示装置大致有蒸汽压缩式及热电式两种类型前者由压缩机、冷凝器、节流装置及蒸发器等组成，通过介质的状态及相位变化来“泵”送热能；后者使用不用制冷剂且无运动件的热电制冷器为热泵，用外接电源供电，用铝型材散热器、风机冷却。两种装置都存在结构复杂，需外接电源，观众参与性差等缺点。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种以人力发电热动力，以热电制冷器(热泵)及变截面热管(把手)为执行元件的，不用制冷剂，工作可靠，使用寿命长的互动性演示人力发电和热泵原理的热泵自行车。
本实用新型的目的是这样实现的，一种演示人力发电和热泵原理的热泵自行车，包括自行车本体，所述的自行车本体包括车架，设在车架上方的一坐垫、一对把手，设在车架下方的链轮、链条，链轮的中心轴上设有踏脚板；其特点是，所述的自行车本体一对把手为热管把手；还包括一底座、发电部件、两个热电制冷部件、两套温度控制显示部件和控制开关；所述的自行车本体通过支架固定在固定底座上；所述的发电部件由直流发电机构成，该直流发电机通过链条与自行车链轮传动连接；所述的热电制冷部件由热泵构成，分别与自行车的热管把手里端紧贴连接；所述的每套温度控制显示部件包括一温控元件和个数字式温度计，所述的温控元件与发电机和控制开关形成回路，该温控元件设在热管把手壁上，所述的数字式温度计设在把手壳体的表面。
上述一种演示人力发电和热泵原理的热泵自行车，其中，所述的热管把手为变截面的钢氨热管把手，其一端为长方形，安装在车架上，另一端为管形。
由于本实用新型采用了以上的技术方案，以直流电动机作为发电机，在自行车把手壳体1内部的狭小空间安装了热电制冷器、热管把手、数字式温度计(2只)及温控元件，让游客在蹬自行车的同时不但能从温度表上看到热泵冷热端的温差变化，而且通过双手手心能直接感到一个把手变冷，另一个把手变热；拨电源选择开关后，再次操作，游客会发现，原来变冷的把手在变热，原来变热的把手在变冷。从而演示了人力发电和热泵的原理。
本实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图进一步给出。
图1是本实用新型的整体结构主视图。
图2是图1的俯视图。
图3是本实用新型把手的结构示意图(一侧把手剖视)。
具体实施方式
请参阅图1、图2。本实用新型一种演示人力发电和热泵原理的热泵自行车，包括自行车本体1，所述的自行车本体包括车架11，设在车架上方的一坐垫12、一对把手13，设在车架下方的链轮14、链条15，链轮的中心轴上设有踏脚板16；所述的一对把手13为热管把手。还包括一底座2、发电部件3、控制开关4、两个热电制冷部件5和两套温度控制显示部件6。所述的自行车本体1通过支架固定在固定底座2上；发电部件由一直流发电机3构成，该直流发电机通过链条15与自行车链轮14传动连接，脚踏力经链传动后供发电机运转并发电，该直流电的波纹较大经特制开关电源处理后供热泵使用。热电制冷部件5由热泵构成，分别设在自行车的两热管把手13内；每套温度控制显示部件包括一温控元件61和一个数字式温度计62，其中温控元件61与发电机3、热电制冷部件5和控制开关4形成回路，温控元件61设在热管把手13壁上，两个数字式温度计62分别设在两把手壳体131的表面。
控制开关4包括开关电源和电源极性选择开关转换开关，其中开关电源能将人力发电输出的直流电处理成适合热点致冷器要求的直流电源；电源极性转换开关用于改变热泵直流电源的极性，使原来加热的把手转变为制冷，从而显示两个把手的温度的变化。
请参阅图3。本实用新型所述的热管把手13为变截面的钢氨热管把手，该把手壳体为钢结构，外形是流线型，上表面设有两矩形孔以安装嵌入式数字温度计，内部安装固定为一体的变截面把手、热泵及温控感应器，壳体131具有足够的强度与刚度，操作者施加在左右把手上的力通过壳体131传至车架以保证热泵不受损坏。壳体131一端为扁平长方体，四角各设安装耳孔一只，安装在车架上，另一端为热管把手，既是把手又是性能优良的散热器。热电制冷部件5与该管形把手的里端紧贴，温控元件61亦紧贴在该管形的壁上，当温度达到或超过60℃左右时为防止把手过热而及时切断发电机电源，以保护操作者不被烫伤。数字温度计能适时显示热泵制冷和制热的温度值。本实用新型设定的加热温度不超过60℃，制冷不低于3℃。
本实用新型结构合理，造型新颖，不需外接电源，不用制冷剂，热泵系统无运转件，工作可靠，使用寿命长。发电机功率140W，热泵功率40W，钢氨热管温差0.73℃。控制调节方便，震动小，噪声低，无环境污染，方便游客参与。
权利要求1.一种演示人力发电和热泵原理的热泵自行车，包括自行车本体，所述的自行车本体包括车架，设在车架上方的一坐垫、一对把手，设在车架下方的链轮、链条，链轮的中心轴上设有踏脚板；其特征在于，所述的自行车本体一对把手为热管把手；还包括一底座、发电部件、两个热电制冷部件、两套温度控制显示部件和控制开关；所述的自行车本体通过支架固定在固定底座上；所述的发电部件由直流发电机构成，该直流发电机通过链条与自行车链轮传动连接；所述的热电制冷部件由热泵构成，分别与自行车的热管把手里端紧贴连接；所述的每套温度控制显示部件包括一温控元件和个数字式温度计，所述的温控元件与发电机和控制开关形成回路，该温控元件设在设有热泵的热管把手壁上，所述的数字式温度计设在把手壳体的表面。
2.根据权利要求1所述的一种演示人力发电和热泵原理的热泵自行车，其特征在于，所述的热管把手为变截面的钢氨热管把手，其一端为长方形，安装在车架上，另一端为管形。
专利摘要本实用新型一种演示人力发电和热泵原理的热泵自行车，包括自行车本体，自行车本体包括车架、坐垫、一对把手、链轮、链条、踏脚板；其特点是，自行车本体一对把手为热管把手；还包括一底座、发电部件、两个热电制冷部件、两套温度控制显示部件和控制开关；自行车本体通过支架固定在固定底座上；发电部件由一直流发电机构成，该直流发电机通过链条与自行车链轮传动连接；热电制冷部件由热泵构成，分别与自行车的热管把手紧贴连接；每个温度控制显示部件包括一温控元件和一个数字式温度计，温控元件与发电机和控制开关形成回路，并紧贴设在热管把手内壁，数字式温度计设在把手的表面。其不需外接电源，不用制冷剂，即能进行热能转换，具有控制调节方便，震动小，噪声低，无环境污染，方便游客参与。
文档编号G09B23/16GK2531481SQ0221590
公开日2003年1月15日 申请日期2002年2月27日 优先权日2002年2月27日
发明者梁兆正, 刘洪培, 章兴飞, 聂承国 申请人:上海科技馆