專利名稱：半導(dǎo)體制冷、加熱水杯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種水杯，尤其是內(nèi)外壁之間含PH結(jié)，利用珀爾帖半導(dǎo)體溫差電效應(yīng)原理，對飲液進行制冷和加熱的水杯。
本專利所稱水杯，可泛指小型杯狀和桶狀的金屬盛水容器。公知的水杯對飲用水、飲料等不具冷凍功能，要想飲用一杯低溫飲液必須采用電冰箱、冰柜等進行冷凍。對于旅行者、上班旅、駕駛員，及會議室、戶外、野外等場所的人來說，夏天總希望喝上一杯冰涼、清爽的飲液，冬天總希望所喝飲液熱氣騰騰、溫?zé)峥煽凇５俏覀冸S時攜帶冰箱、電水瓶是不現(xiàn)實的。
本實用新型的目的在于提供一種既可以制冷，又可以加熱的便于攜帶的寬電源水杯，使我們的飲液溫度適應(yīng)我們的飲水要求。
為達以上目的，本實用新型采用雙層內(nèi)空金屬杯狀容器，上部開口，并且有蓋，杯壁內(nèi)外層之間沿雙層內(nèi)空四壁分布著許多PN電偶組，其P級和N級通過一定電聯(lián)接關(guān)系，并且緊貼杯內(nèi)壁和杯外壁，給這些P、N電偶組通以直流電流，根據(jù)珀爾帖半導(dǎo)體溫差電效應(yīng)原理，杯內(nèi)壁就會吸收熱量，溫度降低，杯外壁就會溫度上升，散發(fā)熱量，達到制冷的目的。當(dāng)電流反轉(zhuǎn)，原杯壁內(nèi)側(cè)就會釋放熱量、溫度上升，杯外壁吸收熱量，從而達到杯內(nèi)加熱的目的，為適應(yīng)移動和寬電源需要，杯底安裝有多種電源插座和制冷制熱選擇開關(guān)及制冷制熱指示燈，杯壁內(nèi)空隙部分填充隔熱絕緣材料。
采用以上方案的水杯，可在多種電源地區(qū)使用，對所飲液體加熱或制冷，使其更適應(yīng)飲用習(xí)慣。
以下結(jié)合附圖和實施例進一步說明


圖1、半導(dǎo)體制冷、加熱水杯原理圖；圖2、實施例電路圖其中P1 P2 P型半導(dǎo)體，N1 N2 N型半導(dǎo)體，I直流電流，PN1PN2……PN8 PN電偶組，P12 12V寬片插頭，X12 12V多芯插座，P2424V寬片插頭，X24 24V多芯插座。P220 220V交流安全插頭，X220內(nèi)藏式220V安全插座，T1、T2聯(lián)動杠桿，V1、V2整流二極管，VD1、VD2發(fā)光二極管(指示燈)，D1、D2……D7動觸片，Z1、Z2……Z14靜觸點。A1、A2、A3、A4中繼動觸片。KH換向開關(guān)，1杯外壁，2杯內(nèi)壁，3隔熱材料，4插接頭，5杯內(nèi)容積。
在
圖1所示原理圖中，半導(dǎo)體P1、N1、P2、N2通過導(dǎo)電金屬順序串聯(lián)，構(gòu)成一個電隅組，電隅組與直流電流組成閉合回路時，電流I通過P型和N型半導(dǎo)體，根據(jù)珀爾貼半導(dǎo)體溫差電效應(yīng)原理，杯外壁(1)吸收熱量，溫度降低，杯內(nèi)壁(2)釋放熱量，溫度升高，杯內(nèi)容積(5)內(nèi)充滿水時，水溫上升。當(dāng)電源反接，電流I流向相反時，杯外壁(1)釋放熱量，溫度升高，杯內(nèi)壁(2)吸收熱量，當(dāng)杯內(nèi)(5)充滿水時，水溫下降。在內(nèi)外壁空隙部分充滿如石棉粉、云母或聚乙烯發(fā)泡塑料等隔熱絕緣材料，實現(xiàn)電流反轉(zhuǎn)，可以反接電源插接頭(4)或扳動轉(zhuǎn)向選擇開關(guān)進行。
圖2所示實施例電路圖中，PN1～PN8共8個電隅組同向勻稱排列在水杯壁四周(或圓周)，每個電隅組下端有+、-兩只接線端，在水杯沒有外接插電源線時，每個電隅組下端十一接線端外接電路間互相絕緣且阻斷。在圖左側(cè)是專用DC12V寬片插頭P12，及12V多芯插座X12。上端插座孔內(nèi)并列排列PN電隅組負(fù)端接線，下端插座X12孔內(nèi)并列排列+端接線，每根接線間互相絕緣，當(dāng)寬片插頭P12插入X12內(nèi)時，八組電隅組與12V電源全并聯(lián)電聯(lián)接，電隅組通電即可工作，當(dāng)調(diào)換寬片插頭P12方向或12V直流電源方向時，電隅組工作方式發(fā)生反轉(zhuǎn)。在圖右側(cè)，PN1負(fù)端、PN3負(fù)端，PN5負(fù)、PN7負(fù)等外接線并列排列組成DC24V寬片插座負(fù)端X24-，PN2+、PN4+、PN6+PN8+等外接線并列排列組成DC24V寬片插座正端X24+。PN1正與PN2負(fù)，PN3正與PN4負(fù)，PN5正與PN6負(fù)，PN7正與PN8負(fù)等外接線組成的靜觸頭一一對正中繼動觸片A1、A2、A3、A4，當(dāng)24V寬片電源插頭P24左移，插入X24的同時，壓動聯(lián)動杠桿T2左移，A1、A2、A3、A4與其對正的靜觸點導(dǎo)通，使X24兩端接入24V直流電壓，且PN1正與PN2負(fù)導(dǎo)通，PN3正與PN4負(fù)導(dǎo)通，使PN5正與PN6負(fù)導(dǎo)通，PN7正與PN8負(fù)導(dǎo)通。PN1與PN2串聯(lián)接入24V，PN3與PN4串聯(lián)接入24V，PN5與PN6串聯(lián)接入24V，PN7與PN8串聯(lián)接入24V，電隅組PN1到PN8都以同一向電流同時工作進行制冷或制熱，當(dāng)寬片插頭P24轉(zhuǎn)向插入或電源反向時，電隅組工作方式反轉(zhuǎn)。
在圖2下方PN1+、PN2……PN8-分別對應(yīng)外接線Z1～Z14，共組成14個靜觸頭，Z1、Z2對正動觸片D1；Z3、Z4對正動觸片D2……Z13、Z14對正動觸片D7，PN1負(fù)極接線接入內(nèi)藏式AC220安全插座負(fù)端，PN8+端接線接入換向開關(guān)KH、KH上擲V2導(dǎo)通，KH下擲V1導(dǎo)通，二極管V1、V2并聯(lián)，接入X220，二極管V1、V2對220V交流電源整流，插入220V安全插頭P220，X220導(dǎo)通接入220交流電，同時聯(lián)動杠桿T1上移，使各動靜觸點對應(yīng)接觸，使PN1到PN8八對電偶組完全串聯(lián)。撥動換向開關(guān)KH，使水杯工作在設(shè)定情況下，發(fā)光二極管VD1、VD2組成的指示燈指示水杯處在不同工作狀態(tài)下，例如V1導(dǎo)通時，PN結(jié)使杯內(nèi)制冷，VD1亮，當(dāng)V2導(dǎo)通時，PN結(jié)使杯內(nèi)制熱，VD1熄滅，VD2亮，觀測VD1和VD2即可知杯內(nèi)工作情況。電容C起整流作用，防止導(dǎo)通浪涌電流擊壞二極管，P12、P24和P220三個選擇插頭只能選插其中一只，不能同時供電。
實施例僅以適用AC220V、DC12V和DC24V三種電源的情況加以說明，利用珀爾帖原理生產(chǎn)的制冷加熱水杯在原圖基礎(chǔ)上略作改進或簡化，可適應(yīng)其它電壓范圍或某一種電源電壓，如單用AC220V插接使用，這些情況均屬本專利述及保護范圍。
權(quán)利要求一種半導(dǎo)體制冷加熱水杯，全屬中空、頂上有蓋，可以盛裝液體物質(zhì)，其特征是在杯壁內(nèi)外層之間有PN結(jié)電偶組，層間空隙填充隔熱保溫材料，有制冷制熱指標(biāo)燈，制冷制熱換向開關(guān)，AC220V、DC12V、DC24V專用插頭、插座。
專利摘要一種飲用水杯，在金屬內(nèi)外壁中間有周向排列的PN結(jié)電隅組，利用珀爾帖半導(dǎo)體電效應(yīng)原理，使電隅組工作在制冷或加熱狀態(tài)下，使我們的飲用水冬暖夏冰，適合飲用，同時運用寬電源電路，使水杯適用范圍和地域廣泛。
文檔編號A47J31/44GK2522017SQ0126517
公開日2002年11月27日 申請日期2001年10月1日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月1日
發(fā)明者石代君 申請人:石代君