一種太陽能水杯的製作方法
2023-05-29 01:02:21 3
一種太陽能水杯的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種太陽能水杯，包括杯體和杯蓋，杯體與杯蓋相連，杯體外層設有弧形太陽能電池板，弧形太陽能電池板連接有小型蓄電池，小型蓄電池連接有電熱管和N型半導體，N型半導體通過銅線連接有P型半導體，電熱管和N型半導體位於杯體內部，小型蓄電池和P型半導體位於杯體與弧形太陽能電池板之間，杯體上設有開關，開關與銅線、電熱管相連，杯體高為15cm—20cm，本實用新型不僅可以對水杯中的水進行加熱而且可以對水杯中的水進行製冷，滿足不同季節和人群的需要，而且利用太陽能作為能源，節約資源的同時可以隨用隨取，在戶外旅行等情況下非常的方便人們的生活。
【專利說明】一種太陽能水杯
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及光電產品領域，尤其涉及一種太陽能水杯。
【背景技術】
[0002]太陽能作為一種新興能源，現在廣泛的被人們利用起來，不僅節約了資源，而且可以隨用隨取，非常的方便，人們在進行戶外旅遊時，冬天往往只能喝到冷水，夏天只能喝到被太陽曬暖的水，在沒有服務點的時候對水的需求無法得到滿足，因此，如果可以利用太陽能直接對水杯中的水進行加熱和製冷，無疑會非常的方便，但是，目前出現的太陽能水杯只有加熱功能，沒有製冷功能，例如中國申請專利號為CN201220714293.6的太陽能水杯，其技術方案為:太陽能水杯的內膽和外杯在杯沿處密封，太陽能電池板固定粘貼在杯蓋的頂部，電熱絲固定內置於內膽的底部，且與外杯的底部相接，開關固定粘貼在外杯的底部側邊，其中太陽能電池板與開關和電熱絲通過導線連接，其好處是:提供了一種可以通過太陽能電池板加熱保溫的水杯，但其沒有解決太陽能水杯只能加熱不能製冷的問題。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在於提供一種既可加熱又可製冷，方便使用的太陽能水杯，以解決現有技術中的多項缺陷。
[0004]本實用新型解決技術問題的技術方案為:一種太陽能水杯，包括杯體和杯蓋，所述杯體與杯蓋相連，所述杯體外層設有弧形太陽能電池板，所述弧形太陽能電池板連接有小型蓄電池，所述小型蓄電池連接有電熱管和N型半導體，所述N型半導體通過銅線連接有P型半導體，所述電熱管和N型半導體位於杯體內部，所述小型蓄電池和P型半導體位於杯體與弧形太陽能電池板之間，所述杯體上設有開關，所述開關與銅線、電熱管相連，所述杯體高為 15cm—20cm。
[0005]優選的，所述弧形太陽能電池板外層設有透明玻璃殼。
[0006]優選的，所述P型半導體所對應的透明玻璃殼上設有散熱器。
[0007]優選的，所述杯體底部設有支架。
[0008]優選的，所述支架高為Im — 2m。
[0009]採用上技術方案的有益效果是:本實用新型結構的一種太陽能水杯，使用時，弧形太陽能電池板產生電能，將電儲存在小型蓄電池中，弧形太陽能電池板的原理是:太陽光照在半導體p-n結上，形成新的空穴-電子對，在p-n結電場的作用下，空穴由η區流向P區，電子由P區流向η區，接通電路後就形成電流，小型蓄電池為鉛蓄電池，當需要對水加熱時，將開關撥向加熱檔，蓄電池將電流供給給電熱管，電熱管內為大量電阻絲，在電流的作用下發熱將水加熱，當需要對水製冷時，將開關撥向製冷檔，蓄電池將電流供給給N型半導體，電子從P型半導體流向N型半導體時，N型半導體結點溫度降低，從而達到熱電製冷效應，使杯體內的水變冰，N型半導體是在純淨的矽晶體中摻入五價元素(如磷)，使之取代晶格中矽原子的位置，P型半導體，是在純淨的矽晶體中摻入三價元素(如硼)，使之取代晶格中矽原子的位子，其工作原理是:電荷載體在導體中運動形成電流，由於電荷載體在不同的材料中處於不同的能級，當它從高能級想低能級運動時，就會釋放出多餘的熱量。反之，就需要從外界吸收熱量(即表現為製冷)，經過多次實驗，科學家發現:P型半導體(Bi2Te3-Sb2Te3)和N型半導體(Bi2Te3_Bi2Se3)的熱電勢差最大，應用中能夠在冷接點處表現出明顯製冷效果，此實用新型不僅可以對水杯中的水進行加熱而且可以對水杯中的水進行製冷，滿足不同季節和人群的需要，而且利用太陽能作為能源，節約資源的同時可以隨用隨取，在戶外旅行等情況下非常的方便人們的生活，弧形太陽能電池板外層設有透明玻璃殼，在不阻礙弧形太陽能電池板接收光能的同時可以對內部的原件起到保護的作用，P型半導體所對應的透明玻璃殼上設有散熱器，P型半導體結端會生成大量的熱，如果不及時排出，將會對小型蓄電池和弧形太陽能電池板造成傷害，散熱器可以通過風葉的旋轉將熱量帶出去，杯體底部設有支架，可以將杯體架高更好的利用太陽能，不需要時直接將杯體拿起，支架收起來便可，非常的方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型所述的一種太陽能水杯的內部結構示意圖。
[0011]圖2為本實用新型所述的一種太陽能水杯的外部結構示意圖。
[0012]其中:1 一杯蓋，2—杯體，3—弧形太陽能電池板，4一小型蓄電池，5—電熱管，6—N型半導體，7—銅線，8— P型半導體，9一透明玻璃殼，10—散熱器，11 一支架，12—開關。
【具體實施方式】
[0013]為使本實用新型實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合【具體實施方式】，進一步闡述本實用新型。
[0014]如圖1和圖2所示，一種太陽能水杯，包括杯體2和杯蓋1，杯體2與杯蓋I相連，杯體2外層設有弧形太陽能電池板3，弧形太陽能電池板3連接有小型蓄電池4，小型蓄電池4連接有電熱管5和N型半導體6，N型半導體6通過銅線7連接有P型半導體8，電熱管5和N型半導體6位於杯體2內部，小型蓄電池4和P型半導體8位於杯體2與弧形太陽能電池板3之間，杯體2上設有開關12，開關12與銅線7、電熱管5相連，杯體2高為15cm一20cm,使用時,弧形太陽能電池板3產生電能,將電儲存在小型蓄電池4中，弧形太陽能電池板3的原理是:太陽光照在半導體p-n結上，形成新的空穴-電子對，在p-n結電場的作用下，空穴由η區流向P區，電子由P區流向η區，接通電路後就形成電流，小型蓄電池4為鉛蓄電池，當需要對水加熱時，將開關12撥向加熱檔，小型蓄電池4將電流供給給電熱管5，電熱管5內為大量電阻絲，在電流的作用下發熱將水加熱，當需要對水製冷時，將開關12撥向製冷檔，小型蓄電池4將電流供給給N型半導體6，電子從P型半導體8流向N型半導體6時，N型半導體6結點溫度降低，從而達到熱電製冷效應，使杯體2內的水變冰，N型半導體6是在純淨的矽晶體中摻入五價元素(如磷)，使之取代晶格中矽原子的位置，P型半導體8是在純淨的矽晶體中摻入三價元素(如硼)，使之取代晶格中矽原子的位子，其工作原理是:電荷載體在導體中運動形成電流，由於電荷載體在不同的材料中處於不同的能級，當它從高能級想低能級運動時，就會釋放出多餘的熱量。反之，就需要從外界吸收熱量(即表現為製冷)，經過多次實驗，科學家發現:Ρ型半導體8 (Bi2Te3-Sb2Te3)和N型半導體6 (Bi2Te3-Bi2Se3)的熱電勢差最大，應用中能夠在冷接點處表現出明顯製冷效果，此實用新型不僅可以對水杯中的水進行加熱而且可以對水杯中的水進行製冷，滿足不同季節和人群的需要，而且利用太陽能作為能源，節約資源的同時可以隨用隨取，在戶外旅行等情況下非常的方便人們的生活。
[0015]本實施例中，弧形太陽能電池板3外層設有透明玻璃殼9，在不阻礙弧形太陽能電池板3接收光能的同時可以對內部的原件起到保護的作用。
[0016]值得注意的是，P型半導體8所對應的透明玻璃殼9上設有散熱器10，P型半導體8結端會生成大量的熱，如果不及時排出，將會對小型蓄電池4和弧形太陽能電池板3造成傷害，散熱器10可以通過風葉的旋轉將熱量帶出去。
[0017]另外，杯體2底部設有支架11，支架11高為Im — 2m，可以將杯體2架高更好的利用太陽能，不需要時直接將杯體2拿起，支架12收起來便可，非常的方便。
[0018]採用以上技術方案的有益效果是:本實用新型不僅可以對水杯中的水進行加熱而且可以對水杯中的水進行製冷，滿足不同季節和人群的需要，而且利用太陽能作為能源，節約資源的同時可以隨用隨取，在戶外旅行等情況下非常的方便人們的生活。
[0019]以上僅為本實用新型的實施例，並非因此限制本實用新型的專利範圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所做的等效結構或等效流程轉換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本實用新型的專利保護範圍內。
【權利要求】
1.一種太陽能水杯，包括杯體和杯蓋，杯體與杯蓋相連，其特徵在於，所述杯體外層設有弧形太陽能電池板，所述弧形太陽能電池板連接有小型蓄電池，所述小型蓄電池連接有電熱管和N型半導體，所述N型半導體通過銅線連接有P型半導體，所述電熱管和N型半導體位於杯體內部，所述小型蓄電池和P型半導體位於杯體與弧形太陽能電池板之間，所述杯體上設有開關，所述開關與銅線、電熱管相連，所述杯體高為15cm — 20cm。
2.根據權利要求1所述的一種太陽能水杯，其特徵在於:所述弧形太陽能電池板外層設有透明玻璃殼。
3.根據權利要求1或2所述的一種太陽能水杯，其特徵在於:所述P型半導體所對應的透明玻璃殼上設有散熱器。
4.根據權利要求1或2所述的一種太陽能水杯，其特徵在於:所述杯體底部設有支架。
5.根據權利要求4所述的一種太陽能水杯，其特徵在於:所述支架高為lm— 2m。
【文檔編號】A45F3/18GK204120461SQ201420416090
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年7月28日 優先權日:2014年7月28日
【發明者】張子怡 申請人:張子怡