一種具有自動(dòng)旋轉(zhuǎn)輸出的杯蓋的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有自動(dòng)旋轉(zhuǎn)輸出的杯蓋，包括一個(gè)斯特林引擎裝置、一個(gè)杯蓋外殼和一個(gè)動(dòng)力傳輸軸；所述斯特林引擎裝置固定在杯蓋外殼的底部，所述動(dòng)力傳輸軸連接所述斯特林引擎裝置的輸出軸上；所述斯特林引擎裝置通過底部外加熱方式，使其內(nèi)部氣體周期性膨脹收縮，實(shí)現(xiàn)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過動(dòng)力傳輸軸輸出機(jī)械功，實(shí)現(xiàn)杯蓋的旋轉(zhuǎn)功能。本發(fā)明與現(xiàn)有裝置相比，具有操作簡(jiǎn)單、重復(fù)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，能夠在生活中增添更多的樂趣。
【專利說明】一種具有自動(dòng)旋轉(zhuǎn)輸出的杯蓋

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有自動(dòng)旋轉(zhuǎn)輸出的杯蓋。

【背景技術(shù)】
[0002]斯特林引擎是由英國(guó)牧師羅伯特-斯特林在1861年發(fā)明的熱氣引擎，它是一種外燃(或外部加熱)式閉式循環(huán)活塞式引擎，也稱為熱氣機(jī)，其熱力循環(huán)為斯特林循環(huán)。斯特林循環(huán)是熱氣機(jī)的理想循環(huán)，是一個(gè)高度理想化了的熱力循環(huán)，它是由兩個(gè)定溫過程(定溫壓縮和定溫膨脹)和兩個(gè)定容回?zé)徇^程(定容吸熱和定容放熱)所組成。斯特林引擎工作原理為:用燃料在氣缸外部的燃燒室加熱工作氣體(氫氣或氦氣)，工作氣體與外部完全封閉，工作氣體受熱膨脹后推動(dòng)氣缸內(nèi)的活塞做功，膨脹后被冷卻，體積縮小，再次進(jìn)入燃燒室內(nèi)加熱，完成一次循環(huán)。引擎的轉(zhuǎn)速可通過控制工作氣體的流量來加以調(diào)節(jié)。各種燃料燃燒裝置、太陽(yáng)能、原子能、蓄熱裝置以及化學(xué)反應(yīng)生成熱裝置等均可以成為其外部加熱熱源。斯特林引擎具有污染小、噪聲低、熱效率高以及運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)，在生產(chǎn)實(shí)際中有廣泛的用途。
[0003]常用的斯特林引擎有α型和β型引擎，α型引擎是由2個(gè)動(dòng)力活塞構(gòu)成的，具有高壓縮比和高輸出功率的特征；β型引擎的2個(gè)活塞用是同一氣缸配置，相比于其他類型，β型引擎的最大特征在于引擎體積小，并且由于圓周上熱交換器容易配置，所以熱交換器內(nèi)的工作氣體容易形成均等的流動(dòng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的在于借助斯特林引擎裝置提供的動(dòng)力輸出，進(jìn)而提出一種具有自動(dòng)旋轉(zhuǎn)輸出的杯蓋。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種具有自動(dòng)旋轉(zhuǎn)輸出的杯蓋，包括一個(gè)斯特林引擎裝置、一個(gè)杯蓋外殼和一個(gè)動(dòng)力傳輸軸；所述斯特林引擎裝置固定在杯蓋外殼的底部，所述動(dòng)力傳輸軸連接所述斯特林引擎裝置的輸出軸上；所述斯特林引擎裝置通過底部外加熱方式，使其內(nèi)部氣體周期性膨脹收縮，實(shí)現(xiàn)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過動(dòng)力傳輸軸輸出機(jī)械功，實(shí)現(xiàn)杯蓋的旋轉(zhuǎn)功能。
[0006]斯特林引擎裝置為β型斯特林引擎，其中密封的氣體為氫氣或氦氣，固定于具有較大導(dǎo)熱能力的杯蓋外殼內(nèi)，通過底部外殼加熱，使引擎內(nèi)部氣體周期性膨脹和壓縮，實(shí)現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)化過程，機(jī)械功再通過動(dòng)力傳輸軸傳輸?shù)酵獠俊?br> [0007]杯蓋外殼為具有較大導(dǎo)熱系數(shù)和散熱能力的材料，能夠?qū)Ρw進(jìn)行及時(shí)冷卻和降溫。
[0008]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)功能杯蓋的原理如下:
將杯蓋置于開口熱水杯上時(shí)，通過熱傳導(dǎo)方式加熱斯特林引擎內(nèi)的密閉氣體，工作氣體受熱膨脹后，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，膨脹到一定程度，由于受到冷卻作用，體積縮小，氣體將再次回到加熱區(qū)加熱，完成一次循環(huán)。通過持續(xù)的加熱，則可實(shí)現(xiàn)氣體周期性的循環(huán)膨脹和壓縮，來推動(dòng)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)能量連續(xù)轉(zhuǎn)化和傳輸。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有杯蓋相比，具有如下顯而易見的突出性特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn):
相比于現(xiàn)有實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)功能的杯蓋，本發(fā)明借助斯特林引擎裝置，將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。本裝置在普通的熱水杯上即可實(shí)現(xiàn)機(jī)械功的輸出，不需要額外的電能、機(jī)械能等其他形式的能量輸入，操作簡(jiǎn)單，理論上具有無限可重復(fù)性和永久性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明基于斯特林引擎的旋轉(zhuǎn)功能杯蓋示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011]本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】如下:
如圖1所示，一種具有自動(dòng)旋轉(zhuǎn)輸出的杯蓋，包括一個(gè)斯特林引擎裝置1、一個(gè)杯蓋外殼2和一個(gè)動(dòng)力傳輸軸3 ;所述斯特林引擎裝置I固定在杯蓋外殼2的底部，所述動(dòng)力傳輸軸3連接所述斯特林引擎裝置I的輸出軸上；所述斯特林引擎裝置I通過底部外加熱方式，使其內(nèi)部氣體周期性膨脹收縮，實(shí)現(xiàn)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過動(dòng)力傳輸軸3輸出機(jī)械功，實(shí)現(xiàn)杯蓋的旋轉(zhuǎn)功能。
[0012]在動(dòng)力傳輸軸3套上一個(gè)圓盤，圓盤上可以貼上有趣的圖片或字母，將杯蓋置于一杯熱水上，通過杯子內(nèi)熱水的加熱促使斯特林引擎裝置I的連續(xù)工作，圓盤開始轉(zhuǎn)動(dòng)起來，形成一系列有趣的圖形或者字母排列。
【權(quán)利要求】
1.一種具有自動(dòng)旋轉(zhuǎn)輸出的杯蓋，其特征在于:包括一個(gè)斯特林引擎裝置(1)、一個(gè)杯蓋外殼(2)和一個(gè)動(dòng)力傳輸軸(3);所述斯特林引擎裝置(I)固定在杯蓋外殼(2)的底部，所述動(dòng)力傳輸軸(3)連接所述斯特林引擎裝置(I)的輸出軸上；所述斯特林引擎裝置(I)通過底部外加熱方式，使其內(nèi)部氣體周期性膨脹收縮，實(shí)現(xiàn)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過動(dòng)力傳輸軸(3)輸出機(jī)械功，實(shí)現(xiàn)杯蓋的旋轉(zhuǎn)功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自動(dòng)旋轉(zhuǎn)輸出的杯蓋，其特征在于:所述斯特林引擎裝置(I)為β型斯特林引擎；其中密封的氣體為氫氣或氦氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自動(dòng)旋轉(zhuǎn)輸出的杯蓋，其特征在于:所述杯蓋外殼(2)為具有較大導(dǎo)熱系數(shù)和散熱能力的材料，能夠?qū)Ρw進(jìn)行及時(shí)冷卻和降溫。
【文檔編號(hào)】F02G1/043GK104454229SQ201410536269
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】雷作勝, 史永超, 許春龍, 韋如軍, 張海驕, 宋昇陽(yáng) 申請(qǐng)人:上海大學(xué)