CN102556507B - 控温饮料瓶 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控温饮料瓶，包括瓶身及瓶底，瓶底向瓶身内部凹入形成凹槽，凹槽内设置有控温缸筒。控温缸筒包括筒身、第一活塞、第二活塞、活塞杆、排气装置以及防止活塞杆移动的紧固装置。活塞杆包括杆头以及杆体。第一活塞通过第一活塞孔套在活塞杆上，且第一活塞的顶面与杆头的底面相贴合；第二活塞通过第二活塞孔套在活塞杆上。控温缸筒的筒顶与第一活塞之间的第一活塞腔内置有控温材料一；第一活塞与第二活塞之间的第二活塞腔内置有与控温材料一发生放热或吸热反应的控温材料二。采用本发明的控温饮料瓶能够在不依赖外部设备的情况下利用自带的控温装置方便快捷地进行加热或冷却操作，且便于携带、结构简单、成本低廉。

Description

控温饮料瓶

技术领域

本发明涉及饮料的包装容器，特别涉及一种能够对饮料进行加热或冷却的控温饮料瓶。

背景技术

在寒冷的冬天饮用饮料时，为了达到适宜的饮用温度，通常需要对饮料进行加热。同样，在炎热的夏天饮用饮料时，为了提高口感，需要降低饮料的温度。通常情况下，加热的操作方法是将整个饮料包装放入热水中，或者将饮料倒入加热容器中加热，而冷却的操作多为利用冰箱来制冷。上述方法都依赖于外部设备，无法随时随地获得所需热度的饮料，而且操作比较繁琐，需要的时间也比较长。因此，有必要开发一种不依赖于外部设备，能够利用自带的控温装置方便快捷地进行加热或冷却操作，且便于携带的控温饮料瓶。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不依赖于外部设备，能够利用自带的控温装置方便快捷地进行加热或冷却操作，且便于携带的控温饮料瓶。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种控温饮料瓶，包括瓶身及瓶底，瓶底向瓶身内部凹入形成凹槽，凹槽内设置有控温缸筒。控温缸筒包括筒身、第一活塞、第二活塞、活塞杆、排气装置以及防止活塞杆移动的紧固装置。活塞杆包括杆头以及杆体。第一活塞通过第一活塞孔套在活塞杆上，且第一活塞的顶面与杆头的底面相贴合；第二活塞通过第二活塞孔套在活塞杆上。控温缸筒的筒顶与第一活塞之间的第一活塞腔内置有控温材料一；第一活塞与第二活塞之间的第二活塞腔内置有与控温材料一发生放热或吸热反应的控温材料二。第一活塞上设置有活塞通孔，杆头上设置有与活塞通孔配合的杆头通孔。

优选的，第二活塞上开有排气孔以及与排气孔相配合的排气孔塞，在第二活塞的安装过程中将第二活塞腔内的空气通过排气孔排出，当第二活塞接触到控温材料二后使用排气孔塞将排气孔封闭，保证第二活塞腔内的密封性。

优选的，活塞杆的杆体的底部连接一转动拨片，且活塞杆的杆体的底部与转动拨片间为紧固连接，使用时通过转动转动拨片即可以实现对杆体的转动，从而达到直至第一活塞上的活塞通孔与杆头上的杆头通孔相重合、第一活塞腔与第二活塞腔连通的目的，避免了单纯转动杆体出现打滑现象。

优选的，控温缸筒的上端面到转动拨片的底端之间的距离小于凹槽的深度，这样在控温缸筒安装到凹槽内部以后，转动拨片的底端可以不突出于瓶底以外，有效避免了对转动拨片的误操作的产生。

同时在瓶底下方可以设置一个安全底盖。在非工作状态下，安全底盖安装在瓶底下方，可以进一步地避免对转动拨片的误操作且方便产品的码放，同时也避免了因控温缸筒的密封性被破坏而可能产生的活塞杆在控温材料的重力作用下向下移动。当需要对饮料进行加热或冷却时，取下安全底盖，然后就可以旋转转动拨片完成相应的操作。在控温材料一与控温材料二反应完成后，可以将安全底盖重新盖上，以避免控温缸筒内部发生反应的过程中由于控温缸筒的密封性被破坏等原因而可能造成的活塞杆的脱落，同时也方便摆放。

控温缸筒与凹槽可以为整体式结构，直接加工完成，且控温材料一与控温材料二反应后热传递仅需在控温缸筒筒身以及饮料之间进行，热能利用率较高；控温缸筒与凹槽也可以采用分体式结构，此时控温缸筒与凹槽之间可以采用螺纹连接，这样可以根据使用者的要求分别选择加热或者冷却效果的控温缸筒，或者保留至下一次使用，满足了控温缸筒的通用性，在控温缸筒通过螺纹拧紧在凹槽内以后，当沿着与上述螺纹拧紧方向相同的方向旋转转动拨片时，可以有效避免筒身与凹槽内壁之间发生打滑的现象。

紧固装置可以包括筒底，筒底通过筒底通孔套在活塞杆上并与筒身的底部紧固连接。筒底通孔的直径大于杆体的直径，以使第二活塞的底部与大气相连通；同时，筒底的直径小于转动拨片的长度，刚好使与活塞杆紧固连接的转动拨片的上端面与筒底的下端面相贴合，避免第一活塞、第二活塞、活塞杆以及第二活塞腔内的控温材料二作为一个整体在大气压力的推动作用下沿控温缸筒向第一活塞腔移动。从而在旋转转动拨片使活塞通孔与杆头通孔重合时，利用第一活塞腔内的压强与大气压的压强差使第二活塞在大气压力的推动作用下向着第一活塞的方向运动，带动第二控温材料通过活塞通孔与杆头通孔重合所形成的孔隙与第一控温材料混合，发生反应。

紧固装置还可以包括设置于杆体上的限位孔以及与限位孔相配合的限位销，限位孔与筒身底端的距离小于筒底与筒身底端的距离。当筒底安装完成后，限位孔与筒底的底面相贴合，将与限位孔配合的限位销插入限位孔中，保证第一活塞、第二活塞、活塞杆以及第二活塞腔内的控温材料二作为一个整体不会在大气压力的推动作用下沿控温缸筒向第一活塞腔移动。此时再将转动拨片安装至活塞杆即可。紧固装置中限位孔及限位销的加入，有效避免了紧固装置仅靠筒底与转动拨片的配合而导致的需要在第一活塞与控温材料一相接触后，为后续转动拨片的安装将活塞杆沿控温缸筒比所需的第一活塞腔多拉出一定的距离。

优选的，筒底标有与转动拨片相配合的活塞通孔及杆头通孔重合时转动拨片的转动方向以及固定位置，这样使用者就可以根据筒底的标识进行操作，将转动拨片沿指定方向旋转至指定位置，使活塞通孔及杆头通孔重合，控温材料一与控温材料二能够迅速且充分接触。

控温缸筒各部分的安装顺序为：将控温缸筒倒置，首先，向缸筒内加入适量的控温材料一。然后将第一活塞由活塞杆的杆体末端，即远离杆头的一端穿入，直至第一活塞的顶面与杆头的底面相贴合，并转动第一活塞使活塞通孔与杆头通孔重合。将活塞杆塞入缸筒中，直至第一活塞与控温材料一相接触，此时已排出第一活塞腔内的空气。转动活塞杆，使活塞通孔与杆头通孔错开，并将活塞杆沿控温缸筒拉出一定的距离并固定，在第一活塞腔内形成负压。然后装入第二活塞，并向第二活塞腔加入适量的控温材料二，将第二活塞由活塞杆的杆体末端穿入，直至第二活塞的顶面接触到控温材料二，此时已将第二活塞腔内的空气通过排气孔排出，当第二活塞接触到控温材料二后使用排气孔塞将排气孔封闭，保证第二活塞腔内的密封性。

最后，将防止活塞杆移动的紧固装置安装至活塞杆，完成控温缸筒的组装，并加盖安全底盖：

其中，若紧固装置中没有加入限位孔及限位销，紧固装置仅靠筒底与转动拨片的配合时需要在第一活塞与控温材料一相接触后将活塞杆沿控温缸筒向外拉出时，比所需的第一活塞腔多拉出一定的距离，为方便后续转动拨片的安装留有一定余量，在筒底安装完成后，松开活塞杆，第一活塞、第二活塞、活塞杆以及第二活塞腔内的控温材料二作为一个整体在大气压力的作用下沿控温缸筒向内即向控温缸筒上端面移动，在松开活塞杆同时，可以对活塞杆施加一个向控温缸筒的底端的力，使活塞杆在与第一活塞、第二活塞以及第二活塞腔内的控温材料二作为一个整体移动时始终与第一活塞相贴合，保证第一活塞腔的密封性。当与活塞杆紧固连接的转动拨片与筒底贴合时，第一活塞、第二活塞、活塞杆以及第二活塞腔内的控温材料二停止移动并固定。

若紧固装置中加入限位孔及限位销，则将活塞杆沿控温缸筒向外拉至预先设定的位置时，第一活塞腔的大小刚好为需要的尺寸，限位孔处于要安装筒底的位置，在筒底安装完成后，将限位销插入限位孔中，限位销与筒底相贴合，即完成活塞杆的固定，此时再安装转动拨片。

为了保证控温材料一及控温材料二之间的反应进行得充分且彻底，可以使本发明的控温饮料瓶安装完成后，第一活塞腔的体积远大于控温材料一及控温材料二的体积之和，这样在第一活塞上的活塞通孔与杆头上的杆头通孔相重合后，控温材料二迅速进入第一活塞腔，即使反应发生后有气体生成，例如控温材料一为生石灰、控温材料二为水的反应中可能会产生的水蒸气，仍然能够保证反应的顺利进行；且在反应完成后，第一活塞腔与大气压之间仍存在压强差，第一活塞以及第二活塞就会在大气压力的作用下不滑落。同时，与第一活塞相贴合的活塞杆也不会滑落。

在非工作状态下，第一活塞上的活塞通孔与杆头上的杆头通孔相错开，第一活塞腔与第二活塞腔处于不连通的状态。当需要对饮料进行加热或冷却时，拨动与活塞杆的杆体相连接的转动拨片，从而带动活塞杆转动，直至第一活塞上的活塞通孔与杆头上的杆头通孔相重合，第一活塞腔与第二活塞腔连通，进而导致控温材料一与控温材料二接触混合，发生放热或吸热反应，通过控温缸筒筒身、凹槽壁以及饮料之间的热传递达到提升或降低饮料温度的效果。

控温材料一和控温材料二是两种在混合时会发生放热反应或吸热反应的材料。当二者发生放热反应时，可以对饮料进行加热；当二者发生吸热反应时，可以对饮料进行冷却。

当控温缸筒的作用是加热时，控温材料一可以是生石灰，与之相应的控温材料二为水；当控温缸筒的作用是冷却时，控温材料一可以是硝酸铵，与之相应的控温材料二为水。通过改变控温材料即可达到加热或者冷却的效果。控温材料一以及控温材料二可以根据所要实现的目的进行选择，本发明只是给出能够实现较优结果的众方案中的其中一种选择。

采用本发明的控温饮料瓶，利用自带的控温缸筒内部的化学反应，通过热传递达到对饮料进行加热和冷却的效果，摆脱了对外部设备的依赖，并且仅需通过旋转转动拨片就可以完成整个操作，方便快捷。若控温缸筒与凹槽为分体式结构，则对于同一种饮料，可以根据需要灵活地更换加热型控温缸筒或冷却型控温缸筒，而且整个控温装置集成在饮料瓶内部，便于携带。此外，本发明的控温饮料瓶结构简单，所使用的控温材料也都比较常见，成本较低廉，适于进行产业化推广。

附图说明

图1是本发明控温饮料瓶的结构示意图。

图2是本发明控温饮料瓶中控温缸筒的结构示意图。

图3是本发明控温饮料瓶中活塞杆的正视图。

图4是本发明控温饮料瓶中活塞杆的俯视图。

图5是本发明控温饮料瓶中第一活塞的端面视图。

图6是本发明控温饮料瓶中第二活塞的端面视图。

图7是本发明控温饮料瓶中控温缸筒筒底的端面视图。

图8是本发明控温饮料瓶中活塞通孔与杆头通孔重合时的示意图。

图9是本发明控温饮料瓶中活塞通孔与杆头通孔错开时的示意图。

图10是本发明控温饮料瓶中紧固装置加入限位销及限位孔的示意图。

图11是本发明控温饮料瓶带有安全底盖的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构进行详细说明。

如图1所示为本发明控温饮料瓶的结构示意图，本发明的控温饮料瓶包括瓶身1、瓶底2以及控温缸筒3，瓶底2向瓶身1内部凹入形成凹槽4，控温缸筒3设置在凹槽4中。如图2所示为本发明控温饮料瓶中控温缸筒3的结构示意，控温缸筒3包括筒身5、筒底6、第一活塞7、第二活塞8、活塞杆9以及转动拨片10。

如图3所示，活塞杆9包括杆头11以及杆体12。第一活塞7通过图5所示的第一活塞孔16套在活塞杆9上，且第一活塞7的顶面与杆头11的底面相贴合。第二活塞8通过图6所示的第二活塞孔17套在活塞杆9上。控温缸筒3的筒顶与第一活塞7之间的第一活塞腔22内置有控温材料一；第一活塞7与第二活塞8之间的第二活塞腔23内置有控温材料二。第一活塞7上设置有图5所示的活塞通孔18，杆头11上设置有图4所示的杆头通孔19。

筒底6与筒身5紧固连接，且筒底6通过图7所示的筒底通孔20套在活塞杆9上。为了使用者操作方便，可以在筒底6标有与转动拨片10相配合的活塞通孔18及杆头通孔19重合时转动拨片10的转动方向28以及固定位置29，这样使用者就可以根据筒底9的标识进行操作，将转动拨片10沿指定方向旋转至指定位置，使活塞通孔18及杆头通孔19重合，控温材料一与控温材料二迅速且充分接触。杆体12的底部与转动拨片10紧固连接。

控温缸筒3的上端面到转动拨片10的底端之间的距离小于凹槽4的深度。瓶底2下方设置有安全底盖21。

本发明的第一种实施方式中，控温缸筒3与凹槽4为整体式结构，紧固装置包括筒底，如图1所示，控温缸筒3与凹槽4为一次加工成型，凹槽4的内壁即为控温缸筒3的筒壁。控温缸筒3中各部分的安装顺序为：将本发明的控温饮料瓶倒置，首先，向筒身5中加入适量的控温材料一，然后将第一活塞7由杆体12的末端，即远离杆头11的那一端穿入，直至第一活塞7的顶面与杆头11的底面相贴合，并转动第一活塞7使活塞通孔18与杆头通孔19重合，如图8所示。将活塞杆9塞入筒身5中，直至第一活塞7与控温材料一相接触，此时已排出第一活塞腔22内的空气。转动活塞杆9，使活塞通孔18与杆头通孔19错开，如图9所示。紧固装置仅靠筒底6与转动拨片10的配合时需要在第一活塞7与控温材料一相接触后将活塞杆9沿控温缸筒3向外拉出时，比所需的第一活塞腔22多拉出一定的距离并固定，为方便后续转动拨片10的安装留有一定余量。然后向第二活塞腔23加入适量的控温材料二，将第二活塞8由活塞杆9的杆体12末端穿入，直至第二活塞8的顶面接触到控温材料二后，如图6所示，使用排气孔塞25将排气孔24封闭。

将筒底6通过筒底通孔20套在活塞杆9上并与筒身5紧固连接，在筒底6安装完成后，将转动薄拨片10安装至活塞杆9后松开活塞杆9，但在松开活塞杆9同时，可以对活塞杆9施加一个向控温缸筒3的底端的力，使活塞杆9在与第一活塞7、第二活塞8以及第二活塞腔23内的控温材料二作为一个整体移动时始终与第一活塞7相贴合，保证第一活塞腔22的密封性。此时第一活塞7、第二活塞8、活塞杆9以及第二活塞腔23内的控温材料二作为一个整体在大气压力的作用下沿控温缸筒3向内即向控温缸筒3上端面移动，当与活塞杆9紧固连接的转动拨片10与筒底6贴合时，第一活塞7、第二活塞8、活塞杆9以及第二活塞腔23内的控温材料二停止移动并固定。此时再将安全底盖21安装在瓶底2下方以避免在不需要加热或冷却时对转动拨片10的误操作，如图11所示，至此则完成控温缸筒3的组装。

控温操作是通过控温材料一和控温材料二接触混合，发生放热或吸热反应来实现的。在非工作状态下，第一活塞7上的活塞通孔18与杆头11上的杆头通孔19相错开，第一活塞腔22与第二活塞腔23处于不连通的状态。当需要对饮料进行加热或冷却时，取下安全底盖21，拨动与活塞杆9的杆体12相连接的转动拨片10，从而带动活塞杆9转动，直至第一活塞7上的活塞通孔18与杆头11上的杆头通孔19相重合，第一活塞腔22与第二活塞腔23连通，由于在安装过程中会在第一活塞腔22形成一个真空环境，一旦第一活塞腔22与第二活塞腔23导通，第二活塞8会在大气的推动作用下迅速推动控温材料二进入第一活塞腔22中，控温材料一与控温材料二充分接触混合，发生放热或吸热反应，通过控温缸筒3的筒身5即凹槽4的内壁与饮料之间的热传递达到提升或降低饮料温度的效果。在本发明的控温饮料瓶中，当控温缸筒的作用是加热时，控温材料一可以是生石灰，与之相应的控温材料二为水；当控温缸筒的作用是冷却时，控温材料一可以是硝酸铵，与之相应的控温材料二为水。

在控温材料一与控温材料二反应完成后，可以将安全底盖21重新盖上，以避免控温缸筒3内部发生反应的过程中由于控温缸筒3的密封性被破坏等原因而可能造成的活塞杆9的脱落，同时也方便摆放。

本发明的第二种实施方式中，控温缸筒3与凹槽4为分体式结构，如图2所示，控温缸筒3可以单独加工而成，再与凹槽4采用螺纹连接，这样在控温缸筒3通过螺纹拧紧在凹槽4内以后，当沿着与上述螺纹拧紧方向相同的方向旋转转动拨片10时，可以有效避免筒身5与凹槽4内壁之间发生打滑的现象。紧固装置除筒底6外，还可以包括设置于杆体12上的限位孔26以及与限位孔26相配合的限位销27，限位孔26与筒身5底端的距离小于筒底6与筒身5底端的距离。

控温缸筒3中各部分的安装顺序为：可以先将控温缸筒3以及凹槽4组合为本发明的控温饮料瓶并倒置，首先，向筒身5中加入适量的控温材料一，然后将第一活塞7由杆体12的末端，即远离杆头11的那一端穿入，直至第一活塞7的顶面与杆头11的底面相贴合，并转动第一活塞7使活塞通孔18与杆头通孔19重合，如图8所示。将活塞杆9塞入筒身5中，直至第一活塞7与控温材料一相接触，此时已排出第一活塞腔22内的空气。转动活塞杆9，使活塞通孔18与杆头通孔19错开，如图9所示。

将活塞杆9沿控温缸筒3向外拉至预先设定的位置时，第一活塞腔22的大小刚好为需要的尺寸，限位孔26处于要安装筒底6的位置，然后向第二活塞腔23加入适量的控温材料二，将第二活塞8由活塞杆9的杆体12末端穿入，直至第二活塞8的顶面接触到控温材料二后，如图6所示，使用排气孔塞25将排气孔24封闭。将筒底6通过筒底通孔20套在活塞杆9上并与筒身5紧固连接，在筒底6安装完成后，将限位销27插入限位孔26中，限位销27与筒底6相贴合，即完成活塞杆9的固定，此时可以松开活塞杆9，并将转动拨片10安装至活塞杆9，此时第一活塞7、第二活塞8、活塞杆9以及第二活塞腔23内的控温材料二作为一个整体已固定，不会在大气压力的作用下沿控温缸筒3向内即向控温缸筒3上端面移动。将安全底盖21安装在瓶底2下方以避免在不需要加热或冷却时对转动拨片10的误操作，如图11所示，至此则完成控温缸筒3的组装。

紧固装置中限位孔26及限位销27的加入，有效避免了紧固装置仅靠筒底6与转动拨片10的配合而导致的需要在第一活塞7与控温材料一相接触后，为后续转动拨片10的安装将活塞杆9沿控温缸筒3比所需的第一活塞腔22多拉出一定的距离。

控温操作与第一实施例的控温操作步骤一致，在此不再赘述。其中，由于控温缸筒3与凹槽4的分体式结构，控温缸筒3中各部分的安装可以在将控温缸筒3装入凹槽4后进行，也可以在将控温缸筒3中各部分安装完成后，再装入凹槽4，或者在使用时才根据加热或冷却的需要而选择相应的控温缸筒3并装入凹槽4中。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，如将控温缸筒3与凹槽4的分体式结构、控温缸筒3与凹槽4的整体式结构、紧固装置包括筒底以及紧固装置包括限位孔及限位销的任意的排列组合，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种控温饮料瓶，包括瓶身(1)以及瓶底(2)，其特征在于：所述瓶底(2)向所述瓶身(1)内部凹入形成凹槽(4)，所述凹槽(4)内设置有控温缸筒(3)；所述控温缸筒(3)包括筒身(5)、第一活塞(7)、第二活塞(8)、活塞杆(9)、排气装置以及防止所述活塞杆(9)移动的紧固装置；所述活塞杆(9)包括杆头(11)以及杆体(12)；所述第一活塞(7)通过第一活塞孔(16)套在所述活塞杆(9)上，且所述第一活塞(7)的顶面与所述杆头(11)的底面相贴合，所述第二活塞(8)通过第二活塞孔(17)套在所述活塞杆(9)上，所述控温缸筒(3)的筒顶与所述第一活塞(7)之间的第一活塞腔(22)内置有控温材料一，所述第一活塞(7)与所述第二活塞(8)之间的第二活塞腔(23)内置有与所述控温材料一发生放热或吸热反应的控温材料二；所述第一活塞(7)上设置有活塞通孔(18)，所述杆头(11)上设置有与所述活塞通孔(18)配合的杆头通孔(19)。

2.根据权利要求1所述的控温饮料瓶，其特征在于：所述排气装置包括所述第二活塞(8)上开有的排气孔(24)以及与所述排气孔(24)相配合的排气孔塞(25)。

3.根据权利要求1所述的控温饮料瓶，其特征在于：所述杆体(12)的底部连接一转动拨片(10)，所述杆体(12)的底部与所述转动拨片(10)之间为紧固连接。

4.根据权利要求3所述的控温饮料瓶，其特征在于：所述控温缸筒(3)的上端面到所述转动拨片(10)的底端之间的距离小于所述凹槽(4)的深度。

5.根据权利要求1所述的控温饮料瓶，其特征在于：所述瓶底(2)下方设置有安全底盖(21)。

6.根据权利要求1所述的控温饮料瓶，其特征在于：所述控温缸筒(3)与所述凹槽(4)为整体式结构。

7.根据权利要求1所述的控温饮料瓶，其特征在于：所述控温缸筒(3)与所述凹槽(4)为分体式结构。

8.根据权利要求7所述的控温饮料瓶，其特征在于：所述控温缸筒(3)与所述凹槽(4)之间为螺纹连接。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的控温饮料瓶，其特征在于：所述紧固装置包括筒底(6)，所述筒底(6)通过筒底通孔(20)套在所述活塞杆(9)上并与所述筒身(5)紧固连接，所述筒底通孔(20)的直径大于所述杆体(12)的直径且小于所述转动拨片(10)的长度，所述转动拨片(10)与所述筒身(5)底端的距离小于所述筒底(6)与所述筒身(5)底端的距离。

10.根据权利要求9所述的控温饮料瓶，其特征在于：所述紧固装置还包括杆体(12)上的限位孔(26)以及与所述限位孔(26)相配合的限位销(27)，所述限位销(27)的长度大于所述筒底通孔(20)的直径，所述限位孔(26)与所述筒身(5)底端的距离略小于所述筒底(6)与所述筒身(5)底端的距离。

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