CN104161430A - 一种智能控温杯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能控温杯，由杯体及杯盖构成，杯体由杯盖密封，所述的杯体包括内胆及外壳，在内胆与外壳之间安装有隔热材料及相变材料，在内胆的外壁径向均布间隔制有凹槽，在每一凹槽内均填充有隔热材料，在内胆与外壳之间套装相变材料层，在相变材料层的内缘柱面径向均布间隔制有凹槽，在每一凹槽内均填充有隔热材料，在相变材料层的外缘柱面同轴固装一旋转环，该旋转环使相变材料层绕轴向旋转，当旋转至填充在相变材料层凹槽内的隔热材料部分与填充在内胆凹槽内的隔热材料部分交叉无重叠时，隔热材料恰能将内胆密封包围。本控温杯可以在多个温度点、多个时间段控温、保温，体现了智能、方便、快捷、人性化的设计理念。

Description

一种智能控温杯

技术领域

本发明属于保温杯领域，涉及应用相变材料的保温杯，尤其是一种智能控温杯。

背景技术

保温杯的功能主要是用来对杯中的饮料进行保温，目前市场上销售的保温杯一般是由镀银玻璃内胆和陶瓷、不锈钢真空层处理，采用真空绝热层使装在内部的水等液体延缓散热，以达到保温的目的。其存在以下不足之处：第一，保温杯中的水无法快速冷却到适宜的饮用温度，不能短时间内饮用；第二，普遍采用抽真空技术保温，不仅成本昂贵、生产工艺复杂，而且冬天保温杯的外壳冷冰冰的，捧在手里不舒服。

为了解决上述问题，越来越多的科研工作者提出将相变材料应用到保温杯中。相变材料是指随温度变化而改变物理性质并能提供潜热的物质，相变材料具有在一定温度范围内改变其物理状态的能力。以固－液相变为例，在加热到熔化温度时，就产生从固态到液态的相变，熔化的过程中，相变材料吸收并储存大量的潜热；当相变材料冷却时，储存的热量在一定的温度范围内要散发到环境中去，进行从液态到固态的逆相变。在这两种相变过程中，所储存或释放的能量称为相变潜热。物理状态发生变化时，材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变，形成一个宽的温度平台，虽然温度不变，但吸收或释放的潜热却相当大。利用相变材料的该特性，将其应用到保温杯中，不仅可以将保温杯中的水快速降低，达到适口的温度范围，还可以利用其相变潜热进一步延长保温时间。

通过检索，发现如下三篇应用相变材料的保温杯的专利文献报道：

1、一种保温杯(CN 103622422 A)，提出将在保温杯的杯体和杯盖上设有保温层和储热层，杯体和杯盖内壁均采用导热材料。

2、分层相变保温杯(CN 102266184 A)，提出在保温杯的杯体内设置保温层，保温层里设置相变材料填充层，相变材料填充层由多个环形分层隔板隔开。

3、一种相变材料隔层保温杯(CN 202919767 U)，提出在杯体不锈钢内壳和塑料外壳之间填充聚乙二醇/活性炭固-固相变材料。

以上三篇专利文献公开的保温杯都是利用相变材料来实现快速降温并延长保温时间的作用，然而其不足之处都在于其结构上都是简单的将相变材料安装在保温杯内胆和外壁之间或内胆与保温层之间，这种结构的缺陷是不能手动调节、控制温度时间段，只能根据相变材料的属性在一个点降温、并只能在一个温度范围内保温，因此应用比较单一，适合水的保温，但不适合冲泡类似绿茶这种对冲泡温度、冲泡时间及饮用温度要求严格的饮料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种可以在多个温度点随意控温、保温、适合冲泡茶叶的的智能控温杯。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

一种智能控温杯，由杯体及杯盖构成，杯体由杯盖密封，所述的杯体包括内胆及外壳，在内胆与外壳之间安装有隔热材料及相变材料，在内胆的外壁径向均布间隔制有凹槽，在每一凹槽内均填充有隔热材料，在内胆与外壳之间套装相变材料层，在相变材料层的内缘柱面径向均布间隔制有凹槽，在每一凹槽内均填充有隔热材料，在相变材料层的外缘柱面同轴固装一旋转环，该旋转环使相变材料层绕轴向旋转，当旋转至填充在相变材料层凹槽内的隔热材料部分与填充在内胆凹槽内的隔热材料部分交叉无重叠时，隔热材料恰能将内胆密封包围。

而且，所述相变材料层中的相变材料的相变温度在35～70℃之间。

而且，在内胆外邻近内胆安装有温度传感器，在杯体外壳上安装显示屏，温度传感器与显示屏连接，通过显示屏显示温度值。

而且，在杯体外壳上安装一感温变色材料层。

而且，在内胆的外壁径向对称制有两个凹槽。

而且，在内胆的外壁径向对称制有4～6个凹槽。

本发明的优点和积极效果是：

1、本控温杯通过使相变材料层旋转及在内胆及相变材料层均径向均布间隔填充相变材料，使内胆即可与相变材料接触又可被隔热材料密封，从而可以实现在确切的温度点控温并且在确切的时间段保温的功能。而且，不仅是在一个温度点、一个时间段，也可以根据需要在多个温度点、多个时间段控温、保温。不仅实现了控温杯迅速降温和长效保温的功能，而且还实现了控温杯随时锁温的功能，真正的体现了智能、方便、快捷、人性化的设计理念。

2、本控温杯在内胆外邻近内胆的位置安装有温度传感器，在杯体外壳上安装显示屏，显示屏显示内容物的温度，可以实时反馈杯体内水的温度，从而可以精确的控制旋转套的旋转时机，可以更精确的控温、保温。

3、本控温杯的相变材料层不仅缩小了杯体内温度和环境温度的温差，减慢了杯内温度的下降，而且吸收并储存了部分热能，起到一个补给热能的效果，减慢了杯内温度降低的过程。

4、本控温杯同时实现了快速降温、长效保温和精确控温三大功能，能够将杯内开水快速调节至适宜泡茶温度和饮用温度，比普通保温杯、真空杯的保温时间更长，满足了人们健康饮水的要求。

附图说明

图1为本发明的中轴剖面示意图；

图2为图1的A-A向截面剖视图；

图3为图2按箭头方向旋转90度后的示意图；

图4为本发明在内胆上制有四个凹槽的结构示意图；

图5为图4按箭头方向旋转45度后的示意图。

附图标记说明：

1杯盖，2外壳，3显示屏，4相变材料，5隔热材料，6旋转环，7内胆。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种智能控温杯，由杯体及杯盖1构成，杯体由杯盖密封，所述的杯体包括内胆7及外壳2，在内胆与外壳之间安装有隔热材料5及相变材料4。

本发明的创新点在于：

在内胆的外壁径向均布间隔制有凹槽，在每一凹槽内均填充有隔热材料，在内胆与外壳之间套装相变材料层，在相变材料层的内缘柱面径向均布间隔制有凹槽，在每一凹槽内均填充有隔热材料。在相变材料层的外缘柱面中部同轴固装一旋转环6，在外壳上对应于旋转环制有一环形缺口，使该旋转环恰能从该环形缺口穿出外壳，通过旋转旋转环，可以使相变材料层绕轴向旋转。当旋转至相变材料层的隔热材料部分包覆在内胆的无隔热材料部分处时，相变材料层的隔热材料与内胆的隔热材料联合将内胆严密包围，可实现保温杯的保温功能；当旋转至相变材料层的隔热材料部分包覆在内胆的隔热材料部分处时，即内胆的无隔热材料部分与相变材料层的相变材料直接接触时，可实现相变降温功能。

所述相变材料层中的相变材料的相变温度在35～70℃之间。

为了精确控温，在内胆外邻近内胆的位置安装有温度传感器(图中未示出)，在杯体外壳上安装显示屏3，温度传感器与显示屏连接，可将内容物的温度通过显示屏显示。

也可以在杯体外壳上安装一感温变色材料层，通过颜色变化显示保温杯的温度变化。

在内胆外壁所制凹槽的数量根据需要而定，可以为径向对称的两个，如图2、图3所示，也可以为4个，如图4、图5所示，或者更多。

本发明的使用方法为：

当杯体内装有一定温度的热饮时，以100℃的开水泡茶为例，首先通过旋转环旋转相变材料层，旋转至相变材料层的相变材料与内胆直接接触，如图2或图4所示的位置，此时开水将热量向相变材料传导，相变材料吸收这些热能，使杯体内水的温度迅速下降。当显示屏显示温度已下降到泡茶温度时(如80℃)，再次旋转相变材料层，旋转至相变材料层的隔热材料部分包覆在内胆的无隔热材料部分处，如图3或图5所示的位置，加入茶叶泡茶，泡茶时间5-10min，此时由于隔热材料将内胆密封包围，控温杯中的温度可以维持在80℃不变。最后，第三次旋转相变材料层，使相变材料层的相变材料与内胆再次接触，此时，杯体内茶水的温度得以继续下降，使茶水的温度不会太高，不会太烫，方便饮用；而相变材料层也继续吸收、储存茶水释放的热能，直到达到和茶水一致的温度。

由上使用方法可以看出，本发明可以实现在精确的温度点控温并且在精确的时间段保温的功能。而且，不仅是在一个温度点、一个时间段，也可以根据需要在多个温度点、多个时间段控温、保温。真正的体现了智能、方便、快捷、人性化的设计理念。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，例如凹槽的形状、数量、旋转环的位置、显示屏的形状构造、杯体的形状等，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种智能控温杯，由杯体及杯盖构成，杯体由杯盖密封，所述的杯体包括内胆及外壳，在内胆与外壳之间安装有隔热材料及相变材料，其特征在于：在内胆的外壁径向均布间隔制有凹槽，在每一凹槽内均填充有隔热材料，在内胆与外壳之间套装相变材料层，在相变材料层的内缘柱面径向均布间隔制有凹槽，在每一凹槽内均填充有隔热材料，在相变材料层的外缘柱面同轴固装一旋转环，该旋转环使相变材料层绕轴向旋转，当旋转至填充在相变材料层凹槽内的隔热材料部分与填充在内胆凹槽内的隔热材料部分交叉无重叠时，两部分隔热材料恰能将内胆密封包围。

2.根据权利要求1所述的智能控温杯，其特征在于：所述相变材料层中的相变材料的相变温度在35～70℃之间。

3.根据权利要求1所述的智能控温杯，其特征在于：在内胆外邻近内胆安装有温度传感器，在杯体外壳上安装显示屏，温度传感器与显示屏连接，通过显示屏显示温度值。

4.根据权利要求1所述的智能控温杯，其特征在于：在杯体外壳上安装一感温变色材料层。

5.根据权利要求1所述的智能控温杯，其特征在于：在内胆的外壁径向对称制有两个凹槽。

6.根据权利要求1所述的智能控温杯，其特征在于：在内胆的外壁径向对称制有4～6个凹槽。