CN107280384A - 一种带有热传导切换装置的真空器皿及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种带有热传导切换装置的真空器皿及其使用方法，其包括金属外胆(1)，内胆(2)、滚筋或导热圈(3)、滑动导热件(4)、波纹伸缩节(5‑1)、金属螺纹件(5‑2)、非金属螺纹件(6)、定位压块(7)、螺纹旋转件(8)和螺钉(9)，其中内胆(2)和金属外胆(1)之间为密闭的真空结构，滚筋与导热圈(3)与滑动导热件(4)接触时内胆(2)和金属外胆(1)之间导热，或者滚筋与导热圈(3)与滑动导热件断开时内胆(2)和金属外胆(1)之间保温。其不仅仅适合长时间对器皿中的液体或流体进行保温，同时可以在短时间内将器皿中的液体或流体快递降温到一定的温度范围。

Description

一种带有热传导切换装置的真空器皿及其使用方法

技术领域

本发明属于真空保温技术领域，具体涉及一种带有热传导切换装置的真空器皿及其使用方法，其适应于快速对杯体内的液体降温或保温。

背景技术

随着真空技术的发展，越来越多的保温技术及材料应用到真空保温器皿中。在日常生活领域中，如果对器皿中的流体进行控温是一大课题。在专利CN201595707U公开一种车用保温杯的控温装置，其主要系由杯体、导热体、隔热外壳及切换开关所组成，其中导热体系贴覆于杯体的外周壁上，以供杯体内部溶液快速加热降至一预定温度，而隔热外壳则与杯体形成一密闭空间，藉由装设于隔热外壳表面的切换开关能与密闭空间内的高温控制装置及低温控制装置形成电性回路，这样，使用者能利用切换开关，选择以加热或保温的方式对导热体进行电流的输送使其发热，进而维持杯体内液体溶液的温度，甚至能快速达到煮沸的功效。

另外，在文献TWM369872U中公开一种车用保温杯之控温装置，其主要系由杯体、导热体、隔热外壳及切换开关所组成，其中导热体系贴覆於杯体之外周壁上，以供杯体内部溶液快速加热至一预定温度，而隔热外壳则与杯体形成一密闭空间，藉由装设於隔热外壳表面的切换开关能与密闭空间内的高温控制装置及低温控制装置形成电性回路，如此一来，使用者能利用切换开关，选择以加热或保温的方式对导热体进行电流的输送使其发热，进而维持杯体内液体溶液的温度，甚至能快速达到煮沸之功效。

但上述文献及现有研究中均没有公开如何快速地将真空保温器皿中的液体或流体快递降温到一定合适温度的技术，并且结构复杂且使用电回路控制，在实际使用中非常容易损坏。现实中，随着户外运动或旅行出差的需要，人们一方面需要将器皿中的液体或流体保温，使之能够长时间保持相对恒定的高温状态；同时在另一方面，也需要将短时间内将高温液体快速降温到一定温度，以适合饮用的需要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种带有热传导切换装置的真空器皿及其使用方法，其不仅仅适合长时间对器皿中的液体或流体进行保温，同时可以在短时间内将器皿中的液体或流体快递降温到一定的温度范围。

依据本发明的第一方面，提供一种带有热传导切换装置的真空器皿，其包括金属外胆1，内胆2、滚筋或导热圈3、滑动导热件4、波纹伸缩节5-1、金属螺纹件5-2、非金属螺纹件6、定位压块7、螺纹旋转件8和螺钉9，其中内胆2和金属外胆1之间为密闭的真空结构，滚筋与导热圈3与滑动导热件4接触时内胆2和金属外胆1之间导热，或者滚筋与导热圈3与滑动导热件断开时内胆2和金属外胆1之间保温。

其中，滑动导热件4与滚筋或导热圈3都处于内胆2与金属外胆1之间的真空腔体内。

优选地，滚筋或导热圈3固定在内胆2的外表面下部十分之一到二分之一的位置处。

优选地，波纹伸缩节5-1、金属螺纹件5-2都是两组，每组分别包括一个波纹伸缩节5-1和一个金属螺纹件5-2，该两组波纹伸缩节5-1、金属螺纹件5-2分别处于杯体底部的相对称的位置；一个波纹伸缩节5-1和一个金属螺纹件5-2分别处于非金属螺纹件6两侧。

优选地，在两个金属螺纹件之间设置有一个金属连接板，该金属连接板与相对设置的金属螺纹件5-2导热连通；金属外胆1与波纹伸缩节5-1、金属螺纹件5-2和该金属连接板一起构成一个整体，实际上该整体与内胆2之间构成一个真空腔体。

优选地，波纹伸缩节5-1为金属外胆1一部分，波纹伸缩节5-1为金属波纹伸缩节，波纹伸缩节5-1位于金属外胆1的底部；与波纹伸缩节5-1相对位置的是金属螺纹件5-2。

进一步地，所述带有热传导切换装置的真空器皿包括波纹伸缩节5-1在内的金属外胆1的底部部分均内嵌在螺纹旋转件8，螺纹旋转件8通过螺钉9固定在非金属螺纹件6上，非金属螺纹件6上端与金属螺纹件5-2上端相连接；非金属螺纹件6的螺纹与金属螺纹件5-2的螺纹相啮合，通过旋转螺纹旋转件8可以带动非金属螺纹件6沿着金属螺纹件5-2上下移动，同时波纹伸缩节5-1实现伸缩，进而带动滑动导热件4的一边沿内胆2表面方向移动；定位压块7用于固定非金属螺纹件6；螺钉9用于卡位或固定旋转螺纹旋转件8。

依据本发明的第二方面，提供一种带有热传导切换装置的真空器皿，其包括金属外胆1，内胆2、滚筋或导热圈3、滑动导热件4、波纹伸缩节5-1、金属螺纹件5-2、定位压块7和螺纹和旋转一体件10，其中内胆2和金属外胆1之间为密闭的真空结构，滚筋与导热圈3通过与滑动导热件4接触时导热，或者通过与滑动导热件断开时保温。优选地，通过旋转螺纹和旋转一体件10带动滑动导热件4移动。

依据本发明的第三方面，提供一种带有热传导切换装置的真空器皿的使用方法，其包括以下步骤：

第一步，调节螺纹旋转部件使滑动导热件向下移动，带动内胆导热圈或滚筋和金属外胆滑动导热件分离时，实现热断开；此时螺纹旋转件与金属螺纹件通过螺钉连接成整体，定位压块起轴向定位作用；

第二步，调节螺纹旋转部件使热传导切换部向上移动时，也就是内胆的导热圈或滚筋和金属外胆滑动导热件接触时，实现热接触，将热量通过金属外胆散发到空气中；此时螺纹旋转件与旋转支撑部件通过螺钉连接成整体、螺纹定位压块起轴向定位作用。

使用本发明的技术相比较现有技术，本发明具有有以下优点：

1.提供一种结构简单，可以实现手动任意操作；其操作简单。

2.本发明去除了电子开关等部件，采用的机械式直接导热和断开的方法，可以在任何情况下操作，操作简单。

3、本发明没有电子控制等部件，进而维护成本极低，极大地延长了真空保温器皿的使用寿命。

4、本发明的金属外胆就是一个辐射体，极大地提高了辐射传导热量的效率，使用更加便利。

附图说明

附图1是本发明带有热传导切换装置的真空器皿的第一结构示意框图(波纹伸缩节采用第一种结构)。

附图2是本发明的带有热传导切换装置的真空器皿的第二结构示意图(波纹伸缩节采用第一种结构)。

附图3是波纹伸缩节的第二种结构的示意图。

附图4示出通过直接操作螺纹旋转件，内胆导热圈或滚筋和外胆滑动导热件实现热断开时的示意图。

附图5是图4中内胆导热圈或滚筋和外胆滑动导热件实现热断开时局部A的放大图。

附图6示出通过直接操作螺纹旋转件，内胆导热圈或滚筋和外胆滑动导热件实现热传导(闭合)时的示意图；

附图7是图6中内胆导热圈或滚筋和外胆滑动导热件实现热传导(闭合)局部B的放大图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外，不应当将本发明的保护范围仅仅限制至下述具体结构或部件或具体参数。

在附图中，各个附图标记具体指示如下：金属外胆1，内胆2(钛、不锈钢等金属材质)、滚筋3或导热圈3、滑动导热件4、波纹伸缩节5-1、金属螺纹件5-2、非金属螺纹件6、定位压块7、螺纹旋转件8、螺钉9、螺纹和旋转一体件10、底垫11。

如图1所示的带有热传导切换装置的真空器皿的第一结构示意框图，一种带有热传导切换装置的真空器皿，其包括金属外胆1，内胆2(钛、不锈钢等金属材质)、滚筋或导热圈3、滑动导热件4、波纹伸缩节5-1、金属螺纹件5-2、非金属螺纹件6、定位压块7、螺纹旋转件8和螺钉9，其中内胆2和金属外胆1之间为密闭的真空结构，其采用与图2类似的第一种波纹伸缩节结构。滚筋与导热圈为同一部件，在不同实施例中可以分别采用滚筋3或导热圈3，滚筋与导热圈起到的作用相同，都是通过与滑动导热件4接触(闭合)时导热，或者通过与滑动导热件断开时保温(绝热)。

内胆2置于金属外胆1内，内胆2和金属外胆1的上口部采用现有技术的口部结合结构，或者采用本申请人在同日申请的结合结构。本申请人在同日申请的结合结构如下：

第一种结构：金属外胆1的上口部为外螺纹结构，其外壁顺应杯盖内表面，以便于与杯盖紧密啮合；这样的外螺纹结构在制造装配时，杯盖和杯体不容易偏头或错位，与现有技术相比较，更能防止液体泄露。另一方面，在内胆2的上口部的内壁与杯盖相适应，以使内胆2的上口部与杯盖啮合，以固定杯盖，同时杯盖内镶嵌有密封胶圈，该密封胶圈与内胆2的上口部紧密啮合，防止内胆中的液体泄露出去。优选地，在本发明中，采用内外同时密封的结构，即采用外螺纹结构密封和内密封胶圈密封。

第二种结构：金属外胆1上口部边缘与内胆2上口部边缘的搭接结构，首先将金属外胆1上边缘0.1mm-4mm向内侧折叠一定角度，将内胆2上边缘0.1mm-4mm向外侧折叠一定角度，其中金属外胆1上边缘的折叠宽度及折叠角度与内胆2上边缘的折叠宽度及折叠角度相适应，以保证焊接后的器件应力足够小。在本发明中，折叠宽度一般为2mm，折叠角度为90度。

第三种结构：金属外胆1上边缘与内胆2的上边缘结合处为直边结构，也就是将金属外胆1直边上边缘的内侧与内胆2直边上边缘的外部紧密贴合在一起，贴合间隙内填充高温膏状钛基焊料以实施焊接。

在上述第一种结构、第二种结构和第三种结构中，内胆上口部的外壁与金属外胆上口部在接口处进行真空焊接，优选高温真空钎焊，真空焊料为膏状或片状焊料。内胆上口部的外壁与金属外胆上口部在顶部结合处使用激光焊接或者氩弧焊接。

第四种结构：金属外胆与内胆可以选用一体化成型为：内胆上口部的外壁与金属外胆上口部为一体化，即使用模具一次化成型。

进一步地，滚筋或导热圈3固定在内胆2的外表面，一般固定在内胆2的下部十分之一到二分之一的位置处，优选三分之一的位置处。滑动导热件4为一L型结构，滑动导热件4的一边贴合在金属外胆1内表面，并且可以沿金属外胆1的内表面做纵向移动或滑动；滑动导热件4的另一边与波纹伸缩节5-1的上部连接，可以使用焊接或者通过固定部件连接的方式。非金属螺纹件6的顶部连接波纹伸缩节5-1的上部，在非金属螺纹件6旋转的带动下，实现波纹伸缩节5-1的伸缩；随着波纹伸缩节5-1的伸缩，可以带动滑动导热件4的一边沿内胆2表面方向移动，进而实现滑动导热件4与滚筋或导热圈3滑动接触或断开。在滑动导热件4与滚筋或导热圈3滑动接触时，内胆2的热量将通过滑动导热件4与滚筋或导热圈3传导到金属外胆1，通过金属外胆1快速辐射到周围空气中，进而实现内胆2中的液体快速降温。在滑动导热件4与滚筋或导热圈3断开时，内胆2与金属外胆1之间保持真空状态，进而实现内胆2中的液体真空保温。滑动导热件4与滚筋或导热圈3都处于内胆2与金属外胆1之间的真空腔体内。在本发明中波纹伸缩节5-1、金属螺纹件5-2都是两组，每组分别包括一个波纹伸缩节5-1和一个金属螺纹件5-2，该两组波纹伸缩节5-1、金属螺纹件5-2分别处于杯体底部的相对的位置，优选对称的位置；在两个金属螺纹件之间设置有一个金属连接板，该金属连接板与相对设置的金属螺纹件5-2导热连通；金属外胆1与波纹伸缩节5-1、金属螺纹件5-2和该金属连接板一起构成一个整体，实际上该整体与内胆2之间构成一个真空腔体。

换言之，波纹伸缩节5-1为金属外胆1一部分，优选为金属波纹伸缩节，波纹伸缩节5-1位于金属外胆1的底部；与波纹伸缩节5-1相对位置的是金属螺纹件5-2。包括波纹伸缩节5-1在内的金属外胆1的底部部分均内嵌在螺纹旋转件8，螺纹旋转件8通过螺钉9固定在非金属螺纹件6上，非金属螺纹件6上端与金属螺纹件5-2上端相连接；非金属螺纹件6的螺纹与金属螺纹件5-2的螺纹相啮合，通过旋转螺纹旋转件8可以带动非金属螺纹件6沿着金属螺纹件5-2上下移动，同时波纹伸缩节5-1实现伸缩，进而带动滑动导热件4的一边沿内胆2表面方向移动。定位压块7用于固定非金属螺纹件6。螺钉9用于卡位或固定旋转螺纹旋转件8。

如图2所示的带有热传导切换装置的真空器皿的第二结构示意框图，其与图1中所示结构类似，在图2中除了口部焊接处位置发生变化外，滚筋或导热圈3和滑动导热件4的结构发生变化(在图1示出的为滚筋，在图2中示出的为导热圈)、底部螺纹及旋转件发生变化。图1中口部焊接结构为搭接焊接，图2中口部焊接结构为内外贴合焊接；图1的热传导部件为滚筋3，图2的热传导部件为导热圈3；在图2中所示器皿的底部中，图1中的金属螺纹件6、螺纹旋转件8、螺钉9由图2中的螺纹和旋转一体件10所取代，通过旋转螺纹和旋转一体件10，可以实现带动滑动导热件4移动。此外，在图2所示结构中增加底垫11，用于防滑和装饰作用。在本发明的技术启发下，当然结合图1及图2，其中的结构或部件形式都可以相互替代或替换。

如附图3所示，图3示出了波纹伸缩节的第二种结构，其与图2的区别在于，将金属螺纹件5-2与波纹伸缩节5-1交换一下位置，就是将波纹伸缩节5-1设置内侧，金属螺纹件5-2设置靠近外壁处。

附图4示出通过直接操作螺纹旋转件，内胆导热圈或滚筋和外胆滑动导热件实现热断开时的示意图，也就是如附图5所示内胆导热圈或滚筋3和金属外胆滑动导热件4实现热断开，也就是如局部A的放大图所示。

附图6示出通过直接操作螺纹旋转件，内胆导热圈或滚筋3和金属外胆滑动导热件4实现热传导(闭合)时的示意图，也就是如附图7所示内胆导热圈或滚筋3和金属外胆滑动导热件4实现热传导(闭合)，即局部B的放大图所示。

与上述真空器皿结构相适应，本发明提供一种所述带有热传导切换装置的真空器皿的使用方法，其具体地包括以下步骤：

第一步，调节螺纹旋转部件使滑动导热件向下移动，带动内胆导热圈或滚筋和金属外胆滑动导热件分离时，实现热断开。此时螺纹旋转件与金属螺纹件通过螺钉连接成整体，定位压块起轴向定位作用。

第二步，调节螺纹旋转部件使热传导切换部向上移动时，也就是内胆的导热圈或滚筋和金属外胆滑动导热件接触时，实现热接触，将热量通过金属外胆散发到空气中。此时螺纹旋转件与旋转支撑部件通过螺钉连接成整体、螺纹定位压块起轴向定位作用。

所述带有热传导切换装置的真空器皿的使用方法更具体地包括以下步骤：

第一步，左手握紧盛有开水的杯身外胆中部，右手握紧盛有开水的杯体底部螺纹旋转件。

第二步，通过手直接操作螺纹旋转件，通过旋转螺纹件带动滑动导热件的移动，达到与导热圈或滚筋的断开和接触。

第三步，要想让杯体保温，操作螺纹旋转件使滑动导热件的移动，达到与导热圈或滚筋的断开。

第四步，要想让杯体快速降低水温达到适合饮用温度，操作螺纹旋转件使滑动导热件的移动，达到与导热圈或滚筋的接触。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本领域普通的技术人员可以理解，在不背离所附权利要求定义的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节中做出各种各样的修改。

Claims (10)

1.一种带有热传导切换装置的真空器皿，其特征在于，其包括金属外胆(1)，内胆(2)、滚筋或导热圈(3)、滑动导热件(4)、波纹伸缩节(5-1)、金属螺纹件(5-2)、非金属螺纹件(6)、定位压块(7)、螺纹旋转件(8)和螺钉(9)，其中内胆(2)和金属外胆(1)之间为密闭的真空结构，滚筋与导热圈(3)与滑动导热件(4)接触时内胆(2)和金属外胆(1)之间导热，或者滚筋与导热圈(3)与滑动导热件断开时内胆(2)和金属外胆(1)之间保温。

2.根据权利要求1所述的带有热传导切换装置的真空器皿，其特征在于，滑动导热件(4)与滚筋或导热圈(3)都处于内胆(2)与金属外胆(1)之间的真空腔体内。

3.根据权利要求1所述的带有热传导切换装置的真空器皿，其特征在于，滚筋或导热圈(3)固定在内胆(2)的外表面下部十分之一到二分之一的位置处；或者滚筋或导热圈(3)固定在内胆(2)的外表面下部三分之一的位置处。

4.根据权利要求1所述的带有热传导切换装置的真空器皿，其特征在于，波纹伸缩节(5-1)、金属螺纹件(5-2)都是两组，每组分别包括一个波纹伸缩节(5-1)和一个金属螺纹件(5-2)，该两组波纹伸缩节(5-1)、金属螺纹件(5-2)分别处于杯体底部的相对称的位置；一个波纹伸缩节(5-1)和一个金属螺纹件(5-2)分别处于非金属螺纹件(6)两侧；或者滑动导热件(4)为一L型结构，滑动导热件(4)的一边贴合在金属外胆(1)内表面，并且可以沿金属外胆(1)的内表面做纵向移动或滑动，滑动导热件(4)的另一边与波纹伸缩节(5-1)的上部连接，使用焊接或者通过固定部件连接的方式。

5.根据权利要求1所述的带有热传导切换装置的真空器皿，其特征在于，在两个金属螺纹件之间设置有一个金属连接板，该金属连接板与相对设置的金属螺纹件(5-2)导热连通；金属外胆(1)与波纹伸缩节(5-1)、金属螺纹件(5-2)和该金属连接板一起构成一个整体，实际上该整体与内胆(2)之间构成一个真空腔体。

6.根据权利要求1所述的带有热传导切换装置的真空器皿，其特征在于，波纹伸缩节(5-1)为金属外胆(1)一部分，波纹伸缩节(5-1)为金属波纹伸缩节，波纹伸缩节(5-1)位于金属外胆(1)的底部；与波纹伸缩节(5-1)相对位置的是金属螺纹件(5-2)；或者非金属螺纹件(6)的顶部连接波纹伸缩节(5-1)的上部，在非金属螺纹件(6)旋转的带动下，实现波纹伸缩节(5-1)的伸缩，随着波纹伸缩节(5-1)的伸缩，带动滑动导热件(4)的一边沿内胆(2)表面方向移动，进而实现滑动导热件(4)与滚筋或导热圈(3)滑动接触或断开。

7.根据权利要求1所述的带有热传导切换装置的真空器皿，其特征在于，包括波纹伸缩节(5-1)在内的金属外胆(1)的底部部分均内嵌在螺纹旋转件(8)，螺纹旋转件(8)通过螺钉(9)固定在非金属螺纹件(6)上，非金属螺纹件(6)上端与金属螺纹件(5-2)上端相连接；非金属螺纹件(6)的螺纹与金属螺纹件(5-2)的螺纹相啮合，通过旋转螺纹旋转件(8)可以带动非金属螺纹件(6)沿着金属螺纹件(5-2)上下移动，同时波纹伸缩节(5-1)实现伸缩，进而带动滑动导热件(4)的一边沿内胆(2)表面方向移动；定位压块(7)用于固定非金属螺纹件(6)；螺钉(9)用于卡位或固定旋转螺纹旋转件(8)。

8.一种带有热传导切换装置的真空器皿，其特征在于，其包括金属外胆(1)，内胆(2)、滚筋或导热圈(3)、滑动导热件(4)、波纹伸缩节(5-1)、金属螺纹件(5-2)、定位压块(7)和螺纹和旋转一体件(10)，其中内胆(2)和金属外胆(1)之间为密闭的真空结构，滚筋与导热圈(3)通过与滑动导热件(4)接触时导热，或者通过与滑动导热件断开时保温。

9.根据权利要求8所述的带有热传导切换装置的真空器皿，其特征在于，通过旋转螺纹和旋转一体件(10)带动滑动导热件(4)移动。

10.一种使用上述权利要求1-9之任一所述真空器皿的方法，其包括以下步骤：

第一步，调节螺纹旋转部件使滑动导热件向下移动，带动内胆导热圈或滚筋和金属外胆滑动导热件分离时，实现热断开；此时螺纹旋转件与金属螺纹件通过螺钉连接成整体，定位压块起轴向定位作用；

第二步，调节螺纹旋转部件使热传导切换部向上移动时，也就是内胆的导热圈或滚筋和金属外胆滑动导热件接触时，实现热接触，将热量通过金属外胆散发到空气中；此时螺纹旋转件与旋转支撑部件通过螺钉连接成整体、螺纹定位压块起轴向定位作用。