CN108078317B - 一种设有制冷水腔的保温杯 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种设有制冷水腔的保温杯，主要包括杯体和杯盖，杯体包括杯体内胆、杯体外壳、杯体内胆与杯体外壳之间所形成的空气腔。结构设计为在杯体外壳增设外顶盖，外顶盖上方设置一个转子，在杯体内的空气腔内从上到下增设螺杆、环形橡胶活塞、塑料垫层和储液腔。用户通过调整外顶盖上的转子来控制杯体内部活塞运动来完成保温或者冷却的工作，并且操作简单，冷却保温效果好，解决了传统保温杯不够满足人们生活需求的问题。而且本发明的速冷结构设计简单合理、成本低廉、具有良好耐久性，可大量生产和全面推广。
Description
技术领域
本发明涉及日常生活用品领域，尤其涉及了一种设有制冷水腔的保温杯。
技术背景
众所周知保温杯日常生活中重要的生活用品，它能保杯中热水水在一定时间内散热变慢，其主要是利用双层杯壳中存在的隙层作为阻止热量散发的保温材料，把隙层间的空气都抽出形成真空，那就是更高级的真空保温杯。保温杯的出现可大大提高了人们生活上的便捷性，即使如此，但所有的保温杯都具有单一性，无法为人们提供更多样、便捷的功能。例如，当人们在口渴时需要和温水时，滚烫的热水在保温杯里却依然保持70℃～80℃左右，此时还需要把热水从保温杯内倒出冷却，显得尤为麻烦。所以人们需要一种能方便保温的同时又能够迅速散热冷冷却的杯子。
现公开了专利号为CN201620065404.3的一种可调节保温能力的保温杯，其包括杯盖、具有保温内胆的杯体及气压调节装置，气压调节装置包括活塞式排气机构及充气组件，活塞式排气机构穿过杯体底面伸入保温内胆与杯体之间形成的夹腔中，以抽取夹腔内空气提高保温效果，而充气组件嵌入杯体底面上，以向夹腔内冲入空气降低保温效果。此保温杯保温与冷却效果都是通过杯体内空腔与外界的气体交换来实现，理论上保温效果虽然有效，但是冷却效果却不够明显，用户需要等待的时间过长，故此保温杯还是有所缺陷。
专利号为CN201310275425.9的文公开了一种保温杯，其包括杯体和杯盖，杯体包括内层、外壳以及内层与外壳之间的隙层，外壳设置有灌放孔，隙层下部设置有息液腔，息液腔有连通孔与隙层上部相通。封堵灌放孔本杯就是双层保温杯。通过灌放孔向隙层中灌入很少的体积小于息液腔容积的水后封堵灌放孔，本杯就是设有制冷水腔的保温杯。此保温杯的冷却方式是使用液体比热容吸热的原理，冷却速度相比空气散热来说较快，但是其技术特点是需要用户反复倒置摇动杯子，使液体在息液腔或隙层之间储存，以达到保温和冷却效果，这样用户使用起来就不够方便，反复的倒置摇动还有让杯内热水溅出和杯子脱手摔坏的可能，并且息液腔内的液体能接触到保温层空气，也大大降低了保温效果。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种设有制冷水腔的保温杯，主要包括杯体和杯盖，杯体包括杯体内胆、杯体外壳、杯体内胆与杯体外壳之间所形成的空气腔和底座。所述杯体内胆为不锈钢内胆，内胆外壁涂上一层聚乙烯膜；所述杯体外壳为硬塑料，顶部设有外顶盖，外顶盖上方设置有转子；所述的空气腔从上至下依次设有螺杆、环形橡胶活塞、塑料垫层和储液腔。所述螺杆表面有螺纹，一端垂直向上伸到外顶盖上与转子刚性固定，一端向下连接环形橡胶活塞。所述的环形橡胶活塞材料采用黑色医用硅橡胶，设置在空气腔内，环形包裹杯体内胆，把空气腔分成上下两部分，上部分是与外部大气压相等的空气层，下部分是与储液腔、塑料垫层所形成的活塞式密封空间；其中环形橡胶活塞设有两个钻孔，钻孔内设有与螺杆嵌合的内螺纹，螺杆从上部分穿过钻孔与之内螺纹啮合延伸到塑料垫层表面。所述的塑料垫层作为连接储液腔和空气腔的媒介，采用高密度聚乙烯材料制成，实心的扁圆柱体状，侧边曲面和上部平面通过粘结胶水分别与杯体外壳的内壁和杯体内胆牢牢黏结，其没有与其他部件接触的位置设置有若干小孔，连通储液腔和空气腔。所述储液腔设置在空气腔最底部，储液腔底部是杯子的底座，腔内侧的对向分别设计两个止回阀I和止回阀II，用于连通腔内和外部，其中止回阀I设置下方底座上，止回阀II设置在对向的上方；止回阀I设置为入口，只允许气体和液体进入储液腔不允许出，止回阀II设置为出口，只允许气体和液体出不允许进；其中储液腔的容积要小于空气腔的容积，且相差在8mL左右。
本发明具有保温和快速冷却的两种功能，可以根据用户所需调整杯体的内部结构来完成保温或者冷却的工作，并且操作简单。其工作原理和使用方法如下所述：
在使用前需要先对本产品杯底的储液腔注入冷却水。注入的方法为：把杯子正放，打开止回阀I和止回阀II，旋转转子使其带动环形橡胶活塞向下运动，把空气腔下部分的气体压到储液腔，此时可在止回阀I处慢慢注入冷却水至储液腔，由于止回阀II设置在储液腔上方，可让水慢慢上升挤压腔内空气从止回阀II溢出，待水流将要达到止回阀II时，关闭止回阀I和止回阀II，如此即可完成。此注入冷却水的方法操作较简便，虽然储液腔内还存有少量空气，但并不影响本产品冷却功能。
用户需要对热水快速冷却时，可打开储液腔中的止回阀I，关闭止回阀II，倒置杯子，旋转转子，使其带动环形橡胶活塞向上运动，储液腔内的冷却水就会通过塑料垫层的小孔流入空气腔下部，直至环形橡胶活塞运动至空气腔顶部可停止旋转，关闭可止回阀I；根据上述储液腔和空气腔的容积设计，此时冷却水应当注满整个空气腔下部（其中不排除少量空气），而储液腔内主要是从止回阀I中进入的空气，整个空气腔下部变为密封空间，再正置杯子，冷却水也不会流入储液腔，这样便可对杯体内胆的热水进行快速冷却。
用户需要杯子保温时，可打开储液腔中的止回阀II，关闭止回阀1，旋转转子使其带动环形橡胶活塞向下运动，把空气腔下部分的冷却水压到储液腔内，当环形橡胶活塞运动至塑料垫层时，空气腔上部就可形成一个模拟封闭空间，加上杯体外壳的硬塑料属于绝热材料，杯中热水的热量散发较少，而少量热量在空气腔内几乎不流动的空气中的热传递也大大削弱，从而使杯子达到一定的保温效果；而根据水的密度比空气大的原理，储液腔内的冷却水也会从下至上把空气从止回阀II中挤出去，同上述第一次注入冷却水时情况相同，待水流将要达到止回阀II时，关闭止回阀II即可，这样结构可使得每次操作时不会造成冷却水的不经意溅出，有利于储液腔内的冷却水循环利用。
本发明的有益作用：本发明从传统保温杯内增加特殊结构，使得杯子具有保温和速冷两种功能，解决了传统保温杯不够满足人们生活需求的问题。而且本发明的速冷结构设计简单合理、成本低廉、保温冷却效果好，还能循环利用，具有良好耐久性，可大量生产和全面推广。
附图说明
图1是所述一种设有制冷水腔的保温杯的整体结构大样图。
图2是所述一种设有制冷水腔的保温杯的正面图。
附图中各部件标记如下：1、外顶盖；2、转子；3、空气腔；4、螺杆；5、杯体外壳；6、塑料垫层；7、储液腔；8、止回阀I；9、杯体内胆；10、止回阀II；11、底座；12、环形橡胶活塞。
具体实施方式
下面对本发明实施详细说明。
实例1：一种设有制冷水腔的保温杯，主要包括杯体和杯盖，杯体包括杯体内胆9、杯体外壳5、杯体内胆与杯体外壳之间所形成的空气腔3和底座11。其特点是所述杯体内胆9为不锈钢内胆，内胆外壁涂上一层聚乙烯膜；所述杯体外壳5为硬塑料，顶部设有外顶盖1，外顶盖上方设置有转子2；所述的空气腔3从上至下依次设有螺杆4、环形橡胶活塞12、塑料垫层6和储液腔7。所述螺杆4表面有螺纹，一端垂直向上伸到外顶盖1上与转子2刚性固定，一端向下连接环形橡胶活塞12。所述的环形橡胶活塞12材料采用黑色医用硅橡胶，设置在空气腔3内，环形包裹杯体内胆，把空气腔分成上下两部分，上部分是与外部大气压相等的空气层，下部分是与储液腔7、塑料垫层6所形成的活塞式密封空间；其中环形橡胶活塞12设有两个钻孔，钻孔内设有与螺杆4嵌合的内螺纹，螺杆4从上部分穿过钻孔与之内螺纹啮合延伸到塑料垫层6表面。所述的塑料垫层6作为连接储液腔7和空气腔3的媒介，采用高密度聚乙烯材料制成，实心的扁圆柱体状，侧边曲面和上部平面通过粘结胶水分别与杯体外壳5的内壁和杯体内胆9牢牢黏结，其没有与其他部件接触的位置设置有若干小孔，连通储液腔7和空气腔3。所述储液腔7设置在空气腔3最底部，储液腔7底部是杯子的底座11，腔内侧的对向分别设计两个止回阀I8和止回阀II10，用于连通腔内和外部，其中止回阀I8设置下方底座11上，止回阀II10设置在对向的上方；止回阀I8设置为入口，只允许气体和液体进入储液腔7不允许出，止回阀II10设置为出口，只允许气体和液体出不允许进；其中储液腔7的容积要小于空气腔3的容积，且相差在8mL左右。
在使用前需要先对本产品杯底的储液腔7注入冷却水。注入的方法为：把杯子正放，打开止回阀I8和止回阀II10，旋转转子2使其带动环形橡胶活塞12向下运动，把空气腔3下部分的气体压到储液腔7，此时可在止回阀I8处慢慢注入冷却水至储液腔7，由于止回阀II10设置在储液腔7上方，可让水慢慢上升挤压腔内空气从止回阀II10溢出，待水流将要达到止回阀II10时，关闭止回阀I8和止回阀II10，如此即可完成。
用户需要对热水快速冷却时，可打开储液腔7中的止回阀I8，关闭止回阀II10，倒置杯子，旋转转子2，使其带动环形橡胶活塞12向上运动，储液腔7内的冷却水就会通过塑料垫层6的小孔流入空气腔3下部，直至环形橡胶活塞12运动至空气腔3顶部可停止旋转，关闭可止回阀I8；根据上述储液腔7和空气腔3的容积设计，此时冷却水应当注满整个空气腔3下部（其中不排除少量空气），而储液腔7内主要是从止回阀I8中进入的空气，整个空气腔3下部变为密封空间，再正置杯子，冷却水也不会流入储液腔7，这样便可对杯体内胆9的热水进行快速冷却。
用户需要杯子保温时，可打开储液腔7中的止回阀II10，关闭止回阀18，旋转转子2使其带动环形橡胶活塞12向下运动，把空气腔3下部分的冷却水压到储液腔7内，当环形橡胶活塞12运动至塑料垫层6时，空气腔3上部就可形成一个模拟封闭空间，加上杯体外壳5的硬塑料属于绝热材料，杯中热水的热量散发较少，而少量热量在空气腔3内几乎不流动的空气中的热传递也大大削弱，从而使杯子达到一定的保温效果；而根据水的密度比空气大的原理，储液腔7内的冷却水也会从下至上把空气从止回阀II10中挤出去，同上述第一次注入冷却水时情况相同，待水流将要达到止回阀II10时，关闭止回阀II10即可，这样结构可使得每次操作时不会造成冷却水的不经意溅出，有利于储液腔7内的冷却水循环利用。
具体实施方式只作为对本发明的进一步详细说明，并非对本发明限定，本发明的核心理念应如权利要求书所述，一切不脱离本发明核心理念的改动均在保护范围内。
Claims (1)
1.一种设有制冷水腔的保温杯，主要包括杯体和杯盖，杯体包括杯体内胆、杯体外壳、杯体内胆与杯体外壳之间所形成的空气腔和杯底座，其特征是所述杯体内胆为不锈钢内胆，内胆外壁涂上一层聚乙烯膜；所述杯体外壳为硬塑料，顶部设有外顶盖，外顶盖上方设置有转子；所述的空气腔从上至下依次设有螺杆、环形橡胶活塞、塑料垫层和储液腔；所述螺杆表面有螺纹，一端垂直向上伸到外顶盖上与转子刚性固定，一端向下连接环形橡胶活塞；
所述环形橡胶活塞材料采用黑色医用硅橡胶，设置在空气腔内，环形包裹杯体内胆，把空气腔分成上下两部分，上部分是与外部大气压相等的空气层，下部分是与储液腔、塑料垫层所形成的活塞式密封空间；
所述螺杆与环形橡胶活塞设计连接方式为：环形橡胶活塞设有两个钻孔，钻孔内设有与螺杆嵌合的内螺纹，螺杆从上部分穿过钻孔与之内螺纹啮合延伸到塑料垫层表面；
所述塑料垫层采用高密度聚乙烯材料制成，实心的扁圆柱体状，侧边曲面和上部平面通过粘结胶水分别与杯体外壳的内壁和杯体内胆牢牢黏结，其没有与其他部件接触的位置设置有若干小孔，连通储液腔和空气腔；
所述储液腔设置在空气腔最底部，储液腔底部是杯子的底座，储液腔内侧的对向分别设计两个止回阀I和止回阀II，用于连通腔内和外部，其中止回阀I设置下方底座上，止回阀II设置在对向的上方；止回阀I设置为入口，只允许气体和液体进入储液腔不允许出，止回阀II设置为出口，只允许气体和液体出不允许进；其中储液腔的容积要小于空气腔的容积，且相差8mL。
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