CN108308994B - 一种兼具多阶快速降温及保温的功能杯 - Google Patents
一种兼具多阶快速降温及保温的功能杯 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种兼具多阶快速降温及保温的功能杯，解决目前降温保温杯只能降温到同一个温度的问题。包括杯体外壳（1）、杯体内胆（2）、快速降温单元（3）、杯盖（4）以及可移动保温体（5）；所述杯体外壳（1）中上部设设置有杯体螺纹（6）的内凹圆环段，所述快速降温单元（3）设置于杯体外壳（1）与杯体内胆（2）所围成的封闭中空腔（7）内；活动保温体（5）环绕于快速降温单元（3）外，通过与杯体螺纹（6）配合的螺纹在杯体外壳（1）外围表面上下移动而裸露快速降温单元（3）实现快速降温。本发明可根据不同的温度需求选择放热的快速降温单元数量，使该功能杯具备热水保温功能的同时具备多个温度阶梯性的快速降温功能。
Description
技术领域
本发明涉及日常生活用品领域，具体而言，涉及一种温度可调的多阶快速降温及保温功能杯，该功能杯利用不同工质的热管实现多阶快速降温并且利用真空层及高热阻保温材质实现保温效果。
背景技术
人们用来喝水、喝茶、喝饮料的水杯通常在热力学角度上分为保温杯与非保温杯普通水杯。而保温杯也因其保温的方式不同可分为真空绝热和保温材料隔热。一般的保温杯的保温效果非常好，故保温杯的诞生予人们的生活带来很多便利，让人们时刻享受到热水的饮用。
随着生活水平的提升以及社会形势的改变，保温杯也逐渐显现出不足于满足人们的需求，不同的人群对于饮用水的水温要求不同，尤其在特殊的情况下，如人体急需补充水源，高温的热水自然而然无法让人立即饮入，需长时间的静置或者非常规手段降温。再者人们所饮用的饮品也有差别，如饮茶，泡茶时需要高温水，然而茶叶长时间浸泡于开水中则会产生多种有害物质，打开茶杯静置则茶香散失；不仅如此，保温器具诸如奶瓶、保温饭盒、饮品保温杯，皆有种种无法满足人们需求的地方。
为解决上述问题，有机构、部门开发各种快速降温保温杯以及快速降温的温热两用保温杯，后者相对前者更具备热水保温功能，而后者的快速降温则是要将水倒入盖中依靠杯盖4内置材料相变换热降温，因此现有技术仍存在提高的必要。例如，中国专利：一种降温保温杯，201420732512.2，包括内胆、上盖、底座，还包括扣圈、扣盖、密封圈、皮塞、螺旋端口，内胆内部填充有相变材料，扣圈环套于内胆上，扣盖的顶部套于内胆的口部，扣盖的底部和底座的顶部分别与扣圈螺接，上盖套于扣盖上，上盖顶部与螺旋端口连接，螺旋端口封堵内胆的口部并与扣盖螺接，密封圈设置于上盖上并位于上盖与扣盖的顶部之间，皮塞套于螺旋端口上并位于螺旋端口与内胆之间。该降温保温杯通过相变材料能够使高温液体迅速降温至可饮用的温度，并逐渐释放吸收的热量维持内胆内液体的温度，使其温度能够维持更久。又如：一种保温降温两用杯，201710332057.5，包括相互连接的杯盖和两用杯身，所述两用杯身包括内杯壁、保温层、外杯壁和多个活动散热组件，所述保温层填充于内杯壁和外杯壁之间，所述活动散热组件均匀设置于外杯壁上，在保温状态下与内杯壁平行，在降温状态下与内杯壁垂直。以上方案虽能快速降温，但内部液体只能快速降温至一个预设温度后进行保温。
发明内容
本发明的目的在于提供一种兼具多阶快速降温及保温的功能杯，具备热水保温功能的同时具备多个温度阶梯性的快速降温功能，使其能广泛应用于保温杯、保温奶瓶、保温盒以及饮品保温等杯具领域。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种兼具多阶快速降温及保温的功能杯，包括杯体外壳1、杯体内胆2、快速降温单元3、杯盖4以及可移动保温体5；所述杯体外壳1中上部设有内凹圆环段，圆环上间隔相同的距离设有杯体螺纹6，杯体外壳1与杯体内胆2所封闭的中空腔体7为真空结构，该真空结构作为快速降温单元3之间的绝热层，同时作为杯体内胆2的保温绝热层；所述快速降温单元3设置于杯体外壳1与杯体内胆2所围成的封闭中空腔7内；所述可移动保温体5环绕于快速降温单元3外，通过与杯体螺纹6配合的螺纹在杯体外壳1外围表面上下移动而裸露快速降温单元3实现快速降温。
所述快速降温单元3为特殊结构的高效换热热管体，由冷凝段32、蒸发段33和毛细管31组成，上部的冷凝段32与下段的蒸发段33均为环状中空异形体结构，冷凝段32嵌入杯体外壳1的内凹圆环壁上，且外环的一半裸露在内凹圆环外，且与杯体外壳1非内凹面平齐；冷凝段32与杯体外壳1的内凹圆环段连接处通过非金属杯体填充材料8、环形密封圈9进行密封；蒸发段33嵌入杯体内胆2，且内环一半置于杯体内胆内，在垂直面上的冷凝段32向内半部分与蒸发段33向外半部则置于杯体外壳1与杯体内胆2所封闭的中空腔体7内，冷凝段32与蒸发段33通过多组毛细管31连接贯通。
所述可移动保温体5的保温体外壳52和保温体内壁53之间形成环状中空结构，中空结构内部填充热阻高性能强的保温材质51，且在保温体内壁53上与杯体螺纹6配合位置设有保温体内螺纹54。所述可移动保温体5宽度恰好能完全并严密覆盖所有裸露于杯体外壳1外的冷凝段32。
进一步的，所述快速降温单元3为竖直方向多组并等间距设置。通过可移动保温体5在杯体外壳1外围表面移动而裸露的冷凝段32的数量实现不同温度的阶梯性快速降温。
进一步的，设置三组快速降温单元3，快速降温单元3内所充注的工作液沸点不同，自上而下每组工作液的沸点成一定梯度下降。
进一步的，所述快速降温单元3内工作液沸点如下设置：自上而下，第一快速降温单元3内充注第一梯度沸点为70℃-75℃的工作液，第二快速降温单元3内充注第二梯度沸点为57℃-62℃的工作液，第三快速降温单元3内充注第三梯度沸点为45℃-50℃的工作液。
优选的，所述杯盖4与杯体一样，设置一组快速降温单元3。
工作原理：通常情况下，所倒入杯中的水的温度在90℃-95℃，盖紧杯盖4放置。若要保温热水，则无需操作可移动保温体5，使之始终严密覆盖裸露在杯体外壳1内凹圆环段外的冷凝段32，使得快速降温单元3内的工作液无法与外界换热冷凝而降低水温。需要实现热水快速降温的情况下，如需要将水温快速降温至70℃-75℃，则将可移动保温体5的螺纹旋开，再向下移动至完全使得第一快速降温单元3的冷凝段32裸露于空气中，而此时可移动保温体5在环形密封圈9的作用下仍严密覆盖以下的快速降温单元的冷凝段，短时间内杯中水温快速下降至所需要的温度，而后第一快速降温单元3内的工作液则不再汽化流动至冷凝段32中释放热量，实现快速降温并保持在所需水温不再下降或者略微下降一些。以此类推，要实现水温降至第二梯度水温57℃-62℃，则需要将可移动保温体5移动至完全裸露第一快速降温单元与第二快速降温单元的冷凝段；需要将水温降至第三梯度水温45℃-50℃，则向下移动可移动保温体5至所有快速降温单元3的冷凝段完全裸露与空气中，从而实现多阶快速降温的功能。
本发明的优势在于：本发明所述兼具多阶快速降温及保温的功能杯能达到热水保温的效果；杯体外壳与保温体内螺纹端口之间设有非金属杯体填充材料和环形密封圈，在保温状态下，能够延缓内胆内液态热量的散发。其次，本发明采用多组高效换热热管体作为快速降温单元实现换热的载体，众所周知，高效换热热管体的传热效率是普通金属的10³倍，通过高效换热热管体对杯中热水快速释放热量，且可根据不同的温度需求选择放热的快速降温单元数量，使该功能杯具备热水保温功能的同时具备多个温度阶梯性的快速降温功能，使其能广泛应用于保温杯、保温奶瓶、保温盒以及饮品保温等杯具领域。再次，无需打开杯盖，通过杯外可移动保温体就可实现多阶快速降温。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解。下面结合附图详述本发明的结构及使用原理：
图1是本发明的组合结构示意图。
图2是本发明杯体外壳结构示意图。
图3是本发明的快速降温单元组合示意图。
图4是本发明的可移动保温体示意图。
图5是本发明的使用状态一结构示意图。
图6是本发明的使用状态二结构示意图。
图中：杯体外壳1，杯体内胆2，快速降温单元3，毛细管31，冷凝段32，蒸发段33，杯盖4，可移动保温体5，保温材料51，保温体外壳52，保温体内壁53，保温体内螺纹54，杯体螺纹6，中空腔内7，非金属杯体填充材料8，环形密封圈9。
实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
一种兼具多阶快速降温及保温的功能杯，包括杯体外壳1、杯体内胆2、快速降温单元3、杯盖4以及可移动保温体5；所述杯体外壳1中上部设有内凹圆环段，圆环上间隔相同的距离设有杯体螺纹6，杯体外壳1与杯体内胆2所封闭的中空腔体7为真空结构，该真空结构作为快速降温单元3之间的绝热层，同时作为杯体内胆2的保温绝热层；所述快速降温单元3设置于杯体外壳1与杯体内胆2所围成的封闭中空腔7内；所述可移动保温体5环绕于快速降温单元3外，通过与杯体螺纹6配合的螺纹在杯体外壳1外围表面上下移动而裸露快速降温单元3实现快速降温。
一种兼具多阶快速降温及保温的功能杯，包括杯体外壳1、杯体内胆2、快速降温单元3、杯盖4以及可移动保温体5；所述杯体外壳1中上部设有内凹圆环段，圆环上间隔相同的距离设有杯体螺纹6，杯体外壳1与杯体内胆2所封闭的中空腔体7为真空结构，该真空结构作为快速降温单元3之间的绝热层，同时作为杯体内胆2的保温绝热层。所述快速降温单元3为特殊结构的高效换热热管体，由冷凝段32、蒸发段33和毛细管31组成，上部的冷凝段32与下段的蒸发段33均为环状中空异形体结构，冷凝段32嵌入杯体外壳1的内凹圆环壁上，且外环的一半裸露在内凹圆环外，且与杯体外壳1非内凹面平齐；冷凝段32与杯体外壳1的内凹圆环段连接处通过非金属杯体填充材料8、环形密封圈9进行密封；蒸发段33嵌入杯体内胆2，且内环一半置于杯体内胆内，在垂直面上的冷凝段32向内半部分与蒸发段33向外半部则置于杯体外壳1与杯体内胆2所封闭的中空腔体7内，冷凝段32与蒸发段33通过多组毛细管31连接贯通。
所述可移动保温体5的保温体外壳52和保温体内壁53之间形成环状中空结构，中空结构内部填充热阻高性能强的保温材质51，且在保温体内壁53上与杯体螺纹6配合位置设有保温体内螺纹54。所述可移动保温体5宽度恰好能完全并严密覆盖所有裸露于杯体外壳1外的冷凝段32。
工作原理：通常情况下，所倒入杯中的水的温度在90℃-95℃，盖紧杯盖4放置。若要保温热水，则无需操作可移动保温体5，使之始终严密覆盖裸露在杯体外壳1内凹圆环段外的冷凝段32，使得快速降温单元3内的工作液无法与外界换热冷凝而降低水温。需要实现热水快速降温的情况下，如需要将水温快速降温至70℃-75℃，则将可移动保温体5的螺纹旋开，再向下移动至完全使得第一快速降温单元3的冷凝段32裸露于空气中，而此时可移动保温体5在环形密封圈9的作用下仍严密覆盖以下的快速降温单元的冷凝段，短时间内杯中水温快速下降至所需要的温度，而后第一快速降温单元3内的工作液则不再汽化流动至冷凝段32中释放热量，实现快速降温并保持在所需水温不再下降或者略微下降一些。
一种兼具多阶快速降温及保温的功能杯，包括杯体外壳1、杯体内胆2、快速降温单元3、杯盖4以及可移动保温体5；所述杯体外壳1中上部设有内凹圆环段，圆环上间隔相同的距离设有杯体螺纹6，杯体外壳1与杯体内胆2所封闭的中空腔体7为真空结构，该真空结构作为快速降温单元3之间的绝热层，同时作为杯体内胆2的保温绝热层。所述快速降温单元3为竖直方向三组并等间距设置，快速降温单元3为特殊结构的高效换热热管体，由冷凝段32、蒸发段33和毛细管31组成，上部的冷凝段32与下段的蒸发段33均为环状中空异形体结构，冷凝段32嵌入杯体外壳1的内凹圆环壁上，且外环的一半裸露在内凹圆环外，且与杯体外壳1非内凹面平齐；冷凝段32与杯体外壳1的内凹圆环段连接处通过非金属杯体填充材料8、环形密封圈9进行密封；蒸发段33嵌入杯体内胆2，且内环一半置于杯体内胆内，在垂直面上的冷凝段32向内半部分与蒸发段33向外半部则置于杯体外壳1与杯体内胆2所封闭的中空腔体7内，冷凝段32与蒸发段33通过多组毛细管31连接贯通。
所述可移动保温体5的保温体外壳52和保温体内壁53之间形成环状中空结构，中空结构内部填充热阻高性能强的保温材质51，且在保温体内壁53上与杯体螺纹6配合位置设有保温体内螺纹54。所述可移动保温体5宽度恰好能完全并严密覆盖所有裸露于杯体外壳1外的冷凝段32。
所述快速降温单元3内工作液沸点如下设置：自上而下，第一快速降温单元3内充注第一梯度沸点为70℃-75℃的工作液，第二快速降温单元3内充注第二梯度沸点为57℃-62℃的工作液，第三快速降温单元3内充注第三梯度沸点为45℃-50℃的工作液。
所述杯盖4与杯体一样，设置一组快速降温单元3。
工作原理：通常情况下，所倒入杯中的水的温度在90℃-95℃，盖紧杯盖4放置。若要保温热水，则无需操作可移动保温体5，使之始终严密覆盖裸露在杯体外壳1内凹圆环段外的冷凝段32，使得快速降温单元3内的工作液无法与外界换热冷凝而降低水温。需要实现热水快速降温的情况下，如需要将水温快速降温至70℃-75℃，则将可移动保温体5的螺纹旋开，再向下移动至完全使得第一快速降温单元3的冷凝段32裸露于空气中，而此时可移动保温体5在环形密封圈9的作用下仍严密覆盖以下的快速降温单元的冷凝段，短时间内杯中水温快速下降至所需要的温度，而后第一快速降温单元3内的工作液则不再汽化流动至冷凝段32中释放热量，实现快速降温并保持在所需水温不再下降或者略微下降一些。以此类推，要实现水温降至第二梯度水温57℃-62℃，则需要将可移动保温体5移动至完全裸露第一快速降温单元与第二快速降温单元的冷凝段；需要将水温降至第三梯度水温45℃-50℃，则向下移动可移动保温体5至所有快速降温单元3的冷凝段完全裸露与空气中，从而实现多阶快速降温的功能。
Claims (4)
1.一种兼具多阶快速降温及保温的功能杯，其特征在于：包括杯体外壳（1）、杯体内胆（2）、快速降温单元（3）、杯盖（4）以及可移动保温体（5）；所述杯体外壳（1）中上部设有内凹圆环段，圆环段上间隔相同的距离设有杯体螺纹（6），杯体外壳（1）与杯体内胆（2）所封闭的中空腔体（7）为真空结构，该真空结构作为快速降温单元（3）之间的绝热层，同时作为杯体内胆（2）的保温绝热层；所述快速降温单元（3）设置于杯体外壳（1）与杯体内胆（2）所围成的封闭中空腔（7）内；所述可移动保温体（5）环绕于快速降温单元（3）外，通过与杯体螺纹（6）配合的螺纹在杯体外壳（1）外围表面上下移动而裸露快速降温单元（3）实现快速降温；
所述快速降温单元（3）为特殊结构的高效换热热管体，由冷凝段（32）、蒸发段（33）和毛细管（31）组成，上部的冷凝段（32）与下段的蒸发段（33）均为环状中空异形体结构，冷凝段（32）嵌入杯体外壳（1）的内凹圆环壁上，且外环的一半裸露在内凹圆环外，且与杯体外壳（1）非内凹面平齐；冷凝段（32）与杯体外壳（1）的内凹圆环段连接处通过非金属杯体填充材料（8）、环形密封圈（9）进行密封；蒸发段（33）嵌入杯体内胆（2），且内环一半置于杯体内胆内，在垂直面上的冷凝段（32）向内半部分与蒸发段（33）向外半部则置于杯体外壳（1）与杯体内胆（2）所封闭的中空腔体（7）内，冷凝段（32）与蒸发段（33）通过多组毛细管（31）连接贯通；
所述可移动保温体（5）的保温体外壳（52）和保温体内壁（53）之间形成环状中空结构，中空结构内部填充热阻高性能强的保温材质（51），且在保温体内壁（53）上与杯体螺纹（6）配合位置设有保温体内螺纹（54）；所述可移动保温体（5）宽度恰好能完全并严密覆盖所有裸露于杯体外壳（1）外的冷凝段（32）；
所述快速降温单元（3）为竖直方向多组并等间距设置；通过可移动保温体（5）在杯体外壳（1）外围表面移动而裸露的冷凝段（32）的数量实现不同温度的阶梯性快速降温。
2.根据权利要求1所述的兼具多阶快速降温及保温的功能杯，其特征在于：设置三组快速降温单元（3），快速降温单元（3）内所充注的工作液沸点不同，自上而下每组工作液的沸点成一定梯度下降。
3.根据权利要求2所述的兼具多阶快速降温及保温的功能杯，其特征在于：所述快速降温单元（3）内工作液沸点如下设置：自上而下，第一快速降温单元（3）内充注第一梯度沸点为70℃-75℃的工作液，第二快速降温单元（3）内充注第二梯度沸点为57℃-62℃的工作液，第三快速降温单元（3）内充注第三梯度沸点为45℃-50℃的工作液。
4.根据权利要求1—3任一项所述的兼具多阶快速降温及保温的功能杯，其特征在于：所述杯盖（4）与杯体一样，设置一组快速降温单元（3）。
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