CN205923645U - 自动晾水杯 - Google Patents

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Abstract

本实用新型是一种自动晾水杯,用于冷却热饮料并保持饮料在适合饮用的温度。本实用新型具有杯底、外杯壁和内杯壁,外杯壁与内杯壁形成杯内空间,内杯壁支撑在杯底上;内杯壁由保温壁和导热壁构成,在内杯壁内设有感温腔和滑动腔;滑动腔中设有滑动气密装置,将滑动腔分隔为第一气室及第二气室,滑动气密装置可以沿滑动腔内壁上下滑动;感温腔为封闭有空气的密闭结构,并通过连接孔与第一气室相通;在滑动气密装置上设置有固定器,固定器将散热器与滑动气密装置固定连接;散热器为导热材料制成的桶状物,与导热壁接触并可沿导热壁上下滑动。本实用新型可快速冷却高温饮料至适合饮用的温度并维持较长时间,可靠性高、便于携带。

Description

自动晾水杯
技术领域
本实用新型涉及一种自动控温容器,特别是一种自动晾水杯。
背景技术
目前的水杯有保温杯和晾水杯两种。保温杯为双层或多层结构,采用隔热设计,主要用于尽量长时间维持杯内液体温度,防止其迅速变凉或变热。晾水杯一般为单层结构,主要用于使高温饮料内的热量迅速散失,饮料温度迅速下降至室温。实际上饮料适合饮用的温度往往高于室温。某些能够控制杯内液体温度的水杯,采用电子元件进行感温、加热、散热,结构复杂、可靠性低,消耗电能且不易携带。现有技术中缺乏采用简单机械结构判断杯内液体温度,能够在饮料温度较高时使其迅速冷却、在饮料温度降低时降低冷却速率,从而使饮料尽量在较长时间维持在适合饮用的温热温度(例如45摄氏度-35摄氏度)的晾水杯。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能够在饮料温度较高时使其迅速冷却、在饮料温度降低时降低冷却速率,从而使饮料能够在较长时间维持在适合饮用的温热温度的晾水杯。
为实现该实用新型目的,本实用新型采取如下技术方案:
本实用新型的自动晾水杯,具有杯底、外杯壁2和套叠在外杯壁2中的内杯壁3,外杯壁2与内杯壁3通过杯口相连接;外杯壁2与内杯壁3之间形成杯内空间并与外界大气相通,内杯壁3底部通过支撑柱1支撑在杯底上;内杯壁3由隔热材料制成的保温壁11和由导热材料制成的导热壁12构成,保温壁11位于导热壁12上方;在内杯壁3内设置有感温腔4和滑动腔9;在滑动腔9中设置有滑动气密装置7,滑动气密装置7将滑动腔9分隔为密闭的第一气室5及与大气相通的第二气室两部分,滑动气密装置7可以沿滑动腔9内壁上下滑动;感温腔4为封闭有空气的密闭结构,并通过连接孔6与第一气室5相通;在滑动气密装置7上设置有固定器8,固定器8将散热器10与滑动气密装置7固定连接;散热器10为导热材料制成的桶状物,与导热壁12接触并可沿导热壁12上下滑动。
所述的滑动气密装置7为气密性活塞。
所述的滑动腔9的横截面为带有一个以上内凸槽14的圆形或椭圆形。
所述的内凸槽14数量可以为三个,分布方式为相互成圆心角120度的方式均匀分布。
所述的第一气室5底部一侧内壁为向滑动腔9内部倾斜的斜面,连接孔6设置在该斜面上。在第一气室5上还设置有单向阀15,单向阀15的开启方向为允许气体进入第一气室5。
所述散热器10和导热壁12的制作材料均可以采用不锈钢。
本实用新型的自动晾水杯,外杯壁2和内杯壁3之间形成杯内空间。由于杯内空间与大气相通,因此可以产生空气流动并带走内杯壁2逸散的热量。通过流动空气带走热量比通过传导、辐射散热效率高很多。内杯壁3底部通过支撑柱1支撑在杯底上,可以在内杯壁3与杯底间保持一定空间,供散热器10上下活动。散热器10活动至底端可以与导热壁12脱离接触。保温壁11由隔热材料制成,能够避免杯内液体温度逸散过快,以便在杯内液体温度较低时体现一定的保温效果。导热壁12用于向散热器10传导杯内液体热量,并进一步散入外界环境中。
滑动气密装置7实际上相当于一个根据第一气室5内的气压而移动的位置调整装置。该装置可以因第一气室5内气压的大小,沿滑动腔9内壁上下滑动。为了防止滑动气密装置7从滑动腔9内脱出,可以在滑动腔9的适当位置设置卡销、挡板等阻挡装置,也可以在散热器10上的适当位置设置此类装置,这均为成熟的现有技术而不再详述。感温腔4内封闭的气体受热膨胀后,气压增大,成为滑动气密装置上下移动的动力。气密性活塞是最简单、成本最低的滑动气密装置。带有内凸槽的滑动腔,可以强制滑动气密装置7产生直线位移,防止因横截面受力不均匀而卡住。位置均匀分布的内凸槽使滑动气密装置7横截面受力更加均匀,滑动效果更好。
第一气室5底部一侧内壁可以设计为向滑动腔9内部倾斜的斜面,连接孔6设置在该斜面上。该设计目的在于,可以防止杯内液体很冷时,第一气室5内气压过小,因而将滑动气密装置7吸至第一气室5底部,从侧面堵塞连接孔6造成漏气或本实用新型无法使用。斜面设计对滑动气密装置产生了向下位移的止动效果。
在使用过程中,滑动气密装置7仍然有可能缓慢而轻微地漏气,特别是在杯内液体温度较高、第一气室5内气压较大时。多次使用后会造成感温腔4和第一气室5中封闭的气体总量减少,影响使用效果。单向阀15的设置可以避免这种情况的发生。当感温腔4和第一气室5中封闭的气体总量减少到一定程度时,气压明显下降,单向阀15自动开启,外界空气可以进入感温腔4中补充散失的气体,保证本实用新型效果不至于降低。
本实用新型的有益效果在于,能够在杯内盛装热饮料时增加散热速率,促进热饮料尽快降温适合饮用;当饮料温度适合饮用时,能够降低散热速率,防止饮料冷却过快以保持饮用温度。同时本实用新型使用机械结构,不用电子原件,降低成本、节约电能、提高可靠程度且便于携带。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图
图2为本实用新型散热器部分的结构示意图
图3为本实用新型滑动腔9的横截面示意图
具体实施方式
请参看附图。如图1至图3所示,本实用新型的自动晾水杯,具有杯底、外杯壁2和套叠在外杯壁2中的内杯壁3,外杯壁2与内杯壁3通过杯口相连接;外杯壁2与内杯壁3之间形成杯内空间并与外界大气相通,内杯壁3底部通过支撑柱1支撑在杯底上。内杯壁3由隔热材料制成的保温壁11和由导热材料制成的导热壁12构成,保温壁11位于导热壁12上方;在内杯壁3内设置有感温腔4和滑动腔9;在滑动腔9中设置有滑动气密装置7,滑动气密装置7将滑动腔9分隔为密闭的第一气室5及与大气相通的第二气室两部分,滑动气密装置7可以沿滑动腔9内壁上下滑动。感温腔4为封闭有空气的密闭结构,并通过连接孔6与第一气室5相通;在滑动气密装置7上设置有固定器8,固定器8将散热器10与滑动气密装置7固定连接;散热器10为导热材料制成的桶状物,与导热壁12接触并可沿导热壁12上下滑动。众所周知,散热器10向空气散热的散热效率高于导热壁12的散热效率。
滑动气密装置7为气密性活塞。滑动腔9的横截面为带有内凸槽14的圆形。所述的内凸槽14数量为三个,分布方式为相互成圆心角120度的方式均匀分布。第一气室5底部一侧内壁为向滑动腔9内部倾斜的斜面,连接孔6设置在该斜面上。在第一气室5上还设置有单向阀15,单向阀15的开启方向为允许气体进入第一气室5,不允许气体从第一气室5通过其逸出。散热器10和导热壁12的制作材料均为不锈钢。
在使用过程中,将本实用新型装配完毕后,向本实用新型的内杯壁2围成的腔体内倒入高温的热饮料或热水。此时内杯壁3温度迅速上升,感温腔4内气体温度随之上升。由于气体的热膨胀率远远大于固体的热膨胀率,感温腔4内封闭的气体受热膨胀后气压增大,通过连接孔6进入第一气室5中。第一气室5中气压增大并超过大气压,在滑动气密装置7两侧产生压力差,滑动气密装置7向上移动,并通过固定器8带动散热器10向上移动。此时散热器10的内表面与导热壁12外表面接触面积增大,热传导速率很快。从导热壁12传导的热量通过散热器10散入外杯壁2与内杯壁3之间形成的杯内空间容纳的空气中,并进而散入外界环境。可以在滑动腔9中第二气室的适当位置设置阻挡装置,防止滑动气密装置7从滑动腔9中脱出。滑动腔9的横截面为带有内凸槽14的圆形,内凸槽14数量为三个,分布方式为相互成圆心角120度的方式均匀分布,强制滑动气密装置7产生直线位移,防止其因横截面受力不均匀而卡住。
当高温的热饮料温度降低时,感温腔4内封闭气体的温度随之降低,因而压力也随之降低。此时由于连接孔6的连通作用,第一气室5内气压随之下降。由于外界大气压的作用,滑动气密装置7向下移动,通过固定器8带动散热器10向下移动。散热器10的内表面与导热壁12外表面接触面积减小,减缓了热量逸散速度。在饮料温度适当时,散热器10与导热壁12脱离接触,通过导热壁12逸散的热量不多,保温壁11延缓了杯内饮料的冷却速度。饮料能够在高于室温的、适合饮用的温度维持较长时间。
当本实用新型由于使用过久、感温腔4及第一气室5内气体逐渐漏气而损失过多时,杯内液体温度下降至室温,此时感温腔4及第一气室5内气压低于大气压。因为第一气室5底部一侧内壁为向滑动腔9内部倾斜的斜面,连接孔6设置在该斜面上,所以不会将滑动气密装置7吸至第一气室底部,从侧面堵塞连接孔6造成漏气或本实用新型无法使用。在外界大气压的作用下,单向阀15打开,使外界空气进入感温腔4,补充了损失的空气而保证本实用新型效果不至于降低。

Claims (7)

1.自动晾水杯,具有杯底、外杯壁(2)和套叠在外杯壁(2)中的内杯壁(3),外杯壁(2)与内杯壁(3)通过杯口相连接;外杯壁(2)与内杯壁(3)之间形成杯内空间并与外界大气相通,其特征在于,内杯壁(3)底部通过支撑柱(1)支撑在杯底上;内杯壁(3)由隔热材料制成的保温壁(11)和由导热材料制成的导热壁(12)构成,保温壁(11)位于导热壁(12)上方;在内杯壁(3)内设置有感温腔(4)和滑动腔(9);在滑动腔(9)中设置有滑动气密装置(7),滑动气密装置(7)将滑动腔(9)分隔为密闭的第一气室(5)及与大气相通的第二气室两部分,滑动气密装置(7)可以沿滑动腔(9)内壁上下滑动;感温腔(4)为封闭有空气的密闭结构,并通过连接孔(6)与第一气室(5)相通;在滑动气密装置(7)上设置有固定器(8),固定器(8)将散热器(10)与滑动气密装置(7)固定连接;散热器(10)为导热材料制成的桶状物,与导热壁(12)接触并可沿导热壁(12)上下滑动。
2.如权利要求1所述的自动晾水杯,其特征在于,所述的滑动气密装置(7)为气密性活塞。
3.如权利要求2所述的自动晾水杯,其特征在于,所述的滑动腔(9)的横截面为带有一个以上内凸槽(14)的圆形或椭圆形。
4.如权利要求3所述的自动晾水杯,其特征在于,所述的内凸槽(14)数量为三个,分布方式为相互成圆心角120度的方式均匀分布。
5.如权利要求1至4任何一项所述的自动晾水杯,其特征在于,所述的第一气室(5)底部一侧内壁为向滑动腔(9)内部倾斜的斜面,连接孔(6)设置在该斜面上。
6.如权利要求5所述的自动晾水杯,其特征在于,在第一气室(5)上还设置有单向阀(15),单向阀(15)的开启方向为允许气体进入第一气室(5)。
7.如权利要求6所述的自动晾水杯,其特征在于,所述散热器(10)和导热壁(12)的制作材料均为不锈钢。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106073377A (zh) * 2016-06-06 2016-11-09 中国计量大学 自动晾水杯
CN111938389A (zh) * 2020-08-11 2020-11-17 邵修立 一种降温控温杯盖

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