TWI697310B - 容器 - Google Patents

Abstract

本發明關於一種容器，包括：一本體，包括一內部腔體及一外殼體，該腔體與該外殼體之間定義一腔室；一熱傳導機構，位於該腔室中且可與該腔體接觸；一熱電轉換單元，設於該腔室中且包括一鄰近該熱傳導機構之熱電晶片；一散熱單元，與該腔室具有一共同導熱界面，包括一電性連接該熱電轉換單元之驅動馬達及一連接於該驅動馬達之轉動散熱件。

Description

容器

本發明係有關於一種容器。

一般便攜式容器（如保溫瓶、冰霸杯等）包括一內膽及一外殼層，該內膽及該外殼層之間保持真空且該外殼層之內壁塗佈有反射塗層，藉此可減少與外界之熱傳導及輻射，達到保溫或保冷之目的。然而，當放置時間過長或反覆開啟瓶蓋後，該容器內之溫度仍會趨於室溫，且當該容器內之內容物溫度過高或過低時，此類容器無法提供加熱或制冷之功能，因而無法於短時間內調整該內容物之溫度，造成使用不便。

有鑑於此，業者發展出具有加熱功能之保溫杯，其利用另外設置之加熱板或設於該保溫杯之杯底的加熱器達到加熱之目的。然，此類保溫杯多需要連接外部電源供電，不便於攜帶使用；若由蓄電池供電，也會因為電量耗盡而需要更換蓄電池。此外，習知之保溫杯係透過加熱線圈通電產生高溫，常會產生局部高溫而有杯內溫度控制不易及導熱不均等問題，且其加熱結構通常與內膽保持接觸，因此不論是否加熱皆會導致內部溫度容易因熱傳導而散失。

因此，有必要提供一種新穎且具有進步性之容器，以解決上述之問題。

本發明之主要目的在於提供一種容器，可進行熱電轉換以發電或制冷。

為達成上述目的，本發明提供一種容器，包括：一本體，包括一內部腔體及一外殼體，該腔體與該外殼體之間定義一腔室；一熱傳導機構，位於該腔室中且可與該腔體接觸；一熱電轉換單元，設於該腔室中且包括一鄰近該熱傳導機構之熱電晶片；一散熱單元，與該腔室具有一共同導熱界面，包括一電性連接該熱電轉換單元之驅動馬達及一連接於該驅動馬達之轉動散熱件。

以下僅以實施例說明本發明可能之實施態樣，然並非用以限制本發明所欲保護之範疇，合先敘明。

請參考圖1至12，其顯示本發明之第一較佳實施例，本發明之容器1包括一本體10、一熱傳導機構30、一熱電轉換單元40及一散熱單元70。

該本體10包括一內部腔體11及一外殼體12，該腔體11與該外殼體12之間定義一腔室13；該熱傳導機構30整體位於該腔室13中且可與該腔體11接觸；該熱電轉換單元40設於該腔室13中且包括一鄰近該熱傳導機構30之熱電晶片；該散熱單元70與該腔室13具有一共同導熱界面而可導引該腔室13內之熱源向外散出，該散熱單元70包括一電性連接該熱電轉換單元40之驅動馬達71及一連接於該驅動馬達之轉動散熱件72。藉此，該容器1可藉由該熱電晶片進行熱電轉換以發電或制冷。

該熱傳導機構30包括一可與該腔體11接觸之導熱基體31，該導熱基體31具有一可容置一導熱材料之內部空間311，該導熱材料可例如但不限為鋁、鋁合金、水、油等可導熱物質。然，該導熱基體亦可不具有該內部空間而為實心，且由該導熱材料構成。於本實施例中，該導熱材料為一流體，該熱傳導機構30另包括一可與該內部空間311連通之幫浦32，該幫浦32可驅動該流體於該內部空間311循環流動，增加熱交換速率。於其他實施例中，該熱傳導機構包括至少一熱導管，該至少一熱導管可連接於該導熱基體或一體構成該導熱基體，透過該至少一熱導管內之流體持續循環地進行液汽二相變化，達到快速均溫及等溫傳導之效果。該熱導管可舉例但不限為毛細熱導管、重力熱導管或其他形式之熱導管。

該容器1另包括一可活動的設於該本體10之位移機構20，其中該熱傳導機構30連接該位移機構20且可移動於一第一位置及一第二位置之間，當該熱傳導機構30位於該第一位置時，該熱傳導機構30與該腔體11接觸，當該熱傳導機構30移往該第二位置時，該熱傳導機構30與該腔體11之接觸狀態改變。該熱傳導機構30至少部分可回復地彈性變形；該導熱基體31較佳具有至少一可回復地形變之彈性結構312，該導熱基體31可受力變形而與該腔體11及該外殼體12至少其中一者抵接。配合參考圖7至圖12，當該熱傳導機構30位於該第一位置時，該導熱基體31抵接於該腔體11之外周面且彈性變形而可抵接於該外殼體12，如圖7及8所示，該導熱基體31可接觸吸收該腔體11內之熱量，再傳遞至該導熱材料循環流動並由該外殼體12向外散失，加速散熱而可快速降溫；當該熱傳導機構30位於該第二位置時，該導熱基體31與該腔體11及該外殼體12至少其中一者不接觸，於本實施例中，該導熱基體31與該腔體11接觸且彈性回復而不與該外殼體12接觸，如 圖9及10所示，該導熱基體31可接觸吸收該腔體11內之熱量，可有效散熱同時可將熱量儲存於該導熱基體31。較佳地，該熱傳導機構30另可移動至一第三位置，當該熱傳導機構30位於該第三位置時，該導熱基體31與該腔體11及該外殼體12皆不接觸，如圖11及12所示，該腔體11內之熱量不易散失而可有效保冷或保溫。然，該熱傳導機構亦可依結構配置而與該腔體具有不同之接觸狀態，例如該熱傳導機構位於不同位置可與該腔體具有不同之接觸面積。

該本體10另包括一位於該腔室13中之組接部14，該位移機構20包括一可調整地穿設於該組接部14之帶動件21，該帶動件21可聯動該熱傳導機構30相對該腔體11移動。該帶動件21可直接(如固接)或間接地(如抵推)帶動該熱傳導機構30移動。較佳地，該組接部14設有一與該熱傳導機構30連接之載台141，該帶動件21可聯動該載台141相對該腔體11移動，該熱傳導機構30可穩定移動。於本實施例中，該帶動件21為一螺設於該組接部14之螺桿，該組接部14將該外殼體12區分為一設有該腔體11之上部121及一下部122，該位移機構20另包括一連接該帶動件21之驅動單元22，該下部122設有該驅動單元22且可相對該上部121轉動帶動該驅動單元22，易於操作及調整該帶動件21之移動距離。詳細說，該驅動單元22包括複數個相互嚙合之嚙接元件221，該螺桿及該下部122分別設有一該嚙接元件221而可藉由轉動該下部122驅動該螺桿轉動。然，該螺桿亦可延伸出該殼體外而可由外部直接操作轉動；該驅動單元亦可為一按壓結構或依需求配置為其他可帶動該帶動件之結構。

較佳地，該熱電晶片包括溫差發電晶片41及制冷晶片至少其中一者；該熱電轉換單元40電性連接一可由外部附加之外接電源50及一設於該腔室13內之蓄電池60至少其中一者。於本實施例中，該熱電轉換單元40電性連接該外接電源50及該蓄電池60，該溫差發電晶片41同時具有發電及制冷功能，該溫差發電晶片41可藉由該容器1內部與外界之溫度差發電，其所產生之電能可儲存至該蓄電池60，亦可利用該蓄電池60或該外接電源50所提供之電能制冷；該外接電源50可為一電池、蓄電池或設有一電源輸入端；該幫浦32電性連接該熱電轉換單元40而可由該外接電源50或該蓄電池60供電運轉。然，該溫差發電晶片及該制冷晶片亦可分別設置或擇一設置；該幫浦亦可電性連接該溫差發電晶片而直接由該溫差發電晶片供電運轉。

於本實施例中，該外殼體12設有至少一對應該散熱單元70之散熱孔123，可加速散熱；該容器1另包括一設於該幫浦32與該驅動馬達71之間的減速機構80，該減速機構80由該驅動馬達71驅動且可帶動該幫浦32轉動，可提升散熱效率且無需額外供電至該幫浦32。

較佳地，該容器1另包括一與該熱電轉換單元40電性連接之控制單元42及與該控制單元42電性連接之一外部控制器及無線收/發模組43至少其中一者，該無線收/發模組43可供與一外部裝置通訊連通且可接收一控制訊號至該控制單元42。該外部裝置可例如為一手機、智能裝置等，該無線收/發模組43可藉由藍芽、紅外線、Wi-Fi等傳輸方式傳遞該控制訊號；該無線收/發模組43可依需求設置為一無線接收器或一無線收發器；該控制單元42可例如但不限用於控制該驅動馬達71、該幫浦32或其他電子元件之運作；該外部控制器可例如但不限為一設於該容器1之外周面之控制面板或為一有線或無線之遙控器。該容器1另包括至少一設於該腔室13中之溫度傳感器90及一與該至少一溫度傳感器90通聯之顯示單元91，該至少一溫度傳感器90可設於該腔體11、該腔體11及該熱傳導機構30至少其中一者，該至少一溫度傳感器90可與該顯示單元91有線或無線地連接，可感測並顯示該容器1內部之溫度。

請參考圖13至圖20，其顯示本發明之第二較佳實施例，其與前述第一較佳實施例之差異在於，該位移機構20a包括二撐板23及一頂推件24，該頂推件24可移動於該二撐板23之間使該二撐板23相對移動並帶動該熱傳導機構30相對該腔體11移動。該二撐板23及該頂推件24至少其中一者設有一傾斜結構25，該頂推件24可藉由該傾斜結構25移動並使該二撐板23相對位移。於本實施例中，該頂推件24由該驅動單元22a帶動轉動，該二撐板23各設有一對應該頂推件24之斜切面251，各該斜切面251可導引該頂推件24較順暢地移入該二撐板23之間；該頂推件24呈楔形而具有厚度變化，該二撐板23之間距可藉由該頂推件24之厚度變化而調整。當該頂推件24位於該二撐板23之外時，該熱傳導機構30位於該第三位置，如圖15、16及19所示；當該頂推件24位於該二撐板23之間時，該熱傳導機構30位於該第一位置，如圖17、18及20所示。然，該頂推件亦可設置為可多段式地按壓插入該二撐板之間；亦可透過該頂推件與該二撐板之結構配合而使該熱傳導機構可位於該第二位置。

請參考圖21至圖28，其顯示本發明之第三較佳實施例，其與前述第一較佳實施例之差異在於，該導熱基體31a為一環繞於該腔體11a外之中空杯體，該帶動件21a轉動帶動該導熱基體31a，該導熱基體31a可相對該本體10a轉動於該第一位置及該第二位置之間且定義一轉動中心C，其中該導熱基體31a之一内周面與該腔體11a之一外周面分別具有至少二相對該轉動中心C相異之徑向尺寸，該導熱基體31a之內周面之至少其中一該徑向尺寸小於或等於該腔體11a之外周面之至少其中一該徑向尺寸。較佳地，該外殼體12a之一内周面與該導熱基體31a之一外周面分別具有至少二相對該轉動中心C相異之徑向尺寸，該外殼體12a之內周面之至少其中一該徑向尺寸小於或等於該導熱基體31a之外周面之至少其中一該徑向尺寸。於本實施例中，該腔體11a之外周面、該外殼體12a之內周面及該導熱基體31a之內、外周面皆呈橢圓形，當該導熱基體31a位於該第一位置時，該導熱基體31a同時與該腔體11a之外周面及該外殼體12a之內周面接觸而可加速散熱，如圖22至圖24所示；當該導熱基體31a相對該本體10a轉動至該第二位置時，該導熱基體31a與該腔體11a之外周面接觸且不與該外殼體12a接觸，且該腔體11a設有二位置相對之切平面111，可避免轉動時與該導熱基體31a相干涉，如圖25、26所示；當該導熱基體31a相對該本體10a轉動至該第三位置時，該導熱基體31a與該腔體11a及該外殼體12a皆不接觸，如圖27、28所示，可藉由轉動該導熱基體31a改變其與該本體10a之接觸狀態。於其他實施例中，該腔體、該導熱基體及該外殼體亦可設為其他可相配合之結構，舉例但不限，該導熱基體可與該本體偏心設置；該本體及該導熱基體可設有相對應之凹、凸面，可於轉動時改變接觸狀態；該導熱基體亦可具有彈性而可於周向上與該本體抵接變形。

1:容器 10, 10a:本體 11, 11a:腔體 111:切平面 12, 12a:外殼體 121:上部 122:下部 123:散熱孔 13:腔室 14:組接部 141:載台 20, 20a:位移機構 21, 21a:帶動件 22, 22a:驅動單元 221:嚙接元件 23:撐板 24:頂推件 25:傾斜結構 251:斜切面 30:熱傳導機構 31, 31a:導熱基體 311:內部空間 312:彈性結構 32:幫浦 40:熱電轉換單元 41:溫差發電晶片 42:控制單元 43:無線收/發模組 50:外接電源 60:蓄電池 70:散熱單元 71:驅動馬達 72:轉動散熱件 80:減速機構 90:溫度傳感器 91:顯示單元 C:轉動中心

圖1為本發明第一較佳實施例之立體圖。 圖2為本發明第一較佳實施例之分解圖。 圖3為本發明第一較佳實施例之局部分解圖。 圖4至5為本發明第一較佳實施例之局部立體圖。 圖6為圖4之俯視圖。 圖7、9及11為本發明第一較佳實施例之作動示意圖。 圖8為圖7之局部放大圖。 圖10為圖9之局部放大圖。 圖12為圖11之局部放大圖。 圖13為本發明第二較佳實施例之立體圖。 圖14為本發明第二較佳實施例之分解圖。 圖15及17為本發明第二較佳實施例之作動示意圖。

圖16為圖15之局部放大圖。

圖18為圖17之局部放大圖。

圖19為圖15之俯視圖。

圖20為圖17之俯視圖。

圖21為本發明第三較佳實施例之剖視圖。

圖22、25及27為本發明第三較佳實施例之作動示意圖。

圖23及24為圖22之局部放大圖。

圖26為圖25之局部放大圖。

圖28為圖27之局部放大圖。

11:腔體

12:外殼體

13:腔室

30:熱傳導機構

40:熱電轉換單元

50:外接電源

80:減速機構

Claims (18)

1. 一種容器，包括：一本體，包括一內部腔體及一外殼體，該腔體與該外殼體之間定義一腔室；一熱傳導機構，整體位於該腔室中；一熱電轉換單元，設於該腔室中且包括一鄰近該熱傳導機構之熱電晶片；一散熱單元，與該腔室具有一共同導熱界面，包括一電性連接該熱電轉換單元之驅動馬達及一連接於該驅動馬達之轉動散熱件；其中，該熱傳導機構至少部分可回復地彈性變形且可與該腔體之外周面接觸。
2. 如請求項1所述的容器，其中該熱傳導機構包括一可與該腔體接觸之導熱基體，該導熱基體具有一可容置一導熱材料之內部空間。
3. 如請求項2所述的容器，其中該導熱材料為一流體，該熱傳導機構另包括一可與該內部空間連通之幫浦，該幫浦可驅動該流體於該內部空間循環流動。
4. 如請求項2所述的容器，其中該導熱基體可相對該本體轉動而定義一轉動中心，該導熱基體之一內周面與該腔體之一外周面分別具有至少二相對該轉動中心相異之徑向尺寸，該導熱基體之內周面之至少其中一該徑向尺寸小於或等於該腔體之外周面之至少其中一該徑向尺寸。
5. 如請求項4所述的容器，其中該外殼體之一內周面與該導熱基體之一外周面分別具有至少二相對該轉動中心相異之徑向尺寸，該外殼體之內周面之至少其中一該徑向尺寸小於或等於該導熱基體之外周面之至少其中一該徑向尺寸。
6. 如請求項1所述的容器，另包括至少一設於該腔室中之溫度傳感器及一與該至少一溫度傳感器通聯之顯示單元。
7. 如請求項1所述的容器，另包括一與該熱電轉換單元電性連接之控制單元及與該控制單元電性連接之一外部控制器及無線收/發模組至少其中一者，其中該無線收/發模組可供與一外部裝置通訊連通且可接收一控制訊號至該控制單元。
8. 如請求項1所述的容器，其中該熱電晶片包括溫差發電晶片及制冷晶片至少其中一者。
9. 如請求項1所述的容器，其中該熱傳導機構包括至少一熱導管。
10. 如請求項3所述的容器，另包括至少一設於該腔室中之溫度傳感器及一與該至少一溫度傳感器通聯之顯示單元，其中該容器另包括一與該熱電轉換單元電性連接之控制單元及與該控制單元電性連接之一外部控制器及無線收/發模組至少其中一者，該無線收/發模組可供與一外部裝置通訊連通且可接收一控制訊號至該控制單元；該熱電晶片包括溫差發電晶片及制冷晶片至少其中一者；該熱電轉換單元電性連接一可由外部附加之外接電源及一設於該腔室內之蓄電池至少其中一者；該幫浦電性連接該熱電轉換單元；該容器另包括一設於該幫浦與該驅動馬達之間的減速機構，該減速機構由該驅動馬達驅動且可帶動該幫浦轉動；該導熱基體具有至少一可回復地形變之彈性結構；該外殼體設有至少一對應該散熱單元之散熱孔。
11. 如請求項1至10任一項所述的容器，另包括一可活動的設於該本體之位移機構，其中該熱傳導機構連接該位移機構且可移動於一第一位置及一第二位置之間，當該熱傳導機構位於該第一位置時，該熱傳導機構與該腔體接 觸，當該熱傳導機構移往該第二位置時，該熱傳導機構與該腔體之接觸狀態改變。
12. 如請求項11所述的容器，其中當該熱傳導機構位於該第一位置時，該熱傳導機構抵接於該腔體之外周壁及該外殼體；當該熱傳導機構位於該第二位置時，該熱傳導機構與該腔體及該外殼體至少其中一者不接觸。
13. 如請求項11所述的容器，其中該熱傳導機構另可移動至一第三位置，當該熱傳導機構位於該第三位置時，該熱傳導機構與該腔體及該外殼體皆不接觸。
14. 如請求項11所述的容器，其中該本體另包括一位於該腔室中之組接部，該位移機構另包括一可調整地穿設於該組接部之帶動件，該帶動件可聯動該熱傳導機構相對該腔體移動。
15. 如請求項14所述的容器，其中該帶動件為一螺設於該組接部之螺桿，該組接部將該外殼體區分為一設有該腔體之上部及一下部，該位移機構另包括一連接該帶動件之驅動單元，該下部設有該驅動單元且可相對該上部轉動帶動該驅動單元。
16. 如請求項14所述的容器，其中該組接部設有一與該熱傳導機構連接之載台，該帶動件可聯動該載台相對該腔體移動。
17. 如請求項11所述的容器，其中該位移機構包括二相對設置之撐板及一頂推件，該二撐板設於該熱傳導機構與該驅動單元之間且常態相抵接，該頂推帶動件可移動於該二撐板之間使該二撐板相對移動遠離並帶動該熱傳導機構相對該腔體移動。
18. 如請求項17所述的容器，其中該二撐板及該頂推件至少其中一者設有一傾斜結構，該頂推件可藉由該傾斜結構移動並使該二撐板相對位移。

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