一种相变蓄热速凉温控杯制造技术

本发明专利技术涉及一种相变蓄热速凉温控杯，该温控杯包括杯体，杯体设有杯盖(1)、内胆(3)和外胆(2)，内胆(3)与外胆(2)之间为真空腔(4)；还包括多组相变导热结构和控制开关；所述多组相变导热结构均匀设置在真空腔内，包括弧形导热壳(5)、相变材料(6)、导热片(14)和限位片(15)，控制开关设置在杯体底部，包括成对配置的内外磁体组和调节环(11)。散热状态时，转动调节环(11)，使内、外磁体磁极相异相吸，内磁体(16)带动导热片(14)与外胆(2)接触散热；当杯内温度过高时，弧形导热壳(5)受热膨胀与外胆(2)接触，将热量传递至杯外；保温状态时，转动调节环(11)，使内、外磁体磁极相同相斥，内磁体(16)带动导热片(14)与外胆(2)分离隔热。该杯既能快速降温又能长时间保持在适宜饮用的温度。

A Phase Change Thermal Storage Quick Cooling Temperature Control Cup

【技术实现步骤摘要】
一种相变蓄热速凉温控杯
本专利技术涉及一种温控杯，特别是一种快速降温及保温性可控的温控杯。
技术介绍
目前市面上的保温杯一般是由陶瓷或不锈钢加上真空层做成的盛水容器，顶部有盖，密封严实，其目的在于尽量减少热量散失，从而达到保温效果。想要减少热量散失就要从热量传递的三种基本方式去考虑，即热传导、热对流和热辐射。(1)热传导：当物体各部分之间不发生相对位移或不同的物体直接接触时，依靠物质的分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递称为热传导(导热)，理论上讲热传导可以在固体、液体、气体中进行。(2)热对流：热对流指由于流体的宏观运动，即流体中质点发生相对位移，冷热流体相互掺混而发生热量传递的方式。这种热量传递方式仅发生在液体和气体中。由于流体中的分子同时进行着不规则的热运动，因此热对流必然伴随着热传导。(3)热辐射：物体通过电磁波来传递能量的方式称为热辐射。它是由物体内部微观粒子在运动状态改变时所激发出来的，自然界中各个物体都不停地向空间发出热辐射，同时又不断地吸收其他物体发出的热辐射，高温物体通过辐射换热将热量传给低温物体实际上是由于高温物体给低温物体的辐射能大于低温物体给高温物体的辐射能的综合结果。与热传导和热对流相比，热辐射具有如下特点：①辐射能可以通过真空自由地传播而无需任何中间介质；②一切物体温度高于绝对零度的物体均能够持续地发射出辐射能，同时也能持续地吸收来自其他物体的辐射能；③热辐射不仅具有能量的传递，而且具有能量形式的转换。辐射时从热能转换为辐射能，而被吸收时又从辐射能转换为热能。因此保温杯的原理在于：(1)防止热传导，将保温杯夹层的空气抽走形成真空，阻止热传导，大多数不锈钢保温杯的原理就是采用抽真空的方式防止热传导；(2)防止热对流，将保温杯做成小口径瓶口并加上杯盖进行密封，阻止液面上的气体流动；(3)防止热辐射，可以在杯内胆镀银或铝，也可以将内胆壁抛光形成镜面效果，这样可以反射热量辐射，有效降低热辐射散失的热量。在日常生活中，保温杯倒入热水后，由于保温杯的保温作用，并不能很快降至适宜饮用的温度，而待凉至适宜饮用时，又无法长时间保持在该温度。另外，市面上现有的速凉保温杯也只是第一杯热水的速凉效果较好，当立即倒入下一杯热水时就无法达到速凉的效果。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种既能快速降温又能长时间保持在适宜饮用的温度，且能实现各杯热水速凉的保温杯。本专利技术所采用的技术方案如下：一种相变蓄热速凉温控杯，该温控杯包括杯体，所述杯体包括杯盖(1)、内胆(3)和外胆(2)，内胆(3)与外胆(2)之间为真空腔(4)；还包括多组相变导热结构和控制开关；所述多组相变导热结构均匀设置在真空腔内，包括弧形导热壳(5)、相变材料(6)、导热片(14)和限位片(15)，相变材料(6)封装于弧形导热壳(5)内，弧形导热壳(5)焊接于内胆(3)壁上，弧形导热壳(5)的外弧与外胆(2)间留有间隙，当杯内温度过高时，弧形导热壳(5)受热膨胀与外胆(2)接触，将热量传递至杯外，弧形导热壳(5)的外侧与导热片(14)一侧铰接，导热片(14)另一侧为自由端，限位片(15)固定于内胆(3)壁外对导热片(14)进行限位支撑；所述控制开关设置在杯体底部，包括成对配置的内外磁体组和调节环(11)，内外磁体组与导热片(14)组数相当并对应设置；调节环(11)套装在杯体外，内外磁体组中的内磁体(16)设于真空腔内并固定在导热片(14)的内侧，外磁体(8)对应设于真空腔外镶嵌于调节环(11)内；散热状态时，转动调节环(11)，使内、外磁体磁极相异相吸，内磁体(16)带动导热片(14)与外胆(2)接触散热；保温状态时，转动调节环(11)，使内、外磁体磁极相同相斥，内磁体(16)带动导热片(14)与外胆(2)分离隔热；优选地，所述控制开关还设有定位结构，包括上固定环(7)、下固定环(12)和子弹头卡扣(9)，上、下固定环组合安装在杯体外胆(2)上，所述调节环(11)安装在上、下固定环之间，子弹头卡扣(9)通过压缩弹簧(10)安装在调节环(11)上，并分别与上固定环(7)上的保温位置孔(17)和散热位置孔(18)定位连接。优选地，所述的弧形导热壳(5)为三边围成的中空壳体，外弧形状与外胆(2)相适配，两侧弧切面与内胆连接，截面呈鱼鳍状连接在内胆外，相变材料(6)封装在中空的弧形导热壳(5)内。保温时弧形导热壳(5)与外胆(2)处于分离状态，散热时弧形导热壳(5)受热发生膨胀向外伸展可与外胆(2)接触散热。优选地，所述的弧形导热壳(5)和导热片(14)高度相当，均略小于内胆高度。优选地，所述的导热片(14)呈弧形与外胆(2)形状相适配，采用导热性较好的弹性材料，导热片(14)与外胆(2)处于接触状态时，导热片(14)贴在外胆(2)的内壁上。优选地，所述的导热片(14)可通过内磁体(16)和外磁体(8)的作用使导热片(14)与外胆(2)处于分离或接触状态。优选地，所述的限位片(15)固定于内胆(3)上，其位置对应于导热片(14)的中端或末端附近。优选地，所述成对配置的内外磁体组，当内磁体(16)数量为奇数时，每个内磁体(16)配置两个外磁体(8)，所有内磁体(16)磁极相同，配置的两个外磁体(8)中一个与内磁体(16)磁极相同，另一个与内磁体(16)磁极相异；使用时，调节外磁体(8)的位置，形成与内磁体(16)磁极相同或相异的配合方式，带动导热片(14)与外胆(2)分离或接触；当内磁体(16)数量为偶数时，每个内磁体(16)配置一个外磁体(8)，所有正对外胆(2)的相邻的内磁体(16)的磁极相异，所有相邻的外磁体(8)的磁极相异；使用时，调节外磁体(8)的位置，形成与内磁体(16)磁极相同或相异的配合方式，带动导热片(14)与外胆(2)分离或接触。优选地，所述弧形导热壳(5)为热膨胀系数较大的材料。优选地，所述相变材料(6)的相变温度约为五十摄氏度。本专利技术相比现有技术具有如下有益效果：(1)在温控杯内设置有相变降温部件和导热结构，可实现热水快速降温，以便饮用。(2)温控杯内的相变材料和真空结构能将水温长时间保持在适合饮用的温度。(3)当立即倒入下一杯热水时，弧形导热壳内相变材料的热量未能及时散出时，弧形导热壳温度过高发生热膨胀与外胆相接触，将热量传递至杯外，达到自动快速降温的效果；或者手动将导热结构与外胆相接触，将杯内热量传递至杯外，实现后续手动快速降温。附图说明下面结合附图和实例对本专利技术进一步说明。图1为本专利技术实施例中温控杯轴剖图；图2为本专利技术实施例中轴剖图左侧局部放大图；图3为本专利技术实施例中轴剖图右侧局部放大图；图4为本专利技术实施例中温控杯保温状态示意图；图5为本专利技术实施例中温控杯自动散热状态示意图；图6为本专利技术实施例中温控杯手动散热状态示意图；图7为本专利技术实施例中控制开关拆分示意图；图8为本专利技术实施例中奇数内磁体分布示意图；图中：1.杯盖，2.外胆，3.内胆，4.真空腔，5.弧形导热壳，6.相变材料，7.上固定环，8.外磁体，9.子弹头卡扣，10.压缩弹簧，11.调节环，12.下固定环，13.铰链，14.导热片，15.限位片，16.内磁体，17.保温位置孔，18.散热位置孔，19.弹簧孔。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相变蓄热速凉温控杯，该温控杯包括杯体，所述杯体设有杯盖(1)、内胆(3)和外胆(2)，内胆(3)与外胆(2)之间为真空腔(4)；其特征在于：还包括多组相变导热结构和控制开关；所述多组相变导热结构均匀设置在真空腔内，包括弧形导热壳(5)、相变材料(6)、导热片(14)和限位片(15)；所述相变材料(6)封装于弧形导热壳(5)内，弧形导热壳(5)连接于内胆(3)壁上，弧形导热壳(5)的外弧与外胆(2)间留有间隙，当杯内温度过高时，弧形导热壳(5)受热膨胀与外胆(2)接触，将热量传递至杯外；弧形导热壳(5)的外侧与导热片(14)一侧铰接，导热片(14)另一侧为自由端，限位片(15)固定于内胆(3)壁外对导热片(14)进行限位支撑；所述控制开关设置在杯体底部，包括成对配置的内外磁体组和调节环(11)，内外磁体组与所述导热片(14)组数相当并对应设置；调节环(11)套装在杯体外，内外磁体组中的内磁体(16)设于真空腔内并固定在导热片(14)的内侧，外磁体(8)对应设于真空腔外镶嵌于调节环(11)内；散热状态时，转动调节环(11)，使内、外磁体磁极相异相吸，内磁体(16)带动导热片(14)与外胆(2)接触散热；保温状态时，转动调节环(11)，使内、外磁体磁极相同相斥，内磁体(16)带动导热片(14)与外胆(2)分离隔热。...

【技术特征摘要】
1.一种相变蓄热速凉温控杯，该温控杯包括杯体，所述杯体设有杯盖(1)、内胆(3)和外胆(2)，内胆(3)与外胆(2)之间为真空腔(4)；其特征在于：还包括多组相变导热结构和控制开关；所述多组相变导热结构均匀设置在真空腔内，包括弧形导热壳(5)、相变材料(6)、导热片(14)和限位片(15)；所述相变材料(6)封装于弧形导热壳(5)内，弧形导热壳(5)连接于内胆(3)壁上，弧形导热壳(5)的外弧与外胆(2)间留有间隙，当杯内温度过高时，弧形导热壳(5)受热膨胀与外胆(2)接触，将热量传递至杯外；弧形导热壳(5)的外侧与导热片(14)一侧铰接，导热片(14)另一侧为自由端，限位片(15)固定于内胆(3)壁外对导热片(14)进行限位支撑；所述控制开关设置在杯体底部，包括成对配置的内外磁体组和调节环(11)，内外磁体组与所述导热片(14)组数相当并对应设置；调节环(11)套装在杯体外，内外磁体组中的内磁体(16)设于真空腔内并固定在导热片(14)的内侧，外磁体(8)对应设于真空腔外镶嵌于调节环(11)内；散热状态时，转动调节环(11)，使内、外磁体磁极相异相吸，内磁体(16)带动导热片(14)与外胆(2)接触散热；保温状态时，转动调节环(11)，使内、外磁体磁极相同相斥，内磁体(16)带动导热片(14)与外胆(2)分离隔热。2.根据权利要求1所述的相变蓄热速凉温控杯，其特征在于：所述控制开关还设有定位结构，包括上固定环(7)、下固定环(12)和子弹头卡扣(9)，上、下固定环组合安装在杯体外胆(2)上，所述调节环(11)安装在上、下固定环之间，子弹头卡扣(9)通过压缩弹簧(10)安装在调节环(11)上，并分别与上固定环(7)上的保温位置孔(17)和散热位置孔(18)定位连接。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：邵春雷，谢聪，刘振，冉茂菁，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32