能搖動(dòng)快冷的真空保溫杯的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種保溫杯，特別涉及一種能搖動(dòng)快冷的真空保溫杯。
【背景技術(shù)】
[0002] 真空保溫杯的隙層為真空層，保溫性能很好，能保飲水長時(shí)溫?zé)?，人們飲用有益?康，但是，當(dāng)杯中飲水太燙要水快冷下來飲用就難辦了，為此，人們不斷努力，以期解決此問 題。
[0003] 申請?zhí)枮?01310275456. 4,名為能速冷的保溫杯的中國專利，描述了一種能速冷 的保溫杯。這種保溫杯包括杯體和杯蓋，杯體包括內(nèi)層、外殼以及內(nèi)層與外殼之間的隙層， 隙層中封存有液體，液體在杯體正著放置時(shí)低于內(nèi)層下端。這種保溫杯，杯體正著放置時(shí)， 內(nèi)層周圍都是空氣，就是這杯的保溫狀態(tài)，其保溫性能接近雙層保溫杯。這種杯速冷杯中燙 飲水飲用時(shí)，將杯蓋蓋好將杯倒置，液體就流入隙層上部與內(nèi)層接觸，從而液體就可吸收內(nèi) 層中燙飲水熱量，就會使杯中燙飲水速冷到合適的溫度飲用了。這種杯子要使杯中飲水冷 得越快，就要求隙層中封存的冷卻液體越多，因此，這種杯子體積大杯子重。為此，發(fā)明人對 這種杯子又作了進(jìn)一步的優(yōu)化，他將封存在隙層中的液體大大減少，減少到小于內(nèi)層容積 的五分之一，十分之一，并采用搖杯冷卻法來速冷杯中飲水。搖杯冷卻法就是將燙飲水裝入 杯內(nèi)，蓋好杯蓋，然后搖動(dòng)杯子將杯中飲水冷卻的方法。說明書中寫道：搖杯冷卻法的原理， 一方面搖杯使杯內(nèi)飲水和隙層中液體的對流加快熱交換加快，主要是搖杯時(shí)這少量液體就 會在內(nèi)層吸熱汽化，又在外殼內(nèi)面放熱冷凝，外殼又將熱量傳遞給其周圍空氣，這樣不斷循 環(huán)就會將杯中飲水迅速冷卻。說明書中還寫道：比熱大，沸點(diǎn)不高容易汽化，汽化熱大的水、 酒精等液體最適合作冷卻液體。說明書中還給出了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在室溫19攝氏度的情況下， 一個(gè)300毫升的雙層保溫杯的隙層中注入后封堵10毫升冷卻水，在杯中裝滿剛燒沸的水， 通過搖杯冷卻法，5分鐘可使飲水溫度降到74°C，10分鐘可使飲水溫度降到60°C，而同容積 同材質(zhì)單層杯自然冷卻到60°C需要48分鐘，故其速冷速度是很快的。這種杯子還可通過 搖杯來調(diào)節(jié)外殼溫度，用以暖手，用于按摩保健治病。雖然這種杯子速冷杯中飲水很快，調(diào) 節(jié)外殼溫度性能很好，能很好地解決急飲、暖手、保健等問題，但是，這杯隙層中封存的是液 體，液體要?dú)饣?，隙層是不可能抽成真空的，故其保溫性能只能接近雙層保溫杯，達(dá)不到真 空保溫杯的水平，這就是這種杯子的缺陷。
[0004] 申請?zhí)枮?01210377150.5,名為一種可調(diào)節(jié)降溫速度的保溫杯的中國專利，描述 了一種能夠快冷的真空保溫杯。這種保溫杯的杯體包括不導(dǎo)磁的不銹鋼內(nèi)膽和外殼以及它 們之間的杯體真空腔。杯體真空腔由杯體側(cè)部真空腔和杯體底部真空腔組成。真空腔內(nèi)裝 有軟磁金屬顆粒。軟磁金屬顆粒能夠填滿側(cè)部真空腔。平常軟磁金屬顆粒在杯體底部活動(dòng) 永久磁鐵的作用下靜置于杯體底部真空腔內(nèi)，不與內(nèi)膽和外殼同時(shí)接觸，保溫杯處保溫狀 態(tài)。杯蓋的上部裝有固定永久磁鐵。杯蓋外圓周安裝有活動(dòng)永久磁鐵，它由多個(gè)小磁鐵串 連一圈構(gòu)成?；顒?dòng)永久磁鐵可沿外殼外面上下滑動(dòng)。當(dāng)需要將杯中燙飲水快冷飲用時(shí)，將 杯蓋蓋緊，拿開底部永久磁鐵，將杯倒置，這時(shí)軟磁金屬顆粒就從底部真空腔落入側(cè)部真空 腔并填滿側(cè)部真空腔，與內(nèi)膽和外殼接觸，起到傳熱快冷杯中飲水的作用。當(dāng)飲水冷到合適 的溫度就可將杯回正開蓋飲用了。當(dāng)需要調(diào)節(jié)杯中飲水降溫速度時(shí)，先拿開底部活動(dòng)永久 磁鐵，將杯蓋上的活動(dòng)永久磁鐵沿外殼滑下，然后，再推其上滑，這時(shí)真空腔內(nèi)的軟磁金屬 顆粒就在磁力作用下隨活動(dòng)永久磁鐵上行進(jìn)入側(cè)部真空腔內(nèi)與內(nèi)膽和外殼接觸，起到傳熱 降溫作用，使杯中飲水快冷降溫?；顒?dòng)永久磁鐵往上滑動(dòng)得越高進(jìn)入側(cè)部真空腔的軟磁金 屬顆粒就越多傳熱降溫就越快。當(dāng)活動(dòng)永久磁鐵滑到杯蓋處時(shí)軟磁金屬顆粒填滿整個(gè)側(cè)部 真空腔，傳熱降溫最快，就能較快使杯中飲水冷到合適的溫度飲用了。當(dāng)磁鐵隨杯蓋拿開 后，軟磁金屬顆粒在重力作用下回到底部真空腔內(nèi)，再放上底部活動(dòng)永久磁鐵，保溫杯又回 到保溫狀態(tài)。
[0005] 上述可調(diào)節(jié)降溫速度的真空保溫杯雖然能快冷，雖然能調(diào)節(jié)真空保溫杯的降溫速 度，但用磁鐵較多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作麻煩，而更大的問題是杯子重、快冷速度慢。我們可以計(jì) 算出，一個(gè)外殼直徑65毫米，內(nèi)膽直徑55毫米的常用圓筒形300毫升真空保溫杯的側(cè)部 真空腔的容積為118. 8毫升。軟磁金屬顆粒就是磁滯回線窄的鐵磁質(zhì)，可按鐵的比重進(jìn)行 計(jì)算，鐵的比重為7. 8克/立方厘米，那么裝滿側(cè)部真空腔的軟磁金屬顆粒的重量就為926 克，考慮軟磁金屬顆粒間有間隙，打八折也有741克。單是軟磁金屬顆粒的重量就有741克， 加上其它部分和飲水的重量，這一個(gè)300毫升的保溫杯就有一千多克重，這樣重的杯子人 們愿意使用嗎？軟磁金屬顆粒裝滿側(cè)部真空腔的杯子對杯中飲水進(jìn)行快冷，相當(dāng)于一個(gè)厚 壁單層杯的冷卻降溫情況，所以，它的快冷速度慢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是要針對上述現(xiàn)有技術(shù)"一種可調(diào)節(jié)降溫速度的保溫 杯"的缺陷，對它進(jìn)行改進(jìn)，以提供一種重量輕、快冷杯中飲水時(shí)快冷速度更快的能搖動(dòng)快 冷的真空保溫杯。
[0007] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是：一種能搖動(dòng)快冷的真空保溫杯，包括杯 體和杯蓋，杯體包括內(nèi)膽、外殼以及內(nèi)膽與外殼之間的隙層，隙層內(nèi)是真空，隙層中封存有 導(dǎo)熱粉，隙層下部的容積大于導(dǎo)熱粉的體積，導(dǎo)熱粉的體積小于隙層上部的容積。
[0008] 能搖動(dòng)快冷的真空保溫杯，就是搖動(dòng)杯子能使杯中燙飲水較快冷到合適溫度飲用 的真空保溫杯。杯體的內(nèi)膽就是裝飲水的地方。內(nèi)膽與外殼之間的隙層就是內(nèi)膽與外殼之 間的間隙。隙層內(nèi)是真空，是說隙層中沒有氣體，是真空?，F(xiàn)在常用真空機(jī)來將某封閉腔體 中的氣體抽出，抽成真空，但要把氣體完全抽出是很不容易的，真空是有程度的。為保證隙 層的真空度，將內(nèi)膽和外殼做為一體，杯體是一個(gè)整體。導(dǎo)熱粉是很多導(dǎo)熱固體的顆粒的集 合，只是顆粒較小，它具有流沙那樣的流動(dòng)性。隙層下部是內(nèi)膽下端以下的隙層部分。隙層 上部是內(nèi)膽下端以上的隙層部分。我們也可以這樣說，通過內(nèi)膽下端作一水平面，水平面下 面的隙層部分就是隙層下部，水平面上面的隙層部分就是隙層上部。這里還要說明一點(diǎn)，若 內(nèi)膽下部有保溫層包圍，那么，保溫層上端以下的隙層部分是隙層下部，保溫層上端以上的 隙層部分是隙層上部。隙層下部的容積大于導(dǎo)熱粉的體積，當(dāng)然就是導(dǎo)熱粉的體積小于隙 層下部的容積。導(dǎo)熱粉體積實(shí)際是否小于隙層下部也小于隙層上部的容積？我們可以不必 打開隙層就可感覺和檢測出來。先通過內(nèi)膽的深度在外殼上劃分出隙層上部和隙層下部的 分界來。我們在杯中裝入燙開水將杯蓋蓋好將杯正著放置（杯口朝上的放置），還可輕輕左 右搖搖使導(dǎo)熱粉上面平整，若這時(shí)整個(gè)外殼溫度較低，這表示導(dǎo)熱粉不與內(nèi)膽接觸，其體積 確實(shí)小于隙層下部，若隙層下部外殼溫度高于隙層上部外殼，這表示導(dǎo)熱粉與外殼接觸的 同時(shí)還與內(nèi)膽接觸，說明導(dǎo)熱粉的體積大于隙層下部容積。同樣，我們在杯中裝入燙開水將 杯蓋蓋好將杯倒置（杯口朝下的放置），導(dǎo)熱粉就會在重力作用下流入隙層上部與內(nèi)膽和 外殼相接觸起傳熱作用，如果這時(shí)隙層上部外殼局部溫度較高，就說明導(dǎo)熱粉的體積確實(shí) 小于隙層上部的容積。我們還可用熱成象技術(shù)更準(zhǔn)確測出導(dǎo)熱粉體積是否確實(shí)小于隙層下 部和隙層上部的容積。
[0009] 由于隙層下部的容積大于導(dǎo)熱粉的體積，杯體正著放置時(shí)在重力作用下就能做到 導(dǎo)熱粉處于隙層下部之內(nèi)不與內(nèi)膽接觸。隙層下部的容積可以比導(dǎo)熱粉的體積大很多，可 以保證杯體正著放置時(shí)導(dǎo)熱粉在隙層下部不與內(nèi)膽接觸。本杯正著放置（也就是杯體正著 放置）時(shí)，導(dǎo)熱粉處于隙層下部之內(nèi)不與內(nèi)膽接觸，內(nèi)膽周圍都是真空，這就是本杯的保溫 狀態(tài)，其保溫性能與普通真空保溫杯相同。本杯的隙層上部相當(dāng)于上述一種可調(diào)節(jié)降溫速 度的保溫杯的側(cè)部真空腔。本杯的隙層下部相當(dāng)于上述一種可調(diào)節(jié)降溫速度的保溫杯的底 部真空腔。由于本杯導(dǎo)熱粉的體積小于隙層上部的容積，相對于上述一種可調(diào)節(jié)降溫速度 的保溫杯來說，導(dǎo)熱粉就變少了，杯子的重量就輕了，而且，導(dǎo)熱粉的體積可以比隙層上部 容積小很多，杯子很輕。那么，導(dǎo)熱粉減少了，會不會在對杯中飲水進(jìn)行快冷時(shí)，快冷速度變 慢呢？是的，若用【背景技術(shù)】中的一種可調(diào)節(jié)降溫速度的保溫杯那樣的冷卻方法，與其用軟 磁金屬顆粒填滿側(cè)部真空腔來冷卻杯中飲水相比，是會減慢快冷速度的。這是由于導(dǎo)熱粉 減少了，導(dǎo)熱粉與內(nèi)膽