能搖動快冷的真空保溫杯及其杯體的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種保溫杯，特別涉及一種能搖動快冷的真空保溫杯。
【背景技術】
[0002] 真空保溫杯的隙層為真空層，保溫性能很好，能保飲水長時溫熱，人們飲用有益健 康，但是，當杯中飲水太燙，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] 申請號為201310275456. 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，杯體包括內層、外殼以及內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低于內層下端。這種保溫杯，杯體正著放置時， 內層周圍都是空氣，就是這杯的保溫狀態，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，將杯蓋蓋好將杯倒置，液體就流入隙層上部與內層接觸，從而液體就可吸收內 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，發明人對 這種杯子又作了進一步的優化，他將封存在隙層中的液體大大減少，減少到小于內層容積 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，蓋好杯蓋，然后搖動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， 一方面搖杯使杯內飲水和隙層中液體的對流加快熱交換加快，主要是搖杯時這少量液體就 會在內層吸熱汽化，又在外殼內面放熱冷凝，外殼又將熱量傳遞給其周圍空氣，這樣不斷循 環就會將杯中飲水迅速冷卻。說明書中還寫道：比熱大，沸點不高容易汽化，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驗數據，在室溫19攝氏度的情況下， 一個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 搖杯來調節外殼溫度，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 節外殼溫度性能很好，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，液體要氣化，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，達不到真 空保溫杯的水平，這就是這種杯子的缺陷。
[0004] 申請號為201210377150.5,名為一種可調節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磁的不銹鋼內膽和外殼以及它 們之間的杯體真空腔。真空腔由杯體側部真空腔和杯體底部真空腔組成。真空腔內裝有軟 磁金屬顆粒。軟磁金屬顆粒能夠填滿側部真空腔。平常軟磁金屬顆粒在杯體底部活動永久 磁鐵的作用下靜置于杯體底部真空腔內，不與內膽和外殼同時接觸，保溫杯處保溫狀態。杯 蓋的上部裝有固定永久磁鐵。杯蓋外圓周安裝有活動永久磁鐵，它由多個小磁鐵串連一圈 構成。活動永久磁鐵可沿外殼外面上下滑動。當需要將杯中燙飲水快冷飲用時，將杯蓋蓋 緊，拿開底部永久磁鐵，將杯倒置，這時軟磁金屬顆粒就從底部真空腔落入側部真空腔并填 滿側部真空腔，與內膽和外殼接觸，起到傳熱快冷杯中飲水的作用。當飲水冷到合適的溫 度就可將杯回正開蓋飲用了。當需要調節杯中飲水降溫速度時，先拿開底部活動永久磁鐵， 將杯蓋上的活動永久磁鐵沿外殼滑下，然后，再推其上滑，這時真空腔內的軟磁金屬顆粒就 在磁力作用下隨活動永久磁鐵上行進入側部真空腔內與內膽和外殼接觸，起到傳熱降溫作 用，使杯中飲水快冷降溫。活動永久磁鐵往上滑動得越高進入側部真空腔的軟磁金屬顆粒 就越多傳熱降溫就越快。當活動永久磁鐵滑到杯蓋處時軟磁金屬顆粒填滿整個側部真空 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，再放上底部活動永久磁鐵，保溫杯又回到保 溫狀態。
[0005] 上述可調節降溫速度的真空保溫杯雖然能快冷，雖然能調節真空保溫杯的降溫速 度，但用磁鐵較多、結構復雜、操作麻煩，而更大的問題是杯子重、快冷速度慢。我們可以計 算出，一個外殼直徑65毫米，內膽直徑55毫米的常用圓筒形300毫升真空保溫杯的側部 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，可按鐵的比重進行 計算，鐵的比重為7. 8克/立方厘米，那么裝滿側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部真空腔的杯子對杯中飲水進行快冷，相當于一個厚 壁單層杯的冷卻降溫情況，所以，它的快冷速度慢。 【實用新型內容】
[0006] 本實用新型要解決的技術問題是要針對上述現有技術"一種可調節降溫速度的保 溫杯"的缺陷，對它進行改進，以提供一種重量輕、快冷杯中飲水時快冷速度更快的能搖動 快冷的真空保溫杯。
[0007] 本實用新型解決上述技術問題的技術方案是：一種能搖動快冷的真空保溫杯，包 括杯體和杯蓋，杯體包括內膽、外殼以及內膽與外殼之間的隙層，隙層內是真空，隙層中封 存有導熱粉，隙層下部的容積大于導熱粉的體積，導熱粉的體積小于隙層上部的容積。
[0008] 能搖動快冷的真空保溫杯，就是搖動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。杯體的內膽就是裝飲水的地方。內膽與外殼之間的隙層就是內膽與外殼之 間的間隙。隙層內是真空，是說隙層中沒有氣體，是真空。現在常用真空機來將某封閉腔體 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，將內膽和外殼做為一體，杯體是一個整體。導熱粉是很多導熱固體的顆粒的集 合，只是顆粒較小，它具有流沙那樣的流動性。隙層下部是內膽下端以下的隙層部分。隙層 上部是內膽下端以上的隙層部分。我們也可以這樣說，通過內膽下端作一水平面，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，若 內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熱粉的體積，當然就是導熱粉的體積小于隙 層下部的容積。導熱粉體積實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 左右搖搖使導熱粉上面平整，若這時整個外殼溫度較低，這表示導熱粉不與內膽接觸，其體 積確實小于隙層下部，若隙層下部外殼溫度高于隙層上部外殼，這表示導熱粉與外殼接觸 的同時還與內膽接觸，說明導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），導熱粉就會在重力作用下流入隙層上部與內膽 和外殼相接觸起傳熱作用，如果這時隙層上部外殼局部溫度較高，就說明導熱粉的體積確 實小于隙層上部的容積。我們還可用熱成象技術更準確測出導熱粉體積是否確實小于隙層 下部和隙層上部的容積。
[0009]由于隙層下部的容積大于導熱粉的體積，杯體正著放置時在重力作用下就能做到 導熱粉處于隙層下部之內不與內膽接觸。隙層下部的容積可以比導熱粉的體積大很多，可 以保證杯體正著放置時導熱粉在隙層下部不與內膽接觸。本杯正著放置（也就是杯體正著 放置）時，導熱粉處于隙層下部之內不與內膽接觸，內膽周圍都是真空，這就是本杯的保溫 狀態，其保溫性能與普通真空保溫杯相同。本杯的隙層上部相當于上述一種可調節降溫速 度的保溫杯的側部真空腔。本杯的隙層下部相當于上述一種可調節降溫速度的保溫杯的底 部真空腔。由于本杯導熱粉的體積小于隙層上部的容積，相對于上述一種可調節降溫速度 的保溫杯來說，導熱粉就變少了，杯子的重量就輕了，而且，導熱粉的體積可以比隙層上部 容積小很多，杯子很輕。那么，導熱粉減少了，會不會在對杯中飲水進行快冷時，快冷速度變 慢呢？是的，若用【背景技術】中的一種可調節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。這是由于導熱粉 減少了，導熱粉與內膽和外殼