專利名稱：一種變溫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種飲具，具體是指一種用來對液體飲料加熱或冷卻的杯狀變溫裝置。
在一般的辦公室或工作環(huán)境中，許多人喜歡把熱的或冷的飲料(茶或可樂之類)放在身邊以便自己能不時的喝一口來輕松一下，但這些熱的或冷的飲料通常會很快地變成常溫，因此若不趕快喝掉的話，等變成常溫后就不好喝了，然而一下子把所有的飲料喝下肚子去卻又不是一件很令人愉快的事，雖然目前有熱水爐或供應(yīng)熱水的飲水器，而冷的飲料則需要冰箱，這些設(shè)備在工作環(huán)境附近不一定能得到，即使有，使用者也不一定能很方便的隨時取用。
本發(fā)明的目的是提供一種小型、方便，能加熱或冷卻液體飲料至一目標(biāo)溫度并將其保持在該目標(biāo)溫度的變溫裝置。
本發(fā)明的設(shè)計方案是，變溫裝置包含有一杯狀容器、一杯蓋、一基座以及一直流穩(wěn)壓器，杯狀容器為一有隔熱材料組成的可攜式保溫容器，杯蓋是以一種可分離的方式緊密安裝于杯狀容器的上方開口之上，其內(nèi)設(shè)有隔熱材料，基座是設(shè)于杯狀容器的底部用來提供直流電來加熱或冷卻杯狀容器內(nèi)的液體，直流穩(wěn)壓器與基座電連接，是用來將交流電轉(zhuǎn)換成直流電以供基座的電能。
下面，結(jié)合附圖對本發(fā)明加以詳細(xì)說明。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1立體分解外觀示意圖；圖2為圖1沿1-1剖線剖視圖；圖3為圖1沿3-3剖線剖視圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例2立體分解外觀示意圖；圖5為圖4沿5-5剖線剖視圖；圖6為圖4沿6-6剖線剖視圖。
圖7為本發(fā)明控制電路方框圖；圖8為圖7雙向電流供應(yīng)器的電路圖；圖9為本發(fā)明的控制電路以動態(tài)脈波調(diào)變(PWM)方式所提供的電流波形圖。
上述圖中，1-1、3-3、5-5、6-6-剖線，8-變溫裝置，10-杯狀容器，11-液體，12-杯蓋，13-杯口，14-基座，16-風(fēng)扇，18-溫度設(shè)定器，20-電流開關(guān)，21-閂扣接受裝置，22-溫度顯示器，23-通風(fēng)口，24-感測器插座，25-凹槽，26-電流供應(yīng)插座，27-閂扣裝置，28-直流穩(wěn)壓器，30-內(nèi)杯，32-隔熱材料，33-隔熱材料，34-外杯，36-熱交換器，37-感測器接頭，38-溫度感測器，39-電流供應(yīng)接頭，40-散熱片，50-控制電路，51-控制單元，52-電流供應(yīng)器，60-變溫裝置，61-基座，62-杯狀容器，63凹槽，64-散熱片，65-通風(fēng)口，66-墊片，70-傳導(dǎo)片，72-手把，80、82、84、86-開關(guān)，90、92、94、96-波形區(qū)間。
實(shí)施例1參見圖1，變溫裝置(8)含有一杯狀容器(10)，一杯蓋(12)、一基座(14)以及一直流穩(wěn)壓器(28)。杯狀容器(10)為一有隔熱材料(32)組成的可攜式保溫容器，用來盛裝液體(如飲料)并可對其加熱或冷卻，杯蓋(12)是一種可分離的方式緊密安裝于杯狀容器(10)上方開口(13)上，用來保持內(nèi)裝液體(11)的溫度，杯狀容器(10)是以一種可分離的方式安裝于基座(14)之上，基座(14)是設(shè)于杯狀容器(10)的底部，用來提供不同方向的直流電流，以使杯狀容器(10)得以對其內(nèi)裝的液體(11)加熱或冷卻，而直流穩(wěn)壓器(28)與基座(14)電連接，用來將交流電源轉(zhuǎn)換成直流電源以供應(yīng)電能給基座(14)。
杯狀容器(10)還包含有一散熱片(40)，設(shè)于其底部，用來加強(qiáng)其熱交換效應(yīng)。還有一對內(nèi)凹滑槽所構(gòu)成的閂扣裝置(27)，設(shè)于該杯狀容器(10)的底部兩側(cè)，用來固定杯狀容器(10)的方向?；?14)包含有一凹槽(25)，用來安裝杯狀容器(10)的底部，一通風(fēng)口(23)設(shè)于凹槽(25)的一側(cè)，用業(yè)對散熱片(40)提供空氣對流，兩風(fēng)扇(16)設(shè)于凹槽(25)內(nèi)，與通風(fēng)口(23)相對應(yīng)，用來經(jīng)由通風(fēng)口(23)對杯狀容器(10)底部的散熱片(40)產(chǎn)生一氣流以加強(qiáng)其熱交換效率，一由二垂直凸柱構(gòu)成的閂扣接受裝置(21)設(shè)置于凹槽(25)的兩側(cè)，用來安插杯狀容器(10)底部的閂扣裝置(27)，以使杯狀容器(10)底部散熱片(40)的方向能與風(fēng)扇(16)及通風(fēng)口(23)一致，以使空氣得以流通。
當(dāng)杯狀容器(10)安裝于凹槽(25)中時，設(shè)于杯狀容器(10)底部兩側(cè)的閂扣裝置(27)是以一種可分離的方式與凹槽(25)兩側(cè)的閂扣接受裝置(21)相連接，基座(14)還包含有一開關(guān)(20)，用來開啟或關(guān)閉變溫裝置(8)的電源，一溫度設(shè)定器(18)用來設(shè)定變溫裝置(8)所欲達(dá)到的目標(biāo)溫度，以及一溫度顯示器(22)，用來顯示杯狀容器(10)內(nèi)裝液體(11)的溫度。
參見圖2，杯狀容器(10)包含有一導(dǎo)熱性材料(如不銹鋼)所制成的內(nèi)杯(30)，設(shè)于杯狀容器(10)的內(nèi)壁，一熱交換器(36)設(shè)于杯狀容器(10)的底端與該內(nèi)杯(30)熱導(dǎo)性相連接，用來加熱或冷卻內(nèi)杯(30)內(nèi)所盛裝的液體(11)，一散熱片(40)熱導(dǎo)性連接于熱交換器(36)之下，用來擴(kuò)大熱交換器(36)與空氣接觸面，以增進(jìn)其熱交換效率，一內(nèi)含隔熱材料(32)的外杯(34)用于保持液體(11)的溫度，一閂扣裝置(27)由兩個內(nèi)凹滑槽所構(gòu)成，設(shè)于杯狀容器(10)之底部兩側(cè)，用來固定杯狀容器(10)的方向，一溫度感測器(38)，設(shè)于杯狀容器(10)的杯壁側(cè)面中央與內(nèi)杯(30)熱導(dǎo)性材料相連接，用來測試液體(11)的溫度，杯蓋(12)是以一種可分離的方式安裝于杯狀容器(10)之上，其內(nèi)設(shè)有隔熱材料(33)，用來保持液體(11)的溫度。
杯狀容器(10)內(nèi)設(shè)有一感測器接頭(37)以及一電流供應(yīng)接頭(39)，感測器接頭(37)是電連于溫度感測器(38)，其與基座(14)上的感測器插座(24)(見圖1)以一種可分離的方式相互電連接。電流供應(yīng)接頭(39)是電連于熱交換器(36)，其與基座(14)上的電流供應(yīng)插座(26)(見圖1)也是以一種可分離的方式相互電連接。當(dāng)杯狀容器(10)安裝于基座(14)上時，以上兩對接頭與插座會同時電連接以使基座(14)得以控制杯狀容器(10)內(nèi)的熱交換器(36)及溫度感測器(38)。
熱交換器(36)為冷熱晶片模組，該冷熱晶片模組為一方塊形的片狀結(jié)構(gòu)，其上、下表面為熱交換面，該冷熱晶片模組包含有兩個電源接線，用來提供電流給冷熱晶處模組，使其上、下表面能同時產(chǎn)生相對應(yīng)的冷、熱效應(yīng)。當(dāng)供應(yīng)正電流給該冷熱晶片模組時，其上表面產(chǎn)生冷效應(yīng)而其下表面則會同時產(chǎn)生熱效應(yīng)，此時熱流會由上表面流至下表面。若供應(yīng)負(fù)電流給該冷熱晶片模組時，則上、下表面所產(chǎn)生的冷、熱效應(yīng)會與供給正電流時相反。
參見圖3，基座(14)的凹槽(25)的一側(cè)設(shè)有一通風(fēng)口(23)，而風(fēng)扇(16)則設(shè)于與通風(fēng)口(23)相對應(yīng)的另一側(cè)，風(fēng)扇(16)可以對內(nèi)產(chǎn)生一氣流通過散熱片(40)并由通風(fēng)口(23)排出。杯狀容器(10)利用閂扣裝置(27)來固定散熱片(40)的方向，以使風(fēng)扇(16)所產(chǎn)生的氣流能通過散熱片(40)以增進(jìn)其熱交換效應(yīng)。當(dāng)熱交換器(36)在冷卻杯狀容器(10)內(nèi)的液體(11)時，散熱片(40)會幫助熱交換器(36)將其底面所產(chǎn)生的熱排出以增進(jìn)其冷卻的速度，而當(dāng)熱交換器(36)在對液體(11)加熱時，則散熱片(40)會將熱傳入熱交換器(36)的底面以增進(jìn)其加熱的速度。
實(shí)施例2參見圖4，變溫裝置(60)的杯狀容器(62)底部無散熱片(40)，該散熱片(64)被移至基座(61)之內(nèi)，而在基座(61)的頂端設(shè)有一層具有良導(dǎo)熱性的柔軟墊片(66)。
參見圖5，杯狀容器(62)包含有一手把(72)，一熱傳導(dǎo)片(70)設(shè)于杯狀容器(62)的底部，與熱交換器(36)熱導(dǎo)性相連接，基座(61)的凹槽(63)內(nèi)設(shè)有散熱片(64)，用來接觸熱傳導(dǎo)片(70)以擴(kuò)大熱交換器(36)與空氣接觸面以增進(jìn)其熱交換效率。散熱片(64)的頂部設(shè)有一良導(dǎo)熱性柔軟墊片(66)，用來減少散熱片(64)與熱傳導(dǎo)片(70)間的間隙以提高熱傳導(dǎo)效率。
參見圖6，散熱片(64)設(shè)置于基座(61)內(nèi)，基座(61)的一側(cè)設(shè)有一通風(fēng)口(65)而風(fēng)扇(16)則是設(shè)于與通風(fēng)口(65)相對應(yīng)的另一側(cè)，用來對內(nèi)產(chǎn)生一氣流通過散熱片(64)并由通風(fēng)口(65)排出。
本實(shí)施例中散熱片(64)被移至基座(61)內(nèi)，以減輕杯狀容器(62)的重量并增進(jìn)其可攜性。而散熱片(64)與熱交換器(36)間的熱傳導(dǎo)則是利用杯狀容器(62)與內(nèi)裝液體(11)的重量來將熱傳導(dǎo)片(70)緊密相連至柔軟墊片(66)之上以增進(jìn)其熱傳導(dǎo)效率。
實(shí)施例3在實(shí)施例1或2的基礎(chǔ)上，變溫裝置(8)或變溫裝置(60)將直流穩(wěn)壓器(28)設(shè)置在基座(14)或基座(61)內(nèi)，以增進(jìn)基座(14)或基座(61)的穩(wěn)定性。實(shí)施例4在實(shí)施例1-3的基礎(chǔ)上，在基座(14)或基座(61)上可提供車用插頭以及安裝設(shè)備，使變溫裝置(8)或變溫裝置(60)能夠在車上使用。
參見圖7，本發(fā)明變溫裝置(8)或變溫裝置(60)的控制電路(50)包含有一控制單元(51)，用來管理控制電路(50)的操作，一溫度感測器(38)(如一熱敏電阻)，電連于控制單元(51)，用來測試杯狀容器(10)或(62)內(nèi)的液體(11)的溫度，一溫度顯示器(22)電連于控制單元(51)，用來顯示溫度感測器(38)所測試到的溫度，一溫度設(shè)定器(18)(如一可變電阻)用來設(shè)定杯狀容器(10)或(62)所欲達(dá)到的目標(biāo)溫度，一電流供應(yīng)器(52)電連接于控制單元(51)，用來對熱交換器(36)提供不同方向的直流電源，以控制其加熱或冷卻，風(fēng)扇(16)電連于控制單元(51)，用來經(jīng)由散熱片(40)或(64)來增加熱交換器(36)的熱交換效率。
參見圖8，電流供應(yīng)器(52)是由控制單元(51)控制，用來將不同方向的直流電流供應(yīng)熱交換器(36)，其包含有四組電性開關(guān)(80、82、84、86)，用來以不同的開關(guān)組合來改變電流方向。當(dāng)要提供正電流給熱交換器(36)時，開關(guān)(84、86)會被打開，而開關(guān)(80、82)則會關(guān)閉，在此時正電流會經(jīng)由熱交換器(36)的正(+)端流向負(fù)(-)端。若需提供負(fù)電流給熱交換器(36)，則開關(guān)(80、82)會被打開，而開關(guān)(84、86)則會被關(guān)閉，在此時負(fù)電流會經(jīng)由熱交換器(36)的負(fù)(-)端流向正(+)端。若將四組開關(guān)(80、82、84、86)同時關(guān)閉，則電流供應(yīng)器(52)會停止對熱交換器(36)供應(yīng)電流。
參見圖9，控制電路(50)的控制單元(51)是用動態(tài)脈波調(diào)變的方式來控制電流供應(yīng)器(52)對熱交換器(36)供給的直流電流，以控制熱交換器(36)加熱或冷卻的速度。電流脈波寬度是依據(jù)內(nèi)裝液體(11)的溫度與設(shè)定的目標(biāo)溫度間的差距的絕對值DT來設(shè)定，例如當(dāng)DT大于10度時，電流脈波寬度會被設(shè)定為100％，如圖9的波形區(qū)間(90)所示的電流脈波。若DT介于10度與5度之間，則脈波寬度會被設(shè)定為50％，如圖9的波形區(qū)間(92)所示的電流脈波，當(dāng)DT越小時，單位時間內(nèi)所提供的電能也就越小，這種控制原理與負(fù)回授系統(tǒng)相類似，有穩(wěn)定加熱或冷卻的功能。當(dāng)內(nèi)裝液體(11)的溫度與所設(shè)定的目標(biāo)溫度間的差距小于某一差距(如2度時)，控制單元(51)會將風(fēng)扇(16)關(guān)閉，而在風(fēng)扇(16)關(guān)閉后，唯有當(dāng)溫差大于某一差距(如5度時)，控制單元(51)才會將風(fēng)扇(16)再打開，這種設(shè)計可使風(fēng)扇(16)不會在某一臨界溫度時(如在溫差為2度時)因為溫度的上下變化而不斷的開開關(guān)關(guān)。
當(dāng)杯狀容器(10)或(62)適當(dāng)?shù)匕仓糜诨?14)或(61)時，閂扣裝置(27)與閂扣接受裝置(21)相互契合而將該杯狀容器(10)或(62)固定于該基座(14)或(61)上，此時杯狀容器(10)或(62)內(nèi)的電器元件，如溫度感測器(38)與熱交換器(36)，便會借助感測器接頭(37)及電流供應(yīng)接頭(39)和感測器插座(24)及電流供應(yīng)插座(26)相互電連接，控制電路(50)便可于此時測試到溫度感測器(38)的存在而開始啟動變溫程序。首先控制電路會將溫度感測器(38)傳來的訊號轉(zhuǎn)換成為溫度度數(shù)，并將其顯示于溫度顯示器(22)。其次，控制電路(50)會比較由溫度設(shè)定器(18)設(shè)定的目標(biāo)溫度與液體(11)溫度的差距，然后依照前述的動態(tài)脈波調(diào)變方式(如圖9所示)，來控制電流供應(yīng)器(52)以使熱交換器(36)能穩(wěn)定地加熱或冷卻液體(11)，在加熱或冷卻期間，控制電路(50)會將風(fēng)扇(16)打開以加速熱交換器(36)的加熱或冷卻效應(yīng)。
當(dāng)液體(11)的溫度達(dá)到目標(biāo)溫度后，控制電路(50)便會停止對熱交換器(36)供應(yīng)電流，此時因為杯狀容器(10)或(62)具有保溫的功效，所以液體(11)的溫度可以保持一段時間，而當(dāng)目標(biāo)溫度與液體(11)的溫度大于某一預(yù)定的范圍(如5度時)，控制電路(50)又會重新對熱交換器(36)供應(yīng)電流，以使液體(11)的溫度能回復(fù)到目標(biāo)溫度。
本發(fā)明由于設(shè)計新穎，結(jié)構(gòu)簡單、方便適用，是工作場地對液體飲料變溫的理想裝置。
權(quán)利要求
1.一種變溫裝置，其特征在于，變溫裝置(8)或(60)含有一杯狀容器(10或62)，一杯蓋(12)、一基座(14或61)及一直流穩(wěn)壓器(28)，杯狀容器(10或62)為一有隔熱材料(32、33)組成的可攜式保溫容器，杯蓋(12)是以一種可分離的方式緊密安裝于杯狀容器(10或62)的上方開口(13)之上，其內(nèi)設(shè)有隔熱材料(33)，基座(14或61)是設(shè)于杯狀容器(10或62)的底部用來提供直流電來加熱或冷卻杯狀容器(10或62)內(nèi)的液體(11)，直流穩(wěn)壓器(28)與基座(14或61)電連接，是用來將交流電轉(zhuǎn)換成直流電以供基座(14或61)的電能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變溫裝置(8)，其特征在于杯狀容器(10)包含有一散熱片(40)，設(shè)于其底部，還有一對內(nèi)凹滑槽所構(gòu)成的閂扣裝置(27)，設(shè)于該杯狀容器(10)的底部兩側(cè)，還有一導(dǎo)熱材料所制成的內(nèi)杯(30)設(shè)于杯狀容器(10)的內(nèi)壁，還有一熱交換器(36)設(shè)于杯狀容器(10)的底端與該內(nèi)杯(30)熱導(dǎo)性相連接，散熱片(40)熱導(dǎo)性連接于熱交換器(36)之下，還有一溫度感測器(38)，設(shè)于杯狀容器(10)的杯壁側(cè)面中央與內(nèi)杯(30)熱導(dǎo)性材料相連接，杯狀容器(10)內(nèi)設(shè)有一感測器接頭(37)以及一電流供應(yīng)接頭(39)，感測器接頭(37)是電連于溫度感測器(38)，其與基座(14)上的感測器插座(24)以一種可分離的方式相互電連接，電流供應(yīng)接頭(39)是電連于熱交換器(36)，其與基座(14)上的電流供應(yīng)插座(26)以一種可分離方式相互電連接，基座(14)包含有一凹槽(25)，一通風(fēng)口(23)設(shè)于凹槽(25)的一側(cè)，兩風(fēng)扇(16)設(shè)于凹槽(25)內(nèi)，與通風(fēng)口(23)相對應(yīng)，一由二垂直凸柱構(gòu)成的閂扣接受裝置(21)設(shè)置于凹槽(25)的兩側(cè)，基座(14)還包含有一開關(guān)(20)，一溫度設(shè)定器(18)和一溫度顯示器(22)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種變溫裝置，其特征在于變溫裝置(60)的杯狀容器(62)含有一手把(72)，一熱傳導(dǎo)片(70)設(shè)于杯狀容器(62)的底部，與熱交換器(36)熱導(dǎo)性相連接，基座(61)的凹槽(63)內(nèi)設(shè)有一散熱片(64)，散熱片(64)的頂部設(shè)有一良導(dǎo)熱性柔軟墊片(66)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種變溫裝置，其特征在于將直流穩(wěn)壓器(28)設(shè)置在基座(14)或基座(61)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種變溫裝置，其特征在于在基座(14)或基座(61)上可提供車用插頭以及安裝設(shè)備，變溫裝置(8)或(60)能夠在車上使用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的一種變溫裝置，其特征在于控制電路(60)包含有一控制單元(51)，一溫度感測(38)電連于控制單元(51)，一溫度顯示器(22)電連于控制單元(51)，一溫度設(shè)定器(18)、一電流供應(yīng)器(52)均電連于控制單元(51)，電流供應(yīng)器(52)是由控制單元(51)控制，電流供應(yīng)器(52)包含有四組電性開關(guān)(80、82、84、86)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種飲具,具體是指一種用來對液體飲料加熱或冷卻的杯狀變溫裝置,它包含有杯狀容器(10或62),一杯蓋(12)、一基座(14或61)及一直流穩(wěn)壓器(28),杯狀容器(10或62)為一有隔熱材料(32、33)組成的可攜式保溫容器、杯蓋(12)是以一種可分離的方式緊密安裝于杯狀容器(10或62)的上方開口(13)之上,基座(14或61)是設(shè)于杯狀容器(10或62)的底部,直流穩(wěn)壓器(28)與基座(14或61)電連接。本發(fā)明由于設(shè)計新穎、結(jié)構(gòu)簡單、方便適用,是工作場地對液體飲料變溫的理想裝置。
文檔編號A47J36/24GK1190567SQ97107959
公開日1998年8月19日 申請日期1997年2月14日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月14日
發(fā)明者林國良 申請人:林國良