CN1190567A - 一种变温装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种饮具,具体是指一种用来对液体饮料加热或冷却的杯状变温装置,它包含有杯状容器(10或62),一杯盖(12)、一基座(14或61)及一直流稳压器(28),杯状容器(10或62)为一有隔热材料(32、33)组成的可携式保温容器、杯盖(12)是以一种可分离的方式紧密安装于杯状容器(10或62)的上方开口(13)之上,基座(14或61)是设于杯状容器(10或62)的底部,直流稳压器(28)与基座(14或61)电连接。本发明由于设计新颖、结构简单、方便适用,是工作场地对液体饮料变温的理想装置。

Description

一种变温装置

本发明涉及一种饮具，具体是指一种用来对液体饮料加热或冷却的杯状变温装置。

在一般的办公室或工作环境中，许多人喜欢把热的或冷的饮料(茶或可乐之类)放在身边以便自己能不时的喝一口来轻松一下，但这些热的或冷的饮料通常会很快地变成常温，因此若不赶快喝掉的话，等变成常温后就不好喝了，然而一下子把所有的饮料喝下肚子去却又不是一件很令人愉快的事，虽然目前有热水炉或供应热水的饮水器，而冷的饮料则需要冰箱，这些设备在工作环境附近不一定能得到，即使有，使用者也不一定能很方便的随时取用。

本发明的目的是提供一种小型、方便，能加热或冷却液体饮料至一目标温度并将其保持在该目标温度的变温装置。

本发明的设计方案是，变温装置包含有一杯状容器、一杯盖、一基座以及一直流稳压器，杯状容器为一有隔热材料组成的可携式保温容器，杯盖是以一种可分离的方式紧密安装于杯状容器的上方开口之上，其内设有隔热材料，基座是设于杯状容器的底部用来提供直流电来加热或冷却杯状容器内的液体，直流稳压器与基座电连接，是用来将交流电转换成直流电以供基座的电能。

下面，结合附图对本发明加以详细说明。

图1为本发明实施例1立体分解外观示意图；

图2为图1沿1-1剖线剖视图；

图3为图1沿3-3剖线剖视图；

图4为本发明实施例2立体分解外观示意图；

图5为图4沿5-5剖线剖视图；

图6为图4沿6-6剖线剖视图。

图7为本发明控制电路方框图；

图8为图7双向电流供应器的电路图；

图9为本发明的控制电路以动态脉波调变(PWM)方式所提供的电流波形图。

上述图中，1-1、3-3、5-5、6-6-剖线，8-变温装置，10-杯状容器，11-液体，12-杯盖，13-杯口，14-基座，16-风扇，18-温度设定器，20-电流开关，21-闩扣接受装置，22-温度显示器，23-通风口，24-感测器插座，25-凹槽，26-电流供应插座，27-闩扣装置，28-直流稳压器，30-内杯，32-隔热材料，33-隔热材料，34-外杯，36-热交换器，37-感测器接头，38-温度感测器，39-电流供应接头，40-散热片，50-控制电路，51-控制单元，52-电流供应器，60-变温装置，61-基座，62-杯状容器，63凹槽，64-散热片，65-通风口，66-垫片，70-传导片，72-手把，80、82、84、86-开关，90、92、94、96-波形区间。

实施例1：

参见图1，变温装置(8)含有一杯状容器(10)，一杯盖(12)、一基座(14)以及一直流稳压器(28)。杯状容器(10)为一有隔热材料(32)组成的可携式保温容器，用来盛装液体(如饮料)并可对其加热或冷却，杯盖(12)是一种可分离的方式紧密安装于杯状容器(10)上方开口(13)上，用来保持内装液体(11)的温度，杯状容器(10)是以一种可分离的方式安装于基座(14)之上，基座(14)是设于杯状容器(10)的底部，用来提供不同方向的直流电流，以使杯状容器(10)得以对其内装的液体(11)加热或冷却，而直流稳压器(28)与基座(14)电连接，用来将交流电源转换成直流电源以供应电能给基座(14)。

杯状容器(10)还包含有一散热片(40)，设于其底部，用来加强其热交换效应。还有一对内凹滑槽所构成的闩扣装置(27)，设于该杯状容器(10)的底部两侧，用来固定杯状容器(10)的方向。基座(14)包含有一凹槽(25)，用来安装杯状容器(10)的底部，一通风口(23)设于凹槽(25)的一侧，用业对散热片(40)提供空气对流，两风扇(16)设于凹槽(25)内，与通风口(23)相对应，用来经由通风口(23)对杯状容器(10)底部的散热片(40)产生一气流以加强其热交换效率，一由二垂直凸柱构成的闩扣接受装置(21)设置于凹槽(25)的两侧，用来安插杯状容器(10)底部的闩扣装置(27)，以使杯状容器(10)底部散热片(40)的方向能与风扇(16)及通风口(23)一致，以使空气得以流通。

当杯状容器(10)安装于凹槽(25)中时，设于杯状容器(10)底部两侧的闩扣装置(27)是以一种可分离的方式与凹槽(25)两侧的闩扣接受装置(21)相连接，基座(14)还包含有一开关(20)，用来开启或关闭变温装置(8)的电源，一温度设定器(18)用来设定变温装置(8)所欲达到的目标温度，以及一温度显示器(22)，用来显示杯状容器(10)内装液体(11)的温度。

参见图2，杯状容器(10)包含有一导热性材料(如不锈钢)所制成的内杯(30)，设于杯状容器(10)的内壁，一热交换器(36)设于杯状容器(10)的底端与该内杯(30)热导性相连接，用来加热或冷却内杯(30)内所盛装的液体(11)，一散热片(40)热导性连接于热交换器(36)之下，用来扩大热交换器(36)与空气接触面，以增进其热交换效率，一内含隔热材料(32)的外杯(34)用于保持液体(11)的温度，一闩扣装置(27)由两个内凹滑槽所构成，设于杯状容器(10)之底部两侧，用来固定杯状容器(10)的方向，一温度感测器(38)，设于杯状容器(10)的杯壁侧面中央与内杯(30)热导性材料相连接，用来测试液体(11)的温度，杯盖(12)是以一种可分离的方式安装于杯状容器(10)之上，其内设有隔热材料(33)，用来保持液体(11)的温度。

杯状容器(10)内设有一感测器接头(37)以及一电流供应接头(39)，感测器接头(37)是电连于温度感测器(38)，其与基座(14)上的感测器插座(24)(见图1)以一种可分离的方式相互电连接。电流供应接头(39)是电连于热交换器(36)，其与基座(14)上的电流供应插座(26)(见图1)也是以一种可分离的方式相互电连接。当杯状容器(10)安装于基座(14)上时，以上两对接头与插座会同时电连接以使基座(14)得以控制杯状容器(10)内的热交换器(36)及温度感测器(38)。

热交换器(36)为冷热晶片模组，该冷热晶片模组为一方块形的片状结构，其上、下表面为热交换面，该冷热晶片模组包含有两个电源接线，用来提供电流给冷热晶处模组，使其上、下表面能同时产生相对应的冷、热效应。当供应正电流给该冷热晶片模组时，其上表面产生冷效应而其下表面则会同时产生热效应，此时热流会由上表面流至下表面。若供应负电流给该冷热晶片模组时，则上、下表面所产生的冷、热效应会与供给正电流时相反。

参见图3，基座(14)的凹槽(25)的一侧设有一通风口(23)，而风扇(16)则设于与通风口(23)相对应的另一侧，风扇(16)可以对内产生一气流通过散热片(40)并由通风口(23)排出。杯状容器(10)利用闩扣装置(27)来固定散热片(40)的方向，以使风扇(16)所产生的气流能通过散热片(40)以增进其热交换效应。当热交换器(36)在冷却杯状容器(10)内的液体(11)时，散热片(40)会帮助热交换器(36)将其底面所产生的热排出以增进其冷却的速度，而当热交换器(36)在对液体(11)加热时，则散热片(40)会将热传入热交换器(36)的底面以增进其加热的速度。

实施例2：

参见图4，变温装置(60)的杯状容器(62)底部无散热片(40)，该散热片(64)被移至基座(61)之内，而在基座(61)的顶端设有一层具有良导热性的柔软垫片(66)。

参见图5，杯状容器(62)包含有一手把(72)，一热传导片(70)设于杯状容器(62)的底部，与热交换器(36)热导性相连接，基座(61)的凹槽(63)内设有散热片(64)，用来接触热传导片(70)以扩大热交换器(36)与空气接触面以增进其热交换效率。散热片(64)的顶部设有一良导热性柔软垫片(66)，用来减少散热片(64)与热传导片(70)间的间隙以提高热传导效率。

参见图6，散热片(64)设置于基座(61)内，基座(61)的一侧设有一通风口(65)而风扇(16)则是设于与通风口(65)相对应的另一侧，用来对内产生一气流通过散热片(64)并由通风口(65)排出。

本实施例中散热片(64)被移至基座(61)内，以减轻杯状容器(62)的重量并增进其可携性。而散热片(64)与热交换器(36)间的热传导则是利用杯状容器(62)与内装液体(11)的重量来将热传导片(70)紧密相连至柔软垫片(66)之上以增进其热传导效率。

实施例3：

在实施例1或2的基础上，变温装置(8)或变温装置(60)将直流稳压器(28)设置在基座(14)或基座(61)内，以增进基座(14)或基座(61)的稳定性。实施例4：

在实施例1-3的基础上，在基座(14)或基座(61)上可提供车用插头以及安装设备，使变温装置(8)或变温装置(60)能够在车上使用。

参见图7，本发明变温装置(8)或变温装置(60)的控制电路(50)包含有一控制单元(51)，用来管理控制电路(50)的操作，一温度感测器(38)(如一热敏电阻)，电连于控制单元(51)，用来测试杯状容器(10)或(62)内的液体(11)的温度，一温度显示器(22)电连于控制单元(51)，用来显示温度感测器(38)所测试到的温度，一温度设定器(18)(如一可变电阻)用来设定杯状容器(10)或(62)所欲达到的目标温度，一电流供应器(52)电连接于控制单元(51)，用来对热交换器(36)提供不同方向的直流电源，以控制其加热或冷却，风扇(16)电连于控制单元(51)，用来经由散热片(40)或(64)来增加热交换器(36)的热交换效率。

参见图8，电流供应器(52)是由控制单元(51)控制，用来将不同方向的直流电流供应热交换器(36)，其包含有四组电性开关(80、82、84、86)，用来以不同的开关组合来改变电流方向。当要提供正电流给热交换器(36)时，开关(84、86)会被打开，而开关(80、82)则会关闭，在此时正电流会经由热交换器(36)的正(+)端流向负(-)端。若需提供负电流给热交换器(36)，则开关(80、82)会被打开，而开关(84、86)则会被关闭，在此时负电流会经由热交换器(36)的负(-)端流向正(+)端。若将四组开关(80、82、84、86)同时关闭，则电流供应器(52)会停止对热交换器(36)供应电流。

参见图9，控制电路(50)的控制单元(51)是用动态脉波调变的方式来控制电流供应器(52)对热交换器(36)供给的直流电流，以控制热交换器(36)加热或冷却的速度。电流脉波宽度是依据内装液体(11)的温度与设定的目标温度间的差距的绝对值DT来设定，例如当DT大于10度时，电流脉波宽度会被设定为100％，如图9的波形区间(90)所示的电流脉波。若DT介于10度与5度之间，则脉波宽度会被设定为50％，如图9的波形区间(92)所示的电流脉波，当DT越小时，单位时间内所提供的电能也就越小，这种控制原理与负回授***相类似，有稳定加热或冷却的功能。当内装液体(11)的温度与所设定的目标温度间的差距小于某一差距(如2度时)，控制单元(51)会将风扇(16)关闭，而在风扇(16)关闭后，唯有当温差大于某一差距(如5度时)，控制单元(51)才会将风扇(16)再打开，这种设计可使风扇(16)不会在某一临界温度时(如在温差为2度时)因为温度的上下变化而不断的开开关关。

当杯状容器(10)或(62)适当地安置于基座(14)或(61)时，闩扣装置(27)与闩扣接受装置(21)相互契合而将该杯状容器(10)或(62)固定于该基座(14)或(61)上，此时杯状容器(10)或(62)内的电器元件，如温度感测器(38)与热交换器(36)，便会借助感测器接头(37)及电流供应接头(39)和感测器插座(24)及电流供应插座(26)相互电连接，控制电路(50)便可于此时测试到温度感测器(38)的存在而开始启动变温程序。首先控制电路会将温度感测器(38)传来的讯号转换成为温度度数，并将其显示于温度显示器(22)。其次，控制电路(50)会比较由温度设定器(18)设定的目标温度与液体(11)温度的差距，然后依照前述的动态脉波调变方式(如图9所示)，来控制电流供应器(52)以使热交换器(36)能稳定地加热或冷却液体(11)，在加热或冷却期间，控制电路(50)会将风扇(16)打开以加速热交换器(36)的加热或冷却效应。

当液体(11)的温度达到目标温度后，控制电路(50)便会停止对热交换器(36)供应电流，此时因为杯状容器(10)或(62)具有保温的功效，所以液体(11)的温度可以保持一段时间，而当目标温度与液体(11)的温度大于某一预定的范围(如5度时)，控制电路(50)又会重新对热交换器(36)供应电流，以使液体(11)的温度能回复到目标温度。

本发明由于设计新颖，结构简单、方便适用，是工作场地对液体饮料变温的理想装置。

Claims (6)

1、一种变温装置，其特征在于，变温装置(8)或(60)含有一杯状容器(10或62)，一杯盖(12)、一基座(14或61)及一直流稳压器(28)，杯状容器(10或62)为一有隔热材料(32、33)组成的可携式保温容器，杯盖(12)是以一种可分离的方式紧密安装于杯状容器(10或62)的上方开口(13)之上，其内设有隔热材料(33)，基座(14或61)是设于杯状容器(10或62)的底部用来提供直流电来加热或冷却杯状容器(10或62)内的液体(11)，直流稳压器(28)与基座(14或61)电连接，是用来将交流电转换成直流电以供基座(14或61)的电能。

2、根据权利要求1所述的一种变温装置(8)，其特征在于杯状容器(10)包含有一散热片(40)，设于其底部，还有一对内凹滑槽所构成的闩扣装置(27)，设于该杯状容器(10)的底部两侧，还有一导热材料所制成的内杯(30)设于杯状容器(10)的内壁，还有一热交换器(36)设于杯状容器(10)的底端与该内杯(30)热导性相连接，散热片(40)热导性连接于热交换器(36)之下，还有一温度感测器(38)，设于杯状容器(10)的杯壁侧面中央与内杯(30)热导性材料相连接，杯状容器(10)内设有一感测器接头(37)以及一电流供应接头(39)，感测器接头(37)是电连于温度感测器(38)，其与基座(14)上的感测器插座(24)以一种可分离的方式相互电连接，电流供应接头(39)是电连于热交换器(36)，其与基座(14)上的电流供应插座(26)以一种可分离方式相互电连接，基座(14)包含有一凹槽(25)，一通风口(23)设于凹槽(25)的一侧，两风扇(16)设于凹槽(25)内，与通风口(23)相对应，一由二垂直凸柱构成的闩扣接受装置(21)设置于凹槽(25)的两侧，基座(14)还包含有一开关(20)，一温度设定器(18)和一温度显示器(22)。

3、根据权利要求1或2所述的一种变温装置，其特征在于变温装置(60)的杯状容器(62)含有一手把(72)，一热传导片(70)设于杯状容器(62)的底部，与热交换器(36)热导性相连接，基座(61)的凹槽(63)内设有一散热片(64)，散热片(64)的顶部设有一良导热性柔软垫片(66)。

4、根据权利要求1或2或3所述的一种变温装置，其特征在于将直流稳压器(28)设置在基座(14)或基座(61)内。

5、根据权利要求1或2或3或4所述的一种变温装置，其特征在于在基座(14)或基座(61)上可提供车用插头以及安装设备，变温装置(8)或(60)能够在车上使用。

6、根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种变温装置，其特征在于控制电路(60)包含有一控制单元(51)，一温度感测(38)电连于控制单元(51)，一温度显示器(22)电连于控制单元(51)，一温度设定器(18)、一电流供应器(52)均电连于控制单元(51)，电流供应器(52)是由控制单元(51)控制，电流供应器(52)包含有四组电性开关(80、82、84、86)。

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