能摇动快冷的真空保温杯及其杯体的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种保温杯，特别涉及一种能摇动快冷的真空保温杯。
【背景技术】
[0002] 真空保温杯的隙层为真空层，保温性能很好，能保饮水长时温热，人们饮用有益健 康，但是，当杯中饮水太烫，要水快冷下来饮用就难办了，为此，人们不断努力，以期解决此 问题。
[0003] 申请号为201310275456. 4,名为能速冷的保温杯的中国专利，描述了一种能速冷 的保温杯。这种保温杯包括杯体和杯盖，杯体包括内层、外壳以及内层与外壳之间的隙层， 隙层中封存有液体，液体在杯体正着放置时低于内层下端。这种保温杯，杯体正着放置时， 内层周围都是空气，就是这杯的保温状态，其保温性能接近双层保温杯。这种杯速冷杯中烫 饮水饮用时，将杯盖盖好将杯倒置，液体就流入隙层上部与内层接触，从而液体就可吸收内 层中烫饮水热量，就会使杯中烫饮水速冷到合适的温度饮用了。这种杯子要使杯中饮水冷 得越快，就要求隙层中封存的冷却液体越多，因此，这种杯子体积大杯子重。为此，发明人对 这种杯子又作了进一步的优化，他将封存在隙层中的液体大大减少，减少到小于内层容积 的五分之一，十分之一，并采用摇杯冷却法来速冷杯中饮水。摇杯冷却法就是将烫饮水装入 杯内，盖好杯盖，然后摇动杯子将杯中饮水冷却的方法。说明书中写道：摇杯冷却法的原理， 一方面摇杯使杯内饮水和隙层中液体的对流加快热交換加快，主要是摇杯时这少量液体就 会在内层吸热汽化，又在外壳内面放热冷凝，外壳又将热量传递给其周围空气，这样不断循 环就会将杯中饮水迅速冷却。说明书中还写道：比热大，沸点不高容易汽化，汽化热大的水、 酒精等液体最适合作冷却液体。说明书中还给出了实验数据，在室温19摄氏度的情况下， 一个300毫升的双层保温杯的隙层中注入后封堵10毫升冷却水，在杯中装满刚烧沸的水， 通过摇杯冷却法，5分钟可使饮水温度降到74°C，10分钟可使饮水温度降到60°C，而同容积 同材质单层杯自然冷却到60°C需要48分钟，故其速冷速度是很快的。这种杯子还可通过 摇杯来调节外壳温度，用以暖手，用于按摩保健治病。虽然这种杯子速冷杯中饮水很快，调 节外壳温度性能很好，能很好地解决急饮、暖手、保健等问题，但是，这杯隙层中封存的是液 体，液体要气化，隙层是不可能抽成真空的，故其保温性能只能接近双层保温杯，达不到真 空保温杯的水平，这就是这种杯子的缺陷。
[0004] 申请号为201210377150.5,名为一种可调节降温速度的保温杯的中国专利，描述 了一种能夠快冷的真空保温杯。这种保温杯的杯体包括不导磁的不锈钢内胆和外壳以及它 们之间的杯体真空腔。真空腔由杯体侧部真空腔和杯体底部真空腔组成。真空腔内装有软 磁金属颗粒。软磁金属颗粒能夠填满侧部真空腔。平常软磁金属颗粒在杯体底部活动永久 磁铁的作用下静置于杯体底部真空腔内，不与内胆和外壳同时接触，保温杯处保温状态。杯 盖的上部装有固定永久磁铁。杯盖外圆周安装有活动永久磁铁，它由多个小磁铁串连一圈 构成。活动永久磁铁可沿外壳外面上下滑动。当需要将杯中烫饮水快冷饮用时，将杯盖盖 紧，拿开底部永久磁铁，将杯倒置，这时软磁金属颗粒就从底部真空腔落入侧部真空腔并填 满侧部真空腔，与内胆和外壳接触，起到传热快冷杯中饮水的作用。当饮水冷到合适的温 度就可将杯回正开盖饮用了。当需要调节杯中饮水降温速度时，先拿开底部活动永久磁铁， 将杯盖上的活动永久磁铁沿外壳滑下，然后，再推其上滑，这时真空腔内的软磁金属颗粒就 在磁力作用下随活动永久磁铁上行进入侧部真空腔内与内胆和外壳接触，起到传热降温作 用，使杯中饮水快冷降温。活动永久磁铁往上滑动得越高进入侧部真空腔的软磁金属颗粒 就越多传热降温就越快。当活动永久磁铁滑到杯盖处时软磁金属颗粒填满整个侧部真空 腔，传热降温最快，就能较快使杯中饮水冷到合适的温度饮用了。当磁铁随杯盖拿开后，软 磁金属颗粒在重力作用下回到底部真空腔内，再放上底部活动永久磁铁，保温杯又回到保 温状态。
[0005] 上述可调节降温速度的真空保温杯虽然能快冷，虽然能调节真空保温杯的降温速 度，但用磁铁较多、结构复杂、操作麻烦，而更大的问题是杯子重、快冷速度慢。我们可以计 算出，一个外壳直径65毫米，内胆直径55毫米的常用圆筒形300毫升真空保温杯的侧部 真空腔的容积为118. 8毫升。软磁金属颗粒就是磁滞回线窄的铁磁质，可按铁的比重进行 计算，铁的比重为7. 8克/立方厘米，那么装满侧部真空腔的软磁金属颗粒的重量就为926 克，考虑软磁金属颗粒间有间隙，打八折也有741克。单是软磁金属颗粒的重量就有741克， 加上其它部分和饮水的重量，这一个300毫升的保温杯就有一千多克重，这样重的杯子人 们愿意使用吗？软磁金属颗粒装满侧部真空腔的杯子对杯中饮水进行快冷，相当于一个厚 壁单层杯的冷却降温情况，所以，它的快冷速度慢。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型要解决的技术问题是要针对上述现有技术"一种可调节降温速度的保 温杯"的缺陷，对它进行改进，以提供一种重量轻、快冷杯中饮水时快冷速度更快的能摇动 快冷的真空保温杯。
[0007] 本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：一种能摇动快冷的真空保温杯，包 括杯体和杯盖，杯体包括内胆、外壳以及内胆与外壳之间的隙层，隙层内是真空，隙层中封 存有导热粉，隙层下部的容积大于导热粉的体积，导热粉的体积小于隙层上部的容积。
[0008] 能摇动快冷的真空保温杯，就是摇动杯子能使杯中烫饮水较快冷到合适温度饮用 的真空保温杯。杯体的内胆就是装饮水的地方。内胆与外壳之间的隙层就是内胆与外壳之 间的间隙。隙层内是真空，是说隙层中没有气体，是真空。现在常用真空机来将某封闭腔体 中的气体抽出，抽成真空，但要把气体完全抽出是很不容易的，真空是有程度的。为保证隙 层的真空度，将内胆和外壳做为一体，杯体是一个整体。导热粉是很多导热固体的颗粒的集 合，只是颗粒较小，它具有流沙那样的流动性。隙层下部是内胆下端以下的隙层部分。隙层 上部是内胆下端以上的隙层部分。我们也可以这样说，通过内胆下端作一水平面，水平面下 面的隙层部分就是隙层下部，水平面上面的隙层部分就是隙层上部。这里还要说明一点，若 内胆下部有保温层包围，那么，保温层上端以下的隙层部分是隙层下部，保温层上端以上的 隙层部分是隙层上部。隙层下部的容积大于导热粉的体积，当然就是导热粉的体积小于隙 层下部的容积。导热粉体积实际是否小于隙层下部也小于隙层上部的容积？我们可以不 必打开隙层就可感觉和检测出来。先通过内胆的深度在外壳上划分出隙层上部和隙层下部 的分界来。我们在杯中装入烫开水将杯盖盖好将杯正着放置（杯口朝上的放置），还可轻轻 左右摇摇使导热粉上面平整，若这时整个外壳温度较低，这表示导热粉不与内胆接触，其体 积确实小于隙层下部，若隙层下部外壳温度高于隙层上部外壳，这表示导热粉与外壳接触 的同时还与内胆接触，说明导热粉的体积大于隙层下部容积。同样，我们在杯中装入烫开水 将杯盖盖好将杯倒置（杯口朝下的放置），导热粉就会在重力作用下流入隙层上部与内胆 和外壳相接触起传热作用，如果这时隙层上部外壳局部温度较高，就说明导热粉的体积确 实小于隙层上部的容积。我们还可用热成象技术更准确测出导热粉体积是否确实小于隙层 下部和隙层上部的容积。
[0009]由于隙层下部的容积大于导热粉的体积，杯体正着放置时在重力作用下就能做到 导热粉处于隙层下部之内不与内胆接触。隙层下部的容积可以比导热粉的体积大很多，可 以保证杯体正着放置时导热粉在隙层下部不与内胆接触。本杯正着放置（也就是杯体正着 放置）时，导热粉处于隙层下部之内不与内胆接触，内胆周围都是真空，这就是本杯的保温 状态，其保温性能与普通真空保温杯相同。本杯的隙层上部相当于上述一种可调节降温速 度的保温杯的侧部真空腔。本杯的隙层下部相当于上述一种可调节降温速度的保温杯的底 部真空腔。由于本杯导热粉的体积小于隙层上部的容积，相对于上述一种可调节降温速度 的保温杯来说，导热粉就变少了，杯子的重量就轻了，而且，导热粉的体积可以比隙层上部 容积小很多，杯子很轻。那么，导热粉减少了，会不会在对杯中饮水进行快冷时，快冷速度变 慢呢？是的，若用【背景技术】中的一种可调节降温速度的保温杯那样的冷却方法，与其用软 磁金属颗粒填满侧部真空腔来冷却杯中饮水相比，是会减慢快冷速度的。这是由于导热粉 减少了，导热粉与内胆和外壳