保温杯的快速风冷散热组件的制作方法

本发明涉及日常用品技术领域，具体涉及一种设置有风冷散热组件的杯盖。

背景技术：

水杯作为盛水和饮水容器成为人们日常生活的必备工具，当人们将热水倒入水杯后，当有饮水需求时水温较高不能立即饮用，打开杯盖散热又不能快速降温，给人们的使用带来的诸多不便，打开杯盖散热过程中，不仅散热时间较长，而且还容易烫伤他人，现有技术中，为了加快水杯中液体的冷却速率，一种方法是在杯体上设置一夹层，通过向夹层中通冷却气体来提高冷却速率；另一种方法是在杯盖下设置一个冷却棒，通过冷却棒中的冷凝剂来使杯中的液体快速冷却，其中，第一种方法存在操作不便的缺点，第二种方法存在冷凝剂冷却区域不均匀的缺陷，这两种方法均通过冷却介质进行散热，操作不便并且散热成本较高，不易推广，为此，本发明有必要提出一种快速散热水杯，其整体密封性能较佳，水杯内的水不会对杯盖内的风冷散热装置造成不利影响，并且水杯内的水不会经杯盖向外溅出；除此之外，风冷散热装置内采用飞轮达到蓄能目的，使用者在旋转风冷旋转盖一端时间后即可停止旋转风冷旋转盖，此后在飞轮积蓄的动能驱使下，风扇可继续对水杯内的热水进行风冷散热处理，更加省力方便；除此之外，在使用者手动切换封堵件的运动状态过程中，使用者可直接转动控制旋转筒直至无法转动即可，无需肉眼时刻观察封堵件的状态是否切换完毕，更加便捷；综上所述，本发明提出的散热水杯结构简单，使用便捷，对水杯内的热水散热效率较佳。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种设置有风冷散热组件的杯盖，其整体密封性能较佳，水杯内的水不会对杯盖内的风冷散热装置造成不利影响，并且水杯内的水不会经杯盖向外溅出；同时，散热水杯结构简单，使用便捷，对水杯内的热水散热效率较佳。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下。

保温杯的快速风冷散热组件，其包括安装于水杯本体（100）开口端的杯盖构件（110），所述的杯盖构件（110）包括杯盖主体（111）、风冷旋转盖（112）、封堵组件（113），杯盖主体（111）为一端开口、一端封闭的圆形筒体结构，杯盖主体（111）的开口端与水杯本体（100）的开口端之间以螺纹连接方式进行可拆卸式同轴安装连接；

所述的杯盖主体（111）内同轴固定设置有呈圆板结构的固定板（1111）并且固定板（1111）与杯盖主体（111）之间构成密封式配合，固定板（1111）将杯盖主体（111）分为两部分并分别为杯盖主体（111）开口端与固定板（1111）之间的风冷段、杯盖主体（111）封闭端与固定板（1111）之间的驱动段；

所述的杯盖本体（111）的风冷段外部开设有贯穿其径向厚度的排风孔（1112）以及进风孔（1113），并且进风孔（1113）靠近固定板（1111）、排风孔（1112）靠近杯盖本体（111）的开口端，所述的排风孔（1112）与进风孔（1113）均沿杯盖本体（111）的圆周方向阵列设置有若干组；

所述的封堵组件（113）包括封堵件、控制件，封堵件用于对设置于杯盖主体（111）风冷段外部的排风孔（1112）与进风孔（1113）进行封堵，控制件用于控制封堵件转动并对排风孔（1112）/进风孔（1113）进行封堵或者撤销封堵。

作为上述技术方案的进一步改进与优化。

所述的风冷旋转盖（112）为与杯盖主体（111）同轴布置且一端开口、一端封闭的圆形筒体结构，杯盖主体（111）的封闭端同轴向背离自身开口端的方向延伸有安装台阶，风冷旋转盖（112）同轴活动套设于安装台阶外部并且风冷旋转盖（112）可绕自身轴向转动，风冷旋转盖（112）的开口端端面与杯盖主体（111）的封闭端端面之间接触并且风冷旋转盖（112）与杯盖主体（111）之间构成密封式转动配合。

作为上述技术方案的进一步改进与优化。

所述的封堵件包括封堵盖板（1131），封堵盖板（1131）为圆环形板体结构，封堵盖板（1131）同轴活动套设于杯盖本体（1111）的风冷段内并且封堵盖板（1131）可绕自身轴向转动，封堵盖板（1131）的外圆面与杯盖本体（1111）的风冷段内腔腔壁之间构成密封式转动配合；

所述的封堵盖板（1131）的外圆面开设有贯穿其径向厚度的出气孔（1132）以及进气孔（1133），并且出气孔（1132）与进气孔（1133）均沿封堵盖板（1131）的圆周方向阵列设置有若干组，所述的出气孔（1132）与排风孔（1112）位于平行于固定板（1111）大面的同一平面内，并且出气孔（1132）的数量与排风孔（1112）的数量一致，所述的进气孔（1133）与进风孔（1113）位于平行于固定板（1111）大面的同一平面内，并且进气孔（1133）的数量与进风孔（1113）的数量一致；

所述的封堵件的运动状态可分为出气孔（1132）与排风孔（1112）之间相互接通并且进气孔（1133）与进风孔（1113）之间相互接通的通风状态、出气孔（1132）与排风孔（1112）之间未接通并且进气孔（1133）与进风孔（1113）之间未接通的封堵状态，封堵件的初始状态为封堵状态。

作为上述技术方案的进一步改进与优化。

所述的控制件包括控制旋转筒（1134），控制旋转筒（1134）为两端开口的圆环形筒体结构，控制旋转筒（1134）同轴活动套设于杯盖主体（111）的外部并且控制旋转筒（1134）位于排风孔（1112）朝向杯盖主体（111）开口端的一侧，控制旋转筒（1134）可绕自身轴向转动并且控制旋转筒（1134）与杯盖主体（111）之间构成密封式转动配合；

所述的杯盖主体（111）的风冷段外部开设有贯穿其径向厚度的避让孔，所述的封堵盖板（1131）与控制旋转筒（1134）之间设置有连接板（1135），连接板（1135）的一端与封堵盖板（1131）之间固定连接、另一端穿过避让孔并与控制旋转筒（1134）之间固定连接，所述的连接板（1135）沿控制旋转筒（1134）的圆周方向阵列设置有若干组并且设置于杯盖主体（111）风冷段外部的避让孔对应设置有若干组。

作为上述技术方案的进一步改进与优化。

所述的设置于杯盖主体（111）风冷段外部的避让孔沿杯盖主体（111）圆周方向的两孔壁分别为限位孔壁一/二，并且当连接板（1135）与避让孔的限位孔壁一接触时，出气孔（1132）与排风孔（1112）之间的接通面积、进气孔（1133）与进风孔（1113）之间的接通面积达到最大，当连接板（1135）与避让孔的限位孔壁二接触时，出气孔（1132）与排风孔（1112）之间、进气孔（1133）与进风孔（1113）之间均彻底封闭。

作为上述技术方案的进一步改进与优化。

所述的杯盖主体（111）的风冷段内还设置有安装件，安装件包括安装板（1136），安装板（1136）为两端开口的圆形漏斗状结构，安装板（1136）同轴设置于杯盖主体（111）的风冷段内并且安装板（1136）的小端靠近杯盖主体（111）的开口端、大端靠近固定板（1111），安装板（1136）内同轴固定设置有呈两端开口的圆环筒体结构的固定环（1137），固定环（1137）与固定板（1111）之间通过紧固螺栓进行同轴固定连接；

所述的安装板（1136）的大端同轴向背离自身小端的方向延伸有接触台阶，接触台阶与封堵盖板（1131）的内环面接触且两者之间构成密封式转动配合，并且接触点位于设置于封堵盖板（1131）上的出气孔（1132）与进气孔（1133）之间；

所述的固定环（1137）的外环面开设有贯穿其径向厚度的通气孔（1138），并且通气孔（1138）沿固定环（1137）的圆周方向阵列设置于若干组；

所述的安装板（1136）的小端同轴设置有滤网（1139），滤网（1139）用于阻拦水杯本体（100）内的茶叶枸杞等固体进入至安装板（1136）内并对后续风冷散热装置（200）造成阻碍。

本发明与现有技术相比的有益效果在于，其整体密封性能较佳，水杯内的水不会对杯盖内的风冷散热装置造成不利影响，并且水杯内的水不会经杯盖向外溅出；除此之外，风冷散热装置内采用飞轮达到蓄能目的，使用者在旋转风冷旋转盖一端时间后即可停止旋转风冷旋转盖，此后在飞轮积蓄的动能驱使下，风扇可继续对水杯内的热水进行风冷散热处理，更加省力方便；除此之外，在使用者手动切换封堵件的运动状态过程中，使用者可直接转动控制旋转筒直至无法转动即可，无需肉眼时刻观察封堵件的状态是否切换完毕，更加便捷；综上所述，本发明结构简单，使用便捷，对水杯内的热水散热效率较佳。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的水杯本体与杯盖构件之间的配合示意图。

图3为本发明的杯盖主体、风冷旋转盖、封堵组件三者之间的配合示意图。

图4为本发明的杯盖主体、风冷旋转盖、封堵组件三者之间的配合示意图。

图5为本发明的杯盖主体的结构示意图。

图6为本发明的封堵组件的结构示意图。

图7为本发明的封堵组件的剖视示意图。

图8为本发明的安装件的结构示意图。

图9为本发明的封堵件与控制件的结构示意图。

图10为本发明的风冷散热装置、安装件、固定板三者之间的配合示意图。

图11为本发明的风冷散热装置的结构示意图。

图12为本发明的风冷散热装置内部的零部件配合示意图。

图13为本发明的动力增速机构的内部结构示意图。

图14为本发明的行星板与太阳组件之间的配合示意图。

图15为本发明的蓄能飞轮与风扇的结构示意图。

图16为本发明的蓄能飞轮、风扇、超越离合器三者之间的配合示意图。

具体实施方式

本发明对水杯内的热水进行散热的优越性在于，其整体密封性能较佳，水杯内的水不会对杯盖内的风冷散热装置造成不利影响，并且水杯内的水不会经杯盖向外溅出；除此之外，风冷散热装置内采用飞轮达到蓄能目的，使用者在旋转风冷旋转盖一端时间后即可停止旋转风冷旋转盖，此后在飞轮积蓄的动能驱使下，风扇可继续对水杯内的热水进行风冷散热处理，更加省力方便；除此之外，在使用者手动切换封堵件的运动状态过程中，使用者可直接转动控制旋转筒直至无法转动即可，无需肉眼时刻观察封堵件的状态是否切换完毕，更加便捷；综上所述，本发明结构简单，使用便捷，对水杯内的热水散热效率较佳。

杯盖风冷式散热水杯，其包括水杯本体100，水杯本体100为一端开口、一端封闭的圆柱形杯体结构，水杯本体100的开口端安装有杯盖构件110，杯盖构件110内安装有可对水杯本体100内的热水进行风冷散热的风冷散热装置200。

所述的杯盖构件110包括杯盖主体111、风冷旋转盖112、封堵组件113，杯盖主体111为一端开口、一端封闭的圆形筒体结构，杯盖主体111的开口端与水杯本体100的开口端之间以螺纹连接方式进行可拆卸式同轴安装连接；螺纹连接方式为现有技术，此处不再做详细赘述。

所述的杯盖主体111内同轴固定设置有呈圆板结构的固定板1111并且固定板1111与杯盖主体111之间构成密封式配合，固定板1111将杯盖主体111分为两部分并分别为杯盖主体111开口端与固定板1111之间的风冷段、杯盖主体111封闭端与固定板1111之间的驱动段。

所述的杯盖本体111的风冷段外部开设有贯穿其径向厚度的排风孔1112以及进风孔1113，并且进风孔1113靠近固定板1111、排风孔1112靠近杯盖本体111的开口端，所述的排风孔1112与进风孔1113均沿杯盖本体111的圆周方向阵列设置有若干组。

所述的风冷旋转盖112为与杯盖主体111同轴布置且一端开口、一端封闭的圆形筒体结构，杯盖主体111的封闭端同轴向背离自身开口端的方向延伸有安装台阶，风冷旋转盖112同轴活动套设于安装台阶外部并且风冷旋转盖112可绕自身轴向转动，风冷旋转盖112的开口端端面与杯盖主体111的封闭端端面之间接触并且风冷旋转盖112与杯盖主体111之间构成密封式转动配合。

所述的封堵组件113包括封堵件、控制件，封堵件用于对设置于杯盖主体111风冷段外部的排风孔1112与进风孔1113进行封堵，控制件用于控制封堵件转动并对排风孔1112/进风孔1113进行封堵或者撤销封堵。

所述的封堵件包括封堵盖板1131，封堵盖板1131为圆环形板体结构，封堵盖板1131同轴活动套设于杯盖本体1111的风冷段内并且封堵盖板1131可绕自身轴向转动，封堵盖板1131的外圆面与杯盖本体1111的风冷段内腔腔壁之间构成密封式转动配合。

所述的封堵盖板1131的外圆面开设有贯穿其径向厚度的出气孔1132以及进气孔1133，并且出气孔1132与进气孔1133均沿封堵盖板1131的圆周方向阵列设置有若干组，所述的出气孔1132与排风孔1112位于平行于固定板1111大面的同一平面内，并且出气孔1132的数量与排风孔1112的数量一致，所述的进气孔1133与进风孔1113位于平行于固定板1111大面的同一平面内，并且进气孔1133的数量与进风孔1113的数量一致。

所述的封堵件的运动状态可分为出气孔1132与排风孔1112之间相互接通并且进气孔1133与进风孔1113之间相互接通的通风状态、出气孔1132与排风孔1112之间未接通并且进气孔1133与进风孔1113之间未接通的封堵状态，封堵件的初始状态为封堵状态。

所述的控制件包括控制旋转筒1134，控制旋转筒1134为两端开口的圆环形筒体结构，控制旋转筒1134同轴活动套设于杯盖主体111的外部并且控制旋转筒1134位于排风孔1112朝向杯盖主体111开口端的一侧，控制旋转筒1134可绕自身轴向转动并且控制旋转筒1134与杯盖主体111之间构成密封式转动配合。

所述的杯盖主体111的风冷段外部开设有贯穿其径向厚度的避让孔，所述的封堵盖板1131与控制旋转筒1134之间设置有连接板1135，连接板1135的一端与封堵盖板1131之间固定连接、另一端穿过避让孔并与控制旋转筒1134之间固定连接，所述的连接板1135沿控制旋转筒1134的圆周方向阵列设置有若干组并且设置于杯盖主体111风冷段外部的避让孔对应设置有若干组。

封堵件的状态切换过程，具体表现为：使用者手动转动控制旋转筒1134，从而使出气孔1132与排风孔1112之间相互接通/未接通、进气孔1133与进风孔1113之间相互接通/未接通，进而决定封堵件处于通风状态或者封堵状态。

优选的，在封堵件的状态切换过程中，使用者需对控制旋转筒1134进行转动进而使封堵件进行状态切换，控制旋转筒1134转动过程中，使用者需要时刻关注出气孔1132与排风孔1112之间是否接通、进气孔1133与进风孔1113之间否接通，若出气孔1132与排风孔1112之间的接通面积、进气孔1133与进风孔1113之间的接通面积未能够达到最大，则对后续的风冷散热装置200的散热过程造成不利影响，导致散热效果较差，除此之外，使用者肉眼的肉眼时刻观察会造成眼睛酸痛，为了解决上述问题，所述的设置于杯盖主体111风冷段外部的避让孔沿杯盖主体111圆周方向的两孔壁分别为限位孔壁一/二，并且当连接板1135与避让孔的限位孔壁一接触时，出气孔1132与排风孔1112之间的接通面积、进气孔1133与进风孔1113之间的接通面积达到最大，当连接板1135与避让孔的限位孔壁二接触时，出气孔1132与排风孔1112之间、进气孔1133与进风孔1113之间均彻底封闭。

所述的杯盖主体111的风冷段内还设置有安装件，安装件包括安装板1136，安装板1136为两端开口的圆形漏斗状结构，安装板1136同轴设置于杯盖主体111的风冷段内并且安装板1136的小端靠近杯盖主体111的开口端、大端靠近固定板1111，安装板1136内同轴固定设置有呈两端开口的圆环筒体结构的固定环1137，固定环1137与固定板1111之间通过紧固螺栓进行同轴固定连接。

所述的安装板1136的大端同轴向背离自身小端的方向延伸有接触台阶，接触台阶与封堵盖板1131的内环面接触且两者之间构成密封式转动配合，并且接触点位于设置于封堵盖板1131上的出气孔1132与进气孔1133之间。

所述的固定环1137的外环面开设有贯穿其径向厚度的通气孔1138，并且通气孔1138沿固定环1137的圆周方向阵列设置于若干组。

所述的安装板1136的小端同轴设置有滤网1139，滤网1139用于阻拦水杯本体100内的茶叶枸杞等固体进入至安装板1136内并对后续风冷散热装置200造成阻碍。

所述的风冷散热装置200包括动力增速机构210、蓄能飞轮220、风扇230、超越离合器240，动力增速机构210用于接收风冷旋转盖112转动时产生的动力并对其进行增速处理，超越离合器240用于接收动力增速机构210增速后的动力并将其单向传递给蓄能飞轮220，蓄能飞轮220用于接收动力并进行蓄能处理后驱使风扇230转动，风扇230用于对水杯本体100内的热水进行风冷散热处理。

所述的动力增速机构210设置于杯盖主体111的驱动段内，动力增速机构210包括罩壳211、行星组件、太阳组件、齿圈213，罩壳211为一端开口、一端封闭且开口端匹配安装有罩盖的圆形壳体结构，罩壳211同轴固定设置于杯盖主体111的驱动段内，所述的齿圈213同轴固定套设于罩壳211内。

所述的杯盖主体111的腔底同轴开设有贯穿杯盖主体111封闭端轴向厚度以及安装台阶轴向厚度的穿设孔一，所述的罩壳211朝向杯盖主体111封闭端的端面开设有贯穿其轴向厚度的穿设孔二。

所述的行星组件包括连接轴212、行星齿轮214，连接轴212同轴活动安装于罩壳211内并可绕绕自身轴向转动，连接轴212的动力输出端位于罩壳211内并且该端固定设置有行星板2121，连接轴212的动力输入端依次穿过设置于罩壳211端面的穿设孔二、设置于杯盖主体111腔底的穿设孔一并与风冷旋转盖112之间同轴固定连接，风冷旋转盖112绕自身轴向转动并可牵引连接轴212同步转动。

所述的行星板2121背离连接轴212的侧面设置有行星齿轮轴2122，并且行星齿轮轴2122沿连接轴212的圆周方向阵列设置有三组。

所述的行星齿轮214同轴活动套设于行星齿轮轴2122外部并且行星齿轮214可绕行星齿轮轴2122的轴向转动，行星齿轮214与齿圈213之间啮合，行星齿轮214对应设置有三组。

所述的行星板2121背离连接轴212的侧面设置有呈圆槽结构的支撑槽2123，并且支撑槽2123与连接轴212之间呈同轴布置。

所述的太阳组件包括太阳齿轮215、太阳齿轮轴2151，太阳齿轮轴215位于行星板2121背离连接轴212的一侧，太阳齿轮轴215的一端同轴活动套设于支撑槽2123内、另一端与罩壳211活动连接，太阳齿轮轴215可绕自身轴向转动并且太阳齿轮轴215与行星板2121各自单独转动之间互不干涉。

所述的太阳齿轮215同轴固定于太阳齿轮轴2151外部，并且太阳齿轮215与三组行星齿轮214之间均啮合。

使用者旋转风冷旋转盖112，风冷旋转盖112转动并牵引连接轴212同步转动，连接轴212转动并通过行星齿轮214、太阳齿轮215、齿圈213三者配合使得太阳齿轮轴2151增速转动。

所述的蓄能飞轮220、超越离合器240二者均同轴设置于杯盖主体111的驱动段内并且二者均位于动力增速机构210朝向固定板1111的一侧。

所述的罩壳211朝向固定板1111的端面同轴开设于与其内腔连接接通的伸出孔一，所述的太阳齿轮轴2151背离连接轴212的端面同轴固定设置有启动轴，并且启动轴的另一端穿过设置于罩壳211端面的伸出孔一并位于罩壳211朝向固定板1111的一侧，启动轴可绕自身轴向转动并且启动轴与设置于罩壳211端面的伸出孔一之间构成密封式转动配合。

所述的启动轴与超越离合器240的内圈体之间同轴固定连接，蓄能飞轮220同轴固定于超越离合器240的外圈体外部，尤为重要的，通过超越离合器240可实现启动轴的扭力由启动轴向蓄能飞轮220进行单向传递。

进一步的具体化，上述的超越离合器240为滚珠式超越离合器。

所述的固定板1111上开设有贯穿其轴向厚度的伸出孔二。

所述的风扇230同轴设置于杯盖主体111的风冷段内并且风扇230还位于安装板1136内，风扇230的扇轴动力输入端穿过设置于固定板1111上的伸出孔二并与超越离合器240的外圈体之间同轴固定连接，风扇230的扇轴与设置于固定板1111上的伸出孔二之间构成密封式转动配合。

太阳齿轮轴2151转动并牵引启动轴同步转动，启动轴转动并通过超越离合器240驱使蓄能飞轮220转动，由于蓄能飞轮220自身质量较大，蓄能飞轮220的转速由零逐渐增速并实现蓄能目的，故而使用者在旋转风冷旋转盖112一段时间后停止旋转风冷旋转盖112时，蓄能飞轮220积蓄的动能会继续驱使超越离合器240的外圈体转动，即风扇230会继续转动并对水杯本体100内的热水进行风冷散热处理。

实际工作时，使用者首先手动旋转控制旋转筒1134并使封堵件切换至通风状态，接着，使用者旋转风冷旋转盖112，风冷旋转盖112转动并牵引连接轴212同步转动，连接轴212转动并通过行星齿轮214、太阳齿轮215、齿圈213三者配合使得太阳齿轮轴2151增速转动，太阳齿轮轴2151转动并牵引启动轴同步转动，启动轴转动并最终通过超越离合器240的外圈体牵引风扇230转动并对水杯本体100内的热水进行风冷散热处理，同时，启动轴转动并通过超越离合器240驱使蓄能飞轮220转动，由于蓄能飞轮220自身质量较大，蓄能飞轮220的转速由零逐渐增速并实现蓄能目的，故而使用者在旋转风冷旋转盖112一段时间后停止旋转风冷旋转盖112时，蓄能飞轮220积蓄的动能会继续驱使超越离合器240的外圈体转动，即风扇230会继续转动并对水杯本体100内的热水进行风冷散热处理。