液体冷却装置及冷却杯的制作方法-j9九游会真人

1.本实用新型涉及生活电器技术领域，尤其涉及液体冷却装置及冷却杯。


背景技术：

2.电水壶可以快速烧开水，但是烧开的热水降温需要较长时间。当用户需要喝水时，无法快速得到适宜饮用的温水。如在环境温度20度的情况下，150毫升的开水降温到40度，需要15分钟左右。
3.相关技术中，冷却杯包括热水杯、外壳、金属螺旋水管、冷却水进水口、冷却水口螺旋盖、底托，可以将定量的沸水在60秒内降温到适合饮用的40℃水温。冷却杯存在结构体积大，单次热水冷却量小的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种液体冷却装置，通过出液管配合冷却介质的快速吸热功能实现液体的快速冷却效果，且储液腔可以持续注入液体，实现液体的即倒即饮；内部管路不会残留液体，清洗方便；液体冷却装置整体结构紧凑，便于携带。
5.本实用新型还提出一种冷却杯。
6.根据本实用新型第一方面实施例的液体冷却装置，包括：
7.外壳；
8.内胆，所述内胆设有储液腔，所述内胆至少部分设置于所述外壳内部，且所述内胆与所述外壳围设出冷却腔，所述冷却腔内设有冷却介质；
9.出液管，所述出液管包括进口、出口和冷却段，所述进口位于所述出口的上方，所述冷却段位于所述进口与所述出口之间，且所述冷却段设置于所述冷却腔内，所述进口与所述储液腔连通，所述出口与所述外壳的外部连通。
10.本实用新型实施例的液体冷却装置，内胆设有存储液体的储液腔，内胆至少部分设置于外壳内部，且内胆与外壳围设出冷却腔，冷却腔内设有用于吸收液体热量的冷却介质，出液管的进口与储液腔连通，出液管的冷却段经过冷却腔，出液管的出口伸出至外壳的外部，向储液腔内注入待冷却液体，待冷却液体由出液管的进口流入冷却段，在流经冷却段时将热量传导至冷却腔内的冷却介质，冷却介质快速吸热，而后由出口处排出至外部，以此实现对待冷却液体的快速冷却，待冷却液体的即倒即用的效果。
11.出液管的进口位于出口的上方，即进口高于出口，保证液体在倒入储液腔后，能够依靠自身重力的作用由出液管的进口进入冷却段后再由出口排出，在满足冷却要求的同时，还能够确保出液管内不会残留液体，出液管始终能够排空排净，且清洗方便。并通过内胆和外壳构成储液腔和冷却腔，集成出液管的设置，使液体冷却装置的整体结构紧凑，便于携带，随时取用。
12.根据本实用新型的一个实施例，所述外壳的敞口朝上设置，所述内胆的敞口与所
述外壳的敞口连接，且所述内胆向下凹陷形成所述储液腔。
13.根据本实用新型的一个实施例，所述出液管还包括：
14.第一下降段，所述第一下降段至少部分位于所述储液腔内，且所述第一下降段设置于所述内胆的底部，所述第一下降段连通所述冷却段，且所述第一下降段端部形成所述进口；
15.盖体，所述盖体盖设于所述第一下降段的外侧，所述盖体的内壁与所述第一下降段的外壁之间形成通道，所述盖体的敞口端面设有凹陷，所述凹陷通过所述通道与所述进口连通。
16.根据本实用新型的一个实施例，所述出液管还包括：
17.第二下降段，所述第二下降段至少部分位于所述冷却腔外，且所述第二下降段设置于所述外壳的底部，所述第二下降段连通所述冷却段，且所述第二下降段端部形成所述出口。
18.根据本实用新型的一个实施例，所述冷却段至少部分为螺旋盘管，所述螺旋盘管绕预设轴线螺旋形成。
19.根据本实用新型的一个实施例，所述预设轴线沿纵向延伸，所述螺旋盘管的螺旋半径自上而下逐渐增大。
20.根据本实用新型的一个实施例，所述冷却段包括：
21.第三下降段，所述进口位于所述第三下降段的上端；
22.第四下降段，所述出口位于所述第四下降段的下端，
23.上升段，所述上升段的一端连接于所述第三下降段的底部，所述上升段的另一端连接于所述第四下降段的顶部。
24.根据本实用新型的一个实施例，所述第三下降段、所述上升段和第四下降段中的至少一个包括所述螺旋盘管。
25.根据本实用新型的一个实施例，所述出口位于所述外壳的底部，所述外壳在对应所述出口的位置上设置防滑部，适于所述液体冷却装置放置于杯体的杯口上。
26.根据本实用新型第二方面实施例的冷却杯，包括：
27.如上所述的液体冷却装置；
28.杯体，所述杯体位于所述液体冷却装置的下方，且所述杯体的杯口与所述外壳可拆卸连接，所述出液管的出口朝向所述杯体内部。
29.本实用新型实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：
30.本实用新型实施例的液体冷却装置，内胆设有存储液体的储液腔，内胆至少部分设置于外壳内部，且内胆与外壳围设出冷却腔，冷却腔内设有用于吸收液体热量的冷却介质，出液管的进口与储液腔连通，出液管的冷却段经过冷却腔，出液管的出口伸出至外壳的外部，向储液腔内注入待冷却液体，待冷却液体由出液管的进口流入冷却段，在流经冷却段时将热量传导至冷却腔内的冷却介质，冷却介质快速吸热，而后由出口处排出至外部，以此实现对待冷却液体的快速冷却，待冷却液体的即倒即用的效果。
31.出液管的进口位于出口的上方，即进口高于出口，保证液体在倒入储液腔后，能够依靠自身重力的作用由出液管的进口进入冷却段后再由出口排出，在满足冷却要求的同时，还能够确保出液管内不会残留液体，出液管始终能够排空排净，且清洗方便。并通过内
或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
49.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
50.参考图1至图6所示，本实用新型提供一种液体冷却装置，包括外壳100、内胆200和出液管300，内胆200设有储液腔210，内胆200至少部分设置于外壳100内部，且内胆200与外壳100围设出冷却腔110，冷却腔110内设有冷却介质111；出液管300包括进口310、出口320和冷却段330，进口310位于出口320的上方，冷却段330位于进口310与出口320之间，且冷却段330设置于冷却腔110内，进口310与储液腔210连通，出口320与外壳100的外部连通。
51.本实用新型实施例的液体冷却装置，内胆200设有存储液体的储液腔210，内胆200至少部分设置于外壳100内部，且内胆200与外壳100围设出冷却腔110，冷却腔110内设有用于吸收液体热量的冷却介质111，出液管300的进口310与储液腔210连通，出液管300的冷却段330经过冷却腔110，出液管300的出口320伸出至外壳100的外部，向储液腔210内注入待冷却液体，待冷却液体由出液管300的进口310流入冷却段330，在流经冷却段330时将热量传导至冷却腔110内的冷却介质111，冷却介质111快速吸热，而后由出口320处排出至外部，以此实现对待冷却液体的快速冷却，待冷却液体的即倒即用的效果。
52.出液管300的进口310位于出口320的上方，即进口310高于出口320，保证液体在倒入储液腔210后，能够依靠自身重力的作用由出液管300的进口310进入冷却段330后再由出口320排出，在满足冷却要求的同时，还能够确保出液管300内不会残留液体，出液管300始终能够排空排净，且清洗方便。并通过内胆200和外壳100构成储液腔210和冷却腔110，集成出液管300的设置，使液体冷却装置的整体结构紧凑，便于携带，随时取用。
53.结合图1和图2所示，内胆200底部设置有第一开口220，第一开口220和出液管300的进口310固定连接，第一开口220开设在内胆200底部最低处，可以理解的是，在内胆200底部形成凹槽230，第一开口220设置于凹槽230的底部，注入储液腔210中的液体最终可完全流入凹槽230，进而由第一开口220流入出液管300的进口310。
54.需要说明的是，液体可以包括热水，热水可以包括100℃的开水，也可以包括比设定温度高的热水，设定温度可以理解为用户所需的用水温度。液体也可以包括其他类型液体，如当液体冷却装置应用于冷却奶制品时，液体可以包括温度高的奶，当液体冷却装置应用于饮料时，液体可以包括热茶水、咖啡等各类热饮，第一开口220处还可相应设置过滤结构，以阻挡茶叶、咖啡滤渣等，起到过滤效果。
55.可以理解的是，冷却介质111可以包括相变储能材料，冷却介质111可以具有一定
流动性，也可以为固体，相变储能材料潜热高，尽量选择导热系数大的相变储能材料，能够吸收冷却段330内热水的大量热量，使热水能够降温至所需的适宜温度。其中，相变储能材料可以包括水，不仅流动性好、导热性强，使冷却介质111能够充分吸收热量，并且无毒无害，获取简单、成本低。相变储能材料可以包括十水合硫酸钠或十水合碳酸钠，这类材料相对于水而言潜热更高、能够吸收更多热量。冷却介质111还可以是十水合硫酸钠和十水合碳酸钠中的至少一种与水的混合物，混合物不仅潜热高，而且流动性和导热性强。
56.根据本实用新型提供的一个实施例，外壳100的敞口朝上设置，内胆200的敞口与外壳100的敞口连接，且内胆200向下凹陷形成储液腔210。结合图1所示，内胆200在外壳100上方，内胆200的敞口外围和外壳100的敞口接触，内胆200向下凹陷形成储液腔210，内胆200的敞口与外壳100的敞口连接后形成密封的冷却腔110，冷却腔110内设有冷却介质111。通过密封的冷却腔110保证液体冷却装置500在携带或者冷却液体的过程中冷却介质111不会外溢，还能够保证冷却介质111的冷量不外溢。
57.需要说明的是，内胆200和外壳100的设置还可以是左右的形式，即内胆200位于外壳100内部的左侧或者右侧，内胆200与外壳100围设的冷却腔110对应的位于外壳100内另一侧；内胆200上储液腔210的入口可以设置在上方也可以设置在侧面，保证液体可以流入储液腔210后进入出液管300即可。
58.可以理解的是，液体冷却装置500中，冷却介质111的体积有限，液体冷却装置500冷却液体过程中，冷却介质111自身热量上升，可吸收热量减少，冷却效果减弱，通过密封腔体的设置可以保证冷却腔110中的冷却介质111不会与外界接触，即液体冷却装置500整体可以放置在其他低温液体中，比如水，通过水的吸热加快冷却腔110内冷却介质111的冷却，达到液体冷却装置500自身快速降温的目的，从而提高液体冷却装置500的复用效率，进而提高液体冷却装置500相同时间长度下可以冷却的液体体积。
59.可以理解的是，冷却腔110的密封形式可以是可拆卸的，如在内胆200的侧壁的敞口侧设置内螺纹，在外壳100侧壁的敞口侧设置对应的外螺纹，内胆200和外壳100通过螺纹固定连接并形成密封的冷却腔110，可单独更换部件，降低了液体冷却装置500的维修成本，并且为提高密封效果，还可以在内胆200的敞口的外圈或外壳100的敞口内圈设置密封件，如橡胶圈；密封形式还可以是不可拆卸的形式，如通过焊接将内胆200和外壳100套设形成的冷却腔110的开口处密封，提高了产品整体结构强度，降低损坏概率。
60.可以理解的是，内胆200和外壳100都可以采用能够快速导热的不锈钢或铝制作，提高热量传导效率。
61.根据本实用新型提供的一个实施例，出液管300还包括第一下降段340和盖体350，第一下降段340至少部分位于储液腔210内，且第一下降段340设置于内胆200的底部，第一下降段340连通冷却段330，且第一下降段340端部形成进口310；盖体350盖设于第一下降段340的外侧，盖体350的内壁与第一下降段340的外壁之间形成通道351，盖体350的敞口端面设有凹陷352，凹陷352通过通道351与进口310连通。
62.结合图4和图5所示，出液管300穿过内胆200的第一开口220进入储液腔210的部分形成第一下降段340，进口310为开设在第一下降段340的上端口，即出液管300自上而下依次为进口310、第一下降段340、冷却段330和出口320，盖体350盖设在第一下降段340外侧，盖体350的内表面和第一下降段340之间留有一定间隙，间隙形成通道351，盖体350的敞口
朝下，且敞口的端面设有向上延伸的凹陷352，使盖体350盖设于第一下降段340时，盖体350的敞口端面无法完全贴合内胆200底面，留有凹陷352供液体流动，通道351和凹陷352保证出液管300管内空间和储液腔210中的空间连通。
63.液体倒入储液腔210中，先与内胆200的底部接触，随着倒入液体体积的增加，储液腔210中液面上升，在上升过程中，液体会通过盖体350的凹陷352进入通道351中，通道351内液体液面和储液腔210中液体液面平齐，当液面没过盖体350上端面时，通道351内充满液体，受液体的重力作用，液体自然通过通道351流入出液管300，随着液体不断流出储液腔210，液面随之下降至低于盖体350的上端面时，储液腔210中的液体液面受大气压的作用继续下压，由于储液腔210中液面始终高于出液管300出口320处液面，且通道351内没有空气流入，导致两处液面承受不同的大气压力，液体会由压力大的一边流向压力小的一边，直到两边的大气压力相等，因此储液腔210中的液体不断经通道351流入出液管300中，此时通道351内的液面高度高于储液腔210中液面高度，直至储液腔210中液体排空。
64.由于液体在储液腔210时也能够通过内胆200的底部向冷却介质111传导热量，因此通过调整第一下降段340的高度，可以延长液体流过通道351的时间，从而有效延长液体在储液腔210中的储存时长，达到延长液体冷却时间的目的，提高液体冷却效果。
65.本实施例中，内胆200底部设置有第一开口220，第一开口220和出液管300的第一下降段340固定连接，内胆200底部形成有凹槽230，第一开口220设置于凹槽230的底部。盖体350盖设在第一下降段340外侧，盖体350的敞口朝下，盖体350的下端面在安装状态下和凹槽230表面相贴合。
66.可以理解的是，盖体350上的凹陷352也可以设置在内胆200底部，与盖体350的敞口对应的底部平面上，保证通道351和储液腔210的空间连通即可。
67.根据本实用新型提供的一个实施例，出液管300还包括第二下降段360，第二下降段360至少部分位于冷却腔110外，且第二下降段360设置于外壳100的底部，第二下降段360连通冷却段330，且第二下降段360端部形成出口320。
68.结合图4和图5所示，出液管300穿过外壳100的第二开口240伸出冷却腔110的部分形成第二下降段360，出口320为开设在第二下降段360的下端口，即出液管300自上而下依次为进口310、第一下降段340、冷却段330、第二下降段360和出口320，保证出液管300的进口310始终高于出口320，进入出液管300内的液体向外排净，出液管300内不会积存液体。
69.可以理解的是，第二下降段360还可以由外壳100的侧面伸出，满足出液管300的进口310高于出口320，可排净出液管300内液体即可。
70.根据本实用新型提供的一个实施例，冷却段330至少部分为螺旋盘管334，螺旋盘管334绕预设轴线螺旋形成。本实施例中，结合图1和图4所示，冷却段330包括沿上下方向延伸的预设轴线绕设的螺旋盘管334，冷却段330为螺旋环绕式，增大冷却段330的长度，加长液体的流动路径，使液体与冷却介质111的热交换时间更长，保证液体冷却装置500的冷却效果。冷却段330自上而下延伸，可以理解的是，冷却段330自上而下沿顺时针或逆时针绕设而成，冷却段330的旋转方向为接近水平方向，相比于垂直绕行的方式更不会在冷却段330中产生液体积存，有效保证液体冷却装置500的排液效果，能够避免残留的液体会滋生细菌或混有其他杂质的问题，保证液体冷却装置500在每次使用过程中管路的清洁，提高用户体验。
71.在其他实施例中，冷却段330的部分为螺旋盘管334，如冷却段330与进口310连接有直管段，再连接螺旋盘管334，螺旋盘管334与出口320间连接有直管段。其中，直管段和螺旋盘管334的方向是可以根据实际进口和出口的位置要求或冷却腔110内部件的位置要求设置，如出口连接沿竖直方向设置直管段，后连接水平设置的螺旋盘管334，再连接有竖直方向设置的直管段至出口。
72.可以理解的是，冷却段330还可以是弯折形式的，如“s”形管路，冷却段330在冷却腔110中增加自身长度，加长液体的流动路径，使热交换的时间更长即可。
73.根据本实用新型提供的一个实施例，预设轴线沿纵向延伸，螺旋盘管334的螺旋半径自上而下逐渐增大。
74.结合图1、图4、图5和图6所示，冷却段330包括沿纵向的预设轴线绕设的螺旋盘管334，冷却段330为螺旋环绕式，螺旋盘管334从上向下延伸，螺旋盘管334的管路每螺旋一周，下一层螺旋半径增大，即螺旋盘管334以近似锥形环绕朝上的形式设置在冷却腔110中，可以理解的是，借助逐层增大螺旋半径所形成的螺旋盘管334，在水平面上的投影面积是多层螺旋盘管334水平投影面积的集合，远大于采用相同螺旋半径形成的螺旋盘管334在水平面上的投影面积，液体从进口310流入冷却段330，此时冷却腔110内处于进口310附近的冷却介质111受热升温，而处于出口320附近的冷却介质111温度较低，在冷却腔110中冷却介质111冷热不均匀形成对流，对流过程中，螺旋盘管334在水平面上的投影面积越大则螺旋盘管334和对流中的冷却介质111接触越多，加快螺旋盘管334表面冷却介质111流动，提高液体冷却装置500冷却效果。
75.可以理解的是，逐层增大螺旋半径所形成的螺旋盘管334，在竖直方向上是错位的，即将每层的螺旋盘管334投影至竖直平面时，相邻层之间的螺旋盘管334投影面具有重叠部分，也就是说，逐层增大螺旋半径所形成的螺旋盘管334，在高度方向上，小于采用相同螺旋半径形成的螺旋盘管334，借此减小了放置螺旋盘管334的冷却腔110所需高度，进而减小液体冷却装置500体积，更加便于携带。
76.根据本实用新型提供的一个实施例，冷却段330包括第三下降段331、第四下降段332和上升段333，进口310位于第三下降段331的上端；出口320位于第四下降段332的下端；上升段333的一端连接于第三下降段331的底部，上升段333的另一端连接于第四下降段332的顶部。
77.结合图3所示，进口310设置在第三下降段331上端，第三下降段331下端延伸至冷却段330下部且低于上升段333，连接上升段333的一端，上升段333从和第三下降段331连接处呈螺旋式盘绕上升，上升段333另一端连接第四下降段332上端，第四下降段332下端延伸至冷却段330底部，第四下降段332的下端即为出口320，保证进口310高于出口320设置。液体从进口310流入第三下降段331，并顺着上升段333向上爬升，即第三下降段331中的液体沿冷却段330流动需要克服上升段333中液体的重力，借此放缓了液体在冷却管中的流动速度，延长了冷却介质111吸热时间，提高了液体冷却装置500的冷却效果；先进入上升段333的液体相较于第三下降段331中的液体温度更低，在上升段333中的低温液体受重力影响和第三下降段331中的高温液体相交，在整个冷却段330内的液体自身形成对流，加快了液体的热交换效率，提高了液体冷却装置500的冷却效果。
78.可以理解的是，第三下降段331的上端可以连接第一下降段340，借由第一下降段
340和盖体350的设置，延长液体在储液腔210中的储存时间，加长了储液腔210中的液体的冷却时长，再通过设置第三下降段331、第四下降段332和上升段333放缓了液体在冷却管中的流动速度，延长了冷却介质111吸热时间，同时在整个冷却段330内的液体自身形成对流，加快了液体的热交换效率，提高了液体冷却装置500的冷却效果。
79.根据本实用新型提供的一个实施例，第三下降段331、上升段333和第四下降段332中的至少一个包括螺旋盘管334。
80.结合图3、图4和图5所示，螺旋盘管334设置在上升段333，液体从进口310进入第三下降段331下降至上升段333底部，后沿螺旋盘管334上升至上升段333顶部，再沿第四下降段332下降至出口320排出。
81.可以理解的是，螺旋盘管334还可以设置在第三下降段331，液体从进口310进入第三下降段331后以沿螺旋盘管334下降至上升段333底部，再沿上升段333上升；螺旋盘管334还可以设置在第四下降段332，液体从进口310进入第三下降段331下降至上升段333底部，再沿上升段333上升至第四下降段332顶部，沿螺旋盘管334下降至出口320排出；第三下降段331、上升段333和第四下降段332中可以包括多个螺旋盘管334，以延长冷却段330在冷却腔110中自身长度，加长液体的流动路径，使热交换的时间更长。
82.根据本实用新型提供的一个实施例，出口320位于外壳100的底部，外壳100在对应出口320的位置上设置防滑部120，适于液体冷却装置500放置于杯体400的杯口上。
83.结合图4所示，液体冷却装置500放置在杯体400上方的杯口处，在外壳100的底部对应和杯体400杯口接触的位置设置有防滑部120，防滑部120呈颗粒状突起，适于适应不同杯壁厚度、开口形状的接水杯，图示的出口320突出于外壳100底部一定距离。
84.可以理解的是，出口320还可以嵌设在外壳100中，即不突出于外壳100表面，便于携带。
85.根据本实用新型提供的一个实施例，冷却介质111的体积为冷却腔110的体积的90％～95％。也就是说，在外壳100和内胆200围设出封闭的冷却腔110中，包含有90％～95％的冷却介质111和填满剩余空间的空气。
86.液体的热量通过内胆200的侧壁和冷却段330传导至冷却介质111中，冷却介质111受热体积增大，增大的体积使外壳100和内胆200形成的冷却腔110变形，当变形量超出外壳100和内胆200所用材料的弹性变形极限，或，使密封件与外壳100或内胆200连接处产生间隙，通过在冷却腔110中设置空间余量，解决了冷却介质111受热膨胀胀坏液体冷却装置500的问题。
87.本实用新型实施例还提供一种冷却杯，包括上述实施例的液体冷却装置500和杯体400，杯体400位于液体冷却装置500的下方，且杯体400的杯口与外壳100可拆卸连接，出液管300的出口320朝向杯体400内部。
88.本实施例中，用户将液体冷却装置500可拆卸连接在杯体400上，向液体冷却装置500中倾倒高温的液体，冷却后的液体通过出口320流入杯体400，用户拆下液体冷却装置500后可直接饮用杯体400中的液体。杯体400与液体冷却装置500可拆卸连接，方便携带。
89.需要说明的是，可拆卸连接的形式可以是卡接、磁吸连接、螺纹连接中的一种或几种。
90.可拆卸连接处还可以设置有密封件，如密封圈，此时用户可以先向杯体400中倾倒
待冷却液体，再将液体冷却装置500安装在杯体400上，可以理解的是，由于密封件的作用，用户可以将冷却杯拿起并将杯体400中存储的液体倾倒出来，通过液体冷却装置500的冷却作用，用户可以直接饮用冷却后的液体。
91.最后应说明的是，以上实施方式仅用于说明本实用新型，而非对本实用新型的限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。