本實(shí)用新型涉及一種日常使用的保溫杯,尤其是涉及一種復(fù)合相變速降溫恒溫杯。
背景技術(shù):
保溫杯一般是由陶瓷或不銹鋼加上真空絕熱層做成的盛水的容器,通常由杯體及杯蓋兩部分組成。為方便攜帶,杯蓋與杯蓋采用特殊結(jié)構(gòu)及密封件密封嚴(yán)實(shí)。真空絕熱層通過反射及真空絕熱作用,能使裝在內(nèi)部的水及飲品等液體延緩散熱,以達(dá)到較長(zhǎng)時(shí)間保溫的目的。但市面上的形形色色的保溫杯存在這樣的問題:如果初始裝入的飲品溫度較高,比如把開水裝入保溫杯保溫,前1-3小時(shí)還是太燙,無(wú)法直接飲用;如果初始裝入40-50℃的溫水,雖然一開始可以直接飲用,但2-3小時(shí)后溫度降低到非舒適溫度。總之,市面上現(xiàn)有的各種保溫杯總存在著諸多不便之處。
除了真空保溫方式,新興的相變保溫效果顯著,相變保溫利用相變材料的相變潛熱達(dá)到保溫效果,與真空保溫相比,其具有更長(zhǎng)的保溫時(shí)間。目前所用的相變材料多為石蠟(熔點(diǎn)在50-60℃),石蠟具有熔點(diǎn)可調(diào)、相變潛熱大、價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)。但石蠟熱導(dǎo)率低,用于相變保溫時(shí)熱傳遞較慢,因而也存在難以將熱飲迅速降至適飲溫度的問題。
無(wú)論是真空保溫方式還是相變潛熱保溫方式,均不能解決長(zhǎng)時(shí)間保溫的問題。更無(wú)法解決由使用者自行確定保溫溫度的目的。雖然市面上有車載加熱水杯,USB接口加熱水杯等類型的產(chǎn)品,但均采用電流流過導(dǎo)體的“焦耳效應(yīng)”產(chǎn)生的熱量進(jìn)行加熱,效率十分低下,并且需要外接電源才能工作,無(wú)法實(shí)現(xiàn)便攜方式下的自動(dòng)加熱。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足,提出了一種固、液復(fù)合相變速降溫微波加熱恒溫杯,采用固態(tài)半導(dǎo)體元件GaN(氮化鎵)功率放大管對(duì)微波信號(hào)源進(jìn)行放大,采用分布式多窗口桿狀天線系統(tǒng)進(jìn)行微波加熱,能根據(jù)設(shè)定的溫度長(zhǎng)時(shí)間保溫。
采用無(wú)機(jī)水合鹽復(fù)合相變液體與低熔點(diǎn)相變合金結(jié)合使用用于快速降溫,能快速將高溫液態(tài)飲品(如開水、牛奶、果汁、咖啡等)降溫到適于飲用的溫度。
本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案:
一種固、液復(fù)合相變速降溫微波加熱恒溫杯,包括杯蓋(101)、杯體(102)以及杯座(103),所述杯蓋(101)與杯體(102)密封連接,所述杯體(102)包括內(nèi)杯壁(220)、中杯壁(206)以及外杯壁(203),所述內(nèi)杯壁(220)的內(nèi)部空腔構(gòu)成飲品容積腔體,內(nèi)杯壁(220)與中杯壁(206)之間的密閉空腔填充無(wú)機(jī)水合鹽復(fù)合相變液(204)構(gòu)成相變液加熱腔體,所述相變液加熱腔體內(nèi)設(shè)有1個(gè)或多個(gè)分布式桿狀微波天線(205),所述分布式桿狀微波天線(205)頂部設(shè)有用于測(cè)量無(wú)機(jī)水合鹽復(fù)合相變液溫度的溫度傳感器(219),所述杯座(103)內(nèi)設(shè)有固態(tài)微波功率源(210)、供電部件(212)及控制系統(tǒng),所述分布式桿狀微波天線(205)與固態(tài)微波功率源(210)及控制系統(tǒng)電連接,所述溫度傳感器(219)輸出信號(hào)接入所述控制系統(tǒng)。
所述的固、液復(fù)合相變速降溫微波加熱恒溫杯,所述內(nèi)杯壁(220)底部與中杯壁(206)底部之間的密閉空腔設(shè)計(jì)為相變合金快速降溫夾層,所述相變合金快速降溫夾層內(nèi)置低熔點(diǎn)相變合金(218),所述中杯壁(206)底部與相變合金快速降溫夾層連通設(shè)有注入孔及封閉裝置(216)。
所述的固、液復(fù)合相變速降溫微波加熱恒溫杯,相變液加熱腔體內(nèi)的分布式桿狀微波發(fā)射天線(205)的桿身設(shè)有1個(gè)或多個(gè)微波輻射發(fā)射窗口(207);所述供電部件(212)設(shè)在杯座(103)內(nèi)固態(tài)微波功率源下方。
所述的固、液復(fù)合相變速降溫微波加熱恒溫杯,固態(tài)微波功率源(210)采用固態(tài)GaN微波源,所述杯座(103)內(nèi)固態(tài)GaN微波源上部設(shè)有1個(gè)或多個(gè)微波同軸電纜輸出接頭(209)與分布式桿狀天線(205)的RF同軸電纜連接器(208)相連;固態(tài)GaN微波源底部帶有金屬制屏蔽罩,所述金屬制屏蔽罩上帶有散熱翅片(211)用于微波功率源的散熱。
所述的固、液復(fù)合相變速降溫微波加熱恒溫杯,固態(tài)GaN微波功率源由信號(hào)源(301)、預(yù)放大器(302)、功率分配器(303)、1路或多路GaN功率放大管(304)及功率分配器平衡負(fù)載(305)組成,信號(hào)源(301)由PLL及VCO構(gòu)成的本地振蕩電路產(chǎn)生微波信號(hào),所述微波信號(hào)經(jīng)過預(yù)放大器(302)及功率分配器(303)分配為1路或多路微波信號(hào)送到GaN功率放大管(304)進(jìn)行功率放大,放大后的1路或多路大功率微波信號(hào)通過RF輸出模塊(306)與1個(gè)或多個(gè)分布式桿狀微波發(fā)射天線(205)相連,饋送大功率微波信號(hào)至相變液加熱腔。
所述的固、液復(fù)合相變速降溫微波加熱恒溫杯,包括無(wú)線充電部件(104),所述供電部件(212)及無(wú)線充電部件(104)共同構(gòu)成恒溫杯供電部分;供電部件(212)由充電接收線圈(214)、接收控制器模塊(311)、充放電控制器模塊(312)、鋰電池組模塊(215)組成;無(wú)線充電部件(104)由市電輸入模塊(318)、DC-DC-AC轉(zhuǎn)換模塊(317)、發(fā)射控制器模塊(316)、充電發(fā)射線圈(314)構(gòu)成。
本實(shí)用新型的有益效果:
1、本實(shí)用新型固、液復(fù)合相變速降溫恒溫杯,采用無(wú)機(jī)水合鹽復(fù)合相變?nèi)芤号c低熔點(diǎn)相變金屬組合使用的降溫方式,能快速將高溫(80-90℃)液態(tài)飲品(如開水、牛奶、果汁、咖啡等)降溫到適于飲用的溫度(50-60℃),使用方便。利用低熔點(diǎn)相變合金相變潛熱大,導(dǎo)熱能力強(qiáng),融化迅速的特點(diǎn)為熱飲品快速降溫,并利用其凝固過程中的放熱達(dá)到長(zhǎng)時(shí)間保溫的效果。相變金屬用于快速降溫及儲(chǔ)熱,相變?nèi)芤河糜谳o助降溫及儲(chǔ)熱。
2、本實(shí)用新型固、液復(fù)合相變速降溫恒溫杯,方便攜帶,使用方便,使用體驗(yàn)效果佳,克服了快速降溫全部采用相變金屬帶來(lái)的重量大、成本高的缺點(diǎn)。因?yàn)橄嘧兒辖鸬谋戎剌^大,因此,本實(shí)用新型只是恒溫杯底部設(shè)置部分相變合金,在恒溫杯體外部夾層腔里采用無(wú)機(jī)水合鹽復(fù)合相變液進(jìn)行輔助降溫儲(chǔ)熱,同時(shí)無(wú)機(jī)水合鹽復(fù)合相變液里的水分可作為微波加熱及傳熱的介質(zhì)。
3、本實(shí)用新型固、液復(fù)合相變速降溫微波加熱恒溫杯,使用無(wú)機(jī)水合鹽復(fù)合相變液體及低熔點(diǎn)相變合金用于快速降溫,并采用固態(tài)半導(dǎo)體元件GaN(氮化鎵)功率放大管對(duì)微波信號(hào)源進(jìn)行放大,利用分布式多窗口桿狀天線系統(tǒng)進(jìn)行微波加熱,不但能快速將高溫液態(tài)飲品降溫到適于飲用的溫度,并能根據(jù)設(shè)定的溫度長(zhǎng)時(shí)間保溫。恒溫杯內(nèi)腔外側(cè)相變液加熱腔里布設(shè)有帶多窗口的桿狀天線,并使用固態(tài)微波源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。當(dāng)溫度低于設(shè)置的溫度時(shí),自動(dòng)加熱無(wú)機(jī)水合鹽復(fù)合相變液,達(dá)到長(zhǎng)時(shí)間精確控溫的目的。
4、本實(shí)用新型固、液復(fù)合相變速降溫微波加熱恒溫杯,固態(tài)微波源采用GaN(氮化鎵)半導(dǎo)體功率放大管,工作電壓低,由內(nèi)置鋰電池供電,為方便使用及攜帶,采用無(wú)線充電方式給鋰電池充電。采用低電壓工作的GaN(氮化鎵)半導(dǎo)體微波功率器件來(lái)構(gòu)成微波功率模塊,以便采用鋰電池供電工作。采用微波加熱相變液的中的水分,充分利用微波對(duì)水的快速高效加熱作用,避免傳統(tǒng)的電加熱的低效和時(shí)間長(zhǎng)。采用無(wú)線充電方式充電,充電時(shí)無(wú)需電源連接線,使用更加方便。
采用1路或多路GaN(氮化鎵)半導(dǎo)體功率放大管構(gòu)成微波功率源,小功率微波信號(hào)經(jīng)GaN(氮化鎵)半導(dǎo)體功率放大管放大后,無(wú)需功率合成,分別采用1路或多路RF輸出,可簡(jiǎn)化微波功率源結(jié)構(gòu),無(wú)需高成本的微波功率合成器。
5、本實(shí)用新型固、液復(fù)合相變速降溫微波加熱恒溫杯,提出了采用多發(fā)射窗口的桿狀分布式天線,無(wú)需運(yùn)動(dòng)部件,便于精確控制發(fā)射功率進(jìn)而達(dá)到控制飲品溫度,達(dá)到高效精確長(zhǎng)時(shí)間的保溫效果。在具體的實(shí)施實(shí)例中,采用四路桿狀微波發(fā)射天線單元,每路天線單元的功率及頻率均可通過控制系統(tǒng)獨(dú)立調(diào)節(jié)。天線桿身開有一個(gè)或多個(gè)微波輻射窗口,可在相變液加熱腔中形成均勻微波場(chǎng)分布,進(jìn)而形成均勻的溫度場(chǎng)。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型固、液復(fù)合相變速降溫微波加熱恒溫杯結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型固、液復(fù)合相變速降溫微波加熱恒溫杯電路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為無(wú)線充電式固、液復(fù)合相變速降溫微波加熱恒溫杯外形結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施方式,對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
實(shí)施例1
參見圖1,本實(shí)施例固、液復(fù)合相變速降溫微波加熱恒溫杯,包括杯蓋101、杯體102、杯座103,所述杯蓋101與杯體102密封連接,所述杯體102包括內(nèi)杯壁220、中杯壁206以及外杯壁203,所述內(nèi)杯壁220的內(nèi)部空腔構(gòu)成飲品容積腔體,內(nèi)杯壁220與中杯壁206之間的密閉空腔填充無(wú)機(jī)水合鹽復(fù)合相變液204構(gòu)成相變液加熱腔體,所述相變液加熱腔體內(nèi)設(shè)有1個(gè)或多個(gè)分布式桿狀微波天線205,桿狀微波天線205頂部設(shè)有用于測(cè)量相變液溫度的溫度傳感器219,相變液加熱腔體下方的杯座103內(nèi)設(shè)有固態(tài)微波功率源210、供電部件212及控制系統(tǒng),所述桿狀微波天線205與固態(tài)微波功率源210及控制系統(tǒng)電連接,所述溫度傳感器219輸出信號(hào)接入所述控制系統(tǒng)。
實(shí)施例2
參見圖1,本實(shí)施例的固、液復(fù)合相變速降溫微波加熱恒溫杯,與實(shí)施例1不同的是,內(nèi)杯壁220底部與中杯壁206底部之間的密閉空腔設(shè)計(jì)為相變合金快速降溫夾層,所述相變合金快速降溫夾層內(nèi)置低熔點(diǎn)相變合金218,中杯壁206底部與相變合金快速降溫夾層連通設(shè)有注入孔及封閉裝置216。
所述相變液加熱腔體內(nèi)的分布式桿狀微波發(fā)射天線205的桿身設(shè)有1個(gè)或多個(gè)微波輻射發(fā)射窗口207;供電部件212設(shè)在杯座103內(nèi)固態(tài)微波功率源的下方。
實(shí)施例3
參見圖1、圖2、圖3,本實(shí)施例的相變速降溫微波加熱恒溫杯,與實(shí)施例1或?qū)嵤├?不同的是,所述固態(tài)微波功率源210采用固態(tài)GaN(氮化鎵)微波源,杯座103內(nèi)固態(tài)GaN微波源上部設(shè)有1個(gè)或多個(gè)微波同軸電纜輸出接頭209與分布式桿狀天線205的RF同軸電纜連接器208相連;固態(tài)GaN微波源底部帶有金屬制屏蔽罩,所述金屬制屏蔽罩上帶有散熱翅片211用于微波功率源的散熱,固態(tài)GaN微波源下方為供電部件212。
實(shí)施例4
參見圖1、圖2、圖3,本實(shí)施例的固、液復(fù)合相變速降溫微波加熱恒溫杯,與實(shí)施例1、實(shí)施例1或?qū)嵤├?不同的是,固態(tài)GaN微波功率源由信號(hào)源301、預(yù)放大器302、功率分配器303、1路或多路GaN功率放大管304及功率分配器平衡負(fù)載305組成,信號(hào)源301由PLL及VCO構(gòu)成的本地振蕩電路產(chǎn)生2450±50MHz的微波信號(hào),經(jīng)過預(yù)放大器302成為小功率微波信號(hào),小功率微波信號(hào)經(jīng)過功率分配器303,分配為1路或多路微波信號(hào)送到GaN功率放大管304進(jìn)行功率放大,經(jīng)過放大后的1路或多路大功率微波信號(hào)直接通過RF輸出模塊306,RF輸出模塊306為同軸電纜傳輸線,與1個(gè)或多個(gè)分布式桿狀微波發(fā)射天線205相連,饋送大功率微波信號(hào)至相變液加熱腔。
實(shí)施例5
參見圖1、圖2、圖3,本實(shí)施例的固、液復(fù)合相變速降溫微波加熱恒溫杯,與前述各實(shí)施例不同的是,包括無(wú)線充電部件104,所述供電部件212、無(wú)線充電部件104構(gòu)成恒溫杯的供電部分。供電部件212由充電接收線圈214、接收控制器模塊311、充放電控制器模塊312、鋰電池組模塊215等部分路成。無(wú)線充電部件104具體由市電輸入模塊318、DC-DC-AC轉(zhuǎn)換模塊317、發(fā)射控制器模塊316、充電發(fā)射線圈314等構(gòu)成。
實(shí)施例6
參見圖1、圖2、圖3,本實(shí)施例的固、液復(fù)合相變速降溫微波加熱恒溫杯,與前述各實(shí)施例不同的是,控制系統(tǒng)由控制電路、溫度顯示模塊、觸摸控制模塊、藍(lán)牙通訊模塊及溫度傳感器組成;當(dāng)觸摸控制模塊被觸摸激活后,通過轉(zhuǎn)動(dòng)杯座103帶動(dòng)內(nèi)部的數(shù)字電位器進(jìn)行溫度預(yù)設(shè);當(dāng)觸??刂颇K未被觸摸激活時(shí),通過藍(lán)牙通信模塊進(jìn)行溫度設(shè)置。
杯蓋101上有按壓式開啟式杯蓋107。杯體102上設(shè)有電容式觸摸觸發(fā)的按鈕106,按鈕106上設(shè)有恒溫杯logo。杯座103上設(shè)有用于的顯示溫度的OLED顯示屏105。
當(dāng)觸摸106按鈕時(shí),會(huì)激活控制系統(tǒng),控制OLED的內(nèi)容顯示??刂葡到y(tǒng)激活后,可以通過安裝有APP的手機(jī)或是平板電腦以藍(lán)牙通訊的方式設(shè)置恒溫杯保溫溫度,也可以通過轉(zhuǎn)動(dòng)杯座103的方式進(jìn)行手動(dòng)設(shè)置。轉(zhuǎn)動(dòng)杯座103時(shí),逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)是減小溫度,順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)是增大溫度。保溫溫度設(shè)置范圍為40-60℃,保溫溫度設(shè)置間隔為1℃。
當(dāng)106按鈕觸摸激活后,OLED顯示屏105將交替顯示預(yù)設(shè)溫度和當(dāng)前溫度以及當(dāng)前電量和低電壓提醒等信息。顯示3秒后,自動(dòng)熄滅以節(jié)省電池電量。
采用藍(lán)牙通訊的方式,使得智能手機(jī)可通過專用的APP程序設(shè)定保溫溫度及顯示當(dāng)前飲品溫度,電池電量及低電量告警等信息。
采用觸摸控制按鈕用來(lái)激活控制系統(tǒng)及杯身的顯示屏,既達(dá)到顯示相應(yīng)信息,也達(dá)到省電的目的,延長(zhǎng)鋰電池使用壽命。
采用轉(zhuǎn)動(dòng)杯座的手動(dòng)設(shè)置保溫溫度的方式,可以方便在旅行、外出的情況,不使用智能手機(jī)即可設(shè)定保溫溫度,進(jìn)一步提升了使用的便利性。
實(shí)施例7
參見圖1、圖2、圖3,本實(shí)施例的相變速降溫微波加熱恒溫杯,杯蓋101通過內(nèi)螺紋與杯體102上部外螺紋連接,上部接合部位有乳膠材質(zhì)密封圈保持密封。杯體102由內(nèi)杯壁220,中杯壁206及外杯壁203構(gòu)成三層結(jié)構(gòu)圓柱形。內(nèi)杯壁220的內(nèi)部空腔構(gòu)成恒溫杯的飲品腔體容積250ml、350ml、500 ml或750ml等。
內(nèi)杯壁220與中杯壁206構(gòu)成相變液加熱腔體。相變液加熱腔體內(nèi)充有無(wú)機(jī)水合鹽復(fù)合相變液204及1個(gè)或多個(gè)分布式桿狀微波天線205。桿狀微波天線205頂部設(shè)有溫度傳感器219用于測(cè)量相變液溫度,進(jìn)而間接測(cè)量飲品腔溫度給控制系統(tǒng)進(jìn)行加熱控制及顯示。桿狀微波天線205身部設(shè)有1或多個(gè)微波發(fā)射窗口,尾部設(shè)有與固態(tài)微波發(fā)生器210對(duì)接的RF同軸電纜連接器208。內(nèi)杯壁220底部與中杯壁206底部構(gòu)成相變合金快速降溫夾層,夾層內(nèi)置有低熔點(diǎn)相變合金218,并在夾層底面中心設(shè)有注入孔及封閉裝置216。
固態(tài)GaN(氮化鎵)微波功率源設(shè)在杯座103內(nèi),上部設(shè)有1個(gè)或多個(gè)微波同軸電纜輸出接頭209。209通過同軸電纜與分布式桿狀天線205的RF同軸電纜連接器208相連。控制電路及傳感電路、顯示電路及藍(lán)牙通信電路均設(shè)于杯座103內(nèi)部。固態(tài)微波功率源210底部帶有金屬制屏蔽罩,屏蔽罩上帶有散熱翅片211用于固態(tài)微波功率源210散熱。
GaN(氮化鎵)微波功率源由信號(hào)源301、預(yù)放大器302、功率分配器303、1路或多路GaN(氮化鎵)功率放大管304、及功率分配器平衡負(fù)載305組成。
信號(hào)源301由PLL(鎖相環(huán))及VCO(壓控振蕩器)構(gòu)成的本地振蕩電路產(chǎn)生2450±50MHz的微波信號(hào),經(jīng)過預(yù)放大器302成為小功率微波信號(hào)。小功率微波信號(hào)經(jīng)過功率分配器303,分配為1路或多路微波信號(hào)送到GaN(氮化鎵)功率放大管304進(jìn)行功率放大。經(jīng)過放大后的1路或多路大功率微波信號(hào)直接通過RF輸出模塊306,饋送至相變液加熱腔。RF輸出模塊306為同軸電纜傳輸線,與1個(gè)或多個(gè)分布式桿狀微波發(fā)射天線205相連。分布式桿狀微波發(fā)射天線通過桿身上設(shè)置的1個(gè)或多個(gè)發(fā)射窗口輻射微波,加熱相變液進(jìn)行保溫。達(dá)到預(yù)設(shè)的保溫溫度時(shí),自動(dòng)停止加熱。
本實(shí)用新型實(shí)施例中采用4個(gè)桿狀微波發(fā)射天線,RF輸出模塊306優(yōu)選為四路輸出,分別對(duì)應(yīng)RF輸出1、2、3、4。桿狀微波天線205置于內(nèi)杯壁220與中杯壁206構(gòu)成的相變液加熱腔體內(nèi)。桿狀發(fā)射天線205桿身上的發(fā)射窗口207優(yōu)選為4個(gè)。
實(shí)施例8
參見圖1、圖2、圖3,本實(shí)施例的固、液復(fù)合相變速降溫微波加熱恒溫杯,與實(shí)施例7不同的是,采用無(wú)線充電部件104,所述供電部件212、無(wú)線充電部件104構(gòu)成恒溫杯供電部分。供電部件212由充電接收線圈214、接收控制器模塊311、充放電控制器模塊312、鋰電池組模塊215等部分路成。無(wú)線充電部件104具體由市電輸入模塊318、DC-DC-AC轉(zhuǎn)換模塊317、發(fā)射控制器模塊316、充電發(fā)射線圈314等構(gòu)成。
供電部件212中的充電接收線圈310在接收控制器311的控制下,將接受充電發(fā)射線圈314發(fā)射的高頻電磁波,經(jīng)過充放電控制器312模塊給鋰電池組215充電。鋰電池組215通過供電變換電路分別給GaN(氮化鎵)微波功率源0-50V的工作電壓以及控制系統(tǒng)提供所需的直流工作電壓。無(wú)線充電的接收線圈214及帶無(wú)線充電控制電路的鋰電池215設(shè)于杯座103內(nèi),用于給恒溫杯的微波加熱及控制電路板供電。GaN微波功率源210置于供電部件212之上,供電部件212及GaN(氮化鎵)微波功率源210結(jié)構(gòu)詳見圖3。
將恒溫杯置于無(wú)線充電部件上時(shí),無(wú)線充電部件內(nèi)部的發(fā)射控制器將進(jìn)行異物檢測(cè)。檢測(cè)通過后,市電輸入模塊318經(jīng)過DC-DC-AC轉(zhuǎn)換模塊將市電電壓轉(zhuǎn)為適合無(wú)線發(fā)射的高頻電磁波,在發(fā)射控制器模塊316的控制下經(jīng)過充電發(fā)射線圈314發(fā)射到空氣中。
控制系統(tǒng)由控制電路、溫度顯示OLED屏、觸摸控制模塊、藍(lán)牙通訊模塊及溫度傳感器組成。當(dāng)觸摸控制模塊被觸摸激活后,溫度顯示OLED屏及杯座103的手動(dòng)設(shè)動(dòng)充置被激活。此時(shí)OLED顯示屏將交替顯示預(yù)設(shè)保溫溫度、當(dāng)前溫度及剩余電量等信息,可以通過轉(zhuǎn)動(dòng)杯座103帶動(dòng)內(nèi)部的數(shù)字電位器進(jìn)行溫度預(yù)設(shè)。順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)杯座為增加預(yù)設(shè)溫度,逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為減少預(yù)設(shè)溫度。溫度調(diào)節(jié)間隔為1℃。當(dāng)觸??刂颇K未被觸摸激活時(shí),可通過藍(lán)牙通信模塊與專用手機(jī)APP進(jìn)行通信,并進(jìn)行溫度設(shè)置。同時(shí)手機(jī)APP也通過藍(lán)牙通訊模塊獲得當(dāng)前飲品溫度、預(yù)設(shè)的保溫溫度、剩余電量等信息。
內(nèi)杯壁220、中杯壁206均采用食品級(jí)SU304不銹鋼,易于清潔,也有效防止無(wú)機(jī)水合鹽復(fù)合相變液及低溫相變合金的侵蝕。外杯壁203可采用經(jīng)表面處理的SU304不銹鋼或是鋁合金材料或是食品級(jí)聚丙烯等常見材料。外杯壁203可為空心或?qū)嵭慕Y(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型固、液復(fù)合相變速降溫微波加熱恒溫杯,控制系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)VCO的可變電容值來(lái)調(diào)節(jié)本地振蕩電路的工作頻率在2450±50MHz 范圍內(nèi),并控制供電部分向1至4路GaN(氮化鎵)功率管304提供0-50V工作電壓,并通過工作電壓的調(diào)節(jié)變化,控制GaN(氮化鎵)功率管304的輸出功率。
數(shù)字式溫度傳感器219設(shè)于桿狀微波天線205頂端。溫度傳感器測(cè)溫范圍為-55℃~+125℃精度為±0.5℃,并直接輸出數(shù)字信號(hào)給控制系統(tǒng)作為溫度控制及顯示飲品溫度使用。
本實(shí)用新型實(shí)施例中的無(wú)機(jī)水合鹽復(fù)合相變?nèi)芤?04優(yōu)選為三水醋酸鈉/甲酰胺復(fù)合相變材料的飽和溶液。無(wú)機(jī)水合鹽相變材料采用三水醋酸鈉,添加改性劑甲酰胺與三水醋酸鈉形成低共融體,以降低相變溫度;添加十二水磷酸氫二鈉作為成核劑以解決過冷問題,添加聚乙烯醇作為增稠劑解決相分離問題。
相變液溶質(zhì)的質(zhì)量配比優(yōu)選為三水醋酸納70%、甲酰胺26%、十二水磷酸氫二鈉2%、聚乙烯醇2%。此質(zhì)量配比的各組份經(jīng)共融形成的復(fù)合相變材料的熔點(diǎn)為40.88℃。
本實(shí)用新型實(shí)施例中內(nèi)置的低熔點(diǎn)相變合金218為鉍銦錫鉛鎘五元合金,質(zhì)量配比優(yōu)選為鉍(Bi)41.5%、銦(In)17.5%、錫(Sn)11%、鉛(Pb)22%、鎘(Cd)8%。此配比的五元相變合金熔點(diǎn)為40℃。
本實(shí)用新型固、液復(fù)合相變速降溫微波加熱恒溫杯,采用無(wú)機(jī)水合鹽復(fù)合相變材料與低熔點(diǎn)相變合金材料組合使用,充分利用相變合金材料高相變潛熱、導(dǎo)熱率高等特點(diǎn),達(dá)到快速降溫的目的。而搭配使用價(jià)格低廉的無(wú)機(jī)水合鹽復(fù)合相變材料的水溶液用于輔助降溫,相對(duì)于完全采用低熔點(diǎn)相變金屬用于降溫,降低了恒溫杯成本,同時(shí)也減輕了重量。采用無(wú)機(jī)水合鹽復(fù)合相溶液與相變金屬在降溫時(shí)吸收熱量,在飲品溫度降低時(shí)放出相變潛熱用于保溫,無(wú)機(jī)水合鹽復(fù)合相溶液同時(shí)作為保溫時(shí)的加熱介質(zhì)。當(dāng)放熱完成,飲品溫度進(jìn)一步降低時(shí),采用微波加熱方式保溫至設(shè)定的溫度。能快速將熱飲(最高可達(dá)100℃)迅速(約60秒)降溫至適合飲用的溫度(40℃-60℃與飲品種類相關(guān)),并通過微波加熱長(zhǎng)時(shí)間保持恒定溫度。
固態(tài)微波源采用GaN(氮化鎵)半導(dǎo)體功率放大管,工作電壓低(直流50V),可以采用內(nèi)置電池供電。相對(duì)于傳統(tǒng)磁控管微波發(fā)生器所需的4000伏高壓,可省于復(fù)雜昂貴的高壓產(chǎn)生裝置,成本更低、安全性更高。固態(tài)微波源采用GaN(氮化鎵)半導(dǎo)體功率放大管,比LDMOS(Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor,橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體)半導(dǎo)體功率放大管效率提高10%,功率密度提高3-4倍,可使天線體積極小,進(jìn)一步減小相變液加熱腔的體積,使得恒溫杯體積可與普通保溫杯相當(dāng)。當(dāng)溫度進(jìn)一步降低時(shí),無(wú)機(jī)水合鹽復(fù)合相變液及低熔點(diǎn)相變合金的顯熱及潛熱釋放完畢時(shí),采用微波熱效應(yīng)加熱無(wú)機(jī)水合鹽復(fù)合相變?nèi)芤豪锏乃?,避免了采用“焦耳效?yīng)”的傳統(tǒng)電加熱方式時(shí)間長(zhǎng),效率低的缺點(diǎn),達(dá)到長(zhǎng)時(shí)間保溫目的。