雙層動態熱對流玻璃水瓶的製作方法

2023-09-23 14:19:40 1

專利名稱：雙層動態熱對流玻璃水瓶的製作方法
技術領域：
實用新型涉及一種工藝玻璃水瓶，尤其涉及一種採用熱力驅動的玻璃水瓶。
背景技術：
現有的裝飾玻璃水瓶由玻璃瓶和玻璃瓶下部的膠塞圍成密封空腔，在瓶體內腔充滿無菌液體，瓶體內腔的裝飾物浸泡在無菌液體中。所述膠塞雖然也能起到很好的密封作用，但如果想要讓瓶體內的裝飾亮片產生對流，增加美感和動感，則必須在底部膠塞安裝一個由電機驅動的撥水機構。這種撥水機構需要外接電源，產生噪音，而且容易損壞。流體力學的原理啟示我們，如果讓瓶體底部的溫度高於上部的溫度，則瓶體內腔的液體必將產生對流翻轉，而且這種熱力驅動的對流比機械強迫對流具有成本低、美觀、耐用等多方面的優越性，但現有的水瓶膠塞妨礙了這一構思的實現；要使玻璃水瓶的底部能被加熱，則必須把原來的底部膠塞換成耐熱且傳熱快的剛性材料，同時還必須保證玻璃水瓶加熱後不致於因溫度升高而造成爆裂。。

發明內容
本實用新型要解決的技術問題是提供一種熱對流的裝飾性玻璃水瓶。
本實用新型採用如下的技術方案設計一種雙層動態熱對流玻璃水瓶，它包括在底部開口的瓶體及其氣密的底部封蓋，瓶體內腔有無菌液體A和浸泡在液體A中的裝飾亮片B，瓶體內腔中心位置還設有一內瓶，該內瓶被固定在所述底部封蓋上，所述內瓶內腔充滿無菌液體A1和浸泡在液體A1中的裝飾物B1，內瓶的內腔與所述內瓶和瓶體圍成的夾層空腔互不相通，各自構成獨立的無菌液體的對流體系。所述液體A和A1的顏色不同或相同，比重不同或相同；所述裝飾物B和B1的形狀不同或相同，顏色不同或相同，如果所述液體A和A1以及裝飾物B和B1分別採用不同的顏色和比重，則裝飾效果更佳。
所述底部封蓋採用傳熱快的剛性材料。所述瓶體置於向上開口的加熱座之上，加熱座內懸置一熱源，該熱源靠近瓶體的底部封蓋但兩者不相接觸，加熱座的側壁設有排氣孔。
熱源通過輻射和對流的方式加熱所述底部封蓋，內瓶內腔的無菌液體A1以及內瓶外夾層空腔的無菌液體A都處於下熱上冷的不穩定狀態，所述兩空腔內的對流被激發，兩空腔內的流體分別帶動浸泡其中的裝飾物各自獨立上下循環流動。加熱座側壁上設有排氣孔，防止熱量不斷積聚在加熱座內造成溫度過高。
由於瓶體底部封蓋為傳熱快的剛性件，而且熱源與底部封蓋之間不接觸，因此完全排除了快速的傳導加熱方式，熱源只能通過輻射和對流緩慢加熱瓶體底部，從而製造一個作用在內瓶內腔和內瓶外夾層液體的合適的熱驅動力，使瓶內的液體和裝飾物分層動態的上下運動，從而取得意想不到的裝飾效果。


圖1為本實用新型雙層動態熱對流玻璃水瓶的垂直剖面圖；圖2為瓶體2、熱源、懸架4的分解狀態示意圖；圖3為所述瓶體2與底部封蓋21結合的垂直剖面圖；圖4為加熱座1的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
如圖1所示，本實用新型的雙層動態熱對流玻璃水瓶包括在底部開口的瓶體2及其氣密的底部封蓋21，在該瓶體2內腔的中心位置置一內瓶7，該內瓶7的底部固定在底部封蓋21上。瓶體2與內瓶7之間的夾層空腔內充滿無菌液體A和浸泡在液體A中的裝飾亮片B，所述內瓶7內腔充滿無菌液體A1和浸泡在液體A1中的裝飾物B1，內瓶7的內腔與所述內瓶7和瓶體2圍成的夾層空腔互不相通，各自構成獨立的無菌液體的對流體系。由於要對瓶體的底部加熱，因此，底部封蓋21排除使用傳統的膠塞而採用傳熱快的剛性材料，如玻璃。玻璃的底部封蓋21受熱後不會變形，且能把瓶體底部外表面的熱量迅速傳遞到封裝在內瓶7和內瓶7與瓶體2之間夾層內腔的液體。所述液體A和A1的顏色可以不同或相同，比重也可以不同或相同；所述裝飾物B和B1的形狀可不同或相同，顏色也可不同或相同，為了達到更好的裝飾效果，採用如下的方案是最佳的液體A與A1顏色不同、比重不同，液體A中的裝飾物B採用金蔥粉或金蔥片，而液體A1為液態蠟，裡面的裝飾物B1與B具有不同的顏色和形狀。
如圖1所示，所述瓶體2置於向上開口的加熱座1之上，加熱座1內懸置一熱源，該熱源靠近瓶體2的底部封蓋21但兩者不相接觸，加熱座1頂部的側壁周邊上設有若干排氣孔12(圖4)。熱源只能通過輻射和對流的方式緩慢加熱底部封蓋21，瓶體2和內瓶7內的無菌液體都處於下熱上冷的不穩定狀態，對流被激發，懸浮其內的裝飾片隨無菌液體上下循環流動。如圖2，由於液體A和A1的比重不同，其對流速度也不同，這樣，在內瓶7內腔與內瓶7和瓶體2圍成的夾層空腔內便形成兩個不同顏色、不同層次的獨立對流體系，具有非常美妙的裝飾效果。
所述熱源和底部封蓋21升溫至適當溫度時其熱量的吸收與散失達到平衡。選擇合適的熱源且熱源置於加熱座1的適當位置，讓熱源的熱平衡溫度為250℃至320℃，最佳溫度為300℃；所述底部封蓋21的熱平衡溫度為50℃-60℃，其最佳溫度為55℃，這樣瓶體2和內瓶7就不會因溫度太高而爆裂。加熱座1頂部的排氣孔12可防止熱量不斷積聚在加熱座1內部，使之達到適當的熱平衡溫度。
所述熱源可採用絕緣置於加熱座1內懸架4上具有適當功率的電爐絲，電爐絲的導線從加熱座1的側壁引出。所述熱源還可採用燭光，即在加熱座1內安裝一懸架4，其上的夾持一耐溫玻璃片5，蠟燭3放置在懸架4底部。如圖2，所述懸架4為三腳支架，其支腳42底部張開，向上逐漸收攏，一水平託環41固定在支腳42的頂部。該託環41具有一定高度，耐溫玻璃片5被固定於託環41底部的三個夾架43夾持在懸架4的上部中央位置，所述瓶體2的底部封蓋21則水平放置在所述水平託環41的頂緣上，其底部比耐溫玻璃片5高出0.5至1.5釐米，最好為1.0釐米。夾架43與耐溫玻璃片5的接觸面之間襯有矽膠隔熱墊6，防止玻璃片5上的熱量傳導至懸架4上。蠟燭3直接加熱耐溫玻璃片5，耐溫玻璃片5通過輻射和對流的方式加熱所述瓶體2和內瓶7的共用底部封蓋21，而且燭光可以透過玻璃片5和玻璃底部封蓋21照射到瓶體2和內瓶7內部，使其內不斷翻滾流動的裝飾亮片發生反射，產生更好的裝飾效果和氣氛。
如圖2和圖3所示，所述底部封蓋21呈向上開口的圓筒形容器，其側壁內徑從上至下逐漸變小，所述瓶體2的底部向下垂伸一與底部封蓋21內壁緊密配合的上大下小的頸部22，該頸部22上開有環壁凹槽221，密封圈222置於該凹槽221中並有部分露在槽外。密封裝配時，將所述頸部22向下插入底部封蓋21內，露出槽外的密封圈222受底部封蓋21內側壁擠壓，愈往下插其擠壓力愈大，從而形成氣密封屏障，然後在所述頸部22的外壁與底部封蓋21內壁間的空隙用粘合膠填充使瓶體2的頸部22與底部封蓋21牢固地粘合成一體。
如圖1，所述內瓶7的底壁用粘合膠固定在底部封蓋21中央。瓶體2和內瓶7頂部都設有封口23和71。玻璃水瓶裝配時，首先將內瓶7固定於底部封蓋21中部並從封口71灌裝無菌液體A1和裝飾物B1，然後用膠瓶塞粘合密封封口71，為了美觀，在所述封口71外套上裝飾頂蓋72並灌太陽膠固定密封；再將瓶體2底部密封固定於底部封蓋21上，從其頂部的封口23灌裝無菌液體A和裝飾物B，最後用膠瓶塞粘合密封該封口23即可。
如圖3所示，為改善瓶體底部的熱力學特性，所述的底部封蓋2的底部壁略向上拱。
權利要求1.一種雙層動態熱對流玻璃水瓶，包括在底部開口的瓶體(2)及其氣密的底部封蓋(21)，瓶體(2)內腔有無菌液體A和浸泡在液體A中的裝飾亮片B，其特徵在於還包括位於瓶體(2)內腔中心位置的內瓶(7)，該內瓶(7)與瓶體(2)固定在所述底部封蓋(21)上，所述內瓶(7)內腔充滿無菌液體A1和浸泡在液體A1中的裝飾物B1，內瓶(7)的內腔與所述內瓶(7)和瓶體(2)圍成的夾層空腔互不相通，各自構成獨立的無菌液體的對流體系；所述液體A和A1的顏色不同或相同，比重不同或相同；所述裝飾物B和B1的形狀不同或相同，顏色不同或相同；所述底部封蓋(21)採用傳熱快的剛性材料；所述瓶體(2)置於向上開口的加熱座(1)之上，加熱座(1)內懸置一熱源，該熱源靠近瓶體(2)的底部封蓋(21)但兩者不相接觸，加熱座(1)的側壁設有排氣孔(12)；熱源通過輻射和對流的方式加熱所述底部封蓋(21)，內瓶(7)內腔的無菌液體A1以及內瓶(7)外夾層空腔的無菌液體A都處於下熱上冷的不穩定狀態，所述兩空腔內的對流被激發，兩空腔內的流體分別帶動浸泡其中的裝飾物各自獨立上下循環流動。
2.根據權利要求1所述的雙層動態熱對流玻璃水瓶，其特徵在於所述熱源為絕緣置於加熱座(1)內懸架(4)上具有適當功率的電爐絲，電爐絲的導線從加熱座(1)的側壁引出。
3.根據權利要求1所述的雙層動態熱對流玻璃水瓶，其特徵在於所述熱源為加熱座(1)內安裝在懸架(4)上的耐溫玻璃片(5)以及放置在懸架(4)底部的蠟燭(3)，耐溫玻璃片(5)被夾持在懸架(4)的頂部中央位置，懸架(4)與耐溫玻璃片(5)的接觸面之間襯有隔熱墊(6)，蠟燭(3)直接加熱耐溫玻璃片(5)，耐溫玻璃片(5)通過輻射和對流的方式加熱所述瓶體(2)和內瓶(7)共用的底部封蓋(21)。
4.根據權利要求2或3所述的雙層動態熱對流玻璃水瓶，其特徵在於所述懸架(4)頂部設有一水平託環(41)，該託環(41)的頂部比熱源高0.5至1.0釐米，所述瓶體(2)的底部封蓋(21)水平放置在所述水平託環(41)上。
5.根據權利要求1、2或3所述的雙層動態熱對流玻璃水瓶，其特徵在於所述底部封蓋(21)呈向上開口的圓筒形容器，其側壁內徑從上至下逐漸變小，所述瓶體(2)的底部向下垂伸一與底部封蓋(21)內壁緊密配合的上大下小的頸部(22)，該頸部(22)上開有環壁凹槽(221)，密封圈(222)置於該凹槽(221)中並有部分露在槽外；所述頸部(22)向下插入底部封蓋(21)內，露出槽外的密封圈(222)受底部封蓋(21)內側壁擠壓形成氣密封屏障，所述頸部(22)的外壁與底部封蓋(21)內壁間的空隙用粘合膠填充。
6.根據權利要求1、2或3所述的雙層動態熱對流玻璃水瓶，其特徵在於所述內瓶(7)底壁與底部封蓋(21)之間用粘合膠固定。
7.根據權利要求2或3所述的雙層動態熱對流玻璃水瓶，其特徵在於所述懸架(4)為三腳支架，其支腳(42)底部張開，向上逐漸收攏，託環(41)固定在支腳(42)的頂部。
8.根據權利要求1、2或3所述的雙層動態熱對流玻璃水瓶，其特徵在於所述底部封蓋(21)的底壁略向上拱。
9.根據權利要求1、2或3所述的雙層動態熱對流玻璃水瓶，其特徵在於所述瓶體(2)和內瓶(7)頂部設有封口(23)和(71)，該封口(23)和(71)與膠瓶塞粘合密封。
10.根據權利要求1、2或3所述的雙層動態熱對流玻璃水瓶，其特徵在於所述熱源的熱平衡溫度為250℃至320℃，其最佳溫度為300℃，所述底部封蓋(21)的熱平衡溫度為50℃-60℃，其最佳溫度為55℃。
專利摘要一種雙層動態熱對流玻璃水瓶，包括瓶體(2)及底部封蓋(21)，所述瓶體(2)內腔置有一內瓶(7)，內瓶(7)內腔與內瓶(7)和瓶體(2)圍成的夾層空腔互不相通，兩個空腔內充滿顏色、比重或形狀不相同的無菌液體和裝飾物，各自構成獨立的對流體系。所述瓶體(2)置於向上開口的加熱座(1)上，加熱座(1)內懸置一靠近底部封蓋(21)但又不相接觸的熱源。熱源通過輻射和對流方式緩慢加熱所述底部封蓋(21)，內瓶(7)內腔及其外的夾層空腔的無菌液體都處在下熱上冷的不穩定狀態，兩空腔的對流被激發。本實用新型的玻璃水瓶內的液體和裝飾物分層動態的上下運動，具有意想不到的裝飾效果。
文檔編號G09F19/00GK2593304SQ0225020
公開日2003年12月17日 申請日期2002年12月8日 優先權日2002年12月8日
發明者卓文正 申請人:卓文正, 任宗勇