基於射流衝擊強化換熱技術的降溫水杯的製作方法

2023-05-14 01:14:26

本發明涉及快速散熱領域，尤其涉及一種基於射流衝擊強化換熱技術的降溫水杯。

背景技術：

口渴的人面對滾燙的開水時，需要一款乾淨衛生的能夠給熱水迅速降溫的裝置。特別是在炎熱的天氣下，這個需求越發迫切。

現有的相關技術大體分為三類：

一類以空氣作為冷卻介質，使用風扇使空氣吹向水杯外壁或者杯口的水面，這種技術面臨換熱係數較低，降溫時間較長的問題，同時還要面對大量空氣持續吹向水面帶來的衛生隱患。

第二類以涼水為冷卻介質，利用杯子夾層儲水，這種技術最大的問題是夾層儲水量有限，工作過程中夾層的冷水溫度也在升高，最終難以冷卻到較低溫度。

第三類同樣以涼水作為冷卻介質，採用循環水解決了升溫問題，但是沒有採用專門的強化換熱手段，存在換熱效率不夠高的問題。

此外，這三類技術中，大量採用了電動風扇或者水泵，增加了裝置的複雜程度，增加了故障概率，增加了漏電概率。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是針對背景技術中所涉及到的缺陷，提供一種基於射流衝擊強化換熱技術的降溫水杯。

本發明為解決上述技術問題採用以下技術方案：

基於射流衝擊強化換熱技術的降溫水杯，包含水杯本體、外殼和射流模塊；

所述射流模塊包含總管和若干豎管；

所述總管為環形管道，其上設有進液口；

所述水杯本體設置在所述總管的上方；

所述若干豎管均勻設置在所述總管上，將所述水杯本體圍繞在內，且每個豎管的一端和所述總管相連通、另一端設有至少一個用於向所述水杯本體噴射射流的射流噴口；

所述外殼將水杯本體和射流模塊包裹在內，所述水杯本體的上端和所述外殼的內壁固定相連，所述射流模塊和所述外殼的內壁固定相連；

所述外殼的底部設有供射流經過水杯本體後流出的排液口。

本發明採用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

1. 本發明可以但不限於利用家用自來水作為冷卻介質，冷卻介質來源廣泛易於獲得，適合家庭環境和工業環境使用。

2. 本發明利用冷卻介質的動力運行，無需其他能源，直接進行冷卻降溫，不擔心能源不足問題。

3. 本發明利用射流衝擊強化換熱技術來吸收熱量，換熱效率高，可以做到短時間內迅速降溫。

4. 本發明利用射流衝擊外壁，不改變水杯結構，水杯內外壁光滑無任何部件，易於清洗，乾淨衛生。

5. 本發明不限制冷卻溫度，可以用不同溫度的冷卻介質實現對杯中液體進行降溫和升溫。當杯中液體溫度高於冷卻介質的溫度時，表現為給水杯冷卻，使杯中液體降溫；當杯中液體溫度低於冷卻介質的溫度時，表現為給水杯加熱，使杯中液體升溫。

附圖說明

圖1為本發明的剖面圖；

圖2為本發明分解後的結構示意圖；

圖3為本發明的整體外觀圖。

圖中，1-水杯本體，2-外殼，3-射流噴口，4-豎管，5-總管，6-進液口，7-排液口。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的技術方案做進一步的詳細說明：

如圖1、圖2、圖3所示，本發明公開了一種基於射流衝擊強化換熱技術的降溫水杯，包含水杯本體、外殼和射流模塊；

所述射流模塊包含總管和若干豎管；

所述總管為環形管道，其上設有進液口；

所述水杯本體設置在所述總管的上方；

所述若干豎管均勻設置在所述總管上，將所述水杯本體圍繞在內，且每個豎管的一端和所述總管相連通、另一端設有至少一個用於向所述水杯本體噴射射流的射流噴口；

所述外殼將水杯本體和射流模塊包裹在內，所述水杯本體的上端和所述外殼的內壁固定相連，所述射流模塊和所述外殼的內壁固定相連；

所述外殼的底部設有供射流經過水杯本體後流出的排液口。

水杯本體位於整個裝置的中心，冷卻介質由進液口進入，充入射流管道、經噴口噴出形成一組射流，均勻地衝擊水杯本體的外壁，從而給水杯本體降溫。

射流管道由一根環形總管和多根豎管組成。每根豎管上均勻分布多個射流噴口。每個射流噴口均斜向上噴向水杯本體的外壁。所有的射流均勻地覆蓋水杯本體外壁的中部和上部，外壁下部和杯底不使用射流衝擊，只通過附著的冷卻介質自然流過，使水杯本體出現上冷下熱的溫度梯度，增加水杯本體內部的對流運動，從而增強內壁的換熱效果，縮短冷卻所需時間，同時避免出現底部的冷水集中，最終使杯內溫度更均勻。

水杯本體和射流管道外部有外殼包裹，防止冷卻介質飛濺，同時將冷卻介質集中起來經排液口排出。

本技術領域技術人員可以理解的是，除非另外定義，這裡使用的所有術語（包括技術術語和科學術語）具有與本發明所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術語應該被理解為具有與現有技術的上下文中的意義一致的意義，並且除非像這裡一樣定義，不會用理想化或過於正式的含義來解釋。

以上所述的具體實施方式，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施方式而已，並不用於限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。