專利名稱：放杯自動(dòng)注水式保溫瓶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種日常保溫容器，特別是一種自動(dòng)注水式保溫瓶。
如果有一種保溫瓶，只要在其出水嘴下面，放上杯、碗，就能自動(dòng)將水注入這杯、碗中，而拿起這杯、碗，出水嘴就立即停止注水，且毫無水滴濺在桌面，對(duì)于怕杯、燙而不敢拿杯的孩子，只要在保溫瓶底部按一下鍵鈕，也可以立即停水，這樣的保溫瓶，對(duì)人們喝茶吃水將帶來很大方便，尤其是對(duì)老人、小孩及傷殘病人，更為方便。此外還希望這種保溫瓶，不耗電能及其它能源、經(jīng)久耐用、其成本也不比一般汽壓式保溫瓶，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
本發(fā)明的目的，就是要提供這種保溫瓶、保溫桶給廣大人民。此外，這種保溫容器給工業(yè)上、軍事上自動(dòng)控制，也帶來便利。
現(xiàn)在市場上，尚未見到同類型的這種保溫瓶。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的在保溫瓶膽的底部，設(shè)計(jì)一閥門，直接連通膽內(nèi)最低處的出水嘴，它只需30克力、推動(dòng)1.5毫米的距離，就能可靠自如地控制出水，并能在幾秒鐘內(nèi)放出一杯水；在保溫瓶的出水嘴下面，設(shè)計(jì)一壓敏機(jī)構(gòu)，使各種杯、碗放于其上，都能敏感地平動(dòng)下沉幾毫米，利用這一位能變化所產(chǎn)生的能量，壓敏盤機(jī)構(gòu)可通過連桿，去打開閥門和進(jìn)氣蓋，這時(shí)，由于水的自重和大氣壓力得以平衡，就開閥出水，流入位于出水嘴下面的此杯、碗中，拿起杯、碗，在復(fù)原彈簧的作用下，一切機(jī)構(gòu)復(fù)原，于是閥關(guān)水停。
顯然，第一個(gè)技術(shù)關(guān)鍵是怎樣的閥門結(jié)構(gòu)，才能實(shí)現(xiàn)用前述如此小的力和能量，去可靠控制出水，并做到幾秒鐘內(nèi)要放出一杯水的量；此外，還要求其成本低、制造易、抗震動(dòng)和經(jīng)久耐用。
第二個(gè)技術(shù)關(guān)鍵是壓敏盤機(jī)構(gòu)需要做到在其不帶負(fù)載時(shí)，在此機(jī)構(gòu)的壓敏盤上加幾克重就能敏感地下沉幾毫米，這是因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用中，要對(duì)各種杯、碗都能起作用；此外，無論杯、碗放在壓敏盤的任何部位，壓敏盤都始終能平動(dòng)下沉，不會(huì)使杯、碗中的水溢出。
解決該二技術(shù)關(guān)鍵是本發(fā)明的核心。
以下結(jié)合附圖
、對(duì)發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方法作進(jìn)一步敘述。
圖一是本發(fā)明的放杯自動(dòng)注水式保溫瓶的縱剖示意圖。
圖二是本發(fā)明的壓敏盤機(jī)構(gòu)示意圖。
圖三是本發(fā)明的正置瓶膽和閥門的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖四是在倒置的普通瓶膽的瓶口中，裝上本發(fā)明的閥門和U型進(jìn)氣管的示意圖。
先看圖一，(1)是這種保溫瓶的外殼，其內(nèi)裝有這種保溫瓶膽(2)，它與普通保溫瓶膽相比，是其底部多了一個(gè)出水孔(3)，使膽內(nèi)腔和膽外相通，瓶膽口裝有瓶塞(4)，和一進(jìn)氣管(5)，此管口有一進(jìn)氣蓋(6)，平時(shí)，塞(4)和蓋(6)共同將瓶口堵住，但在打開進(jìn)氣蓋(6)時(shí)，可使進(jìn)氣管與大氣相通，從而使膽內(nèi)熱氣壓與大氣壓相等。膽底出水孔(3)處裝接一閥門(25)，由圖三可知，其裝接是用防漏橡塑套(26)套接的。
下面結(jié)合圖三來了解此閥門的結(jié)構(gòu)此閥的閥座(27)呈雙層圓罐狀，閥座外層的環(huán)柱形空腔(28)稱外腔，其圓柱面上端有一孔，經(jīng)濾渣網(wǎng)(30)，與膽底出水孔(3)相通，其右側(cè)為封閉的，閥座內(nèi)層的形如圓柱形空腔(29)，稱內(nèi)腔，其圓柱面下端，有一孔與出水嘴(32)相通，其右側(cè)雖也是封閉的，但開有一小孔，與閥芯(40)的軸動(dòng)配合，此二腔左側(cè)都是開口的，平時(shí)被塑膜門(36)蓋住，(33)為閥蓋，其形如凸底圓盤，用螺釘(34)固于閥座(27)上，同時(shí)，將圓形塑膜門的四周固定，此門與閥蓋形成一空腔(35)稱蓋腔，塑膜門上固貼一膜襯(37)，膜襯上有二小孔(38)、(39)，分別使蓋腔與外、內(nèi)腔相通，小孔(39)平時(shí)被固定于閥芯(40)的橡塑塊(42)蓋住，并有壓簧(43)幫助蓋牢這小孔，閥芯(40)由一根不銹鋼絲及固定于其上的閥芯推片(41)及橡塑塊(42)組成，其左端可在閥蓋的凹形孔槽中左右移動(dòng)，其右端穿過內(nèi)腔右側(cè)壁的小孔，此二端的軸孔配合都為動(dòng)配合，閥芯推片與膜襯橫向之間，有間隙0.5毫米，使得當(dāng)閥芯左移時(shí)，首先使橡塑塊(42)不蓋住小孔(39)，然后閥芯推片方可推動(dòng)膜襯，帶動(dòng)塑膜門，此外閥芯推片有許多孔、槽，使得從小孔(39)流向內(nèi)腔的水，不會(huì)被堵住。
現(xiàn)在，我們通過此閥門的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步來理解其如何實(shí)現(xiàn)第一個(gè)技術(shù)關(guān)鍵。
由于此閥門有1.對(duì)開關(guān)閥門、控制出水，有消除對(duì)瓶膽內(nèi)液壓和熱氣壓力做功的結(jié)構(gòu)。
因該閥有一平時(shí)密閉的蓋腔和連通進(jìn)水口的外腔，分別位于由塑膜門和膜襯所組成的門二側(cè)，而此門又有一小孔(38)能連通二腔，從而可使瓶膽中變化的液壓和熱氣壓力在門二側(cè)都產(chǎn)生壓力，對(duì)此門來說，其力相反、互相抵消，因而推動(dòng)此門，無須對(duì)膽內(nèi)液壓和熱氣壓力做功。
2.有利用膽內(nèi)液壓和熱氣壓力來幫助開關(guān)閥門、控制出水的結(jié)構(gòu)。
當(dāng)向左推開閥芯時(shí)，將使與其固連的橡塑塊(42)左移，由于此橡塑塊四周的液壓相互抵消，故很易使其不再蓋住小孔(39)，只要一有空隙，蓋腔(35)中的水就立即沖向內(nèi)腔(29)，再流向出水嘴，這是因?yàn)閮?nèi)腔中幾乎沒有液壓和熱氣壓力，加上小孔(39)比小孔(38)略大，于是蓋腔中的壓力迅速減小，因而連通瓶膽壓力的外腔中壓力大于蓋腔中壓力，此相差的力，幫助推開塑膜門(36)，更當(dāng)塑膜門一旦略被推開，使內(nèi)外腔有相通的縫隙，外腔中具有瓶膽壓力的水將更進(jìn)一步?jīng)_開塑膜門，流向沒有瓶膽壓力的內(nèi)腔，再流向出水嘴，實(shí)現(xiàn)了利用膽內(nèi)液壓和熱氣壓力來幫助打開閥門的理想。
當(dāng)停止推動(dòng)閥芯時(shí)，在壓簧(43)及復(fù)原彈簧(44)復(fù)原力的作用下，使閥芯右移，并帶動(dòng)其上的橡塑塊(42)蓋住小孔(39)，又因小孔(38)的進(jìn)水傳壓，使蓋腔中壓力上升，此上升力又從門(36)的右側(cè)向左推，幫助彈簧(43)、(44)蓋封住內(nèi)外腔，于是停止出水。從而實(shí)現(xiàn)利用膽內(nèi)液壓和熱氣壓力幫助關(guān)閉閥門的理想。
3.當(dāng)瓶膽內(nèi)的水快用完及變冷時(shí)，膽底的液壓和熱氣壓力將很小，但由于閥芯推片(40)通過對(duì)膜襯的推動(dòng)，仍能可靠地推動(dòng)塑膜門(36)，故在此時(shí)，該閥仍能控制出水。
4.此閥只有閥芯鋼絲二端與閥蓋、閥座的二軸孔有滑動(dòng)摩擦，由于此二軸孔都很光滑，又設(shè)計(jì)為動(dòng)配合關(guān)系。故摩擦阻力甚小，實(shí)測＜2克力。
根據(jù)上述的閥門結(jié)構(gòu)可知，只要恰當(dāng)設(shè)計(jì)內(nèi)、外腔的口徑，推動(dòng)塑膜門1毫米左右的距離，就可使外內(nèi)腔流通的水量達(dá)到幾秒鐘一杯。故推動(dòng)此閥芯的行程只需1.5毫米。
由上述閥的結(jié)構(gòu)可知，閥芯及塑膜門、門襯的質(zhì)量都只有幾克，又有壓簧(43)的抵制，故震蕩對(duì)其甚小，又由于瓶膽中因震蕩而變化的壓力，經(jīng)傳遞能分別作用于塑膜門二側(cè)，始終互相抵消，故水瓶的震蕩，對(duì)閥門的可靠性沒影響。
以下，我們?cè)侔凑請(qǐng)D一和圖二來了解壓敏盤機(jī)構(gòu)，并進(jìn)一步去理解此結(jié)構(gòu)是如何來實(shí)現(xiàn)第二個(gè)技術(shù)關(guān)鍵。
在圖一所示出水嘴(32)的正下方，有一壓敏盤(14)，只要恰當(dāng)設(shè)計(jì)其位置和直徑，就能使出水嘴流出的水注入放在此盤上任何位置的杯、碗中。圖二展示了壓敏盤機(jī)構(gòu)，壓敏盤(14)有三個(gè)腳，其左右腳(16)、(17)與防傾臂部件(18)的左右臂通過鉸鏈鉸接。與此左右臂固焊成一體的防傾軸(19)，與壓敏盤一樣，都在水平面上，而與圖示的Y坐標(biāo)軸平行，按裝在外殼(1)的二個(gè)軸孔(20)中，此二軸孔我們稱防傾軸支點(diǎn)(20)，此一機(jī)構(gòu)限制了壓敏盤不能繞垂直于防傾軸(19)的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，防轉(zhuǎn)臂部件(21)有一防轉(zhuǎn)軸(22)與其固焊或鉸接，此軸平行于防傾軸(19)，也按裝在外殼的二個(gè)軸孔(23)中，壓敏盤的中腳(15)與防轉(zhuǎn)臂部件(21)鉸接，由圖一和圖二都可知，壓敏盤以其腳與防傾臂部件(18)、防轉(zhuǎn)臂部件(21)、及外殼(1)互相鉸接，組成一個(gè)四連桿機(jī)構(gòu)，此四連桿機(jī)構(gòu)，在垂直于防傾軸(19)的平面上的投影，為一平行四邊形式樣的四連桿機(jī)構(gòu)，由于防傾臂和防轉(zhuǎn)臂一樣長，它們與外殼鉸接的鉸心連線、在此平面上的投影，為一垂直于水平面的垂線，因而它們與壓敏盤的腳鉸接的鉸心、其連線在此平面上的投影，也為一垂直于水平面的垂線，又因壓敏盤的盤面，設(shè)計(jì)為與其垂直，故綜合前述，壓敏盤的盤面，在運(yùn)動(dòng)中始保持水平。由于該壓敏盤機(jī)構(gòu)，只有在鉸鏈中有零點(diǎn)幾克的軸孔摩擦力，又有復(fù)原彈簧(44)來平衡其重力，所以，在其不帶負(fù)載時(shí)，只要在壓敏盤上稍加幾克的重量，就能平動(dòng)下沉。
再由圖一可見到，此壓敏盤的下沉將帶動(dòng)轉(zhuǎn)力桿(11)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，通過連接片(10)，推動(dòng)開閥進(jìn)氣桿(8)，再通過連桿(9)和(7)，打開閥門(25)和進(jìn)氣蓋(6)，由于水的自重和大氣壓力得以平衡，于是水就注入杯、碗之中。拿起杯、碗，在復(fù)原彈簧(44)的作用下，一切機(jī)構(gòu)復(fù)原，于是閥關(guān)水停。
由圖四可知，將圖一中的保溫瓶膽(2)用圖四中倒置的普通保溫瓶膽(2)代替，將此瓶口作為出水孔，并將原進(jìn)氣管換成U形進(jìn)氣管，其一端通過瓶口連通膽內(nèi)，另一端仍位于原進(jìn)氣蓋下，顯然，這時(shí)產(chǎn)生的作用和原理都與前一樣。
再見圖一，(13)是連結(jié)彈簧，在它的拉力作用下，可使得轉(zhuǎn)力桿(11)與防轉(zhuǎn)臂部件(2)結(jié)合成一體，如分開此二者的力大于連結(jié)彈簧力，二者可被拉開。
在放杯壓下壓敏盤時(shí)，由于連結(jié)彈簧(13)的力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于打開閥門和進(jìn)氣蓋所需的力及復(fù)原彈簧力之總和，故連接彈簧仍可將轉(zhuǎn)力桿與防轉(zhuǎn)臂部件結(jié)合成一體互相連動(dòng)。但當(dāng)按下停水鈕(45)，由于手指按鈕的力大于連結(jié)彈簧(13)的力，于是，停水桿(46)將克服連結(jié)彈簧的結(jié)合力，強(qiáng)制撥動(dòng)轉(zhuǎn)力桿，使其順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)復(fù)原，幫助復(fù)原彈簧(44)去關(guān)閉閥門和進(jìn)氣管，于是停止注水。
權(quán)利要求1.一個(gè)由外殼(1)、瓶膽(2)、瓶塞(4)、及進(jìn)氣管(5)、進(jìn)氣蓋(6)等組成的保溫瓶或保溫桶，其特征是a.正置瓶膽(2)的底部有一出水孔(3)，并在孔(3)下面，裝上一可控制出水的閥門(25)，或在倒置瓶膽(2)的瓶口處，裝上一可控制出水的閥門(25)。b.在連通閥門(25)出水孔的出水嘴(32)下面，有一用作開關(guān)閥門(25)的壓敏盤機(jī)構(gòu)(24)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥門(25)，其特征是a.外腔(28)和蓋腔(35)，分別位于塑膜門(36)的二側(cè)，由塑膜門(36)及固貼于其上的膜襯(37)共同構(gòu)成的門，有小孔(38)，使外腔(28)與蓋腔(35)連通。b.內(nèi)腔(29)與外腔(28)處于塑模門(36)同側(cè)，此二腔的口都對(duì)著塑膜門(36)，使塑膜門(36)可通過運(yùn)動(dòng)、蓋住或不蓋住此二腔的口，外腔(28)和內(nèi)腔(29)都有管孔分別連通進(jìn)、出水孔。c.由塑膜門(36)與膜襯(37)共同構(gòu)成的門，還有小孔(39)，能使蓋腔(35)與內(nèi)腔(29)相通，并有閥芯橡塑塊(42)、可用連桿來控制其封蓋小孔(39)。d.當(dāng)閥芯推片(41)砥住膜襯(37)時(shí)，閥芯橡塑塊(42)不得封蓋小孔(39)，其間隙＞0.3毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的閥門(25)，也可用控制封蓋小孔(38)的方法，來控制閥門出水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓敏盤機(jī)構(gòu)(24)，其特征是a.壓敏盤(14)以其腳(16)、(17)與防傾臂部件(18)、外殼(1)，互相通過鉸鏈組成連桿機(jī)構(gòu)。b.壓敏盤(14)以其腳(15)、(16)、(17)，與防傾臂部件(18)、防轉(zhuǎn)臂部件(21)及外殼(1)互相鉸接成四連桿機(jī)構(gòu)，此四連桿機(jī)構(gòu)，在垂直于防傾軸的平面上的投影，為一鉸鏈平行四邊形式樣的四連桿機(jī)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、4所述的壓敏盤機(jī)構(gòu)，其特征是防傾軸(19)與防轉(zhuǎn)軸(22)平行，且與壓敏盤(14)的盤面一樣，都平行于水平面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、4所述的壓敏盤機(jī)構(gòu)，其特征是防傾軸(19)在外殼(1)上的軸孔、與防轉(zhuǎn)軸(22)在外殼(1)上的軸孔，其孔心連線在垂直于防傾軸的平面上的投影，為一垂直于水平面的垂線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、4所述的壓敏盤機(jī)構(gòu)，其特征是防轉(zhuǎn)臂部件(21)也可設(shè)計(jì)成與防傾臂部件一樣，用左右二臂分別鉸接于壓敏盤(14)的左、右腳(16)、(17)上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種放杯自動(dòng)注水式保溫瓶。只要把杯、碗放在這種保溫瓶的出水嘴下面，就能自動(dòng)注水，拿起杯、碗或按鍵鈕，就立即停止注水，該水瓶不需外加能源。
實(shí)現(xiàn)是基于1.在瓶膽底部出水孔處有一閥門，其結(jié)構(gòu)能使膽內(nèi)液壓和熱氣壓力有利于控制出水；且摩擦力＜2克，只需30克力，推動(dòng)1.5毫米距離，就能可靠控制出水。2.在出水嘴下面，有一加40克重就能平動(dòng)下沉的壓敏盤機(jī)構(gòu)，可開關(guān)此閥和進(jìn)氣蓋，控制注水。
文檔編號(hào)A47J41/02GK2159173SQ93225729
公開日1994年3月23日 申請(qǐng)日期1993年5月20日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月20日
發(fā)明者陳啟亮 申請(qǐng)人:陳啟亮