技术领域
本实用新型涉及一种便携式全自动超声促溶茶杯，茶杯杯体的底部安装有超声振荡板和驱动茶杯杯体旋转的驱动电机，可通过超声振荡和茶杯杯体旋转形成的物理搅拌效果促进茶杯内冲泡的茶叶、药材等食药材当中含有的对人体有益成分的溶出。
背景技术
目前市场上销售的便携式茶杯大多数都没有提供促进所冲泡的食材或药材当中的有益成分充分溶出的功能，仅仅是依靠冲泡所使用的热水持续大约十几分钟时间的高温促使茶叶、药材等有益成分的溶出，但一来普通的茶杯并没有如专业的工业化提取设备那样能持续保持热水高温的技术手段，二来热水的高温也会破坏或减少食药材当中的某些诸如挥发油等的有益成分，而且出门在外时如果身边没有配套的电热水壶等设备就难以制备冲泡食药材所需的热水。申请号为201210053782.6的“分体式超声波泡茶杯”发明专利提供了一种采用超声振荡的方法实现常温促溶的技术方案，但该发明专利提供的技术方案所制成的分体式茶杯除了不适合外出携带和使用时需要外接电源这两个不便之处外，还没有解决这样一个技术问题：“即便采用超声振荡的促溶手段，也必须在超声振荡过程中辅以诸如搅拌棒搅拌这类常规物理搅拌操作才能高效的实现所超声促溶容器内食药材有益成分的溶出”，这个经验来源于分析实验室和实际大生产操作，因为一来超声波的强度会随着距离的增加而衰减，通过物理搅拌可以使得容器内的液体及食药材加速循环流动从而得以均匀的接受源自超声振荡板的振荡，二来物理方式的搅拌操作本身也是一种有效的促溶手段，所以将超声振荡和常规物理搅拌操作结合在一起才能更有效的实现带超声振荡功能的茶杯在常温及热水高温条件下的促溶效果。
发明内容
[解决的技术问题]
针对上述目前市场上产品和以往公开技术的不足，本实用新型的技术方案所解决的技术问题是可以提供一种既方便外出携带和使用，又能将超声振荡和物理搅拌很好地结合在一起的便携式全自动超声促溶茶杯，从而高效的实现所冲泡食药材中所含有的有益成分的溶出。
[采用的技术方案]
除了采用紧贴于茶杯杯体的超声振荡促溶功能模块以利用超声振荡促使茶杯内食药材溶液中有益成分的溶出，为了将物理搅拌与超声振荡促溶功能进行结合以实现更理想的促溶效果，同时也为了方便使用者的使用，本实用新型采用驱动茶杯杯体旋转的装置来驱动茶杯杯体旋转，利用茶杯杯体内壁上具有的最大长度方向倾斜于茶杯杯体旋转角速度平面的长条状凸起来实现自动化的物理搅拌操作。茶杯杯体内壁上的倾斜长条凸起在茶杯杯体旋转时可以对茶杯内的外周溶液施加向上或向下的推力，从而促进茶杯内溶液的上层与下层以及外周与内部的流动交换，实现自动化无人值守的物理搅拌效果，如此则使用者就无需额外找筷子或勺子等餐具进行人工搅拌来实现物理搅拌功能。
所述驱动茶杯杯体旋转的装置可以是包括茶杯杯体的一个承托套筒、安装于该承托套筒内底部正中央的一个茶杯杯体旋转驱动电机和紧固安装于所述承托套筒底部的旋转驱动电机供电模块。
为了使本实用新型具有较好的便携性，本实用新型所提供的茶杯在工作时既可以采取外接供电也可以使用茶杯的超声振荡促溶功能模块和茶杯杯体旋转驱动电机供电模块内的蓄电池供电，而且两个模块内的蓄电池可以在超声振荡促溶功能模块工作时合并向其供电，从而保证促溶操作所需的超声振荡的强度和持续时间。
所述超声振荡促溶功能模块紧固贴合安装于所述茶杯杯体的底部，所述茶杯杯体连同所述超声振荡促溶功能模块一起套装于承托套筒之中，所述超声振荡促溶功能模块底部下方正中央具有带键槽轴孔，承托套筒底部正中央安装有茶杯杯体旋转驱动电机，所述茶杯杯体连同所述超声振荡促溶功能模块套装于承托套筒之中后，茶杯杯体旋转驱动电机的带键输出轴插入所述带键槽轴孔中形成紧固键连接，所述茶杯杯体旋转驱动电机与旋转驱动电机供电模块具有电连接可接受源自所述旋转驱动电机供电模块的电力供应。
所述旋转驱动电机供电模块具有接受外接电源供电的外接供电插口，以及茶杯杯体旋转电机供电电池组。
所述超声振荡促溶功能模块具有供给自身的超声振荡促溶功能模块内的供电蓄电池组和位于其底部接受外接供电的两个同心圆环电极，所述同心圆环电极的横截面为向下方开口的凹陷形状。
所述承托套筒内底部装有与所述两个同心圆环电极的向下开口的凹陷相适配的两个弧形电极，所述弧形电极紧固安装于一块绝缘材质的电极安装托板之上，该电极安装托板的下方有弹簧将两个弧形电极顶入上方对应的同心圆环电极的凹陷内形成电连接，所述弹簧一端顶着所述电极安装托板下方，一端抵着所述承托套筒内的底部。
所述两个弧形电极用于将所述旋转驱动电机供电模块内的茶杯杯体旋转电机供电电池组以及所述外接供电插口引入的外接电源的电力向所述超声振荡促溶功能模块进行输送；
所述电极安装托板底部紧固安装有铁质大头螺钉，对应的下方承托套筒内底部位置紧固安装有通电后可以克服弹簧的弹力吸引铁质大头螺钉下落从而将电极安装托板连同所述弧形电极下拉以断开弧形电极与同心圆环电极之间的电连接的电磁线圈。
所述茶杯具有茶杯杯体的轴线滑移限位装置，包括茶杯杯体上的一圈凸缘、一个茶杯杯体轴向滑移限位环以及承托套筒的上部开口外侧边缘的承托套筒上凸缘。所述茶杯杯体轴向滑移限位环中心圆孔的内径稍大于茶杯杯体的外径，小于所述茶杯杯体上的凸缘的外径。所述茶杯杯体轴向滑移限位环套装于茶杯杯体的外部和所述茶杯杯体上的一圈凸缘的上方，紧固安装于所述承托套筒上凸缘之上，如此则将茶杯杯体的那一圈凸缘限位于茶杯杯体轴向滑移限位环之下，也就实现了茶杯杯体的轴线滑移限位。
所述茶杯杯体的内壁上具有的最大长度方向倾斜于茶杯杯体旋转角速度平面的凸起可以是茶杯杯体的内壁上围绕茶杯杯体轴心线的多条均匀分步的螺旋状倾斜凸起肋条。
所述茶杯具有人机交互界面，所述人机交互界面可以包括一个启动或停止超声促溶结合茶杯杯体旋转操作的启停开关、一个调节超声促溶结合茶杯杯体旋转操作时长的时长调整滑块和一个超声促溶结合茶杯杯体旋转操作结束时发出提醒声音的蜂鸣器。
所述茶杯杯体与承托套筒均可以采用透明材质制成，方便使用者观察茶杯内食药材的溶解情况以及所述承托套筒内的零部件功能与运作是否正常。
[实现的有益效果]
首先，本实用新型采用在茶杯杯体底部贴合安装超声振荡促溶模块的技术手段可以很好的促进茶杯所冲泡食药材当中有益成分的溶出，也可以实现很好的常温促溶效果。
第二，采取外接供电结合茶杯自带的可更换蓄电池双重供电这一技术手段，可以很好的实现茶杯的便携性功能。而且茶杯的杯体旋转驱动电机供电模块和超声振荡促溶功能模块的两组蓄电池在超声振荡时能合并对超声振荡促溶功能模块供电，进一步保证了超声振荡促溶操作时的超声振荡强度和持续时间。
第三，本实用新型所提供的茶杯杯体内壁上具有最大长度方向倾斜于茶杯杯体旋转角速度平面的长条状凸起，如上文所述，这种倾斜长条凸起在茶杯杯体旋转时可以对茶杯内的外周溶液施加向上或向下的推力，促进溶液上层与下层以及外周与内部的流动交换，因此既可以实现较好的物理搅拌效果，也可以解放使用者的双手，无需额外找筷子或勺子等餐具进行人工搅拌来实现物理搅拌功能，而且采用杯体自身旋转方式实现物理搅拌操作也可以帮使用者省去了清洗筷子或勺子等搅拌用餐具的时间和精力。同时，茶杯杯体底部贴合的超声振荡促溶功能模块也可以在使用者往茶杯中放入清水或洗洁剂之后对茶杯内壁特别是螺旋状倾斜凸起肋条与茶杯内壁接缝处进行高效的清洁，消除、减少茶垢或药渍的形成。
综上所述，本实用新型所提供的茶杯可以实现的一个有益使用效果的情景可以描述如下：
使用者在室内或户外往茶杯内装入茶叶、枸杞子、白菊花之类的食药材并倒入适量热水甚至常温冷水之后，只需按下一个茶杯上的启停开关，本实用新型所提供的茶杯就可以自动进行超声振荡促溶操作，并间歇性的停止超声振荡进行茶杯杯体的正反方向旋转操作进行物理搅拌，过了设定的操作时间之后茶杯的蜂鸣器等人机交互界面就会发出信号提醒使用者可以饮用所冲泡的液汁了。整个操作过程无需使用者人工干预，无需另外找筷子、勺子等工具插入茶杯进行人工搅拌，只需静待茶杯的促溶操作程序完成即可享用有益成分已经充分溶出的食药材溶液液汁，使用者完全可以在上述茶杯的促溶操作程序的进行期间从事做家务、看报、听广播、看电视、用电脑或智能手机上网等休闲活动，无需值守在茶杯旁。使用者想清洗茶杯时可以往茶杯中倒入清水或再添加洗洁精等洗涤剂利用茶杯的超声振荡促溶程序结合间歇性的自动正反转旋转操作实现对茶杯内壁有效的清洗。
附图说明
下面结合说明书附图和一个具体实施例对本实用新型作进一步详细的说明，图1、图16是实施例1的外观示意图及轴向中心剖切横截面示意图，图17是本实用新型采用的杯体内壁螺旋倾斜凸起肋条这一技术手段来实现茶杯内流体的物理搅拌效果的力学分析图，为方便阅读者理解本实用新型的技术方案，图2至图15提供了将实施例1所提供的茶杯分七步拆解的各步骤拆解示意图。
图1：本发明提供的一种超声振荡促溶茶杯的外观示意图;
图2：本发明第一步爆炸分解的上部倾斜视角示意图;
图3：本发明第一步爆炸分解的下部倾斜视角示意图;
图4：本发明第二步爆炸分解的上部倾斜视角示意图;
图5：本发明第二步爆炸分解的上部倾斜视角示意图;
图6：本发明第三步爆炸分解的上部倾斜视角示意图;
图7：本发明第三步爆炸分解的下部倾斜视角示意图;
图8：本发明第四步爆炸分解的上部倾斜视角示意图;
图9：本发明第四步爆炸分解的下部倾斜视角示意图;
图10：本发明第五步爆炸分解的上部倾斜视角示意图;
图11：本发明第五步爆炸分解的下部倾斜视角示意图;
图12：本发明第六步爆炸分解的上部倾斜视角示意图;
图13：本发明第六步爆炸分解的下部倾斜视角示意图;
图14：本发明第七步爆炸分解的上部倾斜视角示意图;
图15：本发明第七步爆炸分解的下部倾斜视角示意图;
图16：茶杯的轴向中心平面剖切横截面示意图;
图17：茶杯杯体旋转促进流体流动混合的力学原理图;
[附图标记]
1:茶杯主体;2:杯盖;3:承托套筒;4:茶杯杯体轴向滑移限位环;5:茶杯杯体;6:超声振荡促溶功能模块;
7:上凸缘;8:下凸缘;9:同心圆环电极;10:带键槽轴孔;11:超声振荡板;12:旋转驱动电机供电模块;
13:外接供电插孔;14:蜂鸣器;15:启停开关;16:时长调整滑块;17:把手;18:弧形电极;
19:电极安装托板;20:电磁线圈;21:弹簧;22:铁质大头螺钉;23:茶杯杯体旋转驱动电机;
24:茶杯杯体旋转电机供电电池组;25:螺旋状倾斜凸起肋条;26:承托套筒上凸缘;
27:超声振荡促溶功能模块内的供电蓄电池组;
具体实施方式
[实施例1]
如说明书附图的图1至图3所示，本实用新型所提供的便携式全自动超声促溶茶杯的一个实施例与普通的茶杯类似，也是由茶杯主体1和杯盖2组成。如图2至图13的分布拆解图以及图16所示，所述茶杯主体1包含茶杯杯体5以容纳所冲泡的食药材溶液。在本实施例中，驱动茶杯杯体旋转的装置可以是包括茶杯杯体5的一个承托套筒3、安装于该承托套筒3内底部正中央的一个茶杯杯体旋转驱动电机23和紧固安装于所述承托套筒3底部的旋转驱动电机供电模块12。
如图1至图7所示，本实施例中的茶杯主体1由底部紧固贴合安装有超声振荡促溶功能模块6的茶杯杯体5和底部紧固安装有旋转驱动电机供电模块12的茶杯杯体的承托套筒3所组成，茶杯杯体的承托套筒3的外部具有一个茶杯握持把手17可供使用者方便的握持茶杯。如图2至图11的5步拆解示意图和图16所示的茶杯轴向中心剖切横截面示意图所示，作为优选，茶杯杯体5通常采用透明耐热玻璃材质制成，承托套筒3由透明塑料注塑加工而成，这样可以方便的供使用者观察所冲泡的食药材溶液的溶解情况以及观察承托套筒3内零部件的功能与运作是否正常。
如图4至图7的分步拆解图所示，茶杯杯体5下部具有环形的上凸缘7和下凸缘8，茶杯杯体5底部通过紧固螺栓和下凸缘8上的螺栓孔紧固贴合安装有超声振荡促溶功能模块6。如图6所示，该超声振荡促溶功能模块6的上部具有超声振荡板11，靠紧固螺栓的锁紧力紧密贴合于茶杯杯体5的底部，通电后由超声振荡板11来对茶杯及茶杯内的食药材溶液施加超声振荡操作。如图4至图9的分步拆解图所示，超声振荡促溶功能模块内的供电蓄电池组27可以在没有外接供电的情况下使超声振荡促溶功能模块6可以对茶杯杯体5内的食药材溶液实施超声振荡促溶操作。此外，如图5至图13的分步拆解图所示，所述超声振荡促溶功能模块6的底部还安装有与超声振荡促溶功能模块内的供电蓄电池组27并联的接受外接供电的两个同心圆环电极9。如图5至图15的分步拆解图以及图16茶杯轴向中心剖切横截面示意图所示，这两个同心圆环电极9的横截面是内凹形状，如此则安装于承托套筒3内底部的向超声促溶功能模块6供电的两个弧形电极18顶端可以在弹簧21的弹力作用下顶入两个同心圆环电极9的内凹陷处，从而实现相对稳固的电连接。如图5至图15的分步拆解示意图和图16茶杯轴向中心剖切横截面示意图所示，超声振荡促溶功能模块6的底部中心还有可供驱动茶杯杯体5旋转的带键槽轴孔10，茶杯杯体的承托套筒3内的底部中心位置安装有茶杯杯体旋转驱动电机23，当茶杯杯体5放入承托套筒3后，茶杯杯体旋转驱动电机23的带键转轴就会插入超声振荡促溶功能模块6底部中心的带键槽轴孔10，由于超声振荡促溶功能模块6与茶杯杯体5如上所述通过下凸缘8紧固连接为一体，因此当茶杯杯体旋转驱动电机23转动时就可以通过驱动超声振荡促溶功能模块6的旋转而带动茶杯杯体5旋转。
所述茶杯具有茶杯杯体5的轴线方向的滑移限位装置，在本实施例中该轴线方向的滑移限位装置包括茶杯杯体5上的一圈凸缘、一个茶杯杯体轴向滑移限位环4以及承托套筒3的上部开口外侧边缘的承托套筒上凸缘26。如图2至图7的分步拆解图以及图16茶杯轴向中心剖切横截面示意图所示，茶杯杯体5下部具有环形的上凸缘7和下凸缘8，位于下方的一道下凸缘8用以紧固贴合安装超声振荡促溶功能模块6于茶杯杯体5的底部，而位于上方的一道上凸缘7即为本实施例中所述茶杯杯体5的轴线方向的滑移限位装置包括的茶杯杯体5上的那一圈凸缘，所述上凸缘7的作用是与茶杯杯体轴向滑移限位环4以及承托套筒3的上部开口外侧边缘的承托套筒上凸缘26配合将茶杯杯体5的底部限位于茶杯杯体承托套筒3之内，保证茶杯杯体旋转驱动电机23的带键转轴与超声振荡促溶功能模块6底部中心的带键槽轴孔10之间的插接键连接。所述茶杯杯体轴向滑移限位环4中心圆孔的内径稍大于茶杯杯体5的外径，同时小于所述茶杯杯体5的上凸缘7的外径，所述茶杯杯体轴向滑移限位环4套装于茶杯杯体5的外部和所述上凸缘7的上方，紧固安装于所述承托套筒上凸缘26之上。茶杯杯体5的外圆柱面与茶杯杯体轴向滑移限位环4的中心圆孔内壁之间有适当的间隙配合，可以保证茶杯杯体5在被茶杯杯体旋转驱动电机23带动后能顺畅稳定的正反旋转。如图2至图7的分步拆解图所示，茶杯杯体轴向滑移限位环4是通过紧固螺栓与承托套筒上凸缘26形成的紧固连接将茶杯杯体5的位于上方的上凸缘7限位于茶杯杯体轴向滑移限位环4之下的。
如图3至图15的分步拆解图以及图16茶杯轴向中心剖切横截面示意图所示，茶杯杯体的承托套筒3的底部紧固安装有茶杯杯体旋转驱动电机供电模块12。茶杯杯体旋转驱动电机供电模块12既有外接供电插口13，也有向茶杯杯体旋转电机供电的茶杯杯体旋转电机供电电池组24。这样使用者在室内时可以使用外接电源供给茶杯的工作用电，在户外找不到外接电源的时候也可以使用茶杯杯体旋转驱动电机供电模块12内的茶杯杯体旋转电机供电电池组24和上文所述的超声振荡促溶功能模块内的供电蓄电池组27保证茶杯能正常工作。茶杯杯体旋转驱动电机供电模块12上还具有超声振荡结合杯体旋转促溶程序的结束提醒蜂鸣器14、带信号灯的超声振荡结合杯体旋转促溶程序启停开关15和用于超声震荡结合杯体旋转促溶程序的持续时间长短调整设定的时长调整滑块16来构成茶杯的人机交互界面。
如图12至图15的分步拆解图以及图16茶杯轴向中心剖切横截面示意图所示，茶杯杯体承托套筒3内底部除了安装有与旋转驱动电机供电模块12有电连接的茶杯杯体旋转驱动电机23之外，还装有将旋转驱动电机供电模块12所接受的外接电源或茶杯杯体旋转电机供电电池组24的电力传输给超声振荡促溶功能模块6的正负两个弧形电极18。此二弧形电极18紧固安装在一块绝缘材质的电极安装托板19之上，弧形电极18连同电极安装托板19平时都被一对弹簧21顶起向上，如上文所述两个弧形电极18将被各自顶入与超声振荡促溶功能模块内的供电蓄电池组27并联的超声振荡促溶功能模块6接受外接供电的两个同心圆环电极9的凹陷之中，形成稳固的电连接。所述弹簧21的一端顶着所述电极安装托板19下方，一端抵着所述承托套筒3内的底部。如此则超声震荡促溶功能模块6在工作时既可以接受其自身的超声振荡促溶功能模块内的供电蓄电池组27的供电，也可以同时经由两个被弹簧21顶入同心圆环电极9的弧形电极18获得的外接电源或茶杯杯体旋转电机供电电池组24的供电。此外，两个弧形电极18与两个同心圆环电极9的是否接触形成电连接也作为所述超声振荡促溶功能模块6工作与否的开关信号。
如图15和图16所示，绝缘材质的电极安装托板19下方紧固安装有一枚铁质大头螺钉22，铁质大头螺钉22的下方的承托套筒3底部紧固安装有电磁线圈20，当茶杯杯体旋转驱动电机23驱动茶杯杯体5开始旋转之前，电磁线圈20将被通电，吸引铁质大头螺钉22将电极安装托板19拉下，从而使得两个弧形电极18脱离与两个同心圆环电极9的接触，由此就避免了茶杯杯体5在旋转过程中弧形电极18和两个同心圆环电极9之间产生不必要的摩擦阻力和摩擦噪音。
为了避免需要使用者手工找筷子、勺子等餐具插入茶杯当中进行物理搅拌辅助超声振荡促溶功能模块6，本实用新型采取旋转茶杯杯体5的方法来自动实现物理搅拌功能，所述茶杯杯体5的内壁上具有最大长度方向倾斜于茶杯杯体5旋转角速度平面的长条状凸起。如图16所示，在本实施例中，该长条状凸起为茶杯杯体5内壁上具有的螺旋状倾斜凸起肋条25，所有所述螺旋状倾斜凸起肋条25围绕茶杯杯体5的轴心线的形成均匀分步的多层阵列。如图17所示，当茶杯杯体5旋转时，每一根螺旋状倾斜凸起肋条25施加在茶杯内溶液外周部分的法向力可以分解出一个上下方向的分力，如此就可以促使茶杯内靠近杯体内壁的外周溶液向上或向下流动。举例来说，当靠近杯体内壁的外周溶液被螺旋状倾斜凸起肋条25推向上方时，杯体中部的内部溶液将会下落回流填补被螺旋状倾斜凸起肋条25推出而形成的下方低压区；当靠近杯体内壁的外周溶液被螺旋状倾斜凸起肋条25挤向下方时，杯体中部原先的内部溶液就会被挤上升，从而形成茶杯内溶液的上下环流循环实现物理搅拌效果。当然，只要是最大长度方向倾斜于茶杯杯体5旋转角速度平面的长条状凸起，都可以实现本实施例中所述螺旋状倾斜凸起肋条25的功能。
综上所述，本实施例可以实现的一个使用效果可以描绘成如下情形：
使用者在室内或户外往茶杯杯体5内装入茶叶、枸杞子、白菊花之类的食药材，倒入适量热水甚至常温冷水并盖上杯盖2之后，按住时长调整滑块16设定促溶程序持续时间长短，然后只需按下启停开关15茶杯就可以自动进行超声振荡促溶操作了，期间会间歇性的停止超声振荡进行茶杯杯体5的正反方向旋转操作进行物理搅拌，过了设定的操作时间之后茶杯的蜂鸣器14就会发出声响提醒使用者可以饮用所冲泡的液汁了。整个操作过程无需使用者人工干预，无需另外找筷子、勺子等工具插入茶杯进行人工搅拌，只需静待茶杯的促溶操作程序完成即可享用有益成分已经充分溶出的食药材溶液液汁，使用者完全可以在上述茶杯的促溶操作程序的进行期间从事做家务、看报、听广播、看电视、用电脑或智能手机上网等休闲活动，无需值守在茶杯旁。使用者也可以根据茶杯的两个供电蓄电池组的电量情况选择外接供电或自身蓄电池供电。另外，使用者想清洗茶杯时可以往茶杯中倒入清水或再添加洗洁精等洗涤剂利用茶杯的超声振荡促溶程序结合间歇性的自动正反转旋转操作实现对茶杯内壁有效的清洗。
本实用新型已通过上述实施方式进行了揭示和阐述，但上述实施方式并非用来限定本实用新型所主张的权利要求，任何源自本实用新型的构思所做出的修改、增减、替换、改进、变化和其所形成的技术方案仍然落于本实用新型的权利要求所主张的保护范围之中。