一種利用相變材料對溫度進行自動調(diào)控的恒溫杯的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及到恒溫杯技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種利用相變材料對溫度進行自動調(diào)控的恒溫杯。
【背景技術(shù)】
[0002]杯或者叫杯具，的主要功能是用來把高溫液體冷卻到適飲或適用溫度，和/或用來對所盛液體進行長時間保溫度以備以后取用。不幸的是，目前市面上的絕大多數(shù)杯具都不能同時兼顧快速冷卻和長時間保溫這兩個功能。比如，普通水杯可以在較短的時間內(nèi)把熱水冷卻到適飲溫度，但卻不能長時保溫。而真空保溫杯雖然可以長時保溫，但要把熱水冷卻到適飲溫度卻需要非常長的時間。不僅如此，現(xiàn)有杯中的高溫液體在被冷卻到適飲或適用溫度的過程中，其中含有的熱量會被釋放到周圍環(huán)境中，造成能量的浪費。同時，杯壁本身也會被高溫液體加熱，增加造成使用者燙傷的風(fēng)險。因此，目前市場上急需一種能夠進行溫度自動調(diào)控的恒溫杯，其能夠?qū)⑺⒏邷匾后w快速降溫到適飲或適用溫度，能夠?qū)⒗鋮s到適飲或適用溫度的液體長時間保持在這一溫度附近，能夠?qū)⑺⒏邷匾后w在冷卻過程中釋放的熱量蓄存起來并在所盛液體變涼時再用來將其重新加熱到適飲或適用溫度。除此之外，該杯不應(yīng)該消耗任何能源，也不應(yīng)該在重量、外觀和使用方法上與現(xiàn)有杯有過大的差別。
[0003]將相變材料應(yīng)用于杯具構(gòu)造中可以實現(xiàn)上述一系列新穎功能。相變材料(PhaseChange Mat er i a I，PCM)是一種利用相變潛熱來蓄存熱能的新型儲能材料，通常分為無機相變材料和有機相變材料兩類。無機相變材料包括結(jié)晶水合鹽、熔融鹽和金屬。結(jié)晶水合鹽的缺點是過冷度大且容易產(chǎn)生相分離，熔融鹽的相變溫度太高，而金屬的比重太大，因此均不適用于本實用新型。有機相變材料包括石蠟類和脂肪酸類，具有相變焓大、過冷度小、比重小、無腐蝕性、無毒性等優(yōu)點，非常適用于本實用新型。
[0004]與實用新型專利201320414844.1和201420059274.8公開的一種快速降溫保溫杯相比，本實用新型的優(yōu)點是具有接近傳統(tǒng)液體杯具的較輕的重量，方便用戶使用；而上述兩個現(xiàn)有的實用新型或者使用金屬相變材料來儲存熱量，或者使用泡沫金屬來作為相變材料的導(dǎo)熱助劑，均大幅增加其產(chǎn)品的重量，造成使用者的不便。
[0005]與發(fā)明專利201410380281.8發(fā)表的一種基于吸熱溶液的快速降溫保溫杯相比，本實用新型的優(yōu)點是使用相變蓄能材料將高溫液體冷卻過程中所釋放的熱量儲存起來并在所盛液體變冷時利用先前儲存的熱量將其重新加熱到適飲或適用溫度，既回收利用了熱量又增強了保溫效果；而上述現(xiàn)有的實用新型專利使用的是沒有相變蓄能作用的簡單吸熱溶液，其產(chǎn)品雖然能夠?qū)λ⒏邷匾后w進行快速冷卻，但卻無法將其釋放的熱量以潛熱的方式儲存起來，因此不能被有效地回收利用，至使產(chǎn)品的保溫效果不佳。
[0006]與實用新型專利201420321768.4發(fā)表的一種基于相變微膠囊的快速降溫保溫杯相比，本實用新型的優(yōu)點是降溫速度更快和保溫時間更長。這是因為該實用新型使用的相變微膠囊乳液中占比高達50%以上的微膠囊壁材和微膠囊分散劑并沒有相變蓄能功效，在同樣蓄熱層空間內(nèi)，本實用新型的有效相變蓄能材料含量要遠高于上述實用新型所述產(chǎn)品中的含量。
[0007]與傳統(tǒng)杯具相比，本實用新型具有如下優(yōu)點:1)能夠?qū)⑺⒏邷匾后w快速冷卻到適飲或適用溫度，其冷卻速度甚至比普通的陶瓷杯還快；2)能夠?qū)⑺⒁后w長時間保持在適飲或適用溫度，其保溫時間甚至超過普通的真空保溫杯；3)能夠?qū)⒏邷匾后w冷卻過程中所釋放的熱量儲存起來并在所盛液體變冷時利用先前儲存的熱量將其重新加熱到適飲或適用溫度，實現(xiàn)熱量的回收再利用，符合節(jié)能減排的理念。
[0008]與現(xiàn)有的電加熱溫度自動調(diào)控恒溫杯相比，本實用新型的優(yōu)點是無須消耗電能，使用更方便、更經(jīng)濟，更環(huán)保。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]為了克服【背景技術(shù)】中存在的缺陷，本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種利用相變材料對溫度進行自動調(diào)控的恒溫杯，所述恒溫杯由內(nèi)膽、蓄熱層、隔熱層、外殼和底蓋構(gòu)成，所述蓄熱層緊貼內(nèi)膽的外壁，所述內(nèi)膽與外殼在杯口處固定連接在一起。
[0010]優(yōu)選地所述內(nèi)膽和外殼由不銹鋼材料制成，所述外殼和底蓋與蓄熱層之間設(shè)有隔熱層。
[0011 ] 優(yōu)選地所述內(nèi)膽和外殼由不銹鋼材料制成，所述外殼為雙層結(jié)構(gòu)，外殼內(nèi)部形成真空隔熱腔，所述外殼緊貼蓄熱層，所述底蓋與蓄熱層之間設(shè)有隔熱層。
[0012]所述內(nèi)膽的內(nèi)壁表面涂有或未涂有食品級保護涂層，所述內(nèi)膽的膽壁可以被加工成波浪形狀或連接有換熱翅片，所述蓄熱層由高相變焓和導(dǎo)熱率的復(fù)合相變材料構(gòu)成，所述隔熱層可以由絕熱材料、低導(dǎo)熱材料或真空層構(gòu)成。
[0013]總之，本實用新型涉及一種利用相變材料對溫度進行自動調(diào)控的恒溫杯，在保持與傳統(tǒng)杯相仿重量和外形的情況下，其能夠同時實現(xiàn)對所盛液體的快速冷卻和長時間保溫兩個功能，同時還具有節(jié)能環(huán)保，使用方便等顯著功能。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和實施例對實用新型進一步說明。
[0015]圖1是本實用新型一種利用相變材料對溫度進行自動調(diào)控的恒溫杯實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是同樣體積和同樣初始溫度的開水被分別倒入普通陶瓷杯、真空保溫杯和本實用新型恒溫杯實施例一內(nèi)水的溫度隨時間變化曲線圖；
[0017]圖3是本實用新型一種利用相變材料對溫度進行自動調(diào)控的恒溫杯實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4是開水被倒入本實用新型恒溫杯實施例二內(nèi)水的溫度隨時間變化曲線圖；
[0019]其中:1、內(nèi)膽；2、蓄熱層；3、隔熱層；4、外殼；5、底蓋；6、真空隔熱腔。
【具體實施方式】
[0020]現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。附圖為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0021]具體實施