技术领域本发明涉及一种直饮加温杯。
背景技术：
加温杯因其使用便利，受到了大众普遍喜爱，特别是保温性能好的加温杯，更是饮水人众爱不释手的必备品，不论是企事业单位还是建筑工地，不论是办公还是旅游、野外作业，到处都可见形状各异的加温杯的身影。然而由于加温杯制作工艺以及材料特性，使得加温杯保温时间不长，一般保温仅3～4小时，以后就是常温下的冷开水了，根据中医理论，冷开水喝入体内后，经消化道达到脾胃肾脏，再经血液送往全身，因此，如常喝冷开水容易损伤脾胃，导致体质下降。从目前的技术现状及应用情况看，加温杯以“不锈钢真空杯”居多，特别是利用电加热原理的加温杯其内胆以金属制品为主，因其加热速度快，通过真空技术后，保温性能明显比非金属材料的加温杯好，这是因为非金属制品加热困难，特别是在冷热交替过程中，极易产生“爆杯”的现象。随着人类对饮用水的重视，有关省市质监局对电水壶等不锈钢产品进行了抽检，结果发现，55.6%的电水壶等不锈钢产品锰含量在10%左右，据介绍，人体长期过量摄入，会产生记忆力减退、嗜睡、精神萎靡不振、神经功能紊乱等症状。其中，不锈钢制成的加温杯如果用于装果汁，碳酸饮料会迁移出超量重金属，其中锰元素更是最高超标34倍。用不锈钢加温杯泡茶，水温在850以上时，会加快茶叶中茶多酚被氧化成茶褐素，加速茶多酚的氧化与流失。加温杯采用金属制品，因茶水对金属制品的氧化作用，会产生大量铬、镍、锰等重金属元素随茶水被喝入人体内，对人体的皮肤、呼吸系统以及消化系统都存在潜在损害风险，特别是长期铬中毒会对皮肤和鼻粘膜造成伤害，严重的还会引起肺癌和皮肤癌；综上所述，非金属加温杯虽无重金属危害，但由于保温性差同样对人体有害；金属加温杯被证明虽保温性好，但会产生大量的重金属随茶水危害人体健康；这两者之间，只要解决非金属加温杯的保温性差这一根本问题，就可远离重金属对人体的危害，使非金属加温杯成为真正意义上的加温杯，就能使数以亿计的加温杯大军喝上温暖的放心水。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种水质清洁无重金属，能够快速方便快速加温的直饮加温杯。本发明的目的是这样实现的：一种直饮加温杯，其特征在于它包括内胆以及外壳，所述内胆采用非金属材料制成，所述内胆与外壳之间设置有发热体，外壳上设置有USB母接口，发热体通过导线引出引线，引线连接至USB母插口上；直饮加温杯还包括净化装置，净化装置包括注水通道、位于注水通道内的滤芯，注水通道上端的注水口以及注水通道下端与内胆连通的出水口。净化装置位于内胆内，其中内胆内壁的中上部设置有竖向的注水通道，注水通道内设置有滤芯，注水通道的下端有与内胆连通的出水口，加温杯上口处的注水通道上端设置有注水口。当直饮加温杯具有杯柄时，净化装置位于杯柄内，杯柄中空，注水通道竖向布置于杯柄内，注水通道内设置滤芯，在滤芯上方的杯柄处设置有滤芯密封盖，注水口位于滤芯顶部一侧，注水口上方设置有注水口密封盖。作为一种优选，发热体采用碳纤维发热体，碳纤维发热布包裹于内胆的中下部，包裹完成后在碳纤维发热布两端安装导电胶铜箔，最后外包耐高温胶布，两端导电胶铜箔与引线连接。作为一种优选，发热体采用加热丝，在内胆的中下部用耐高温玻纤布包扎一周，再在耐高温玻纤布上将加热丝按\S\字形绕制，加热丝两头接引线，再在其上包扎耐高温胶带。与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明内胆采用非金属材料制作，通过设置净化装置使饮用水经净化后进入杯体，保证了人体饮用水的质量；内胆通过发热体加热，使杯体内饮用水保持一定的温度，保证了人体的健康饮水；由于采用非金属材料，排除了重金属元素氧化进入人体，保证了饮用水的安全；2、由于在杯体设有净化装置，采用此杯子喝水，家中无需另行添置净化水器，做到生活用水与食用水真正分开，既实用又节约费用；同时杯体内的滤芯更加小巧，与家用净化水器相比，不仅更换方便，而且成本低；3、由于发热体设计采用低压电发热，低压电为宽电压设计，其电压范围为5～24V供电，通过USB充电接口就可方便的连接电脑、充电宝、汽车点烟器等插口对杯体饮用水加温加热，不管是在办公、施工、旅行等场地，均可喝上温暖的饮用水，确保了人体健康所需的饮水需求。4、发热体设计在中层，保证了内胆无金属污染；注水口下置滤芯，保证了进入内胆的饮用水符合国家饮用水标准；由此而形成的直饮水加温杯既便携又保健，是一款真正意义上的直饮加温杯。附图说明图1为本发明直饮加温杯无手柄方案的剖面图。图2为本发明直饮加温杯有手柄方案的剖面图。图3为本发明直饮加温杯无手柄方案的净化装置示意图。图4为本发明直饮加温杯有手柄方案的净化装置示意图。图5为发热体安装位置示意图。图6为发热体采用碳纤维发热体的展开图。图7为发热体采用加热丝的展开图。图8为发热体采用加热丝的层间示意图。图9为发热体电路示意图。图10为本发明直饮加温杯无手柄方案的外部机构示意图。图11为本发明直饮加温杯有手柄方案的外部机构示意图。其中：加温杯上口1、注水口2、密封圈3、滤芯4、外壳5、出水口6、发热体7、内胆8、USB母插口9、杯底10、杯柄11、注水口密封盖12、滤芯密封盖13、导电胶铜箔14、引线15、碳纤维发热布16、加热丝17、耐高温玻纤布18、耐高温胶布19、杯座固定片20、螺丝21。具体实施方式参见图1~图11，本发明涉及的一种直饮加温杯，它包括内胆8以及外壳5，内胆8与外壳5之间设置有密封圈3，所述内胆8采用非金属材料制成，内胆8的材料可以为紫砂、陶瓷、玻璃等，其中以紫砂为最佳，玻璃为次，所述内胆8与外壳5之间设置有接触或者包裹内胆8的发热体7，外壳5中下部设置有USB母接口9，发热体7通过导线引出引线15，引线15连接至USB母插口9上。USB母插口9为适宜现有电脑、手机等转换使用，使用数据线外接电源。直饮加温杯还包括净化装置，净化装置包括注水通道、位于注水通道内的滤芯4，注水通道上端的注水口2以及注水通道下端与内胆8连通的出水口6。在实际使用过程中，可根据各人的爱好及不同要求，配备滤芯。甚至在饮用水符全国标的条件下，将滤芯更换为不同的茶叶包或饮料包。净化装置包括以下两种方案：方案一、净化装置位于内胆8内，其中内胆8内壁的中上部设置有竖向的注水通道，注水通道内设置有滤芯4，注水通道的下端有与内胆8连通的出水口6，加温杯上口1处的注水通道上端设置有注水口2。注水口2注入饮用水，经滤芯4过滤过，从出水口6到达杯体内胆8，从而完成饮用水的过滤任务，使饮水者饮入符合国家饮用水标准的饮用水。方案二、当直饮加温杯具有杯柄11时，净化装置位于杯柄11内，杯柄11中空，注水通道竖向布置于杯柄11内，注水通道内设置滤芯4，在滤芯4上方的杯柄11处设置有滤芯密封盖13，更换滤芯4时开启该滤芯密封盖13，即可更换滤芯4。注水口2位于滤芯4顶部一侧，注水口2上方设置有注水口密封盖12。当杯体内注水达70%后，盖好注水口密封盖12，确保水不从杯柄11漏出。从而完成饮用水的过滤任务，使饮水者饮入符合国家饮用水标准的饮用水。发热体7包括以下两种方案：方案一、参见图8，发热体7可采用碳纤维发热体，其适应电压值从5V～24V都可对进行电加热，其加热温度达到50摄氏度~60摄氏度。此类发热体使用广泛，通电后升温迅速；通电3秒种后开始发热。热惯性小，通电即热，断电即冷。特别是碳纤维发热体，发热时，电阻基本固定，不随温度变化。正常发热时，恒流、恒温，辐射出有益健康的红外线，波长8-415μm。抗拉强度大于金属发热线，有利于提高使用时的安全性。使用时，发热体7包裹于内胆8的中下部，发热体7包括碳纤维发热布16、导电胶铜箔14以及耐高温胶布19，碳纤维发热布16包裹于内胆8的中下部，包裹完成后在碳纤维发热布16两端安装宽为2mm的导电胶铜箔14，两导电胶铜箔的间距为55mm左右，也可根据欧姆定律，通过两端导电胶铜箔14在碳纤维发热体的电阻值，根据使用电压计算出电流值，以达到所需的加热温度，最后外包耐高温胶布19以保证绝缘性能。两端导电胶铜箔14与引线15连接，引线15再连接至USB母插口9。方案二、参见图7，发热体7也可采用加热丝17，加热丝17优选为线径0.4~0.8mm的2090镍铬丝，在内胆8的中下部用耐高温玻纤布18包扎一周，再在耐高温玻纤布18上将加热丝17按“S”字形绕制，加热丝17两头接引线15后引至USB母插口9，再在其上包扎1～2层耐高温胶带19。发热体的电路图如图9，其中的R值（电阻值）的大小直接影响到发热层的功率和对饮用水的加热时间，一般可根据电压×电压÷电阻=功率进行计算，在电压确定的条件下，功率的大小与电阻(发热材料的电阻值)成反比，电阻越大功率越小：在电阻值确定的条件下，功率大小与电压成正比，电压越大功率越大。在实际使用时，主要考虑供电电压，从而得到最佳的加热功率及加热效果。本发明的主要技术是建立一个注入的饮用水通过净化装置达到直饮水的通道，并通过低压电加热，使之达到直饮、保健、便携、恒温的符合不同层次人群饮用需要。专置的注水口下设滤芯，直接将饮用水通过净化后流入内胆，滤芯可随时更换，方便简单，还可根据不同人群的喜爱，该管道还可更换为不同的饮用材料，清洁卫生，改变了现有加温杯直接将饮用水或饮料注入杯体的方法。直饮水加温杯的组装，是通过将内胆8与外壳5通过杯底10处设置的杯座固定片20和螺丝21连接起来，在内胆与外壳间设置一橡胶密封圈3，以保证组装完成的直饮加温杯密封不漏水，完成组装的直饮加温杯上口设置杯盖以保证加温杯的密封即可。由于车用杯座均由尺寸限制，可将直饮加温杯参考图1设计，其接口布置在距杯体50mm以上，这主要是考虑到车用杯座的深度，方便驾驶员对加温杯采用点烟器引线连接。考虑到车用杯座的直径，其外壳底部直径不大于70mm。所以外壳直径以60～70mm为佳，为了能尽量使饮用水多一些，下部杯底10尺寸小于上部，既能适用于车用，又能满足其他场地使用。