一种基于相变调温系统的调温碗的制作方法

本实用新型涉及一种保温碗，具体涉及一种基于相变调温系统的调温碗。

背景技术：

现有儿童保温碗都是注热水保温，或者通过电加热的方式进行温度控制。既操作复杂，还存在儿童烫伤的风险。同时不具备物理降温的办法。

现有家庭或者饭店盛汤容器均存在搅拌流体食物使其降温过程，在0.5h～2h用餐后又需要回锅或者微波炉加热，不仅存在操作麻烦，而且存在口感变差、营养流失的问题。

中国实用新型专利CN202698639U和中国实用新型专利CN204218521U分别公开了一种婴幼儿保温碗和一种酒店用婴幼儿用保温碗，其实现保温的原理均是通过电加热元件来进行保温加热，这种方法不仅存在安全隐患，还会导致口感变差、营养流失的问题。

中国实用新型专利CN203873444U，公开了一种保温碗，主要是通过加热线路及加热设备对碗内食物进行保温处理的，同样存在安全隐患、口感变差、营养流失等问题。

技术实现要素：

本实用新型提供一种基于相变调温系统的调温碗，解决了现有儿童注水保温碗加热操作复杂、存在烫伤风险等问题，解决了现有儿童电加热保温碗操作复杂、使用故障多且成本较高等问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型一种基于相变调温系统的调温碗，包括保温碗体、与保温碗体配套使用的碗盖，所述保温碗包括内壁层、外壁层、至于所述内壁层和所述外壁层之间的相变材料层和外壁包裹层，所述外壁层包裹在内壁层的外表面，所述内壁层和外壁层之间的夹层为所述相变材料层，所述外壁包裹层包裹在外壁层的外表面。外壁包裹层和外壁层可以有少部分接触，所述外壁包裹层和外壁层之间是空气或者中空隔热层。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述相变材料层的填充物为相变材料和导热填料混合或复合组成。

作为本实用新型的一种优选技术方案，相变材料由碳原子数为16至55的高级脂肪烃、熔点为30℃至65℃的正构烷烃及异构烷烃、分子量为800至20000的聚乙二醇组成，或者是三水醋酸钠、五水硫代硫酸钠、十二水磷酸氢二钠、十水硫酸钠、十水碳酸钠、磷酸氢二钠、硅藻土、二氧化硅、硅酸钠中的一种或几种组成。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述导热填料为铝粉、铜粉、石墨粉、碳化硅、导热碳纤维、石墨烯、膨胀石墨、碳纳米管中一种或几种组成。导热填料除可以提高热导率之外，还可以采用导热填料来改变相变材料的相变状态。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述内壁层、外壁层、外壁包裹层和碗盖为不锈钢、铝合金、钛合金、镁合金、铜、塑料、硅胶、陶瓷、玻璃、碳纤维中一种或几种制成。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述相变材料相变温度为30至85℃，相变潜热为180至280kJ/kg，热导率为1至30W/m·K。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述外壁包裹层通过焊接或卡扣式连接在所述外壁层碗檐上。外壁和外壁包裹层之间不接触或者少部分接触，以减少热量散失。

作为本实用新型的一种优选技术方案，保温碗体设置可以用于更换、增加或减少相变材料的开口(开口位置和大小根据实际情况而定)，密封所述开口的密封件，由此可以根据需要通过开口减少、增加、更换相变材料，并且在使用的过程中利用密封件封闭开口。密封的方式可以是焊接或者卡口式或者螺丝方式。

本实用新型所达到的有益效果是：本实用新型采用相变材料进行能量转换，无需电加热、热水加热等方式进行温度控制，具有使用方便快捷、安全、并且环保的特点。

本实用新型的流体容器具有显著的快速降温至所需温度并且能够较长时间保持该温度的特点，因此，具有良好的实用价值。

本实用新型所采用的相变材料相变温度可调(30至65℃)、相变潜热高(180至280kJ/kg)、循环稳定性好，更重要的是热导率高且可调节(1至30W/m·K)，可真正实现流体容器的快速降温以及某特定温度下的长时保温。

结构简单，且安全可靠，不存在安全隐患，容易制造和使用，经济价值高。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

在附图中：

图1是本实用新型基于相变调温系统的调温碗内外壁及夹层结构图；

图2是本实用新型卡扣式外壁包裹层结构图；

图3是本实用新型焊接式外壁包裹层结构图；

图中：1、内壁层；2、外壁层；3、相变材料层；4、外壁包裹层；5、外壁层密封件。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1：如图1-2所示，本实用新型一种基于相变调温系统的调温碗，包括保温碗体、与保温碗体配套使用的碗盖，保温碗包括内壁层1、外壁层2、至于内壁层1和外壁层2之间的相变材料层3和外壁包裹层4，外壁层2包裹在内壁层1的外表面，内壁层1和外壁层2之间的夹层为相变材料层3，外壁包裹层4包裹在外壁层2的外表面。

导热相变层由相变材料与导热填料混合或复合组成。

相变材料由碳原子数为16至55的高级脂肪烃、熔点为30℃至65℃的正构烷烃及异构烷烃、分子量为800至20000的聚乙二醇组成，或者是三水醋酸钠、五水硫代硫酸钠、十二水磷酸氢二钠、十水硫酸钠、十水碳酸钠、磷酸氢二钠、硅藻土、二氧化硅、硅酸钠中的一种或几种组成。

导热填料为铝粉、铜粉、石墨粉、碳化硅、导热碳纤维、石墨烯、膨胀石墨、碳纳米管中一种或几种组成。

保温碗体中的内壁层1、外壁层2以及外壁包裹层4材质由不锈钢、铝合金、钛合金、镁合金、铜、塑料、硅胶、陶瓷、玻璃、碳纤维组成。

外壁包裹层4通过卡扣连接在外壁层2的碗檐。

具体的：本实用新型的保温碗体主题结构由内而外依次为内壁层1、外壁层2、相变材料层3以及外壁包裹层4，碗体内壁和外壁夹层之间填满复合相变材料。碗体内壁和外壁可选波纹结形。碗内壳容积与相变材料层容积的比例为1:0.9；其中导热相变层由熔点40℃的石蜡与导热材料按质量百分含量80％与20％复合而成，导热材料选用铝粉、碳纤维、石墨粉的混合物，三者比例为1:1:1。

实施例2：实施例2与实施例1相比整体结构不变，碗内壳容积与相变材料层容积的比例为1:1。相变材料层由熔点48℃的石蜡与导热材料按质量百分含量85％与15％复合而成，导热材料选用石墨烯、石墨粉、膨胀石墨的混合物，三者比例为2:7:1。

实施例3：实施例3与实施例1、2相比整体结构不变，碗内壳容积与相变材料层容积的比例为1:1.1。相变材料层由熔点52℃的石蜡与膨胀石墨按质量百分含量90％与10％复合而成。

实施例4：实施例4与实施例1、2、3相比整体结构不变，碗内壳容积与夹层间容积的比例为1:1.15。基础相变材料选用十水硫酸钠和硼砂，占相变导热层总质量80％，导热填料选自石墨与碳纤维与膨胀石墨三种混合物，三者比例为7:2:1。

实施例5：实施例5与实施例1、2、3、4相比整体结构不变，碗内壳容积与夹层间容积的比例为1:1.2。基础相变材料选用五水硫代硫酸钠和无水硫代硫酸钠，占相变导热层总质量75％，导热填料选自碳纳米管、碳化硅、铜粉三种，其添加比例为10:9:1。

实施例6：如图3所述，本实施例与上述实施例相比，不同之处在于，将卡扣式的连接的外壁包裹层4和外壁层2设计成焊接式，即外壁包裹层4通过焊接的方式固定在外壁层2的表面。

实施例7：本实施例与实施例1、6相比，不同之处在于，外壁层2底部为开口式，外壁层2和内壁层1通过焊接的方式先焊接好，填充相变材料后，外壁层2底部通过焊接或者卡口的方式密封。最后再安装外壁包裹层4。

本实用新型的目的在于针对现有流体食物(水/咖啡/汤/牛奶/豆浆等)容器的不足，利用相变材料的物理特性(改变物理性质并能提供潜热)，提供了一种基于相变调温系统的调温碗，且外壁不烫手，既能实现快速降温至适宜温度(30℃～65℃)，且维持该温度区间内0.5h～2h的保温功能。本实用新型将降温与保温这两种相互矛盾的功能由杯体内侧的相变调温系统统一实现。

本实用新型不用通过电加热或者热水/冰水等外力方式来就行温控，也避免了其使用过程中的安全隐患。为婴幼儿喂奶/吃饭、为人们进餐提供了方便，提供了科技感。

本实用新型为人们提供一种可使流体迅速冷却/并和较长时间保持在所需温度的进食容器，具有现有容器所没有的速冷和保温两种功能，首选可以儿童保温碗，亦做成速冷保温饮具，该容器亦可做盛汤/装菜容器。

本实用新型采用相变材料进行能量转换，无需电加热、热水加热等方式进行温度控制，具有使用方便快捷、安全、并且环保的特点。

本实用新型的流体容器具有显著的快速降温至所需温度并且能够较长时间保持该温度的特点，因此，具有良好的实用价值。

本实用新型所采用的相变材料相变温度可调(30至85℃)、相变潜热高(180至280kJ/kg)、循环稳定性好，更重要的是热导率高且可调节(1至30W/m·K)，可真正实现流体容器的快速降温以及某特定温度下的长时保温。

结构简单，且安全可靠，不存在安全隐患，容易制造和使用，经济价值高。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。