专利名称：快冷保温杯的制作方法
技术领域：
本发明涉及水杯制造技术与新材料应用，更具体地说涉及塑料、铝、不锈
钢和相变功能新材料的使用，属于n用化工、新材料、加工制造领域。
背景技术：
塑料水杯由于密度低，使用轻便。如PC塑料，PC是聚碳酸酯的简称。这种
树脂是一种综合性能优良的非晶型热塑性树脂，具有优异的、延伸性、尺寸稳
定性及耐化学腐蚀性，较高的强度、耐热性和耐寒性；还具有自熄、阻燃、无 毒、可着色等优点。铝或不锈钢水杯导热性比塑料好，强度高，经久耐用，也 占有宽大的市场。这些水杯还存在一些缺点(1)单层金属水壶灌满开水时无 法持握，另外在寒冷的环境下它也足够冰手。(2) PC塑料导热性能差，凉水时 间长。
发明内容
本发明克服了金属杯不易持握，塑料杯导热差的缺点，提供了一种既有快 速降温作用，又有保温作用的水杯及其制造方法。
本发明可以采取如下技术实现水杯里面两层是金属层，外面一层是塑料 层。金属层之间充有低熔点冷却介质，可以起到快冷作用。塑料层与金属层之 间为空气层，起到隔热保温作用。
快冷保温杯的制造方法，其特点是水杯的制造方法如下，
a、 铝层由里向外分别称作"里侧铝层"和"外侧铝层"。其两层之间厚度 为1.0-1.5隱，可经过拉拔制成。上端杯口处通过焊接密封，加工有外螺纹。
b、 塑料层可以用聚乙烯或其它塑料制成。塑料层与外侧铝层间距为1.5-2.5mm，在外螺纹下面附近焊接密封，形成空气层，保持良好的隔热性能。
c、 冷却介质可以使用熔点在15-35摄氏度之间的某种化合物，或者用混 合物制成(其中一种在熔点在15--60摄氏度之间)。把冷却介质研磨到粉末状态， 然后在两铝层密封前，加入到这两层之间，使其与两层壁紧密接触。
添力口质量计算:公式n转AfusHm = rto'Cp, mAT 二(m"'—:n/Mi凶)* Cp, m① m, =pll2(, v② m介质二 n介成.M ◎ 由①②③ f寻出，
m介质=p ii2o vCp， m M A -/MiiaiAfusHm
上式中m介质--冷却介质的质量；M介顷一冷却介质的摩尔质量；M咖--水的摩
尔质量；v--水杯的容积；Cp，m — 25-IOO摄氏度时水的等压摩尔热容；AfusHm 一冷却介质的溶化焓；AT—温度变化量。
d、 杯盖用铝材料制成，底部装 - 橡皮垫，侧壁加工有内膽纹。 上述所用铝材料可以用其它金属材料代替，如用不锈钢。 冷却介质举例说明可以用CoC1.6H20，分子量219.08物化性质物色
三方结晶， 一般商品呈白色或灰白色。熔点29.92摄氏度。加热到30度是失去 个结晶水，继续加热至200度时失去6个结晶水或变成无水物。易溶于水，溶 于乙醇、丙酮和乙醚。在3(T35度结晶开始风化并浊化，在45 50度下加热4h 几乎完全变成四水氯化钴。用途用作玻璃和陶瓷着色剂、油漆催干剂、氨的 吸收剂。制造钴催化剂，变色硅胶干湿指示剂。用作啤酒泡沫稳定剂，畜牧业 配制复合饲料，作为钴的补充剂。
工作原理
冷却介质可以吸收水中的热量，达到熔点时熔化，熔化时温度不变，但仍 需吸热。因此冷却介质可以快速降低水温，速度比单层金属更快。双层保温作用塑料层与金属层之间存在空气层，有良好的隔热保温作用； 当水温低于熔点后，冷却介质失去快冷作用。液态介质重新结晶，释放出热量， 由于外侧空气层导热性能差，大部分热量通过金属层传入水中。使水温不会由 于外界温度而降至太低。
热量传递示意图
Q
水温_ [里侧金属层](热量转化)[外侧金属层](空气层)塑料
层一一外界温度
本发明的突出效果是
1、 塑料外壳避免了金属杯不易持握的情况发生，可以在大多数环境下提供 手感舒适度。
2、 本发明的制造方法简单，工艺简便。
3、 本发明的快冷保温杯适用范围广，节省凉水时间，为使用者提供方便。 尤其适用于大型公司企业，提高工作效率。
权利要求
1、快冷保温杯，其特征在于水杯外壳由三层构成，其中内两层为铝材料，最外层为塑料材质，两铝层之间夹有低熔点冷却物质，称作冷却介质。杯盖用铝材料制成。
2、 根据权利要求1所述的铝材料，由里向外分别称作"里侧铝层"和"外侧铝层"。其两层之间厚度为1.0-1.5mm，可经过拉拔制成。上端杯口处通过焊 接密封，加工有外螺纹。
3、 根据权利要求l所述的塑料材质，可以用聚乙烯或其它塑料制成。塑料 层与外侧铝层间距为1.5-2.5mm，在外螺纹下面附近焊接密封，形成空气层，保 持良好的隔热性能。
4、 根据权利要求1所述的冷却介质，可以使用熔点在15-35摄氏度之间的 某种化合物，或者用混合物制成(其中一种在熔点在15-60摄氏度之间)。把冷 却介质研磨到粉末状态，然后在两铝层密封前，加入到这两层之间，使其与两 层壁紧密接触。添加质量计算公式 m介应二P, v Cp, m M介顷AT/M,AfusHm上式中m介质--冷却介质的质量；M介成一冷却介质的摩尔质量；--水 的摩尔质量；v--水杯的容积；Cp，m — 25 -100摄氏度时水的等压摩尔热容；AfusHm —冷却介质的溶化焓；AT—温度变化量。
5、 根据权利要求l所述的杯盖，用铝材料制成，底部装一橡皮垫，侧壁加 工有内螺纹。
6、 上述所述铝材料可以用其它金属材料代替。
全文摘要
一种快速冷却和保温的水杯，水杯外壳由三层构成，材料为铝(不锈钢)和塑料。其中里面两层为铝层，间距为1.0～1.5mm，外面为塑料层，与铝层间距为1.5～2.5mm，形成空气层。本发明的另一种技术方案是，两铝层之间加有冷却介质，呈粉末状态。本发明具有快冷和保温作用，为使用者提供方便，提高效率，且经久耐用。
文档编号A47G19/22GK101455505SQ20071030101
公开日2009年6月17日 申请日期2007年12月13日 优先权日2007年12月13日
发明者冯忠贤, 李青山 申请人:冯忠贤