一种电热保温杯的制作方法

文档序号:15275931发布日期:2018-08-28 22:58阅读:261来源:国知局

本发明属于生活用品技术领域,特别涉及一种电热保温杯。



背景技术:

杯子是我们日常生活中使用最多的用具之一。在寒冷的冬季,为使杯子中盛放的热水不会变凉,通常选用保温杯盛放热水,但时间过长还是会变凉,需要重新打热水,随着需求市面上也有产品是将保温杯有自动加热的功能,但是一般整体的体积较大,并且不方便携带,不方便时时充电的限制了它们的使用空间,在冬天的时候携带保温性好且能加热的保温杯是对登山、徒步旅行的人群是一个急需的需求,所以本发明针对该人群的需求,设计了一款保温杯,以解决上述的问题。



技术实现要素:

本发明针对上述的问题,提供一种电热保温杯,能针对性对登高、徒步旅行的人群提供一种保温效果更好,方便携带,可根据需求给杯子里的水进行加热,功能性能适合需要经过长时间携带的储水用具,而能满足需要喝得到热水,在寒冷地区旅行或冬季,需要一个保温效果好,能保证喝到热水,而本发明通过巧妙的设计能提供户外运动人群的急需需求。

为达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:

一种电热保温杯,包括杯体,杯体包括杯盖、杯身和杯底,杯底包括杯底一和杯底二,杯底一的两端分别可拆卸连接杯身和杯底二,杯底一内设有加热组件和与加热组件电联接的第一导电连接口;所述加热组件为加热盘;杯底二为插电底盘,插电底盘连接有电源插头,插电底盘内设有能与第一导电连接口连接并实现供电后启动加热组件发热的第二导电连接口,在杯底一与插电底盘连接后在插电底盘内形成容纳电源插头;所述杯身为具有上端开口的圆柱体,杯身从外至内依次由外壳、保温层、加热层和内胆紧密连接组成,保温层与加热层中间设有空腔22,在杯身底部开设有一凹槽,凹槽开设的深度等于内胆的厚度加上加热层厚度、以凹槽直径套入一为绝缘材料的外围圈环,加热盘能够通过凹槽连接到加热层;杯盖与杯身的上端开口通过螺纹连接;

所述发热盘是由以下的原料制成:按照重量份数计将陶土3-8份,滑石粉1-5份,电熔氧化镁1-5份,碳纤维1-5份,石英3-8份,铬酸镧1-3份,氧化铝1-3份混合后,在高温650-850℃条件下进行煅烧熔化得到熔融物,再冷却到150-300℃后浇注入发热盘模具中造型,然后在氮气环境下快速降至常温定型,即可得到发热盘。

本发明的技术原理是:通过结构设计合理布局后得到一个保温杯,当需要加热的时候,将杯体上的电源插座连接到供电电源,实现保温杯的加热功能。加热功能是这样实现的:将杯底一的发热盘对准杯身底部设置的凹槽连接后,在将杯底二的第二导电连接口与第一导电连接口连接并实现供电后启动加热组件发热,开始对杯身的加热层进行加热,热量传递到内胆内,供电后加热层具有加热速率快的优点,能快速的对杯中的水进行升温,外加内胆也是传热性能好的材料制成,更加缩短了加热升温的时间,并且加热层打破以往的单一底部加热的局限,本发明的加热层和杯身一样,是一个整体包裹内胆的圆柱体,使得加热传热更快速,内胆里的水不仅从底部开始加热,两侧也同时加热,当一定体积的水底部和四周都在加热,热传递的流向将更加迅速的蔓延整个内胆中的水,水的受热将更加均匀,也防止了水沸腾的无方向引起的热度不均,内胆表面的受热不均而使得内胆的结构被破坏,损坏内胆,减少保温杯的使用年限,需要饮用者可以及时使用到热水,对于在寒冷或者低压的高山上,时间上的争分夺秒能减少户外运动爱好者出现旅游事故的安全问题。

作为进一步说明,所述保温层由以下重量份数的原料混合发泡而得:多元醇混合物50-70份、锂基膨润土8-15份、二异氰酸酯100-150份、阻燃剂10-25份、一氟二氯乙烷10-15份、复合催化剂10-20份。

作为进一步说明,所述多元醇复合物由重量比为1:3:5的聚乙烯醇、木质素聚醚多元醇、丙三醇组成;

所述复合催化剂是由重量比为2:3:5的二乙酸二丁基锡、N,N’-二乙基-2-甲基哌嗪和油酸钾组成;

所述阻燃剂是由重量比为1:3的红磷和云母粉组成的。

作为进一步说明,所述木质素聚醚多元醇的粘度为455mpas·s,平均官能度4.5。

作为进一步说明,杯盖内还设置有密封胶垫,且密封胶垫,当杯盖连接在杯体的开口端时,所述密封胶垫能够使杯盖与杯身密封连接。

作为进一步说明,所述杯底一的底部设置有一与第一导电连接口的端口大小匹配的防尘盖,所述防尘盖是可开合的。

作为进一步说明,所述外壳为金属混合材料制成,所述金属混合材料是由1-3重量份的铜、1-3重量份的锌、1-3重量份的镍、1-3重量份的铁组成。

作为进一步说明,所述加热层的材料为不锈钢或铁制成。

作为进一步说明,所述内胆为不锈钢或金刚石材料制成。

作为进一步说明,所述保温杯的规格容量为250-1000mL。

本发明具有以下有益效果:

1、本发明的保温杯设计巧妙,只需要携带有储电的充电物件即可实现充电,不需要找到家用电源,使用电插座在220v的电压下来供电,方便携带,特别适合户外运动人群使用,具有极大的推广价值。

2、本申请中陶土的比表面积大,有很好的物理吸附性和表面化学活性,具有较好的可塑性;滑石粉具有很好的润滑性、抗黏、助流、耐火性、抗酸性、熔点高、化学性不活泼、附力强等优良的物理、化学特性,由于滑石的结晶构造是呈层状的,所以具有易分裂成鳞片的趋向和特殊的滑润性;石英当达到一定粒径,具有很好的增稠、消光作用;电熔氧化镁具有较好的导电性、抗裂性;碳化硅轴向强度和模量高,密度低、比性能高,无蠕变,非氧化环境下耐超高温,耐疲劳性好,比热及导电性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小且具有各向异性,耐腐蚀性好,X射线透过性好,具有良好的导电导热性能等;铬酸镧热效率高,单位面积发热量大。本申请人为了得到一种发热功能性好、热效率高、同等条件下加热升温快的发热盘,将电熔氧化镁、碳化硅、铬酸镧具有优良的导电导热性物质综合后煅烧后能相互熔合,得到的融合体耐腐蚀性能更好、单位发热量提高,并且在结合其他原料混合熔合后能防止合成体出现断裂或裂纹现象,陶土作为基本成型材料附加了其他原料的时候陶土的表面化学活性能很好的与其他原料结合,滑石粉能使熔合混合体提高抗分裂的能力,石英、氧化铝能增加熔合混合体的粘稠性使得在煅烧期间能受热均匀,经过系列的反应后得到成型的发热盘,不仅导热系数高,能快速加热,且发热效率也高,并在经历过68h后发热效率变化不大,稳定性好。

3、本发明的多元醇复合物能与二异氰酸酯充分均匀反应,促进其它助剂在反应物中的均匀混合分散,生成分布均匀细密的泡孔,减少泡沫成型后的收缩率;使用的混合催化剂能够提高反应的反应率,缩短保温层的制备时间;云母是一种含有水的层状硅酸盐矿物,云母粉具有独特的耐酸、耐碱、化学稳定性能,还具有良好的绝缘和耐热性、不燃性、防腐性,红磷具有良好的吸热功能是很好的阻燃剂,本申请将云母粉与红磷按重量比1:3的优选方式提高了的阻燃效果,并且两种物质低廉,从而降低了保温层的制作成本,使得整个保温杯的价格也降低。锂基膨润土作增稠剂、悬浮稳定剂,可适当的增加聚氨酯硬泡沫的开孔率,并能延缓发泡凝胶和固化速度,防止泡沫因短时间内积聚力量大而容易挤压内胆和外壁,减少“不良泡沫”的产生,同时减少泡沫成型后的收缩率。

【附图说明】

图1是本发明保温杯的结构示意图:

图2是本发明杯身与杯底一连接剖视图:

图3是本发明杯底二的结构示意图;

图4是本发明杯底一的仰视图;

主要元件符号说明:

图中,杯盖1,杯身2,外壳20,保温层21,空腔22,加热层23,内胆24,杯底一3,加热盘31,第一导电连接口32,外围圈环33,杯底二4,电源插头41,第二导电连接口42,防尘盖5。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

【具体实施方式】

实施例1:

如图1-4所示,一种电热保温杯,容量为250mL,包括杯体,杯体包括杯盖1、杯身2和杯底,杯底包括杯底一3和杯底二4,杯底一3的两端分别可拆卸连接杯身2和杯底二4,杯底一3内设有加热组件和与加热组件电联接的第一导电连接口32;所述加热组件为加热盘31;如图3所示,杯底二4为插电底盘,插电底盘连接有电源插头41,插电底盘内设有能与第一导电连接口32连接并实现供电后启动加热组件发热的第二导电连接口42,在杯底一3与插电底盘连接后在插电底盘内形成容纳电源插头41;如图2所示,杯底一3的底部设置有一与第一导电连接口32的端口大小匹配的防尘盖5,防尘盖5是可开合的;杯身2为具有上端开口的圆柱体,杯身2从外至内依次由外壳20、保温层21、由不锈钢制成加热层23和由不锈钢材料制成内胆24紧密连接组成,保温层21与加热层23中间设有空腔22,在杯身2底部开设有一凹槽,凹槽开设的深度等于内胆24的厚度加上加热层23厚度、凹槽的直径等于加热层23的底部的直径,以凹槽直径套入一为绝缘材料的外围圈环33,绝缘材料为耐高温的陶瓷,加热盘31能够通过凹槽连接到加热层23;杯盖1与杯身2的上端开口通过螺纹连接;杯盖1内还设置有密封胶垫,且密封胶垫,当杯盖1连接在杯体的开口端时,所述密封胶垫能够使杯盖1与杯身2密封连接;

其中,发热盘是由以下的原料制成:按照重量份数计将陶土3份,滑石粉1份,电熔氧化镁1份,碳纤维1份,石英3份,铬酸镧1份,氧化铝1份混合后,在高温650℃条件下进行煅烧熔化得到熔融物,再冷却到150℃后浇注入发热盘模具中造型,然后在氮气环境下快速降至常温定型,即可得到发热盘。与现有技术相比较,发热盘的导热系数高,能快速加热,且发热效率也高,并在经历过68h后发热效率变化不大,稳定性好。

其中,保温层21由以下重量份数的原料混合发泡而得:多元醇混合物50份、锂基膨润土8份、二异氰酸酯100份、阻燃剂10份、一氟二氯乙烷10份、复合催化剂10份。

其中,多元醇复合物由重量比为1:3:5的聚乙烯醇、木质素聚醚多元醇、丙三醇组成;复合催化剂是由重量比为2:3:5的二乙酸二丁基锡、N,N’-二乙基-2-甲基哌嗪和油酸钾组成;阻燃剂是由重量比为1:3的红磷和云母粉组成的。木质素聚醚多元醇的粘度为455mpas·s,平均官能度4.5。保温层21的设计具有更好的保温效果和热稳定性,并且其具有很好的阻燃作用,当发热盘发热传递热能给加热层23的时候,随着使用的时间过久,或者绝缘材料破损后,热量会传递一些到保温层21,那保温层21具有良好的阻燃作用将防止结构内部起火,损坏水杯等问题。

其中,外壳20为金属混合材料制成,所述金属混合材料是由1重量份的铜、1重量份的锌、1重量份的镍、1重量份的铁组成。外壳的设计中,由几种原料组合之后,硬度上更强,进一步的提高了抗压和稳定性的物理性质,防止在外壳在户外运动的的恶劣条件下外壳受损严重后影响内部结构,使得水杯使用的年限更长。

本发明的技术原理是:通过结构设计合理布局后得到一个保温杯,当需要加热的时候,将杯体上的电源插座连接到供电电源,实现保温杯的加热功能。加热功能是这样实现的:将杯底一3的发热盘对准杯身2底部设置的凹槽连接后,在将杯底二4的第二导电连接口42与第一导电连接口32连接并实现供电后启动加热组件发热,开始对杯身2的加热层23进行加热,热量传递到内胆24内,供电后加热层23具有加热速率快的优点,能快速的对杯中的水进行升温,外加内胆24也是传热性能好的材料制成,更加缩短了加热升温的时间,并且加热层23打破以往的单一底部加热的局限,本发明的加热层23和杯身2一样,是一个整体包裹内胆24的圆柱体,使得加热传热更快速,内胆24里的水不仅从底部开始加热,两侧也同时加热,当一定体积的水底部和四周都在加热,热传递的流向将更加迅速的蔓延整个内胆24中的水,水的受热将更加均匀,也防止了水沸腾的无方向引起的热度不均,内胆24表面的受热不均而使得内胆24的结构被破坏,损坏内胆24,减少保温杯的使用年限,需要饮用者可以及时使用到热水,对于在寒冷或者低压的高山上,时间上的争分夺秒能减少户外运动爱好者出现旅游事故的安全问题;当不需要额外启动加热功能,可以将杯底二4卸除后作为普通用的储水用具,这样也便于携带。

实施例2:

与实施例1的结构相同,工作基本原理相同,不同点是:

1.发热盘是由以下的原料制成:按照重量份数计将陶土8份,滑石粉5份,电熔氧化镁5份,碳纤维5份,石英8份,铬酸镧3份,氧化铝3份混合后,在高温850℃条件下进行煅烧熔化得到熔融物,再冷却到300℃后浇注入发热盘模具中造型,然后在氮气环境下快速降至常温定型,即可得到发热盘。

2.外壳20为金属混合材料制成,所述金属混合材料是由3重量份的铜、3重量份的锌、3重量份的镍、3重量份的铁组成。将这四种材料混合制成的外壳20,不仅防裂能力提高,硬度大,不易摔坏,且形成的外壳20组织结构更紧密,能进一步地的起到阻隔内胆24里面的热量传递出来,减少热传递的损失。

3.保温层21由以下重量份数的原料混合发泡而得:多元醇混合物70份、锂基膨润土15份、二异氰酸酯150份、阻燃剂25份、一氟二氯乙烷15份、复合催化剂20份。

其中,多元醇复合物由重量比为1:3:5的聚乙烯醇、木质素聚醚多元醇、丙三醇组成;复合催化剂是由重量比为2:3:5的二乙酸二丁基锡、N,N’-二乙基-2-甲基哌嗪和油酸钾组成;阻燃剂是由重量比为1:3的红磷和云母粉组成的。木质素聚醚多元醇的粘度为455mpas·s,平均官能度4.5。

4.保温杯的规格容量为1000mL;加热层23由铁制成的、内胆24由金刚石材料制成。

实施例3:

与实施例1的结构相同,工作基本原理相同,不同点是:

1.发热盘是由以下的原料制成:按照重量份数计将陶土5份,滑石粉4份,电熔氧化镁4份,碳纤维3份,石英5份,铬酸镧2份,氧化铝2份混合后,在高温750℃条件下进行煅烧熔化得到熔融物,再冷却到200℃后浇注入发热盘模具中造型,然后在氮气环境下快速降至常温定型,即可得到发热盘。

2.外壳20为金属混合材料制成,所述金属混合材料是由2重量份的铜、2重量份的锌、2重量份的镍、2重量份的铁组成。将这四种材料混合制成的外壳20,不仅防裂能力提高,硬度大,不易摔坏,且形成的外壳20组织结构更紧密,能进一步地的起到阻隔内胆24里面的热量传递出来,减少热传递的损失。

3.保温层21由以下重量份数的原料混合发泡而得:多元醇混合物60份、锂基膨润土12份、二异氰酸酯130份、阻燃剂20份、一氟二氯乙烷12份、复合催化剂15份。

其中,多元醇复合物由重量比为1:3:5的聚乙烯醇、木质素聚醚多元醇、丙三醇组成;复合催化剂是由重量比为2:3:5的二乙酸二丁基锡、N,N’-二乙基-2-甲基哌嗪和油酸钾组成;阻燃剂是由重量比为1:3的红磷和云母粉组成的;木质素聚醚多元醇的粘度为455mpas·s,平均官能度4.5。

4.保温杯的规格容量为800mL。

实施例4:

与实施例1的工作原理相同,不同点是:

1.发热盘是由不锈钢制成。

2.外壳20为不锈钢材料制成。

3.保温层21由现有技术中市场上可以购买的原料混合发泡而得。

将实施例1-4得到的发热盘和保温层进行物理性能检测,具体检测醒目和结果见表1、2。

表1发热盘的物理性能检测情况表

由上表可知,使用本发明制备的发热盘,不仅导热系数高,能快速加热,且发热效率也高,并在经历过68h后发热效率变化不大,稳定性好,相比使用不锈钢制作的发热盘具有更好的优势。

表2保温层的物理性能检测情况表

由上表可知,使用本发明制备的保温层,在导热系数,稳定性、闭孔率和抗压强度都有很好的优势。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明,但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围,凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更,例如杯盖1的外壳20形状,保温杯的形状等,均应属于本发明所涵盖专利范围。

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