一种便携式USB电热保温杯的制作方法

本发明属于生活用品技术领域，特别涉及一种便携式USB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，提供一种便携式USB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，功能性能适合经过长时间携带储水用具，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：

一种便携式USB电热保温杯，包括杯底座、杯身和杯盖，所述杯身由外至内依次是由防水壳、隔热层、保温层、加热层和内胆构成的上端开口的圆柱体；杯盖与杯身的上端开口通过螺纹连接；所述杯底座包括第一杯底座和第二杯底座，所述第一杯底座的一端与杯身通过螺纹连接，第一杯底座的另一端与第二杯底座通过螺纹连接，第一杯底座设有加热组件和与加热组件电联接的第一导电连接口，第一导电连接口的端口位于第一杯底座的底端，加热组件与加热层和内胆紧密接触；加热组件与加热层底部的截面形状相匹配，所述第二杯底座为可拆卸插电底盘，可拆卸插电底盘上设置第二导电连接口和USB数据线，第二导电连接口电联一USB数据线；在可拆卸插电底盘的四周设一凹形环槽，USB数据线可缠绕放置于凹形环槽内；凹形环槽内还设置有固定USB数据线插头的锁扣，所述锁扣的宽度小于凹形环槽的宽度；

第一导电连接口的端口能与第二导电连接口匹配连接，并实现供电，启动加热组件对加热层与内胆进行加热。

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USB数据线插头从锁扣中拔出，根据需求拉出一定的长度，将USB数据线插头连接到移动电源开始供电，对保温杯内的水进行加热。加热是这样实现的：将第一杯底座的第一导电连接口的端口能与第二杯底座的第二导电连接口匹配连接，并实现供电；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；当不需要额外启动加热功能，可以将第二杯底座卸除后作为普通用的储水用具，这样也便于携带。

在本发明中，进一步说明，所述加热组件为发热盘，发热盘是由以下的原料制成：按照重量份数计将

粘土1-5份，滑石粉1-5份，电熔氧化镁1-5份，碳纤维1-5份，二氧化硅1-5份，铬酸镧1-5份，二氧化钼1-5份混合后，在高温1800-2200℃条件下进行煅烧熔化得到熔融物，再冷却到400-500℃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。

在本发明中，进一步说明，所述第一杯底座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。

在本发明中，进一步说明，所述防水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。

在本发明中，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、多异氰酸酯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。

进一步的说明，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的乙二醇、β-羟乙基乙二胺和油酸钾组成；

所述阻燃剂是由重量比为1:3的红磷和云母粉组成的。

在本发明中，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。

在本发明中，进一步说明，所述加热层的材料为钢或铁制成。

在本发明中，进一步说明，所述内胆为不锈钢或金刚石材料制成。

在本发明中，进一步说明，所述保温杯的规格容量为250-1000mL；所述保温杯的杯身还设置有卡通图案。

在本发明中，进一步说明，所述防水壳的厚度为5-10mm、隔热层的厚度为2-5mm、保温层的厚度为5-10mm、加热层的厚度为5-10mm。

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、本申请中粘土的比表面积大，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；二氧化硅当达到一定粒径，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；碳纤维轴向强度和模量高，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、碳纤维、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，粘土作为基本成型材料附加了其他原料的时候粘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，二氧化硅、二氧化钼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58h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多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是本发明杯身与第一杯底座连接剖视图：

图3是本发明第二杯底座的结构示意图；

图4是本发明第一杯底座的仰视图；

主要元件符号说明：

图中，杯盖1，杯身2，防水壳20，隔热层21，保温层22，加热层23，内胆24，第一杯底座3，加热组件31，第一导电连接口32，第二杯底座4，USB数据线41，锁扣42，凹形环槽43，第二导电连接口44，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，一种便携式USB电热保温杯，保温杯的规格容量为500mL；包括杯底座、杯身2和杯盖1，杯身2由外至内依次是由防水壳20、隔热层21、保温层22、由钢制成的加热层23和由不锈钢材料制成内胆24构成的上端开口的圆柱体；杯盖1与杯身2的上端开口通过螺纹连接；杯底座包括第一杯底座3和第二杯底座4，第一杯底座3的一端与杯身2通过螺纹连接，第一杯底座3的另一端与第二杯底座4通过螺纹连接，第一杯底座3设有加热组件31和与加热组件31电联接的第一导电连接口32，第一导电连接口32的端口位于第一杯底座3的底端，加热组件31与加热层23和内胆24紧密接触；加热组件31与加热层23底部的截面形状相匹配，第二杯底座4为可拆卸插电底盘，可拆卸插电底盘上设置第二导电连接口44，如图1、3所示，第二导电连接口44电联一USB数据线41，可拆卸插电底盘设置有USB数据线41，在可拆卸插电底盘的四周设一凹形环槽43，USB数据线41可缠绕放置于凹形环槽43内；凹形环槽43内还设置有固定USB数据线41插头的锁扣42，所述锁扣42的宽度小于凹形环槽43的宽度；第一导电连接口32的端口能与第二导电连接口44匹配连接，并实现供电，启动加热组件31对加热层23与内胆24进行加热。如图2所示，在第一杯底座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，且防尘盖5是可开合的。

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USB数据线41插头从锁扣42中拔出，根据需求拉出一定的长度，将USB数据线41插头连接到移动电源开始供电，对保温杯内的水进行加热。加热是这样实现的：将第一杯底座3的第一导电连接口32的端口能与第二杯底座4的第二导电连接口44匹配连接，并实现供电；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，可以将第二杯底座4卸除后作为普通用的储水用具，在将防尘盖5盖住第一导电连接口32的端口，这样能保护第一导电连接口32的端口，也便于携带。

其中，加热组件31为发热盘，发热盘是由以下的原料制成：按照重量份数计将

粘土1份，滑石粉1份，电熔氧化镁1份，碳纤维1份，二氧化硅1份，铬酸镧1份，二氧化钼1份混合后，在高温1800℃条件下进行煅烧熔化得到熔融物，再冷却到400℃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。

其中，防水壳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。将这四种材料混合制成的防水壳20，不仅防裂能力提高，硬度大，不易摔坏，且形成的防水壳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。且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，防止在防水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。

其中，保温层22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、多异氰酸酯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的乙二醇、β-羟乙基乙二胺和油酸钾组成；

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。

实施例2：

与实施例1的工作原理相同，不同点是：

1.保温杯的杯身2还设置有卡通图案，使得外观更加美观。

2.发热盘是由以下的原料制成：按照重量份数计将粘土5份，滑石粉5份，电熔氧化镁5份，碳纤维5份，二氧化硅5份，铬酸镧5份，二氧化钼5份混合后，在高温2200℃条件下进行煅烧熔化得到熔融物，再冷却到500℃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。

3.防水壳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防水壳20，不仅防裂能力提高，硬度大，不易摔坏，且形成的防水壳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。

4.保温层22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、多异氰酸酯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的乙二醇、β-羟乙基乙二胺和油酸钾组成；

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。

5.保温杯的规格容量为250mL；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的工作原理相同，不同点是：

1.发热盘是由以下的原料制成：按照重量份数计将粘土4份，滑石粉3份，电熔氧化镁4份，碳纤维3份，二氧化硅2份，铬酸镧3份，二氧化钼2份混合后，在高温2000℃条件下进行煅烧熔化得到熔融物，再冷却到450℃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.防水壳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防水壳20，不仅防裂能力提高，硬度大，不易摔坏，且形成的防水壳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22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、多异氰酸酯125份、阻燃剂18份、一氟二氯乙烷13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的乙二醇、β-羟乙基乙二胺和油酸钾组成；

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。

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.防水壳20为不锈钢材料制成。

3.保温层22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58h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，例如杯盖的外壳形状，保温杯的形状等，均应属于本发明所涵盖专利范围。