一种加热保温磁化杯的制作方法

本发明涉及一种可加热的杯子，具体涉及一种电磁线圈加热式的磁化杯。

背景技术：

杯子作为液体盛放容器，已经成为了我们的必要生活用品。随着人们对杯子需求的多样化，现已出现了很多可进行加热的杯子。人们对于杯子的加热需求并不同于现有的电热水壶，电热水壶通常是在壶体底部设置电热丝，并通过对电热丝进行通电从而实现对杯体底部的加热，其加热所要达到的目的通常是将水壶中的液体加热至沸腾。对于可加热的杯子而言，加热的目的则仅在于将杯子中的液体加热至适合直接饮用的温度(如：30-50℃)。然而，目前可加热的杯子所采用的方案通常是在杯体底部设置加热组件以对杯体底部进行慢速加热，存在加热不均匀，加热速度不够快等问题，不能较好的满足人们的使用需求。

磁化杯是水磁化器的一种，是自然水放入磁化杯后而成为磁化水的一种装置。根据磁化器的工作原理，普通水在磁化器内，以一定量、流速流过磁场时水体切割磁力线产生。目前，市场上有关磁化杯的结构方案多是在杯体的上下、四周或上下四周同时放置磁体，然后，让饮用水在静态磁场中慢慢磁化，这样放置的磁体，每块磁体只有一个极向内起磁化作用，磁能利用率低，需要较长的磁化时间。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种加热效率高，并可起到一定磁化作用的电磁线圈加热式的磁化杯。

本发明的目的是这样实现的：一种加热保温磁化杯，包括杯体和底座，所述杯体底部设置有加热座，所述加热座与杯体底部之间形成封闭的加热空间，加热空间内设置有感应加热组件，感应加热组件包括第一电磁线圈和电阻元件，所述电阻元件与第一电磁线圈连接形成闭合回路；所述底座内设置有第二电磁线圈以及与第二电磁线圈的两端连接的电源转换模块，通过电源转换模块连接外部电源向第二电磁线圈通交流电，第一电磁线圈产生感应电流，通过电阻元件发热实现对杯体底部的加热。

优选的，所述加热座上开设有凹槽，所述感应加热组件设置在所述凹槽内。

优选的，所述加热座为与杯体底部相匹配的圆盘底座，所述凹槽为圆形凹槽，所述第一电磁线圈缠绕为圆盘状。

优选的，所述第一电磁线圈环形分布于凹槽底部的外缘，所述电阻元件分布在凹槽底部中心位置。

优选的，所述电阻元件采用缠绕为盘状的绕线电阻，电阻元件对凹槽底部的1/3面积区域形成覆盖。

优选的，所述电阻元件为正温度系数热敏电阻。

优选的，所述杯体底部的内表面为向下弯曲的弧形面。

优选的，所述第二电磁线圈包括多个缠绕成盘状的电磁线圈，多个电磁线圈与电源转换模块串联为一个闭合回路。

优选的，杯体底部外表面的中心位置开设有安装槽，用于嵌入安装绝缘导热板。

优选的，所述杯体的内壁上开设有沿杯体圆周方向的环形槽，环形槽内嵌入有多个永磁体。

相比现有的磁化杯，本发明的有益效果体现在：本发明的加热保温磁化杯采用电磁感应方式进行加热，加热效率较高，能够获得较好的均匀加热效果。较好的满足了人们对于杯体加热的特定需求；此外，特定形式设计的电磁线圈，通电后产生的电磁场，以及沿杯体内壁设置的磁石均会对杯体中的液体产生较好的磁化作用。

附图说明

图1为本发明实施例的加热保温磁化杯的整体结构示意图；

图2为本发明实施例的加热保温磁化杯的剖视图；

图3为本发明实施例的感应加热组件在加热座上的分布示意图；

图4为本发明的实施例的杯体加热时内部液体流动示意图；

图5为本发明实施例所述的杯体底部安装绝缘导热板示意图；

图6和图7分别为本发明中所述第二电磁线圈的两种布置形式示意图。

附图标记

1-杯体，11-杯体底部内表面，12-环形槽，2-底座，21-第二电磁线圈，22-电源转换模块，23-电源接口，24-支撑板，3-加热座，4-感应加热组件，41-第一电磁线圈，42-电阻元件，5-绝缘导热板

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明的加热保温磁化杯进行详细的阐述说明，应该说明的是，以下具体实施例并不能构成对本发明实施例方式的具体限定。

参阅附图1-7所示，本发明提供如下实施例：

一种加热保温磁化杯，包括杯体1和底座2，所述杯体1底部设置有加热座3，所述加热底座3可以可拆卸的方式固定设置再杯体底部，所述加热座3与杯体底部之间形成封闭的加热空间，加热空间内设置有感应加热组件4，作为一种优选的，所述加热座3朝向杯体1底部的一面上开设有凹槽，所述感应加热组件设置在所述凹槽内，所述感应加热组件4包括第一电磁线圈41和电阻元件42，所述电阻元件42与第一电磁线圈41连接形成闭合回路；所述底座2内设置有第二电磁线圈21以及与第二电磁线圈的两端连接的电源转换模块22，通过电源转换模块22连接外部电源向第二电磁线圈通交流电，所述第一电磁线圈产生感应电流，通过电阻元件发热实现对杯体底部的加热。作为一种具体的，电源转换模块与电源接口23连接，所述电源接口23设置在底座2侧壁，用于连接外部电源。

作为一种优选的实施例方案，参阅图3所示，所述加热座为与杯体底部相匹配的圆盘底座，所述凹槽为圆形凹槽，所述第一电磁线圈缠绕为圆盘状，所述第一电磁线圈环形分布于凹槽底部的外缘，所述电阻元件分布在凹槽底部中心位置。将所述第一电磁线圈缠绕为圆盘状的目的在于增大第一电磁线圈的覆盖区域，从而增大第一电磁线圈的电磁感应面积，增强电磁感应效果。进一步的，将所述电阻元件分布在凹槽底部中心位置的目的在于，第一电磁线圈产生感应电流后，通过电阻元件发热以对杯体底部中心区域进行集中加热。参阅图4所示为本发明的杯体采用底部中心集中加热时，杯体内部液体流动示意图，由图4可以看出，由于对杯体底部中心进行集中加热，杯体底部中心处的液体受热升温较快，而杯体底部外缘的液体则相对受热较慢，该处液体温度相对中心处的液体温度要低，由此，随着不断的加热，杯体底部中心处的液体受热上浮，杯体底部中心处压力随之降低，从而导致杯体底部外缘的液体向杯体底部中心处流动，由此，形成了图4所示的循环流动，通过循环流动后，杯体底部和顶部的液体交替受热，从而实现杯体中的液体能够均匀受热，同时也加快了杯体中液体的加热速度，较好的提升了加热效率和加热均匀性。可以理解的是，杯体底部中心处的液体受热上浮原因在于：首先，液体在高温时的密度通常要低于低温时的密度，具体的，由于采用中心集中加热，杯体底部中心处的液体温度高于杯体顶部以及杯体底部外缘处的液体温度，对应的，杯体中心处的液体密度也最低，此外，杯体底部中心处的液体在受热时产生的上升气泡也会在一定程度上增加液体上浮的动力。

还应该说明的是，目前现有的加热杯通常是通过设置于杯体底部的电热丝，对杯体的整个底面进行均匀加热，但又造成了杯体中的液体整体受热不均匀，在对杯体底部加热过程中，杯体中的液体基本处于无流动状态，无法形成本发明中图4所示的循环流动。进一步的，对于以将杯中的液体加热至沸腾为目的而言，也许本发明的对杯体底部的集中加热方案和现有杯体底部整体加热方案所取得的效果相差较小，现有的加热方案在针对导热性较好的液体进行加热时，也基本能够确保杯中液体的温差的均匀性。但是，对于可加热的杯子而言，加热的目的通常仅在于将杯子中的液体加热至适合直接饮用的温度(如：30-50℃)。由此，目前可加热的杯子所采用的方案通常是对杯体底部整体进行慢速加热。在慢速加热(低功率加热)的情况，由于杯体底部受热相对较慢，对于一些导热性稍差的液体而言，杯体中的液体温度，从底部至顶部形成的温差梯度较为显著，因此，在现有加热杯的杯中液体无法形成循环流动的情况，其加热效率明显不及本发明提供的加热保温磁化杯。

作为一种优选的实施方案，所述电阻元件采用缠绕为盘状的绕线电阻，电阻元件对凹槽底部的1/3面积区域形成覆盖。该方案的设置是基于解决这样的问题：若盘状的绕线电阻设置面积过小，会导致对杯体底部的加热区域较小，加热效率较低；若盘状的绕线电阻设置面积过大，则会造成对杯体底部的加热面积过大，不能达到对杯体中心区域进行集中加热的目的，加热过程中，杯体中的液体的循环流动效果不佳。因此，将电阻元件对凹槽底部的覆盖面积设置为1/3，即保证了加热效率，同时确保了加热过程中，杯体中的液体能够形成较好的循环流动效果。

进一步的，为实现较好电磁感应效果，所述第二电磁线圈可针对第一电磁线圈进行匹配设置。如图6和图7所示为所述第二电磁线圈的两种不同的设置方式，图6所示，所述第二电磁线圈包括多个缠绕成盘状的电磁线圈，多个电磁线圈与电源转换模块串联为一个闭合回路，图7所示，所述第二电磁线圈在底座上由中心向边缘覆盖设置。

作为优选的，所述电阻元件为正温度系数热敏电阻。

作为优选的方案，所述杯体底部的内表面11为向下弯曲的弧形面。如图2、图4及图5中所示，将杯体底部的内表面11为向下弯曲的弧形面，在加热过程中，有助于提升杯体中液体的循环流动的效果。

应该说明的是，如图5所示，杯体1底部外表面的中心位置开设有安装槽，用于嵌入安装绝缘导热板5。所述绝缘导热板可采用导热系数高于杯体底部材料的材料，比如，采用高导热绝缘的陶瓷材料。该方案的设置目的在于，提升对杯体底部中心区域的集中加热效果，进一步增大杯体底部中心区域与底部外缘区域的水温差，增强杯体内液体的循环流动效果。

作为优选的方案，所述加热座3的本体，以及所述底座2上用于与加热座2接触的支撑板24均可采用绝缘导磁材料，所述第二电磁线圈固定设置于所述支撑板上，用以提升第一电磁线圈对第二电磁线圈的电磁感应效果。

作为优选的方案，所述杯体的内壁上开设有沿杯体圆周方向的环形槽12，环形槽内嵌入有多个永磁体(比如，磁石)，有助于对杯体内的液体进行磁化。更进一步的，为提升磁化效果，杯体内壁上沿杯体的长度方向开设有多个平行的环形槽12。本发明的加热保温磁化杯4与现有的磁化杯相比，现有的磁化杯仅仅是在杯体的上下、四周或上下四周同时放置磁体，然后，让饮用水在静态磁场中慢慢磁化，这样放置的磁体，每块磁体只有一个极向内起磁化作用，磁能利用率低，需要较长的磁化时间。此外，根据水体磁化的工作原理，水体需以流动的状态流过磁场，并且水体需垂直切割磁力线从而产生较好的电磁感应效果。因此，由于现有的磁化杯设计，杯体中的水基本处于静态，水体无法以流动状态对磁感线进行切割，对水体的磁化效果有限。而对于本发明而言，加热过程中杯体内的水可形成竖直方向的循环流动，从而可以对设置于杯体内壁的永磁体产生的磁感线进行垂直切割，从而提升了对杯体内的水的磁化效果。

在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“坚直”、“水平”、“中心”、“顶”、“底”、“顶部”、“根部”、“内”、“外”、“外围”、“里侧”、“内侧”、“外侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了使于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。其中，“里侧”是指内部或围起来的区域或空间。“外围”是指某特定部件或特定区域的周围的区域。

在本发明的实施例的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“组装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的实施例的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，“-”和“～”表示的是两个数值之同的范围，并且该范围包括端点。例如:“a-b”表示大于或等于a，且小于或等于b的范围。“a～b”表示大于或等于a，且小于或等于b的范围。

在本发明的实施例的描述中，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。