[实用新型]一种利用相变材料对温度进行自动调控的恒温杯

说明书

技术领域

本实用新型涉及到恒温杯技术领域，具体涉及到一种利用相变材料对温度进行自动调控的恒温杯。

背景技术

杯或者叫杯具，的主要功能是用来把高温液体冷却到适饮或适用温度，和/或用来对所盛液体进行长时间保温度以备以后取用。不幸的是，目前市面上的绝大多数杯具都不能同时兼顾快速冷却和长时间保温这两个功能。比如，普通水杯可以在较短的时间内把热水冷却到适饮温度，但却不能长时保温。而真空保温杯虽然可以长时保温，但要把热水冷却到适饮温度却需要非常长的时间。不仅如此，现有杯中的高温液体在被冷却到适饮或适用温度的过程中，其中含有的热量会被释放到周围环境中，造成能量的浪费。同时，杯壁本身也会被高温液体加热，增加造成使用者烫伤的风险。因此，目前市场上急需一种能够进行温度自动调控的恒温杯，其能够将所盛高温液体快速降温到适饮或适用温度，能够将冷却到适饮或适用温度的液体长时间保持在这一温度附近，能够将所盛高温液体在冷却过程中释放的热量蓄存起来并在所盛液体变凉时再用来将其重新加热到适饮或适用温度。除此之外，该杯不应该消耗任何能源，也不应该在重量、外观和使用方法上与现有杯有过大的差别。

将相变材料应用于杯具构造中可以实现上述一系列新颖功能。相变材料(Phase Change Material，PCM)是一种利用相变潜热来蓄存热能的新型储能材料，通常分为无机相变材料和有机相变材料两类。无机相变材料包括结晶水合盐、熔融盐和金属。结晶水合盐的缺点是过冷度大且容易产生相分离，熔融盐的相变温度太高，而金属的比重太大，因此均不适用于本实用新型。有机相变材料包括石蜡类和脂肪酸类，具有相变焓大、过冷度小、比重小、无腐蚀性、无毒性等优点，非常适用于本实用新型。

与实用新型专利201320414844.1和201420059274.8公开的一种快速降温保温杯相比，本实用新型的优点是具有接近传统液体杯具的较轻的重量，方便用户使用；而上述两个现有的实用新型或者使用金属相变材料来储存热量，或者使用泡沫金属来作为相变材料的导热助剂，均大幅增加其产品的重量，造成使用者的不便。

与发明专利201410380281.8发表的一种基于吸热溶液的快速降温保温杯相比，本实用新型的优点是使用相变蓄能材料将高温液体冷却过程中所释放的热量储存起来并在所盛液体变冷时利用先前储存的热量将其重新加热到适饮或适用温度，既回收利用了热量又增强了保温效果；而上述现有的实用新型专利使用的是没有相变蓄能作用的简单吸热溶液，其产品虽然能够对所盛高温液体进行快速冷却，但却无法将其释放的热量以潜热的方式储存起来，因此不能被有效地回收利用，至使产品的保温效果不佳。

与实用新型专利201420321768.4发表的一种基于相变微胶囊的快速降温保温杯相比，本实用新型的优点是降温速度更快和保温时间更长。这是因为该实用新型使用的相变微胶囊乳液中占比高达50％以上的微胶囊壁材和微胶囊分散剂并没有相变蓄能功效，在同样蓄热层空间内，本实用新型的有效相变蓄能材料含量要远高于上述实用新型所述产品中的含量。

与传统杯具相比，本实用新型具有如下优点：1)能够将所盛高温液体快速冷却到适饮或适用温度，其冷却速度甚至比普通的陶瓷杯还快；2)能够将所盛液体长时间保持在适饮或适用温度，其保温时间甚至超过普通的真空保温杯；3)能够将高温液体冷却过程中所释放的热量储存起来并在所盛液体变冷时利用先前储存的热量将其重新加热到适饮或适用温度，实现热量的回收再利用，符合节能减排的理念。

与现有的电加热温度自动调控恒温杯相比，本实用新型的优点是无须消耗电能，使用更方便、更经济，更环保。

实用新型内容

为了克服背景技术中存在的缺陷，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用相变材料对温度进行自动调控的恒温杯，所述恒温杯由内胆、蓄热层、隔热层、外壳和底盖构成，所述蓄热层紧贴内胆的外壁，所述内胆与外壳在杯口处固定连接在一起。

优选地所述内胆和外壳由不锈钢材料制成，所述外壳和底盖与蓄热层之间设有隔热层。

优选地所述内胆和外壳由不锈钢材料制成，所述外壳为双层结构，外壳内部形成真空隔热腔，所述外壳紧贴蓄热层，所述底盖与蓄热层之间设有隔热层。

所述内胆的内壁表面涂有或未涂有食品级保护涂层，所述内胆的胆壁可以被加工成波浪形状或连接有换热翅片，所述蓄热层由高相变焓和导热率的复合相变材料构成，所述隔热层可以由绝热材料、低导热材料或真空层构成。