一种能够快速降温的保温容器用盖子及包括所述盖子的保温容器制造技术

本发明专利技术提供了一种能够快速降温的保温容器用盖子及包括所述盖子的保温容器，所述盖子包括内筒壁；由控温层材料形成的控温层；和外筒壁，所述控温层材料包含相变材料和/或导热材料。本发明专利技术还提供了包括所述盖子的保温容器。本发明专利技术所述的盖子例如饮水保温杯或者保温壶的盖子具有快速降温至所需温度的特点，可实现倒出的热水即时饮用的效果，本发明专利技术的保温容器可以在保持内容物温度的同时能够利用盖子快速地使内容物降温到所需的温度，特别适合实现人们在户外旅行过程中携带热水并且能够即倒即饮的需求。

A cover for an insulating container capable of rapidly cooling down and an insulating container including the cover

The present invention provides a cap for a thermal insulating container capable of rapidly cooling and a thermal insulating container comprising the cap, which comprises an inner cylinder wall, a temperature control layer formed by a temperature control layer material, and an outer cylinder wall, wherein the temperature control layer material comprises a phase change material and/or a heat conducting material. The invention also provides an insulating container including the cover. The cover of the invention, such as the drinking water insulating cup or the insulating pot, has the characteristics of rapidly cooling down to the required temperature, and can realize the effect of instant drinking of the poured hot water. The insulating container of the invention can use the cover to quickly cool the contents to the required temperature while maintaining the temperature of the contents, and is especially suitable for carrying heat during outdoor travel. Water and the need for ready-to-drink.

【技术实现步骤摘要】
一种能够快速降温的保温容器用盖子及包括所述盖子的保温容器本申请是专利技术名称为“一种能够快速降温的保温容器用盖子及包括所述盖子的保温容器”、申请日为“2016年09月12日”、申请号为“2016108165092”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及保温容器，更具体地说，本专利技术涉及能够快速降温的保温容器用盖子以及包括所述盖子的保温容器。
技术介绍
保温容器一般是由陶瓷或不锈钢加上真空层做成的容器例如密闭容器，例如用于盛水的密闭容器，如保温杯或者保温壶。由于真空绝热层能使装在内部的液体例如水延缓散热，因此，该类保温容器具有长时间高效保温的作用。目前，容量较大的保温容器例如保温杯或者保温壶，尤其是旅行用的保温杯或者保温壶，一般都有一个饮水用盖子，摘下盖子，打开密封阀，将热水倒入盖子中，然后饮用。但是，由于保温杯或者保温壶保温性能很好，导致其刚倒入饮水用盖子中的水温较高而无法及时饮用，需要等待较长的时间，起不到能够立刻饮水止渴的效果。因此，日常生活中的保温杯或者保温壶需要一种能够将开水迅速降至所需温度(或可饮温度)的快速降温饮水保温杯盖或者保温壶盖。相变材料(PCMs)是指物质发生相变时能够吸收或放出热量而该物质本身温度不变或变化不大的一种智能材料。由于其独特的自适应环境温度调控等功能，因而广泛用于太阳能利用、工业余热废热回收、建筑节能、恒温服饰、蓄冷蓄热空调以及电器件恒温等能源、材料、航空航天、纺织、电力、医学仪器、建筑等领域。对于相变材料，其相变方式主要有固-固相变、固-液相变、液-汽相变、固-汽相变等，其中固-固相变由于相变过程中无液态或汽态物质产生而方便人们实际工程应用，但由于其相变温度范围不适合饮用水杯用以及易产生塑晶现象而无法应用于本专利技术所述的保温杯；对于液-汽相变、固-汽相变等形式的相变材料，由于汽态物质的产生而导致较大的内部膨胀压力，也无法应用于本专利技术所述的保温杯。所以，只有固-液形式的相变最适合本专利技术所述的保温杯。对于固-液形式的相变材料，种类很多，其中的金属类相变具有较强的腐蚀性和一定的毒性，无机水合盐存在析晶、过冷、非协同效应等问题而导致其循环稳定差，也不适合多次循环使用。为避免上述问题，本专利技术采用了循环稳定性好的高级脂肪烃、烷烃型石蜡和聚乙二醇等相变材料。采用相变材料作为保温杯的夹层材料可制作成相变降温杯，如中国专利CN92100602.0、CN93201178.0、CN201110184586.8、CN201420208307.6、CN201320414844.1报道的相变降温杯，目的是将倒入杯中的热水降温至饮用温度，实现即倒即饮的效果。该种做法能够将杯内热水一次性降温，但不利于杯内热水长时间保温，且实现不了长途旅行中既要将保温杯或者保温壶热水长时间保温，同时倒出适量热水而即时饮用的效果。CN201420135822.6公开了一种新型相变保温杯，其包括：一杯体，所述杯体由具有真空保温功能的隔热层和装水的内胆组成；一保温杯内盖；一保温杯外盖，所述保温杯外盖由能瞬间降温的吸热层和装水的内胆组成；其中，所述杯体以真空保温方式进行保温；所述保温杯外盖利用固液相变材料来达到速冷效果；所述保温杯内盖可将保温杯内的高温热水与空气和外盖隔绝；所述吸热层填充熔点在25℃至50℃之间的固液相变材料，为金属镓、镓基合金、Na2SO4·10H2O、Na2PO4·12H2O、正葵酸、十二酸或石蜡。但是，其中所使用的金属镓或镓基合金等金属类相变材料具有较强的腐蚀性和一定的毒性，不适合于在饮水盖这样的饮水用具上使用；Na2SO4·10H2O或Na2PO4·12H2O等无机水合盐存在析晶、过冷、非协同效应等问题而导致其循环稳定差，不适合多次循环使用；正葵酸有不愉快的味道，变成液相时密封要求高，稍有泄漏会对诸如保温容器的饮水盖的使用造成严重的影响，即使不泄漏也容易引起不好的味道联想；十二酸同样对健康造成危害，尤其是有较强的刺激作用，误服会引起胃肠不适，对水体可造成污染，制造废水处理相当麻烦；石蜡尽管无毒，但是存在热导率差、降温速度慢、不易于直接封装等问题。另外，该专利公开的保温杯盖由于其使用的相变材料的相变温度(如文中实施例所述一般为29～35℃)低于户室外环境温度而失去熔融相变吸热功能，无法应用于户外旅行时的快速降温用的饮水杯盖。此外，真空保温措施需要提供完全密封的真空腔室，这样的真空腔室一方面随着使用可能容易漏进气体，另一方面，在焊接制作真空腔室时需要数百摄氏度的温度，这样的温度容易导致对相变材料的不可逆破坏(例如相变材料的挥发)，从而造成相变材料的速冷和蓄热性能的下降甚至丧失。同时，上述公开专利所描述的类似相变材料也无法直接用于饮水保温杯或者保温壶盖中，其存在的问题主要有：(1)所采用的相变材料热导率低；(2)相变材料的相变潜热有限；(3)相变材料的循环稳定性差；(4)相变材料的热膨胀率大；(5)相变材料具有一定的毒性；(6)相变材料昂贵；(7)速冷保温杯保温未采用隔热保温措施或采用的隔热效果有限；(8)长期保温性能不佳；(9)制造难度大。
技术实现思路
为了解决一个或多个上述问题，本专利技术提供了一种能够快速降温的保温容器用盖子，例如一种用于保温杯或者保温壶的快速降温的饮水保温杯或者保温壶盖。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：1.一种用于保温容器的盖子，其特征在于，所述盖子从内向外依次包括内筒壁；由控温层材料形成的控温层；和外筒壁。2.如技术方案1所述的盖子，其特征在于，在所述内筒壁和外筒壁之间设置有封闭腔室，所述控温层材料放置在所述封闭腔室的内部。3.如技术方案1所述的盖子，其特征在于，所述盖子还包括位于在所述外筒壁的外侧的防护层。4.如技术方案1或2所述的盖子，其特征在于，所述控温层材料包含相变材料和/或导热填料。5.如技术方案4所述的盖子，其特征在于，所述相变材料选自由如下物质组成的组：碳原子数为18至26优选为18至22的高级脂肪烃；熔点为30℃至60℃优选为40℃至50℃的烷烃型石蜡；碳原子数为13至18优选为14至16的脂肪醇，优选为直链脂肪醇；分子量为800至6000优选为1500至2500更优选为2000的聚乙二醇。6.如技术方案4或5所述的盖子，其特征在于，所述导热填料选自由铝粉、铜粉、石墨粉、纳米氮化铝、碳纤维、石墨烯和膨胀石墨组成的组，优选选自由石墨粉、碳纤维、石墨烯和膨胀石墨组成的组，更优选为由碳纤维和膨胀石墨组成的组。7.如技术方案1至6中任一项所述的盖子，其特征在于，所述内筒壁和/或外筒壁的材质选自由不锈钢、铝合金、钛合金、镁合金、铜、陶瓷、玻璃组成的组，优选为不锈钢。8.如技术方案1所述的盖子，其特征在于，所述防护层的材质选自由塑料、橡胶、陶瓷、木头组成的组，优选为塑料。9.如技术方案1所述的盖子，其特征在于，所述盖子包括用于与所述保温容器密封地连接的连接结构；更优选的是，所述连接结构通过螺纹连接与所述保温容器密封地连接；可选的是，所述连接结构通过卡扣配合与所述保温容器密封地连接。10.如技术方案1至9中任一项所述的盖子，其特征在于，所述盖子还包括用于隔阻所述盖子的内部空间与保温容器的内部空间之间的热传递或内容物转移，优选的是，所述隔热密封件在边缘处与所述盖子的内部边本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于保温容器的盖子，其特征在于，所述盖子从内向外依次包括内筒壁；由控温层材料形成的控温层，所述控温层材料包含相变材料和/或导热填料；和外筒壁。

【技术特征摘要】
1.一种用于保温容器的盖子，其特征在于，所述盖子从内向外依次包括内筒壁；由控温层材料形成的控温层，所述控温层材料包含相变材料和/或导热填料；和外筒壁。2.如权利要求1所述的盖子，其特征在于，所述盖子还包括位于在所述外筒壁的外侧的防护层。3.如权利要求1或2所述的盖子，其特征在于：所述相变材料选自由如下物质组成的组：碳原子数为18至26优选为18至22的高级脂肪烃；熔点为30℃至60℃优选为40℃至50℃的烷烃型石蜡；碳原子数为13至18优选为14至16的脂肪醇，优选为直链脂肪醇；分子量为800至6000优选为1500至2500更优选为2000的聚乙二醇；和/或所述导热填料选自由铝粉、铜粉、石墨粉、纳米氮化铝、碳纤维、石墨烯和膨胀石墨组成的组，优选选自由石墨粉、碳纤维、石墨烯和膨胀石墨组成的组；和/或所述内筒壁和/或外筒壁的材质选自由不锈钢、铝合金、钛合金、镁合金、铜、陶瓷、玻璃组成的组；和/或所述防护层的材质选自由塑料、橡胶、陶瓷、木头组成的组。4.如权利要求1至3中任一项所述的盖子，其特征在于，所述盖子包括用于与所述保温容器连接的连接结构；优选的是，所述盖子通过所述连接结构与所述保温容器密封地连接；更优选的是，所述连接结构通过螺纹连接与所述保温容器密封地连接；可选的是，所述连接结构通过卡扣配合与所述保温容器密封地连接。5.如权利要求1至...

【专利技术属性】
技术研发人员：金兆国，雷雨，张天翔，刘斌，王瑞杰，彭磊，周清，党广洲，
申请(专利权)人：航天特种材料及工艺技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11