CN104382687B - 一种热水袋 - Google Patents
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Abstract
一种新型相变保温热水袋，其特征在于该热水袋由三层组成，从外到内分别为外层袋、夹层袋以及内层袋，其中外层袋与夹层袋之间的空腔中充有气体二氧化碳,夹层袋与内层袋之间的空腔中注有酒精,内层袋里装有储热盐溶液,储热盐溶液内部有设有一个电热棒，电热棒通过电线与电源插头相连。
Description
技术领域
本发明涉及一种综合液体的不同沸点、酒精相变潜热及温室气体间层保温原理的相变保温热水袋，属于日用品节能领域的发明创造。
背景技术
随着经济发展和人民生活水平的不断提高，老百姓对生活的质量已越来越关注，因此对于各项物品的使用要求也日益提高，除了注重物品的外形美观之外，更着重于其功能性的表现。就日常保温取暖热水袋而言，实现长时间的保温对节能、低碳经济等有着及其重要的意义。
现有热水袋通过电加热装置将内部的易热物质加热，免去了传统装入热水的麻烦，因此电热水袋和电热饼正得到越来越多人的青睐。另外，热水袋不仅仅用于单纯的取暖，还用于人体医疗保健。例如，热水袋热敷可以促进伤口愈合；缓解膝关节疼痛，同时对腰痛、坐骨神经痛、痛经（均属寒证）均有明显缓解疼痛的功效。对扭、挫伤引起的皮下血肿，于受伤24小时后，用热水袋热敷，可以促进皮下淤血吸收。睡觉时把热水袋放在后颈部，会感到温和舒适，先双手发热，慢慢脚部也感觉温暖，就可起到催眠作用，此法还适合治疗颈椎病、肩周炎。由此可见，热水袋这个小东西给我的生活带来许多的便利之处。
但现有的热水袋普遍存在的问题就是其热量持续时间段，尤其是需要热量多的冬季，一天内需要多次充电来实现其保温功能。现有一类热水袋将相变材料加入其中，以此增强蓄热能力。例如：中国专利CN1033407712A公开了一种利用相变潜热的电热水袋，在电热水袋的填充储热液体的内部还设有储能材料层部分，将发热体的热量输出部位设置于储能材料层内部，储能材料层由相变材料和助剂混合组成稳定相组合物体系，使储能材料层组合物体系保持均匀且稳定的悬浮状态、乳浊状态或形成凝胶状态，并形成热能交换缓冲释放功能层，储能材料层将吸收的发热体输出的热量缓慢且平稳地向填充储热液体传递。但是其设计存在以下不足，其一是相变材料直接吸收发热体的热量后在间接传递给储热液体，因而水温升温慢；其二是相变材料和助剂混合体系不好选定，其沸点需要高于储热液体才能高效运行。其三，对于安全这一块没有具体说明。而本设计同样利用了相变潜热，但是加热器直接与储热盐溶液接触，使水温上升快；同时选用酒精液体，利用汽化潜热，避免其它相变材料凝固造成热水袋变形；再加上最外层的二氧化碳气体夹层，一则起到保温作用，二则可以起到辅助灭火，降低漏电燃烧风险。
发明内容
综合利用不同液体沸点不同、酒精低沸点相变潜热及温室气体间层保温原理，发明了实用的热水袋。
本发明的基本思路是：利用酒精与盐溶液两种液体的不同沸点，实现相变吸热保温。据资料统计，在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，酒精沸点为78.3℃。当热水袋内层水达到沸腾状态时，外层酒精已经形成过热的酒精蒸气，实现气体间层保温，从而增强热水袋的有效供热时间。我国是世界第二大能源生产国和消费国，第一大二氧化碳排放国。而有效的将二氧化碳利用也是解决温室效应的重要途径之一。因此，本发明最外层添加二氧化碳气体层，可有效降低热水袋的外表面温度，从而可直接与人体皮肤接触。
本发明采用的技术方案是：一种保温热水袋，其特征在于该热水袋由三层组成，从外到内分别为外层袋、夹层袋以及内层袋，其中外层袋与夹层袋之间的空腔中充有二氧化碳气体；夹层袋与内层袋之间的空腔中注有酒精；内层袋里装有储热盐溶液,储热盐溶液内部有设有一个电热棒，电热棒通过电线与电源插头相连。内外层袋的材质选用橡胶防水材料，一则是经济实惠，二则保湿性好，避免液体的泄漏。
本发明的优点是：热水袋中的填充物质均为液体，增加其热水袋的舒适性；同时利用酒精的低沸点，使之在水达到沸腾状态前形成蒸汽，从而形成一层气体夹层，进而实现了初步保温功效；随着温度的降低，气态酒精相变放热变成液态酒精，液体的导热系数低于固体，并具有热惰性，进而液态酒精再一次减慢热量的散失；最后通过二氧化碳层，进一步降低热水袋外表面温度，可直接和人体接触，实现长时间取暖，绿色环保。使用该相变热水袋不受地域限制具有实用性和推广性。
附图说明
本说明书包括3幅附图：图1是相变热水袋的水平剖面图, 图2是相变热水袋的平面图，图3是相变热水袋的侧面图。图中：1、外层袋2、二氧化碳，3、夹层袋，4、酒精，5、内层袋，6、储热盐溶液，7、电热棒，8、电源插头。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明做进一步的描述。如图所示，一种热水袋，其特征在于该热水袋由三层组成，从外到内分别为外层袋1、夹层袋3以及内层袋4，其中外层袋1与夹层袋3之间的空腔中充有二氧化碳气体2，夹层袋3与内层袋5之间的空腔中注有酒精4，内层袋里装有储热盐溶液6，储热盐溶液6内部有设有一个电热棒7，电热棒7通过电线与电源插头8相连。
通过电源线连接电源与插头，对热水袋进行充电加热，当储热盐溶液沸腾后，充电完成，拔掉插头即可使用。当出现过充时，设备自动进行断电保护。
Claims (1)
1.一种热水袋，其特征在于该热水袋由三层组成，从外到内分别为外层袋（1）、夹层袋（3）以及内层袋（5），其中外层袋（1）与夹层袋（3）之间的空腔中充有二氧化碳气体（2），夹层袋（3）与内层袋（5）之间的空腔中注有酒精（4），内层袋里装有储热盐溶液（6），储热盐溶液（6）内部设有一个电热棒（7），电热棒（7）通过电线与电源插头（8）相连。
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