CN104739157B - 太阳能保温杯 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种太阳能保温杯，包括内层玻璃、外层玻璃；它们之间为真空层；内层玻璃的外表面镀制有太阳能集热膜；且内外层玻璃在上端形成杯口，并配有保温杯盖；外层玻璃的内底部设有一个开口朝上的圆盖状保温皿；保温皿由不透光保温层构成，且保温皿的外壁紧贴外层玻璃的内表面，保温皿的上端口不低于所述内层玻璃的底面；保温皿内盛有水银，且水银的量、保温皿的容积、整个真空层的容积之间具有如下特征关系：水银的温度在50℃以下时，水银的体积小于保温皿的容积；水银的温度到达100℃时，水银膨胀至充满整个真空层。该保温杯在户外晴朗天气状况下，使杯中的茶水始终保持合适的温度，并且可用于暖手，功能强大。
Description
技术领域
本发明涉及生活用品领域，特别地，是涉及一种保温杯。
背景技术
保温杯是一种基本生活用品，最简单的即为真空玻璃杯，其包括内外两层玻璃；内层玻璃和外层玻璃之间为真空层，且内外层玻璃在杯口相互连结；由于真空层具有良好的隔热效果，因此该种真空玻璃杯在盖上杯盖后保温性能良好。但由于大多数国人都喜欢喝茶，并在外出时随身携带茶杯，在反复打开杯盖喝茶的过程中，保温杯内的水温很快就会下降，从而使人不能喝到热茶；另一方面，对于保温杯中的新泡热水，需要待至冷却到四五十度时，才适合饮用，这对于急需喝茶的人而言，需要打开杯盖让它快速冷却，在户外很不方便；并且，实际上茶杯作为暖手器具，也是一项重要作用，对于新泡热水的这种热量的浪费，十分可惜。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种太阳能保温杯，该保温杯在户外晴朗天气状况下，使杯中的茶水始终保持合适的温度，并且可用于暖手，功能强大。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该太阳能保温杯包括内层玻璃、外层玻璃；所述内层玻璃、外层玻璃之间为真空层；所述内层玻璃的外表面镀制有太阳能集热膜；且内外层玻璃在上端相互连结，形成杯口，所述杯口匹配有保温杯盖；所述外层玻璃的内底部设有一个开口朝上的圆盖状保温皿；所述保温皿由不透光保温层构成，且保温皿的外壁紧贴所述外层玻璃的内表面，保温皿的上端口不低于所述内层玻璃的底面；所述保温皿内盛有水银，且所述水银的量、保温皿的容积、整个真空层的容积之间具有如下特征关系：水银的温度在50℃以下时，水银的体积小于保温皿的容积；水银的温度到达100℃时，水银膨胀至充满整个真空层。
作为优选，所述太阳能集热膜包括增透膜及红外反射膜。
作为优选，所述外层玻璃在于所述保温皿正对的外表面制成镜面，以抑制太阳光照对保温皿内的水银温度造成影响。
作为优选，所述保温皿由绝热橡胶皮构成，以黏胶方式贴设于所述外层玻璃内表面。
本发明的有益效果在于：该太阳能保温杯在使用时，保温皿中的水银始终与内层玻璃接触，故而水银的温度与水温基本一致；当杯中水温在50℃以下时，水银处于保温皿中，该保温杯可以通过内层玻璃外表面的太阳能集热膜搜集太阳能，使杯中水体持续升温；而当水温超过50℃后，随着水温上升至100℃的过程中，水银持续膨胀，并最终充满整个真空层，形成包围内层玻璃的水银层；此时，一方面，外界太阳光照在水银层完全反射，使保温杯无法集热，另一方面，由于水银的优良导热性能，内层玻璃、水银层、外层玻璃形成了优良导热体，将杯中热量迅速导向外界；由此可见，该保温杯使用时，当杯中茶水温度较低时，可在太阳光照下自行集热升温；而在杯中茶水温度较高时，又可以将杯中茶水热量导向外界，在散热的同时提供暖手功能；在太阳光照环境下，该保温杯可以使杯中茶水始终维持在合适的温度。
附图说明
图1是本太阳能保温杯的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
在图1所示实施例中，该太阳能保温杯包括内层玻璃1、外层玻璃2；所述内层玻璃1、外层玻璃2之间为真空层3；所述内层玻璃1的外表面镀制有太阳能集热膜；且内外层玻璃1、2在上端相互连结，形成杯口，所述杯口匹配有保温杯盖5。
所述外层玻璃2的内底部设有一个开口朝上的圆盖状保温皿4；所述保温皿4由不透光保温层构成，且保温皿4的外壁紧贴所述外层玻璃2的内表面，保温皿4的上端口不低于所述内层玻璃1的底面；所述保温皿4内盛有水银。
所述水银的量、保温皿4的容积、整个真空层3的容积（包含保温皿4的容积）之间具有如下特征关系：水银的温度在50℃以下时，水银的体积小于保温皿4的容积；水银的温度到达100℃时，水银膨胀至充满整个真空层3。
上述特征关系的具体计算如下：设保温皿4的容积为V0，整个真空层3的容积为V1，设50℃（323K）时，水银体积恰好等于保温皿4的容积V0；而100℃（373K）时，水银体积为V1；由于水银体积与温度（开尔文）呈正比，故有如下关系式：V0/V1=323/373①；通过设计真空层3的厚度、保温皿4的容积，使它们满足关系式①，即可达到目的。
上述的太阳能保温杯，所述太阳能集热膜包括增透膜及红外反射膜，可以增进可见光进入杯体内部，而抑制杯中的水体热量以红外热的形式向外辐射。
上述的太阳能保温杯，所述外层玻璃2在于所述保温皿4正对的外表面可以制成镜面，以抑制太阳光照对保温皿4内的水银温度造成影响。
上述的太阳能保温杯，所述保温皿4由绝热橡胶皮构成，以黏胶方式贴设于所述外层玻璃2内表面。
上述太阳能保温杯在使用时，保温皿4中的水银始终与内层玻璃1接触，故而水银的温度与水温基本一致；当杯中水温在50℃以下时，水银处于保温皿4中，该保温杯可以通过内层玻璃1外表面的太阳能集热膜搜集太阳能，使杯中水体持续升温；而当水温超过50℃后，随着水温上升至100℃的过程中，水银持续膨胀，并最终充满整个真空层3，形成包围内层玻璃1的水银层；此时，一方面，外界太阳光照在水银层完全反射，使保温杯无法集热，另一方面，由于水银的优良导热性能，内层玻璃1、水银层、外层玻璃2形成了优良导热体，将杯中热量迅速导向外界；由此可见，该保温杯使用时，当杯中茶水温度较低时，可在太阳光照下自行集热升温；而在杯中茶水温度较高时，又可以将杯中茶水热量导向外界，在散热的同时提供暖手功能；在太阳光照环境下，该保温杯可以使杯中茶水始终维持在合适的温度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种太阳能保温杯，包括内层玻璃（1）、外层玻璃（2）；所述内层玻璃（1）、外层玻璃（2）之间为真空层（3）；所述内层玻璃（1）的外表面镀制有太阳能集热膜；且内外层玻璃在上端相互连结，形成杯口，所述杯口匹配有保温杯盖（5）；其特征在于：所述外层玻璃（2）的内底部设有一个开口朝上的圆盖状保温皿（4）；所述保温皿（4）由不透光保温层构成，且保温皿（4）的外壁紧贴所述外层玻璃（2）的内表面，保温皿（4）的上端口不低于所述内层玻璃（1）的底面；所述保温皿（4）内盛有水银，且所述水银的量、保温皿（4）的容积、整个真空层（3）的容积之间具有如下特征关系：水银的温度在50℃以下时，水银的体积小于保温皿（4）的容积；水银的温度到达100℃时，水银膨胀至充满整个真空层（3）。
2.根据权利要求1所述的太阳能保温杯，其特征在于：所述太阳能集热膜包括增透膜及红外反射膜。
3.根据权利要求1所述的太阳能保温杯，其特征在于：所述保温皿（4）由绝热橡胶皮构成，以黏胶方式贴设于所述外层玻璃（2）内表面。
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