CN214127969U

CN214127969U - 一种含气凝胶夹层的保温杯

Info

Publication number: CN214127969U
Application number: CN202120074118.4U
Authority: CN
Inventors: 张梅; 严杰; 黄政清; 徐荣华; 张雪
Original assignee: Supai Technology Shanghai Co ltd
Current assignee: Supai Technology Shanghai Co ltd
Priority date: 2021-01-12
Filing date: 2021-01-12
Publication date: 2021-09-07
Anticipated expiration: 2031-01-12

Abstract

本实用新型提供了一种含气凝胶夹层的保温杯，其杯体包括内壳、外壳和保温夹层，保温夹层位于内壳和外壳之间。保温夹层中包括气凝胶复合材料，气凝胶复合材料的基体是发泡材料，气凝胶复合材料的热导率低于0.015W/mK，气凝胶复合材料的密度小于0.13g/cm³。本实用新型提供的保温杯，隔热保温层为气凝胶质量占比为80％～95％的超级隔热气凝胶复合材料，使得该保温杯具有优良的保温性能。保温杯的外观可以为圆柱形，也可以为棱柱形等规则形状，甚至是不规则形状。保温杯体的内壳、外壳可以为玻璃、硬塑料、软塑料、不锈钢等各种材质，尤其是软质材料保温杯，填补了市场空白。

Description

一种含气凝胶夹层的保温杯

技术领域

本实用新型涉及一种保温杯，尤其涉及一种含气凝胶夹层的保温杯，属于保温日用品技术领域。

背景技术

杯子是我们日常用来盛装液体的容器，通常采用玻璃、陶瓷、金属或塑料制成，这样的水杯散热很快，使得放在里边的液体很容易变冷。为了解决这个问题，发明了保温杯。

传统保温杯一般由陶瓷、双层玻璃或不锈钢加上真空层制作，通过真空绝热层能使装在内部的水等液体延缓散热，以达到保温的目的。但是这种保温杯为了达到高真空度，在抽真空时可以承受较大压强，形状均为圆柱形，比较单调，无法满足现在人们个性化的追求。另外，一些双层软壳塑料杯子，它们无法通过抽真空来达到保温目的。因此，发明一种可用于多种不同材质、不同形状，工艺简单，成本较低，同时保温性能优良的保温杯就非常有必要了。

专利ZL201420787247.8公开了一种使用相变材料和气凝胶隔热层制作的智能高效保温杯，保温杯具有杯体，杯体从内向外依次包括内筒壁、导热相变层、气凝胶隔热层和外筒壁。保温杯由于采用了高导热相变材料和气凝胶，其主要强调快速降温至所需温度并且能够较长时间保持该温度的特点，对杯子的形状和内外胆材质，尤其没有提到软壳材质，另外只强调了气凝胶复合材料中气凝胶的种类以及厚度，对纤维气凝胶中气凝胶的含量没有明确限定。若气凝胶复合材料中的气凝胶含量较低，则此种复合材料的保温隔热效果不佳。

专利ZL201721546125.X公开了一种内胆外壁面上设置气凝胶隔热层的新型双层保温杯结构，但只强调了气凝胶隔热层的厚度为2mm，对其材质和含量没有做任何限制。这种保温杯在内胆和外壁上做了高真空处理，因此对保温杯形状和材质仍具有限制。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是：

(1)现有塑料杯(尤其是软壳塑料杯)、玻璃杯多为非保温杯，无法满足人们对于保温的需求；

(2)现有保温杯多为真空保温杯，外观形状为圆柱形，无法满足人们对于个性化的追求；

(3)现有气凝胶保温杯多用常规气凝胶复合材料，其气凝胶含量较低，保温隔热性能有限。

本实用新型通过使用含超级隔热气凝胶复合材料作为保温隔热层，制成具有多种材质、多种形状、隔热保温性能优异的保温杯。技术方案如下：

一种含气凝胶夹层的保温杯，其杯体包括内壳、外壳和保温夹层，保温夹层位于内壳和外壳之间；

保温夹层中包括气凝胶复合材料，气凝胶复合材料的基体是发泡材料，气凝胶复合材料的热导率低于0.015W/mK，气凝胶复合材料的密度小于0.13g/cm³。

在一些实施例中，气凝胶复合材料中的气凝胶采用二氧化硅气凝胶，二氧化硅气凝胶在气凝胶复合材料中的占比为80％～95％。

在一些实施例中，保温夹层的厚度为1～10毫米。

在一些实施例中，保温夹层填满内壳与外壳之间的空间。

在一些实施例中，内壳与外壳都采用柔性材料制成。

在一些实施例中，内壳与外壳的材质相同。

在一些实施例中，内壳与外壳采用软塑料、硅胶、橡胶之中的一种。

在一些实施例中，杯体的截面为圆形、长圆形、椭圆形、圆角矩形、圆角多边形之中的一种。

在一些实施例中，杯体为长方体或扁圆体。

在一些实施例中，保温杯带有杯盖，杯盖与杯体以螺纹方式或锁扣方式连接。

本实用新型提供的保温杯具有以下这些有益效果：

(1)隔热保温层为气凝胶质量占比为80％～95％的超级隔热气凝胶复合材料，使得该保温杯具有优良的保温性能；

(2)保温杯的外观可以为圆柱形，也可以为棱柱形等规则形状，甚至是不规则形状；

(3)保温杯体的内壳、外壳可以为玻璃、硬塑料、软塑料、不锈钢等各种材质，尤其是软质材料。

附图说明

图1是本实用新型实施例1中提供的保温杯的外观形状示意图。

图2是本实用新型实施例1中提供的保温杯的剖视结构示意图。

图3是本实用新型实施例2中提供的保温杯的外观形状示意图。

图4是本实用新型实施例2中提供的保温杯的剖视结构示意图。

图5是本实用新型实施例3中提供的保温杯的外观形状示意图。

图6是本实用新型实施例3中提供的保温杯的杯体外观形状示意图。

图7是本实用新型实施例3中提供的保温杯的杯体剖视结构示意图。

以上各图的附图标记释义如下：

110 杯体

111 内壳

112 外壳

113 保温夹层

114 杯口

115 螺纹

120 杯盖

210 杯体

211 内壳

212 外壳

213 保温夹层

214 杯口

220 杯盖

310 杯体

311 内壳

312 外壳

313 保温夹层

314 杯口

320 杯盖

具体实施方式

除非另作定义，本专利的权利要求书和说明书中所使用的技术术语或者科学术语应当为本专利所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

在本专利的描述中，“包括”或者“具有”等类似的词语意指出现在“包括”或者“具有”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“具有”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。

本实用新型提供了一种保温杯，其杯体是多层结构。杯体包括内壳、外壳和保温夹层。内壳与外壳之间的距离为1～10毫米，保温夹层填充在内壳与外壳之间的空间内，保温夹层的厚度为1～10毫米。优选的，保温夹层填满上述空间，充分利用间隙，增加保温材料的用量，加强保温效果。为了更好的保温和密封，保温杯带有杯盖，杯盖与杯体以螺纹方式或锁扣方式连接。

杯体的内壳和外壳采用硬质或软质材料制成，硬质材料可选用：硬塑料、玻璃、陶瓷、不锈钢、铝合金等。软质材料可选用：软塑料、硅胶、橡胶等。通常，内壳和外壳采用同一种材料，但也可以使用不同的材料，例如：内壳选用硬塑料，坚固耐用；外壳采用软塑料，握感舒适。如果外壳采用透明塑料、玻璃等，可以在外壳的内壁或保温夹层的外表面设置图案，让杯体更加美观，在保温夹层的外表面印刷图案较为方便。其中一种做法是：先在保温夹层附一层光洁的薄膜，再在此薄膜表面印刷所需图案。

受限于材料和工艺，常见的保温杯多为圆柱形，本实用新型提供的保温杯可以突破形状限制，制成各种形状。包括但不限于圆柱形、棱柱形、长方体形、扁圆型等等。这样，杯体的截面可以是圆形、长圆形、椭圆形、圆角矩形、圆角多边形等。常见的带有真空层的不锈钢保温杯质地硬、重量大、易摔损，本实用新型提供的异形柔性保温杯，可以避免上述不足。

气凝胶是迄今为止密度最小、绝热性能最好的固体材料，在航空航天和工业保温领域具有广泛的应用。事实上，气凝胶复合材料是目前比较常见的应用方式。气凝胶复合材料的基体是发泡材料，气凝胶分散在发泡材料中。

本实用新型提供的保温杯的保温夹层中包括气凝胶复合材料，气凝胶复合材料的热导率低于0.015W/mK，密度小于0.13g/cm³。优选的，气凝胶复合材料中的气凝胶采用二氧化硅气凝胶，因为它的生产工艺最为成熟。为了发挥二氧化硅气凝胶的保温性能，气凝胶占比越高越好。若二氧化硅气凝胶占比大于80％，行业内称之为“超级隔热气凝胶复合材料”。

航天海鹰(镇江)特种材料有限公司于2020年7月31日提交了1件关于超级气凝胶复合材料的专利，专利申请号为202010761809.1，名称为：一种超级隔热气凝胶复合材料及其制备工艺，公布日2020年10月30日。该气凝胶复合材料由二氧化硅气凝胶与增强泡棉复合而成，二氧化硅气凝胶在气凝胶复合材料中的质量占比为80％～95％。增强泡棉为隔热海绵发泡材料。优选的，隔热海绵发泡材料为EPE珍珠棉、EVA泡棉、PU海绵、蜜胺泡沫海绵、魔术海绵、纳米海绵或吸音隔热海绵的一种。

本实用新型的保温夹层优选采用航天海鹰(镇江)特种材料有限公司生产的上述超级隔热气凝胶复合材料，其密度为50～130Kg/m³，室温热导率为0.013～0.016W/mK。压缩性：10％抗压性能1～19KPa，40％抗压性能≤150KPa，50％抗压性能≤250KPa，70％抗压性能≤730KPa。超级气凝胶复合材料能充分发挥二氧化硅气凝胶的优良性能，隔热性能优异，并具有良好的压缩性。

与普通的真空夹层不锈钢保温杯相比，本实用新型提供了含气凝胶的保温杯，具有如下特点：

(1)所用隔热保温夹层为二氧化硅质量占比80％～95％的超级隔热气凝胶复合材料，保温杯的保温性能优异，而且非常轻便。

(2)杯子外观可以为圆柱形，也可以为三棱柱形、长方体形、五棱柱形、六棱柱形、扁圆形、卵圆形、球形等规则形状，甚至各种不规则形状。这些形状外观多样的保温杯，可以满足人们不同的审美需求，适应更多应用场景。

(3)杯体内壳与外壳可以为玻璃、陶瓷、硬塑料、软塑料、不锈钢、铝合金、硅胶、橡胶等各种材质，大大丰富了保温杯的类型，提供给人们更多的选择。

以下再结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步阐述。

实施例1

本实施例提供的保温杯外观如图1所示。保温杯外观是圆柱形，包括杯体110和杯盖120，杯体110上部是杯口114，杯口114外壁带有螺纹115。杯盖120的内壁也带有螺纹(图中未示出)，通过此螺纹可将杯盖120连接至杯体110并密封。

杯体110是三层结构，如图2所示，杯体110由内壳111、外壳112、保温夹层113组成，保温夹层113位于内壳111和外壳112之间的空间内。内壳111与外壳112都由软质的塑料制成。内壳111与外壳112之间的距离为3mm，被保温夹层113填满。

保温夹层采用用航天海鹰(镇江)特种材料有限公司开发生产的气凝胶复合材料。此种复合材料的基材是EPE珍珠棉，二氧化硅气凝胶分散在基材内，二氧化硅气凝胶质量占比约为90.1％。在气凝胶复合材料的两侧贴PU膜，PU膜上可以印刷各种图案。上述气凝胶复合材料的室温热导率为0.014W/mK。根据需要将气凝胶复合材料裁剪成所需大小和形状，填入内壳111与外壳112的空隙中。

本实施例提供的软性材质保温杯不怕摔，且密封性能好，经久耐用。保温杯的形状与常见的杯子无异，适合大多数人的日常使用。

实施例2

本实施例提供的保温杯外观如图3所示，保温杯的主体是很扁的长方体，这是一种新颖的异形保温杯，填补了市场空白。保温杯包括杯体210和杯盖220，杯体210上部是杯口214，杯口214外壁带有螺纹(图中未示出)。杯盖220的内壁也带有螺纹(图中未示出)，通过此螺纹可将杯盖220连接至杯体210并密封。杯口214与杯盖220的开口较小，有利于保温。

杯体210是三层结构，如图4所示，杯体210由内壳211、外壳212、保温夹层213组成，保温夹层213位于内壳211和外壳212之间的空间内。内壳211与外壳212都由硬质的塑料制成，内壳211与外壳212之间的距离为2mm，被保温夹层213填满。

保温夹层采用用航天海鹰(镇江)特种材料有限公司开发生产的气凝胶复合材料。此种复合材料的基材是EVA泡棉，二氧化硅气凝胶分散在基材，二氧化硅气凝胶质量占比约为81.5％。上述气凝胶复合材料室温热导率0.015W/mK。

与传统的圆柱形保温杯相比，本实施例提供的长方形保温杯更紧凑，材质也很轻盈，非常适合放在包内携带。

实施例3

本实施例提供的保温杯外观如图5所示，保温杯整体为扁圆体，这是一种新颖的异形保温杯，填补了市场空白。保温杯包括杯体310和杯盖320，杯体310上部是杯口314，杯盖320内带有一个杯塞，杯塞直接塞入杯口314以实现密封。杯口314与杯盖320的开口较小，有利于保温。

杯体310是三层结构，如图6所示，杯体310由内壳311、外壳312、保温夹层313组成，保温夹层313位于内壳311和外壳312之间的空间内。内壳311与外壳312都由薄壁硅胶制成，内壳311与外壳312之间的距离为1mm，被保温夹层313填满。

保温夹层采用用航天海鹰(镇江)特种材料有限公司开发生产的气凝胶复合材料。此种复合材料的基材是PU海绵，二氧化硅气凝胶分散在基材，二氧化硅气凝胶质量占比约为80.5％。上述气凝胶复合材料室温热导率0.015W/mK。

与传统的圆柱形保温杯相比，本实施例提供的扁圆型保温杯造型别致，材质柔软轻盈，适合冬季贴身携带。控制内壳311与外壳312的壁厚以及保温夹层314的用量，以使在杯中灌入热水后，外壳表面也有一些温热，但不至于烫手。这样它不仅是个盛水容器，还可兼作暖手宝，一物两用。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims

1.一种含气凝胶夹层的保温杯，其特征在于，所述保温杯的杯体包括内壳、外壳和保温夹层，所述保温夹层位于所述内壳和所述外壳之间；

所述保温夹层中包括气凝胶复合材料，所述气凝胶复合材料的基体是发泡材料，所述气凝胶复合材料的热导率低于0.015W/mK，所述气凝胶复合材料的密度小于0.13g/cm³。

2.根据权利要求1所述的一种含气凝胶夹层的保温杯，其特征在于，所述气凝胶复合材料中的气凝胶采用二氧化硅气凝胶，所述二氧化硅气凝胶在所述气凝胶复合材料中的占比为80％～95％。

3.根据权利要求1所述的一种含气凝胶夹层的保温杯，其特征在于，所述保温夹层的厚度为1～10毫米。

4.根据权利要求1所述的一种含气凝胶夹层的保温杯，其特征在于，所述保温夹层填满所述内壳与所述外壳之间的空间。

5.根据权利要求1所述的一种含气凝胶夹层的保温杯，其特征在于，所述内壳与所述外壳都采用柔性材料制成。

6.根据权利要求5所述的一种含气凝胶夹层的保温杯，其特征在于，所述内壳与所述外壳的材质相同。

7.根据权利要求6所述的一种含气凝胶夹层的保温杯，其特征在于，所述内壳与所述外壳采用软塑料、橡胶之中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种含气凝胶夹层的保温杯，其特征在于，所述杯体的截面为圆形、椭圆形、圆角多边形之中的一种。

9.根据权利要求1所述的一种含气凝胶夹层的保温杯，其特征在于，所述杯体为长方体或扁圆体。

10.根据权利要求1所述的一种含气凝胶夹层的保温杯，其特征在于，所述保温杯带有杯盖，所述杯盖与所述杯体以螺纹方式或锁扣方式连接。