CN214341743U - 用于底部感温的玻璃加热容器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于底部感温的玻璃加热容器，其特征在于：包括玻璃杯身和与玻璃杯身形成一体的玻璃杯底，所述玻璃杯底具有上凸台，所述上凸台用于容纳加热底座表面上凸起的感温器。本实用新型的玻璃加热容器通过在玻璃杯底具有上凸台，从而避开加热底座上设有的上凸起的感温器，本实用新型用于底部感温的玻璃加热容器结构简单、设计合理、制作成本低、可以完全浸入水中清洗，且可在底部感温的加热底座上使用，为玻璃制品作为加热容器开辟了一条新产品路线。

Description

用于底部感温的玻璃加热容器

技术领域：

本实用新型涉及一种周身由玻璃制成的用于底部感温的玻璃加热容器，该用于底部感温的玻璃加热容器主要用于加热水，作为调奶器、养身壶、电热水壶、煮茶器等运用产品上使用。

背景技术：

目前市面上已有的烧水壶有多种多样，如不锈钢烧水壶、玻璃烧水壶、IH加热调奶壶、全玻璃烧水壶等，但该些烧水壶均存在或多或少的缺点：

如不锈钢烧水壶、玻璃烧水壶的加热元器件均安装在壶体底部，底部与水接触到的一般为不锈钢材质，表面需要抛光，抛光工艺很难避免抛光后的粉尘带入，在加热过程中会导致程度不一的锈迹的出现而污染水质；因水质中一般呈弱碱性，含有Ca(HCO₃)₂在壶体加热后产生水垢等污物容易沉积在发热盘上面，壶体不能完全放入水中彻底清洗，壶体常年夹带污垢使饮水质量无法保证。

而IH加热调奶器是基于玻璃杯体底部固定导磁材料，从而通过具有电磁加热功能的加热底座来电磁加热玻璃杯中的液体，该IH加热调奶器的缺陷是：电磁加热时会产生电磁辐射，特别对孕妇及婴儿会带来身体的伤害，并不适合母婴产品领域的调奶器对人体健康的需求，同时采用电磁加热的技术制作成本高，对产品的广泛使用和销售产生制约。

又如目前全玻璃烧水壶，其周身由全玻璃制成，美观度很高，顾客出于对其外观的喜爱而购买，但通过试验发现该全玻璃烧水壶装1200ml水从25℃加热至100℃需要一个小时以上的时间，其加热效率极低。

再如目前全玻璃烧水壶，用在利用电陶炉进行加热，电陶炉表面加热温度高达500℃以上，表面发出强烈的红光辐射，在夜晚需要光照昏暗的要求下，特别不适用母婴产品领域的调奶器对人体健康的需求，且热效率低，不能精准控温。

加热容器在底部感温时，加热底座的感温器需要远离加热盘的表面，否者感温器即会受到加热盘温度的影响，使感温不准确，目前市面上还没有一种可以应用在底部感温的纯玻璃加热容器。

发明内容：

鉴于现有技术上述的诸多不足，本实用新型的目的在于提供一种用于底部感温的玻璃加热容器，该用于底部感温的玻璃加热容器设计合理、制作成本低、可以完全浸入水中清洗，且可在底部感温的加热底座上使用。

本实用新型用于底部感温的玻璃加热容器，其特征在于：包括玻璃杯身和与玻璃杯身形成一体的玻璃杯底，所述玻璃杯底具有上凸台，所述上凸台用于容纳加热底座表面上凸起的感温器。

进一步的，上述上凸台为圆锥台。

进一步的，上述玻璃杯底与玻璃杯身为圆角过渡，圆角的R值2.0-6.0mm。

进一步的，上述玻璃杯底底面设有带有导热金属粉末的耐高温油墨涂层、设有含金属粉末与石墨烯粉末的耐高温油墨涂层、或者设有导热硅胶和耐高温油墨涂层，涂层底面的平面度公差为0.02-0.20mm。

进一步的，上述涂层底面的平面度公差为0.03mm-0.1mm，玻璃杯底的厚度为1.2-2.0mm。

进一步的，上述带有导热金属粉末的涂层的厚度为0.005-0.05mm。

进一步的，上述玻璃加热容器的底面设置在加热底座上加热，所述加热底座上设有与玻璃加热容器底面相贴的加热盘，所述加热盘与玻璃加热容器底面相贴合的表面的平面度公差为0.02-0.20mm。

进一步的，上述玻璃杯底底面在水磨磨平后的平面上设有带有导热金属粉末的涂层，或设有含金属粉末与石墨烯粉末的耐高温油墨涂层，或者设有导热硅胶和耐高温油墨涂层，涂层底面的平面度公差为0.02-0.20mm。

进一步的，上述玻璃杯底边缘具有缩径的阶梯台，以在缩径的阶梯台的外缘套设硅胶圈。

本实用新型的玻璃加热容器通过在玻璃杯底具有上凸台，从而避开加热底座上设有的上凸起的感温器，本实用新型用于底部感温的玻璃加热容器结构简单、设计合理、制作成本低、可以完全浸入水中清洗，且可在底部感温的加热底座上使用，为玻璃制品作为加热容器开辟了一条新产品路线。

附图说明：

图1是本实用新型用于底部感温的玻璃加热容器的立体构造示意图；

图2是图1的剖面图；

图3是图2一种实施例的A部放大视图；

图4是图2另一种实施例的A部放大视图；

图5是加热底座的立体图；

图6是本实用新型加热容器放置在加热底座上的使用状态示意图。

图7是图1另一种实施例的剖面图。

具体实施方式：

下面结合实施例对本实用新型方法作进一步的详细说明，需要特别说明的是，本实用新型的保护范围应当包括但不限于本实施例所公开的技术内容。

实施例，本实用新型用于底部感温的玻璃加热容器包括玻璃杯身1和与玻璃杯身形成一体的玻璃杯底2，玻璃杯底2具有上凸台5，上凸台5为圆锥台，所述上凸台5用于容纳加热底座表面上凸起的感温器6，在上凸台5位置的杯底厚度与其它杯底位置基本相当，厚度均为1.2-2.0mm左右，在该实施例的杯底除上凸台位置的底面外，其底面平面度公差为0.02-0.20mm，较佳的平面度公差为0.03mm-0.1 mm，或者0.03-0.05 mm。

上述实施例的玻璃杯底2与玻璃杯身1为圆角过渡，可以采用高硼玻璃；

即在玻璃杯底2的边缘为圆角，圆角的R度在2.0-6.0mm，较佳采用4.5 mm，

玻璃杯底最大处的直径为137.68 mm，在圆角的R度为4.5 mm时整个平面直径为128.68 mm，玻璃杯底厚度为1.5 mm，上凸台5为圆锥台，其上底直径12.63 mm，高度为12.0mm，锥度37.7度，底面平面度公差为0.05mm，该尺寸的玻璃容器在加热底座≥700W的功率进行加热，加热25℃1200ml水到100℃时长≤13分钟。

上述实施例中与其配套的加热底座的加热盘中部具有凸台8，凸台上安装有感温器6，由于感温器6与加热盘7的安装位置非常靠近，因此为了避免感温器受加热盘温度（大于200℃）的影响，所以需要设置凸台8，将感温器设在凸台上，也因为在加热盘中部具有凸台，该种实施例的玻璃杯底需要设置上凸台5。

上述实施例的感温器6可以是NTC温度传感器或红外线传感器，NTC温度传感器是市售广泛使用的NTC电阻热敏温度传感器，其使用时与待测物体表面（本申请中即为玻璃加热容器）接触，温度接触更为准确，且成本低，红外线传感器也是烧水壶的一种感温元件，其与待测物体表面没有接触，成本较高。

上述实施例杯底底面可以设有带有导热金属粉末的涂层4，确保刷涂涂层后底面的平面度公差也为0.02-0.20mm，较佳的平面度公差为0.03mm-0.1 mm，或者0.03-0.05 mm，通过增加涂层，可以是导热效率进一步提高。

上述实施例杯底底面可以设有含金属粉末与石墨烯粉末的耐高温油墨涂层，或者杯底底面可以设有导热硅胶和耐高温油墨涂层。

或者玻璃杯底底面水磨磨平的平面上设有带有导热金属粉末的耐高温油墨涂层，或设有含金属粉末与石墨烯粉末的耐高温油墨涂层，或设有导热硅胶和涂印耐高温油墨涂层，涂层厚度0.005-0.5mm。

上述实施例加热盘与玻璃容器杯底底面所接触的表面其平面度公差也为0.02-0.20mm，较佳的平面度公差为0.03mm-0.1 mm，或者0.03-0.05 mm，其光洁度▽5级以上，加热盘表面的平面度公差要求，使加热盘的表面可以与玻璃杯底底面较好贴合，可使加热盘的热量较好的传导给玻璃杯底，保证加热效率；通过加热底座加热盘与杯底平面度公差的要求，实现面接触的热传导，导热面积大且均匀，加热过程中在玻璃杯底内表面会布满细小的气泡，细小气泡爆破时产生的噪音较小，而现有加热水壶或调奶器的电加热管呈圆环状固定在杯底，使其加热集中在圆环的一圈，产生的气泡也即集中在该圆环的一圈，在烧水过程中，就会因加热不均匀在圆环的一圈产生较大的气泡的空气爆破，引起过大的噪音；本申请通过加热盘与杯底为面与面的热传导，导热面积大且均匀，有利于降低烧水气泡的空气爆破噪音。

为了设计合理，本申请加热盘可以是铝基板和设在铝基板下表面的呈螺旋形设置的电加热管，铝基板上表面与用于底部感温的玻璃加热容器底面3相贴合；铝基板厚度≥2.5mm,表面镜面抛光，平面度公差较佳采用≤0.05mm，螺旋形布置的电加热管可以使加热更加均匀，或者上述加热盘包括压铸铝板与电加热管成型后表面喷涂铁氟龙，压铸铝板上表面与用于底部感温的玻璃加热容器底面相贴合；电加热管为现有惯用的加热元件，但目前通常卷绕成圆环形固定在发热体上，其存在加热很不均匀的问题，即在电加热管附近的圆环状温度高，而远离该圆环状的电加热管温度较低，即会产生上述的加热不均匀的情况，就会产生较大的气泡的空气爆破，引起过大的噪音，而采用本申请螺旋形布置的电加热管，虽然略微增加电加热管的长度，但确保了铝基板整体温度的均匀，也有利于降低烧水气泡的空气爆破噪音，本申请电加热管也可以是陷入铝基板下表面的螺旋形的槽道内（电加热管与铝基板接触面增加，热传导效果提高），或是直接安装在电加热管呈平面的下表面上。

此前纯玻璃容器作为烧水器一直未能广泛推广的主要原因是，现有纯玻璃容器的烧水器加热效率极低，即如背景技术中所提及的，装1200 ml水从25℃加热至100℃需要40-60分钟以上的时间，而本申请即克服了长期以来无法攻克的问题，是革命性的产品；申请人通过研究发现，采用在底面安装加热管的玻璃容器加热效率低的原因是，玻璃容器底面从微观来看其表面是高高低低、非常不平整的，使的加热管与玻璃容器底面的接触为线接触，接触面积非常有效，致使加热效率很低且不均匀，即使采用本申请构造的加热盘作为加热源，两者接触面积依然有限，加热效率依然较低。

玻璃杯底底面3或者设有涂层4的底面的平面度公差0.05mm，厚度1.5 mm的本申请产品在与现有全玻璃烧水壶相同加热功率等条件下通过试验（该试验中采用的发热元件是本申请构造的加热盘），本申请用于底部感温的玻璃加热容器装1200 ml水从25℃加热至100℃仅需要11-15分钟的时间（带有涂层的玻璃杯底在12分钟内完成加热，没有涂层在12-15分钟内完成加热），而现有全玻璃烧水壶装1200ml水从25℃加热至100℃需要40-60分钟的时间，本申请构造的用于底部感温的玻璃加热容器使加热效率显著提高。

本申请用于底部感温的玻璃加热容器周身由玻璃制成，没有任何的电子元件（电子元件位于加热底座内），可以全身浸入水中清洗，从而确保在用于底部感温的玻璃加热容器上的污物可以完全清除，确保人们饮水的质量；同时本申请用于底部感温的玻璃加热容器不用电磁加热技术不产生电磁辐射或电陶炉所产生的红外辐射，不会对人体产生健康影响，且本申请用于底部感温的玻璃加热容器制作简单、成本低，易于销售推广使用；此外本申请通过加热底座加热盘与杯底为面接触的热传导，导热面积大且均匀，加热过程中在玻璃杯底内表面会布满细小的气泡，细小气泡爆破时产生的噪音较小，而现有一般加热水壶或调奶器的电加热管呈圆环状固定在杯底，使其加热集中在圆环的一圈，产生的气泡也即集中在该圆环的一圈，在烧水过程中，就会因加热不均匀在圆环的一圈产生较大的气泡的空气爆破，引起过大的噪音。

为了实现玻璃杯底2底面3的平面度公差，上述玻璃杯底底面平面度公差的要求可以通过玻璃杯底底面涂印有带有导热金属粉末的耐高温油墨涂层、涂印含金属粉末与石墨烯粉末的耐高温油墨涂层、或者涂印导热硅胶和涂印耐高温油墨涂层来实现，或者所述玻璃杯底底面平面度公差在玻璃杯底水磨磨平后，再涂印带有导热金属粉末的耐高温油墨涂层、涂印含金属粉末与石墨烯粉末的耐高温油墨涂层，或涂印导热硅胶和涂印耐高温油墨涂层来实现平面度公差要求。

其中玻璃杯底底面上涂印有带有导热金属粉末的涂层4具体工艺如下：

制作时，玻璃加热容器根据形状要求制成坯体（坯体上即具有上凸台5），通过调整玻璃吹制时的吹气量来控制厚度在1.2-2.2mm，吹制成型的玻璃加热容器坯体的底面平面度公差为0.30mm以下，然后通过将该玻璃加热容器坯体的底面刷涂或丝网印刷带有导热金属粉末的涂层来填补底部不平整的地方，使底面不平整公差到达0.03mm-0.1mm，而后具有涂层的玻璃加热容器坯体过高温烘烤固化后获得高耐磨性、高附着力的要求。

上述步骤中，在吹制成型玻璃加热容器坯体后使用塞规测量其杯底的不平整公差；在丝网印刷工序时，先以200目的印网初印油墨到玻璃杯底底面，使杯底低处先充满油墨，待初干后换400目的印网再在玻璃杯底底面进行网印，使不平整地方印制平整以达到不平整公差的要求；具有涂层的玻璃加热容器坯体在500℃以上的高温烘箱（炉）内烘烤60分钟。

上述工艺中带有导热金属粉末的涂层可以采用含金属粉末与石墨烯粉末的耐高温油墨涂层替代，含金属粉末与石墨烯粉末的耐高温油墨涂层的制作步骤如下，1）十二烷基磺酸钠先按照体积比1:500用水进行稀释，2）稀释后的液体中加入适量的石墨烯进行分散（石墨烯的质量占该成品的耐高温油墨总质量的5%-10%），稀释起到充分分散石墨烯的作用，3）分散好的石墨烯液体加入到耐高温油墨中；4）调试好的含石墨烯的油墨加入800nm大小颗粒的金属粉末（金属粉末可以是金属铝粉、金属铜粉等），通常使用铜粉，金属粉末与油墨的质量比例不低于1:4；在丝网印刷工序时，也是先以100-200目的印网初印油墨到玻璃杯底底面，使杯底低处先充满油墨，待初干后换250-500目的印网再在玻璃杯底底面进行网印，使不平整地方印制平整以达到不平整公差的要求。

上述工艺中带有导热金属粉末的涂层采用涂印导热硅胶和耐高温油墨涂层替代，导热硅胶和耐高温油墨涂层的涂印步骤如下：也是先以100-200目的印网初印导热硅胶到玻璃杯底底面，使杯底低处先充满导热硅胶，待初干后换250-500目的印网再在玻璃杯底底面进行网印导热硅胶，使不平整地方印制平整以达到不平整公差的要求，接着在以200℃左右的高温烘箱或炉中烘烤固化，固化深度≤0.5mm，然后以目数250-500目的印网再在导热硅胶涂层上网印高温硬化油墨，最后在以200℃左右的高温烘箱或炉烘烤固化。

上述耐高温油墨购买自苏州俊翔印刷器材有限公司生产的耐高温油墨；

导热硅胶（导热硅脂）购买自深圳市博能永鑫电子有限公司生产的导热硅脂；

高温硬化油墨购买自苏州宝龙油墨有限公司生产的油墨，该高温硬化油墨与前面的耐高温油墨类似，采用同一品牌也可以。

上述几种涂层及其制作工艺都可以来达到、实现对玻璃杯底底面平面度公差的要求，以实现提高玻璃加热容器的加热效率。

上述涂印工艺中，也可以在涂印涂层4前（涂层指带有导热金属粉末的涂层、涂印含金属粉末与石墨烯粉末的耐高温油墨涂层，或涂印导热硅胶和涂印耐高温油墨涂层），在玻璃加热容器坯体的底面先进行水磨磨平，先水磨磨平这种的工艺步骤，制作玻璃加热容器坯体的厚度可以在1.2-2.5mm之间，且坯体底面的平面度公差可以在0.5mm以下，在水磨磨平后，玻璃杯底的厚度1.0-1.7 mm之间，底面的平面度公差可以在0.2mm以下，水磨磨平并涂印涂层4固化后确保底面的平面度公差可以在0.1mm以下。

采用在涂印涂层4前水磨磨平坯体的底面，其制作坯体的厚度1.2-2.5mm之间、坯体底面的平面度公差可以在0.5mm以下，该制作要求较为容易实现，从而减少坯体制作的不良率，降低制作成本（虽然增加磨平工序，但总体通过磨平来初步实现0.2mm的平面度公差较为容易实现，而制作坯体即达到坯体底面平面度公差0.3mm内较难）。

生产成型后的玻璃加热容器在涂层固化后进行附着力测试、冷热冲击测试和导热性能测试：

其中附着力测试：首先使用美工刀或百格刀划2*2mm 格子100 个,划后用毛刷清理划痕表面,然后在格子表面贴胶带,并用橡皮擦在胶带表面擦平整（让胶带与杯底表面粘牢）,在室温下放置3-5min后扯胶，扯胶时胶带一端与涂层面成90º直角迅速撕脱胶带,重复上述3 次均要确保胶带上无脱落的涂层才为合格；

其中冷热冲击测试：室温条件下，玻璃加热容器空杯状态下置于加热底座280℃的表面10min后取出，立即投入0℃的冰水混合物1min，此为1 个测试周期,累计完成30 个测试周期，玻璃加热容器没有出现裂痕为合格；

其中导热性能测试：加热底座≥700W的功率进行加热，加热25℃1200ml水到100℃时长≤13分钟为合格。

该带有导热金属粉末的涂层4具体是含导热金属粉的耐高温油漆、耐高温油墨等材料（耐高温油漆、耐高温油墨等中的金属粉末需要通过搅拌机充分搅拌均匀，混合搅拌时其中的金属粉末的重量不少于20%），耐高温油漆、耐高温油墨等材料可以是市面购买，在其中掺入导热金属粉末（重量不少于配置后总重量的20%），该涂层4的厚度在0.005-0.0 5mm；通过在玻璃杯底2底面3上刷涂带有导热金属粉末的涂层4，可以使加热效率提高，金属粉末可以是金属铝粉、金属铜粉等。

另外为了减少本申请玻璃加热容器的碰损，可以在杯底边缘制作成缩径的阶梯台M（在制作坯体时即形成），如图7所示，在缩径的阶梯台的外缘可以套设硅胶圈，同样杯底底面的后续制作工艺可以是前面所述。

上述实施例通过带有导热金属粉末的涂层来实现平面度公差的要求，有利于提高加热效率，当然也可以采用如磨砂磨平、烧结金属膜层或胶接金属板层等方式来实现最终成品底面的平面度公差的要求。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种用于底部感温的玻璃加热容器，其特征在于：包括玻璃杯身和与玻璃杯身形成一体的玻璃杯底，所述玻璃杯底具有上凸台，所述上凸台用于容纳加热底座表面上凸起的感温器。

2.根据权利要求1所述的用于底部感温的玻璃加热容器，其特征在于：所述上凸台为圆锥台。

3.根据权利要求2所述的用于底部感温的玻璃加热容器，其特征在于：所述玻璃杯底与玻璃杯身为圆角过渡，圆角的R值2.0-6.0mm。

4.根据权利要求1、2或3所述的用于底部感温的玻璃加热容器，其特征在于：所述玻璃杯底底面设有涂层，涂层底面的平面度公差为0.02-0.20mm。

5.根据权利要求4所述的用于底部感温的玻璃加热容器，其特征在于：所述涂层底面的平面度公差为0.03mm-0.1mm，玻璃杯底的厚度为1.2-2.0mm。

6.根据权利要求4所述的用于底部感温的玻璃加热容器，其特征在于：所述涂层的厚度为0.005-0.05mm。

7.根据权利要求1所述的用于底部感温的玻璃加热容器，其特征在于：所述玻璃加热容器的底面设置在加热底座上加热，所述加热底座上设有与玻璃加热容器底面相贴的加热盘，所述加热盘与玻璃加热容器底面相贴合的表面的平面度公差为0.02-0.20mm。

8.根据权利要求1、2或3所述的用于底部感温的玻璃加热容器，其特征在于：所述玻璃杯底底面在水磨磨平后的平面上设有涂层，涂层底面的平面度公差为0.02-0.20mm。

9.根据权利要求1、2或3所述的用于底部感温的玻璃加热容器，其特征在于：所述玻璃杯底边缘具有缩径的阶梯台，以在缩径的阶梯台的外缘套设硅胶圈。

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