CN217524527U - 保温玻璃杯 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种保温玻璃杯，所述保温玻璃杯包括杯体和杯盖，杯体包括内玻璃层和外玻璃层，内玻璃层和外玻璃层彼此结合形成中空密封结构，内玻璃层的外表面和外玻璃层的内表面中的至少一个表面涂覆有隔热涂层。根据本实用新型的保温玻璃杯具有良好的保温、隔热性能以及良好的透明性。

Description

保温玻璃杯

技术领域

本实用新型涉及饮水器具技术领域，更具体地，涉及一种保温玻璃杯。

背景技术

现有水杯的主要材质包括塑料、玻璃和不锈钢。保温杯的材质通常为不锈钢，其通过双层不锈钢和它们之间的中空层来实现保温效果。但是不锈钢水杯自身较重，而且不透明，无法观察到杯内液体的具体状态。

玻璃杯是指玻璃制成的杯子，通常由原材料高硼硅玻璃经过600度以上的高温烧制而成，它作为新型的环保型茶杯，越来越受到人们的青睐。玻璃杯通常具有双层结构，在使用时能够起到保温、隔热、防烫的作用。但是，在生产制造过程中，往往只是对外玻璃层和内玻璃层进行一个玻璃熔融封口，没有实现真正意义上的夹层空气有尾抽真空工艺，是一种假“保温”。由于内外玻璃层之间并不是真空，所以杯内液体的热仍然会传导至玻璃杯外玻璃层，人手抓握玻璃杯外玻璃层时还是会觉得烫手。另外由于热量流失快，杯内液体降温也快，以泡茶为例，这会直接影响喝茶的口感，不能满足爱好饮茶的消费者使用需求。

当前开发出一种通过镀银工艺在内玻璃层的外表面和外玻璃层的内表面形成银镀层来实现保温效果。但是在这种情况下玻璃不再透明，无法观察到水杯内容物(例如，茶叶)的状态。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种保温玻璃杯，该保温玻璃杯具有良好的保温、隔热性能以及良好的透明性。

根据本实用新型的一方面，提供一种保温玻璃杯，所述保温玻璃杯包括杯体和杯盖，杯体包括内玻璃层和外玻璃层，内玻璃层和外玻璃层彼此结合形成中空密封结构，内玻璃层的外表面和外玻璃层的内表面中的至少一个表面涂覆有透明隔热涂层。

根据本实用新型的实施例，内玻璃层的外表面涂覆有透明隔热涂层。

根据本实用新型的实施例，外玻璃层的内表面涂覆有透明隔热涂层。

根据本实用新型的实施例，内玻璃层的外表面和外玻璃层的内表面均涂覆有透明隔热涂层。

根据本实用新型的实施例，透明隔热涂层包括稀土纳米材料。

根据本实用新型的实施例，透明隔热涂层包括稀土纳米硼化物。

根据本实用新型的实施例，透明隔热涂层的厚度为1μm至5μm。

根据本实用新型的实施例，中空密封结构的厚度为1mm至5mm。

根据本实用新型的实施例，中空密封结构填充有二氧化碳气体、氮气、氦气、氖气和氩气中的任意一种。

根据本实用新型的实施例，中空密封结构填充有二氧化碳气体。

根据本实用新型的实施例，中空密封结构处于真空状态。

本实用新型提供的保温玻璃杯具有由内玻璃层和外玻璃层形成的杯体，在内玻璃层的内表面和外玻璃层的内表面中的至少一个表面上涂覆有包括稀土纳米材料的透明隔热涂层，因此，本实用新型提供的保温玻璃杯可以具有良好的保温、隔热性能，同时还具有良好的透明性，一方面可以提升使用者的饮用体验感，另一方面方便使用者观察水杯内容物的状态。

附图说明

通过以下结合附图进行的详细描述，本实用新型的上述和/或其它目的和优点将会变得更加清楚，其中：

图1是根据本实用新型的示例性实施例的保温玻璃杯的纵向剖面图；

图2是根据本实用新型的示例性实施例的保温玻璃杯的图1的部分A的局部放大图；

图3是根据本实用新型的另一示例性实施例的保温玻璃杯的图1的部分A的局部放大图；

图4是根据本实用新型的又一示例性实施例的保温玻璃杯的图1的部分A的局部放大图。

附图标记说明：

10-保温玻璃杯；100-杯体；110-内玻璃层；120-外玻璃层；130-中空密封结构；140-隔热涂层；200-杯盖。

具体实施方式

下面将详细描述根据实用新型构思的示例性实施例，以解释本实用新型。然而，本实用新型可以以多种不同的形式来实施，不应该被理解为局限于在此提出的示例性实施例。提供这些实施例使本实用新型的公开将是彻底的和完整的，并将本实用新型的范围充分地传达给本领域的技术人员。

现有的部分玻璃杯为了实现保温、隔热的效果可以被制备成具有双层结构。具体地，可以具有两个玻璃层，两个玻璃层之间的空间填充有空气。由于两个玻璃层之间的空间不是真空状态，因此当玻璃杯内盛有高温液体时，一部分热量会通过两个玻璃层之间的空气传导至玻璃杯外玻璃层，导致热量损失，而且会使得玻璃杯外玻璃层较烫，影响使用者的体验感。

另一方面，由于空气热导率较低，而且两个玻璃层之间的空气处于封闭环境中，流动性较差，故而通过热传导的形式散发的热量实际上比较有限。但是，由于杯内液体的温度高于环境温度，因此更多的热量会通过热辐射的形式散发。在这种情况下，即使将两个玻璃层之间的空间进行抽真空处理，杯内的高温液体仍然会通过热辐射的形式向外散发热量。

本实用新型为了解决这一问题，通过在玻璃杯的内玻璃层的外表面和外玻璃层的内表面涂覆一层透明的稀土纳米隔热涂层来抑制热辐射。这里，热辐射是物体以电磁辐射的形式向外发出能量，其机制是粒子内部振动向外传播电磁波。在物体的温度不是很高的情况下，主要通过红外光进行热辐射。红外光的波长约为760nm以上，因此，本实用新型采用的稀土纳米隔热涂层可与200nm-400nm和700nm-2500nm范围内的光波发生等离子体共振效应，使得以热辐射形式散发的热量无法穿透稀土纳米隔热涂层，从而达到良好的保温、隔热性能。

下面结合具体实施例来描述本实用新型。

图1是根据本实用新型的示例性实施例的保温玻璃杯的纵向剖面图。图2是根据本实用新型的示例性实施例的保温玻璃杯的图1的部分A的局部放大图。

参照图1和图2，根据本实用新型的保温玻璃杯10包括杯体100和杯盖200。杯体100包括内玻璃层110和外玻璃层120，内玻璃层110位于整个杯体100的内侧，外玻璃层120围绕内玻璃层110并且位于整个杯体100的外侧。内玻璃层110和外玻璃层120均包括构成杯体100的侧壁的部分以及构成杯体100的底部的部分。内玻璃层110和外玻璃层120彼此结合形成中空密封结构130，具体地，内玻璃层110和外玻璃层120在靠近杯盖200的位置处彼此结合，内玻璃层110的其余部分和外玻璃层120的其余部分彼此间隔开以形成中空密封结构130。内玻璃层110的外表面和外玻璃层120的内表面中的至少一个表面涂覆有透明的隔热涂层140。

透明的隔热涂层140包括透明的稀土纳米材料。根据具体示例，透明的隔热涂层140可以包括稀土纳米硼化物，例如，硼化镧、硼化铈、硼化镨、硼化钕、硼化钐、硼化铕、硼化钇等。然而，本实用新型的技术构思不限于此。

因为稀土纳米材料具有一定长径比的金纳米带，其表面电子可以与一定频率的入射光子发生共振，并强烈地吸收入射光子，再通过对材料粒径和形貌的调控，可以实现对红外光子的选择性吸收，从而可以做成红外线吸收材料。本实用新型的技术构思以稀土化合物为基础，一方面，由于硼原子具有极强的电负性，其可以与稀土元素形成较强的作用力，使得最终形成的透明的稀土纳米材料具有优异的耐酸碱性；另一方面，在形成的稀土纳米硼化物材料中，稀土元素自身的外层电子提供了大量自由电子，当入射光的光子激发时，自由电子与入射光子发生共振，从而在宏观上表现为吸热能力。

根据本实用新型，内玻璃层110的外表面可以覆有隔热涂层140，或者外玻璃层120的内表面可以覆有隔热涂层140。优选地，内玻璃层110的外表面和外玻璃层120的内表面均可以涂覆有隔热涂层140。

透明的隔热涂层140的厚度可以为1μm至5μm，该厚度范围可以使包括稀土纳米材料的隔热涂层140具备良好的吸热能力，同时也基本上不会增大整个杯体的厚度。

此外，中空密封结构130的厚度可以为1mm至5mm，优选地，可以为1.5mm至4.5mm，优选地，可以为2mm至4mm，优选地，可以为2.5mm至3.5mm，优选地，可以为3mm。中空密封结构130可以填充有不与稀土纳米材料产生化学反应的气体，诸如二氧化碳气体、氮气、氦气、氖气、氩气等。中空密封结构130也可以基本上不填充有任何气体而处于基本上真空状态。

由于分子有不同的且不连续的能量状态，两个能量状态的能量差值为定值，当外界的光辐射的能量恰好等于该值时，分子就会吸收这样的光。二氧化碳的反振动能级差值与红外线能量相等，所以产生红外吸收。因此，优选地，中空密封结构130可以填充有二氧化碳气体。

图3是根据本实用新型的另一示例性实施例的保温玻璃杯的图1的部分A的局部放大图。

根据图3的保温玻璃杯与根据图1的保温玻璃杯的不同之处在于，仅内玻璃层110的外表面涂覆有隔热涂层140。

图4是根据本实用新型的又一示例性实施例的保温玻璃杯的图1的部分A的局部放大图。

根据图4的保温玻璃杯与根据图1的保温玻璃杯的不同之处在于，仅外玻璃层120的内表面涂覆有隔热涂层140。

在下文中，将描述根据本实用新型的保温玻璃杯的制备方法，具体地，将描述制备根据图2的示例性实施例的保温玻璃杯的制备方法。

首先，制备杯体100的组件。具体地，内玻璃层110和外玻璃层120均以玻璃管材为坯料，内玻璃层管材坯料的尾端通过高温旋切成型为带杯底的内玻璃层110，外玻璃层管材坯料的尾端通过高温旋切成型为带杯底的外玻璃层120。

然后，制备稀土纳米隔热涂层140。具体地，将上述内玻璃层110和外玻璃层120放入超声波清洗机内，在乙醇介质中进行超声清洗20min-40min，然后用等离子气体处理玻璃表面30s-50s，最后在内玻璃层110的外表面和/或外玻璃层120的内表面分别喷涂稀土纳米材料，以在内玻璃层110的外表面和/或外玻璃层120的内表面形成透明的隔热涂层140，并且隔热涂层140可以形成为具有1μm-5μm的厚度。

最后，制备杯体100。将上述涂覆有隔热涂层140的内玻璃层110和外玻璃层120的靠近杯盖的口部结合在一起，置于二氧化碳气流中排出空气，再采用高温压固的方式使外玻璃层120的前端与内玻璃层110在靠近杯口的部位固结，并压制成型为杯颈。

在下文中，将结合具体实施例来描述本实用新型。

实施例1

采用上述方法来制备保温玻璃杯，制得的保温玻璃杯具有如图2中所示的结构，其内层外表面和外层内表面均涂覆有3μm厚的包括稀土纳米硼化物的透明隔热涂层，中空密封结构的厚度为3mm，其中填充有二氧化碳；

实施例2

与实施例1的不同之处在于，透明隔热涂层的厚度为1μm。

实施例3

与实施例1的不同之处在于，透明隔热涂层的厚度为5μm。

实施例4

与实施例1的不同之处在于，其仅在内层外表面涂覆3μm厚的透明隔热涂层。

实施例5

与实施例1的不同之处在于，其仅在外层内表面涂覆3μm厚的透明隔热涂层。

实施例6

与实施例1的不同之处在于，中空密封结构为真空状态。

对比例1

对比例1与实施例1的不同之处在于，其内层外表面和外层内表面无透明隔热涂层。

对比例2

对比例2与对比例1的不同之处在于，其外层内表面镀银。

性能指标测试

对上述玻璃杯进行性能测试，具体性能测试方法如下：

保温效果测试：100℃水倒满标识容积330mL，盖好杯盖，密封2h，测试水温。结果如表1中所示。

表1

由表1可见，根据本实用新型的涂覆有透明隔热涂层的保温玻璃杯的保温性能明显优于对比例1中的常规双层玻璃杯的保温性能以及对比例2中的表面镀银的双层玻璃杯的保温性能。实施例6中的保温玻璃杯的内层和外层均涂覆有透明隔热涂层而且中空密封结构为真空，其保温性能最好。实施例1-3中的保温玻璃杯的内层和外层均涂覆有透明隔热涂层，并且中空密封结构填充有二氧化碳，其保温性能同样非常优异。

此外，由表1可见，实施例1至实施例6中的保温玻璃杯具有良好的透明性。具体地，实施例1至实施例6中的保温玻璃杯的透明性与对比例1中的普通玻璃杯的透明性几乎没有差异。

本实用新型提供的保温玻璃杯具有由内玻璃层和外玻璃层形成的杯体，在内玻璃层的内表面和外玻璃层的内表面中的至少一个表面上涂覆有包括稀土纳米材料的隔热涂层，因此，本实用新型提供的保温玻璃杯可以具有良好的保温、隔热性能，同时还具有良好的透明性，一方面可以提升使用者的饮用体验感，另一方面方便使用者观察水杯内容物的状态。

以上参照附图描述了本申请的实施例。然而，应当理解的是，所公开的实施例仅仅旨在是可以以各种形式和替代形式体现的示例。所公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而是作为用于教导本领域技术人员如何实践所公开的概念的代表性基础。

Claims (10)

1.一种保温玻璃杯，其特征在于，所述保温玻璃杯(10)包括杯体(100)和杯盖(200)，所述杯体(100)包括内玻璃层(110)和外玻璃层(120)，所述内玻璃层(110)和所述外玻璃层(120)彼此结合形成中空密封结构(130)，所述内玻璃层(110)的外表面和所述外玻璃层(120)的内表面中的至少一个表面涂覆有透明隔热涂层(140)。

2.根据权利要求1所述的保温玻璃杯，其特征在于，所述内玻璃层(110)的外表面涂覆有所述透明隔热涂层(140)。

3.根据权利要求1所述的保温玻璃杯，其特征在于，所述外玻璃层(120)的内表面涂覆有所述透明隔热涂层(140)。

4.根据权利要求1所述的保温玻璃杯，其特征在于，所述内玻璃层(110)的外表面和所述外玻璃层(120)的内表面均涂覆有所述透明隔热涂层(140)。

5.根据权利要求1所述的保温玻璃杯，其特征在于，所述透明隔热涂层(140)包括稀土纳米材料。

6.根据权利要求1所述的保温玻璃杯，其特征在于，所述透明隔热涂层(140)包括稀土纳米硼化物。

7.根据权利要求1所述的保温玻璃杯，其特征在于，所述透明隔热涂层(140)的厚度为1μm至5μm。

8.根据权利要求1所述的保温玻璃杯，其特征在于，所述中空密封结构(130)的厚度为1mm至5mm。

9.根据权利要求1所述的保温玻璃杯，其特征在于，所述中空密封结构(130)填充有二氧化碳气体、氮气、氦气、氖气和氩气中的任意一种。

10.根据权利要求1所述的保温玻璃杯，其特征在于，所述中空密封结构(130)处于真空状态。

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