JP3244889U - 急冷型ステンレス製保温カップ - Google Patents

Abstract

【課題】沸騰水を素早く人体が最も飲用に適した温度まで急速に冷却し、その温度範囲内で長期間保温することができる急冷型ステンレス製保温カップを提供する。【解決手段】内ライナー１と外壁７を含み、内ライナーと外壁の間に２つのサンドイッチ空間があり、内ライナーのすぐ隣のサンドイッチ空間内に相変化材料層２が設けられ、外壁７のすぐ隣のサンドイッチ空間は真空層６である、新規な急冷型ステンレス製保温カップを開示する。二重保温効果があり、保温時間を大幅に延長し、急速冷却し、相変化材料の使用量が少なく、保温効果が良いという役割を果たし、沸騰水を４０～４８℃の間に急冷させ、この温度範囲内で６時間以上保温することができる。【選択図】図１

Description

本考案は、保温カップに関し、特に、急冷型ステンレス製保温カップに関する。

中国の食習慣は熱い飲食（アイスクリームなどの食品を除く）であり、冷たいものを食べることや冷水を飲むことなどは病気になりやすいと考えられている。保温カップは人々の日常生活、特に寒い時の必需品である。その結果、何千もの保温カップが市場に出回っている。

しかしながら、これらの保温カップはいずれも以下の問題があり、沸騰水を保温カップに注いで保温すると、最初の１～３時間は熱すぎて口を火傷しやすく、直接飲むことができなく、また４０～４８℃の温水を保温カップに注ぐと、最初は直接飲めるが、２～３時間後には冷水になってしまう。これは解決困難な課題である。

現在、相変化材料を使用して水コップや牛乳瓶を作り、沸騰水の温度を素早く４０～６０度の間に下げることを報告している特許があるが（異なる相変化材料を通じて温度を制御する）、これらの特許は、相変化材料を含むこのようなコップが一定の保温機能（主に相変化材料によって放出される熱による保温）を持っていることも示しているが、その保温効果は非常に限られており、基本的には１時間以内である。周囲温度が低い場合（例えば、北国の冬）、保温効果はさらに悪くなる。

したがって、沸騰水を素早く温水（４０～４８℃）に変え、６～８時間保温できる保温カップを開発すれば、上記の課題を本当に解決することができ、人々の生活に本当に大きな利便性をもたらし、特に幼児や子供が使用するのに適しており、やけどを効果的に防ぐことができる。このようなユーザーの問題を本当に解決し、ユーザーのために価値を創造する製品は、広い市場展望を持つに違いない。

本考案が解決しようとする技術的課題は、上記の技術的課題を克服するために、沸騰水を素早く人体が最も飲用に適した温度まで急速に冷却し、その温度範囲内で長期間保温することができる急冷型ステンレス製保温カップを提供することである。

上記課題を解決するために、本考案は以下の技術的解決策を採用し、急冷型ステンレス製保温カップは、内ライナーと外壁を含み、内ライナーと外壁の間に２つのサンドイッチ空間があり、内ライナーのすぐ隣のサンドイッチ空間内に相変化材料層が設けられ、外壁のすぐ隣のサンドイッチ空間は真空層である。

以下は、本考案のさらなる改良である。

前記内ライナーと外壁の間にステンレス鋼サンドイッチ仕切り板が設けられ、前記内ライナーの外壁、ステンレス鋼サンドイッチ仕切り板、外壁は溶接されてサンドイッチ空間を形成する。

さらなる改良として、
前記相変化材料層は、相変化潜熱の高いパラフィン材料と熱伝導率の高いグラファイト材料の混合物からなる相変化材料層である。

さらなる改良として、
前記内ライナーは、ステンレス鋼製の内ライナーであり、前記外壁は、ステンレス鋼製の外壁である。

さらなる改良として、
内ライナーの外壁と相変化材料層はシームレス溶接により固定される。

本考案は、上記技術的解決策を採用することにより、以下の有益な効果を有する。

１、二重サンドイッチ空間構造を採用し、二重保温効果があり、保温時間を大幅に延長する。

２、熱伝導率が高く、相変化潜熱が高いグラファイトパラフィン複合相変化材料システムを採用し、急速冷却し、相変化材料の使用量が少なく、保温効果が良い役割を果たす。

３、沸騰水を４０～４８℃の間に急冷し、その温度範囲内で６時間以上保温することができる。

４、適切な相転移温度を有する相変化材料を選択することにより、沸騰水を保温カップに注いだ後、１～２分以内に飲用に適した温度まで冷却することができ、やけどすることなく好きなように飲用することができる。

以下、添付図面を参照しながら本考案の技術的解決策をさらに説明する。

本考案の断面構造を示す概略図である。 本考案の水温－時間を示す曲線図である。

実施例１は、図１に示すように、新規な急冷型ステンレス製保温カップを提供し、内ライナー１と外壁７を含み、内ライナー１と外壁７の間に２つのサンドイッチ空間が設けられ、内ライナー１のすぐ隣のサンドイッチ空間内に相変化材料層２が設けられ、外壁７のすぐ隣のサンドイッチ空間は真空層６である。

内ライナー１のすぐ隣のサンドイッチ空間内に相変化材料が充填され、保温カップに注いだ沸騰水を４０～４８℃の間に急速に冷却させ、水温が相変化材料の相変化温度より低くなると、相変化材料が相転移して蓄えられた熱を保温カップ内の水に放出するので、一定の保温作用を果たす。

外壁７のすぐ隣のサンドイッチ空間は真空層６であり、非常に高い真空度を有し、保温カップ内の水を４０～４８℃の間に３～５時間保温することが保証される。

相変化材料層２と真空層６の二重保温効果により、上記急冷型ステンレス製保温カップは、４０～４８℃の間に６時間以上保温することができる（環境温度２０℃）。

前記内ライナー１と外壁７の間にステンレス鋼サンドイッチ仕切り板５が設けられ、前記内ライナー１の外壁、ステンレス鋼サンドイッチ仕切り板５、外壁７は溶接されてサンドイッチ空間構造を形成する。

前記内ライナー１および外壁７は両方ともステンレス鋼製であり、前記保温カップの内ライナー１はステンレス鋼製であり、高い熱伝導率を有し、カップ内の水と相変化材料層間で熱を迅速に伝達することができる。

前記保温カップは、相変化材料充填穴３、相変化材料充填穴封止リベット４、および真空抽出穴８をさらに有する。

真空抽出穴８を通じて真空層６を高い真空度のサンドイッチにし、真空抽出穴８は溶接によって閉じられる。

相変化材料充填穴３を通じて内ライナー１のすぐ隣のサンドイッチ空間内に相変化材料を充填した後、封止リベット４によって充填穴３を完全に封止する。

前記内ライナー１の外壁と相変化材料層２はシームレスに接続され、両者は、迅速な熱伝導および熱吸収（放熱）が可能な複合材料システムを形成する。

前記相変化材料層２は、相転移温度４８℃、相変化潜熱２０５ＫＪ／Ｋｇのパラフィン材料と１０質量％の局所熱伝導率のグラファイト材料の混合物からなる。高い熱伝導率のグラファイト材料と高い相変化潜熱のパラフィン材料は予めブレンドされ、直接に充填すればよい。

熱伝導率の高いグラファイト材料は、保温カップに注いだ沸騰水を迅速に冷却することができ、高い相変化潜熱のパラフィン材料は、少量の相変化材料で保温カップ中のお湯の熱を吸収することができ、保温カップの重量を効果的に低減することができる。

前記保温カップは、カップ蓋９をさらに含む。

図２は、保温カップの温度－時間曲線を示し、２０℃の環境下で、９５℃の水を保温カップに注ぎ、３分以下に４８℃に冷却し、その４８～４５℃で６時間保温することができる。

通常の保温カップ（市販品）では、９５℃の水を注いだ場合、６時間で５３℃まで下がり、水温が高く、直接飲むに適さず、４８℃の水を注いだ場合、６時間で３７℃まで下がり、比較的冷たく、特に寒い冬には飲むに適さない。

実施例２は、図１に示すように、新規な急冷型ステンレス製保温カップを提供し、内ライナー１、相変化材料層２、相変化材料充填穴３、相変化材料充填穴封止リベット４、ステンレス鋼サンドイッチ仕切り板５、真空層６、ステンレス鋼の外壁７、および真空抽出穴８を含む。

ステンレス鋼内壁１、ステンレス鋼サンドイッチ仕切り板５とステンレス鋼外壁７は溶接されて二重サンドイッチ空間構造を形成する。

真空抽出穴８を通じて真空層６を高い真空度のサンドイッチにし、真空抽出穴８は溶接によって閉じられる。

相変化材料充填穴３を通じて相変化材料層２内に相変化材料を充填し、その後封止リベット４によって充填穴３を完全に封止する。

保温カップのステンレス鋼内壁１と相変化材料層２はシームレスに接続され、両者は、迅速な熱伝導および熱吸収（放熱）が可能な複合材料システムからなる。

本実施例では、相転移温度４０℃、相変化潜熱２１２ＫＪ／Ｋｇのパラフィンを相変化材料として採用し、１０質量％のグラファイト材料と混合して、保温カップの相変化材料サンドイッチに充填する。熱伝導率の高いグラファイト材料と高い相変化潜熱のパラフィン材料は予めブレンドされ、直接に充填すればよい。得られた保温カップの温度－時間曲線は図２に示される。２０℃の環境下で、９５℃の水を保温カップに注ぎ、４分以下で４０℃まで下がり、４０～３７℃で６時間保温する。

以上の実施例の説明により、一般公衆が本考案を理解する上でより役立つであろうが、出願人によって与えられた具体的な実施例は、考案の技術的解決策を限定するものではあり得ず、また限定するものと見なすべきではなく、構成要素または技術的特徴の定義に対する変更、および／または全体構造の実質的な変形ではなく形式的な変形は、考案の技術的解決策によって限定される保護範囲と見なすべきである。

１ 内ライナー
２ 相変化材料層
３ 相変化材料充填穴
４ 相変化材料充填穴封止リベット
５ ステンレス鋼サンドイッチ仕切り板
６ 真空層
７ 外壁
８ 真空抽出穴
９ カップ蓋

Claims (5)

1. 内ライナー（１）と外壁（７）を含む急冷型ステンレス製保温カップであって、内ライナー（１）と外壁（７）の間に２つのサンドイッチ空間があり、内ライナー（１）のすぐ隣のサンドイッチ空間内に相変化材料層（２）が設けられ、外壁（７）のすぐ隣のサンドイッチ空間は真空層（６）である、ことを特徴とする急冷型ステンレス製保温カップ。
2. 前記内ライナー（１）と外壁（７）の間にステンレス鋼サンドイッチ仕切り板（５）が設けられ、前記内ライナー（１）の外壁、ステンレス鋼サンドイッチ仕切り板（５）、外壁（７）は溶接されてサンドイッチ空間を形成する、ことを特徴とする請求項１に記載の急冷型ステンレス製保温カップ。
3. 前記相変化材料層（２）は、相変化潜熱の高いパラフィン材料と熱伝導率の高いグラファイト材料の混合物からなる相変化材料層（２）である、ことを特徴とする請求項１に記載の急冷型ステンレス製保温カップ。
4. 前記内ライナー（１）は、ステンレス鋼製の内ライナーであり、前記外壁（７）は、ステンレス鋼製の外壁である、ことを特徴とする請求項１に記載の急冷型ステンレス製保温カップ。
5. 前記内ライナー（１）の外壁と相変化材料層（２）はシームレス溶接によって固定される、ことを特徴とする請求項１に記載の急冷型ステンレス製保温カップ。