一種蓄熱保溫奶瓶的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種蓄熱保溫奶瓶，包括瓶體和瓶蓋，瓶體包括內瓶體和外瓶體，二者之間具有一夾層空間；內瓶體由普通碳酸鈣玻璃制成，外瓶體具有由導熱系數小于0.2W/(m.K)的透明有機玻璃制成的真空?有機玻璃保溫結構，且外瓶體外壁上設有體積刻度線；內、外瓶體瓶底之間的夾層空間內設置有儲水材料層，內瓶體、外瓶體側壁之間的夾層空間內設有相變蓄熱材料。該保溫奶瓶結構對奶進行保溫?加熱?再保溫的過程，增長保溫時間，且加熱時不會使奶溫過高造成奶中營養損失。另外，碳酸鈣玻璃相比塑料材質使奶的飲用變得安全，此種蓄熱奶瓶方便了工作繁忙的父母，也方便了嬰兒，使喂奶也變得簡單方便。
【專利說明】
一種蓄熱保溫奶瓶
技術領域
[0001]本發明涉及嬰兒用品領域，具體涉及一種基于蓄熱材料的蓄熱保溫奶瓶。
【背景技術】
[0002]如今，嬰兒喝奶的問題讓工作繁忙的父母再添煩惱，嬰兒餓了父母就會手忙腳亂的跑去沖奶粉，同時還要保證奶瓶里的奶溫在37-42°C。但是飯量不大的嬰兒每次只喝一點，剩下的熱奶只能放置一旁，不久熱奶就會變涼，嬰兒一旦餓了父母又得熱奶，一天奶瓶和熱奶器能用好多次，父母只能天天手足無措的呆在寶寶旁邊悉心照顧。這時父母就急需一種可以對奶進行長久保溫的奶瓶。縱觀現在市面上的保溫奶瓶普遍利用保溫材料和隔熱真空層，這種奶瓶雖然對熱奶有保溫的作用，但由于材料的導熱系數是固定的，加之熱量總是由高能向低能傳遞，熱量的散失還是相當大的，不能很長時間保證奶瓶中奶的溫度穩定在37-42°C，因此，開發一種能夠將奶保溫-加熱-再保溫奶瓶是非常必要的。

【發明內容】

[0003]針對現有技術中的不足，本發明提供了一種蓄熱保溫奶瓶，該奶瓶結構簡單，不僅可以保溫，同時也可以加熱，使保溫效果更好，相當于給奶瓶中的奶周圍圍上一層熱源，奶一旦略微變涼，周圍的熱源便會為奶提供熱量，保證奶的溫度長時間穩定在適合寶寶飲用的溫度，讓寶寶更好的吸收奶粉中營養的同時方便了父母，讓父母不再為熱奶而感到煩惱。
[0004]本發明提供的蓄熱保溫奶瓶，包括瓶體和蓋合于瓶體上的瓶蓋，所述瓶體包括內瓶體和外瓶體，所述內瓶體和所述外瓶體之間具有一夾層空間，且在頂部邊沿接合；
[0005]所述內瓶體由普通碳酸鈣玻璃制成，所述外瓶體具有由導熱系數小于0.2W/(m.K)的透明有機玻璃制成的真空-有機玻璃保溫結構，且所述外瓶體外壁上設有體積刻度線；
[0006]所述內瓶體瓶底和所述外瓶體瓶底之間的夾層空間內設置有儲水材料層，所述內瓶體側壁和所述外瓶體側壁之間的夾層空間內設有相變蓄熱材料。
[0007]優選地，所述相變蓄熱材料的主要成分是Na2HPO4.12H20o
[0008]更優選地，所述相變蓄熱材料由Na2HPO4.12H20和防相分離劑組成，所述防相分離劑與Na2HPO4.12出0晶體的質量比為4-6:100。
[0009]更優選地，所述防相分離劑為淀粉。
[0010]優選地，所述有機玻璃的導熱系數為0.1 -0.18W/ (m.K)。
[0011]優選地，所述外瓶體內的真空層的導熱系數為0.023W/(m.K)。
[0012]優選地，所述儲水材料層由吸水海綿制成。
[0013]優選地，位于所述夾層空間內的外瓶體側壁上貼有鋁箔層，所述鋁箔層在對應所述體積刻度線位置具有鏤空結構。
[0014]優選地，所述外瓶體全部或局部進行磨砂處理。
[0015]優選地，所述瓶蓋包括內瓶蓋和外瓶蓋，所述內瓶蓋和所述外瓶蓋之間具有真空夾層空間；所述內瓶蓋和所述外瓶蓋均由導熱系數為0.1 -0.18W/ (m.K)的透明有機玻璃制成。
[0016]本發明提供的蓄熱保溫奶瓶采用套裝加工，加工難度小，加工簡便，瓶體頂部用有機玻璃進行套層封口，保證真空-有機玻璃的保溫結構并確保蓄熱材料不會泄露。瓶體頂部與奶嘴的接口使用螺紋結構保證密封性，瓶蓋扣在奶嘴蓋上保證奶瓶的保溫性。并在傳統保溫技術的基礎上，使用相變蓄熱材料對熱量進行收集，同時在需要時使相變蓄熱材料放出熱量對奶進行加熱，且加熱溫度不會超過40°C，最終達到二次保溫，雙倍延長傳統奶瓶使用時間的目的。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明實施例提供的蓄熱保溫奶瓶的剖視圖。
【具體實施方式】
[0018]為了使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案能予以實施，下面結合具體實施例對本發明作進一步說明，但所舉實施例不作為對本發明的限定。
[0019]—種蓄熱保溫奶瓶，具體如圖1所示，包括瓶體和蓋合于瓶體上的瓶蓋，瓶體包括內瓶體101和外瓶體102，內瓶體101和外瓶體102之間具有一夾層空間；內瓶體101由普通碳酸鈣玻璃制成，外瓶體102具有由導熱系數小于0.2W/(m.K)的透明有機玻璃制成的真空-有機玻璃保溫結構，且外瓶體102外壁上設有體積刻度線；內瓶體101瓶底和外瓶體102瓶底之間的夾層空間內設置有儲水材料層103，內瓶體101側壁和外瓶體102側壁之間的夾層空間內設有相變蓄熱材料104。上述蓄熱保溫奶瓶還包括奶嘴，對于奶嘴、瓶體和瓶蓋的設置方式是多種多樣的，再次并不做具體的限定，僅作示例說明，其中一種可實現的方式為，上述瓶體頂部由上至下依次設有第一螺紋和第二螺紋，第一螺紋的外徑小于第二螺紋的外徑，奶嘴通過螺環螺接于第一螺紋上，瓶蓋罩住奶嘴，與瓶體上部第二螺紋螺接。
[0020]優選地，上述相變蓄熱材料104的主要成分是Na2HPO4.12H20晶體，具體是由Na2HPO4.12H20晶體和少量防相分離劑淀粉組成。
[0021 ]優選地，儲水材料層103由吸水海綿制成，相變蓄熱材料104和吸水海綿相接觸。
[0022]上述奶瓶瓶體采用真空有機玻璃與碳酸鈣玻璃的套層結構，其夾層空間內放置Na2HPO4.12H20晶體和淀粉。其中Na2HPO4.12H20晶體為無機水合鹽相變蓄熱化合物，無機水合鹽相變材料具有比較大的熔解熱和固定的熔點(實際是無機水合鹽脫出結晶水的溫度)，脫出的結晶水使鹽熔解而吸熱，降溫時發生逆過程，吸收液態水而放熱再次生成無機水合鹽結構。其中Na2HPO4.12H20晶體的熔解溫度為40°C，一旦溫度超過40°C，該晶體將脫出結晶水使鹽熔解而存儲279kJ/kg的熱量，此時結晶水變為液態水流入海綿保存，一旦需要對奶進行加熱，將奶瓶倒置或搖晃，使保存于海綿中的液態水與生成的Na2HPO4.接觸，重新生成Na2HPO4.12H20晶體。此時，蓄熱層將放出大量的熱，實現對奶進行加熱，但是放出的熱量不會超過40°C，因為Na2HPO4.12H20的熔點為40°C，超過40°C它將不再發生相變，也不會吸熱或放熱，最終只會使奶加熱至40°C，進而長時間將奶溫保護在40°C。另外，占Na2HPO4.12H20晶體質量分數為4%-6%的淀粉的作用是充當防相分離劑，為了不會在Na2HPO4.12H20發生熔解或合成時生成其他水合物，而造成蓄熱材料不能循環使用，使該水合物的蓄熱性能下降的后果。
[0023]只在上述夾層空間設置相變蓄熱材料104作為熱源而不能很好的保溫這將失去該奶瓶的作用，為此，奶瓶的外瓶體102具有保溫結構，具體的，采用真空-有機玻璃(亞克力)保溫結構，外瓶體102內的真空層的導熱系數為0.023W/(m.K)，由于熱的傳遞需要介質，真空結構沒有任何介質，熱量無法從該結構散失，該真空層的導熱系數由于小于0.05W/(m.K)，可視為該層有高效保溫效果。另外選擇有機玻璃這種導熱系數為0.18W/(m.K)的材料，它的導熱系數小于0.2W/(m.K)，屬于保溫材料。
[0024]因此，高效保溫材料與保溫材料相配合，大大提高了保溫效果，當奶被加熱到40°C時，該結構可以有效的降低熱量的散失，保證嬰兒飲奶時奶的溫度。另外，對奶瓶外瓶體102外壁的有機玻璃進行全部或局部磨砂處理，便于父母與嬰兒握住奶瓶，防止手滑造成奶瓶掉落，不至于摔碎奶瓶內部的碳酸鈣玻璃層。
[0025]由于熱傳遞有三種方式:傳導、對流和輻射，其中，傳導存在于奶與瓶體之間，采用真空-有機玻璃保溫結構可以有效的阻礙熱的傳導進而對奶進行有效的保溫，對流只會存在于奶瓶瓶蓋打開的情況，因此在奶瓶打開時熱量散失是非常快的，為了可以將奶溫保存更長時間的，嬰兒飲用完后將瓶蓋蓋住可以有效的保溫，其次，由于熱源(相變蓄熱材料104)會以熱的形式向外輻射，因此，位于上述夾層空間內的外瓶體102側壁上貼有鋁箔層105，鋁箔層105在對應體積刻度線位置具有鏤空結構，鋁箔層105可以反射熱輻射，對熱量的第三種散失形式進行阻礙，因此，上述保溫奶瓶綜合三種熱傳遞方式盡可能的防止熱所有途徑的散失進而對奶進行保溫。
[0026]而鋁箔層105上鏤空結構的設計，便于沖奶時可以觀察。
[0027]內瓶體1I采用導熱系數較高的碳酸鈣玻璃(導熱系數為IW/(m.K))，可以使相變蓄熱材料104與奶之間進行很好的熱交換，進而實現高效的熱量存儲及釋放，更好地對奶進行加熱。另外，該種材料無毒無公害，可以讓父母不為嬰兒的飲奶安全問題擔心。
[0028]上述保溫奶瓶的儲熱方式簡單，只需在太陽底下曬會或用開水充于瓶內即可有效的使Na2HPO4.12H20物質中的結晶水變為液態水，進而液態水將受重力作用流下而保存于海綿中來有效的儲存熱量。另外，熱奶方式簡便，只需搖一搖奶瓶或將奶瓶倒置使液態水與Na2HPO4物質接觸發生結晶相變即可對奶進行加熱，并且奶的溫度一般不會超過此物質的結晶溫度，即40°C左右，可有效的保護奶中的營養成分而不至于使營養成分由于溫度過高而流失。
[0029]特別是當嬰兒喝奶時，會倒置奶瓶，此時海綿中的液態水會流入脫水后生成的Na2HP04中重新結合生成Na2HP04.12H20放出熱量，保證了即使嬰兒喝奶時間很長，奶溫變低，奶瓶中的相變蓄熱材料104也會不斷地為奶提供熱量，最終使奶溫穩定在37-42°C，讓嬰兒更好的吸收奶中的營養成分。
[0030]在保溫的基礎上再加入相變蓄熱材料104可以使奶的溫度第二次達到40°C，這樣奶溫維持在適宜溫度的時間會更長，使保溫時間增長一倍，更方便的是嬰兒喝奶時相變蓄熱材料104也會使奶緩慢加熱，不會因為瓶口打開而使奶快速變涼，使奶中的營養成分不會因為溫度過低而丟失，更加方便了嬰兒和照顧嬰兒的父母。
[0031 ]具體的，對于相變蓄熱化合物Na2HP04.I2H2O晶體的用量，具體計算如下:
[0032]Q =CmAt，其中Q是升高牛奶所需熱量；C是奶的比熱容，按水算大約是4.2kJ/(kg.K) ;m是質量;At為溫度變化量。
[0033]m = pV，其中m是質量;P是奶的密度，按水算大約是lkg/L; V是水的體積。
[0034]假設該奶瓶容量為600mL，室溫為25°C，經以上公式計算得:
[0035]600mL水的質量為m = 0.6LX lkg/L = 0.6kg
[0036]Q = 4.2kJ/(kg.K) X0.6kgX (40-25) =37.8kJ
[0037]而Na2HPO4.12H20晶體的熔解能量為279kJ/kg
[0038]則從室溫升高到適宜的奶溫僅需m2 = 37.8kj/279kj/kg = 0.135kg的Na2HPO4.12H20晶體即可。
[0039]因此，夾層空間之間設置的相變蓄熱材料104中Na2HPO4.12H20晶體為135g左右即可實現上述目的，而淀粉的量相應為6.4-8.1g0
[0040]上述瓶蓋用于防止奶嘴污染，還具有保溫的功能，具體包括內瓶蓋201和外瓶蓋202，內瓶蓋201和外瓶蓋202之間具有真空夾層空間；內瓶蓋201和外瓶蓋202均由與外瓶體102相同材質的透明有機玻璃制成，進一步防止熱量從瓶口以熱傳導的形式散失。
[0041]以上所述實施例僅是為充分說明本發明而所舉的較佳的實施例，其保護范圍不限于此。本技術領域的技術人員在本發明基礎上所作的等同替代或變換，均在本發明的保護范圍之內，本發明的保護范圍以權利要求書為準。
【主權項】
1.一種蓄熱保溫奶瓶，包括瓶體和蓋合于瓶體上的瓶蓋，其特征在于，所述瓶體包括內瓶體(101)和外瓶體(102)，所述內瓶體(101)和所述外瓶體(102)之間具有一夾層空間，且在頂部邊沿接合； 所述內瓶體(101)由普通碳酸鈣玻璃制成，所述外瓶體(102)具有由導熱系數小于0.2W/(m.K)的透明有機玻璃制成的真空-有機玻璃保溫結構，且所述外瓶體(102)外壁上設有體積刻度線； 所述內瓶體(101)瓶底和所述外瓶體(102)瓶底之間的夾層空間內設置有儲水材料層(103)，所述內瓶體(101)側壁和所述外瓶體(102)側壁之間的夾層空間內設有相變蓄熱材料(104)。2.根據權利要求1所述的蓄熱保溫奶瓶，其特征在于，所述相變蓄熱材料(104)的主要成分是Na2HPO4.12H20晶體。3.根據權利要求2所述的蓄熱保溫奶瓶，其特征在于，所述相變蓄熱材料(104)由Na2HPO4.12H20晶體和防相分離劑組成，所述防相分離劑與所述Na2HPO4.12H20晶體的質量比為 4-6:100。4.根據權利要求3所述的蓄熱保溫奶瓶，其特征在于，所述防相分離劑為淀粉。5.根據權利要求1所述的蓄熱保溫奶瓶，其特征在于，所述有機玻璃的導熱系數為0.1-0.18ff/(m.K)o6.根據權利要求1所述的蓄熱保溫奶瓶，其特征在于，所述外瓶體(102)內的真空層的導熱系數為0.023W/(m.K)。7.根據權利要求1所述的蓄熱保溫奶瓶，其特征在于，所述儲水材料層(103)由吸水海綿制成。8.根據權利要求1所述的蓄熱保溫奶瓶，其特征在于，位于所述夾層空間內的外瓶體(102)側壁上貼有鋁箔層(105)，所述鋁箔層(105)在對應所述體積刻度線位置具有鏤空結構。9.根據權利要求1所述的蓄熱保溫奶瓶，其特征在于，所述外瓶體(102)全部或局部進行磨砂處理。10.根據權利要求1所述的蓄熱保溫奶瓶，其特征在于，所述瓶蓋包括內瓶蓋(201)和外瓶蓋(202)，所述內瓶蓋(201)和所述外瓶蓋(202)之間具有真空夾層空間；所述內瓶蓋(201)和所述外瓶蓋(202)均由導熱系數為0.1 -0.18W/ (m.K)的透明有機玻璃制成。
【文檔編號】C09K5/06GK106038313SQ201610601364
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月27日 公開號201610601364.4, CN 106038313 A, CN 106038313A, CN 201610601364, CN-A-106038313, CN106038313 A, CN106038313A, CN201610601364, CN201610601364.4
【發明人】胡軍, 王禎, 王甜甜, 何世軍, 鄭茂盛
【申請人】西北大學