阅读说明：本技术 玻璃加热容器及其制作方法 (Glass heating container and manufacturing method thereof ) 是由 程克勇 李寿林 于 2020-07-17 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种玻璃加热容器及其制作方法,其特征在于：其中玻璃加热容器包括玻璃杯身和与玻璃杯身形成一体的玻璃杯底,所述玻璃杯底底面的平面度公差为0.02-0.30mm；本发明玻璃加热容器设计合理、制作成本低、易于销售,且不会产生电磁辐射,同时可以完全浸入水中清洗,以及加热效率高。(The invention relates to a glass heating container and a manufacturing method thereof, which is characterized in that: the glass heating container comprises a glass cup body and a glass cup bottom integrated with the glass cup body, and the flatness tolerance of the bottom surface of the glass cup bottom is 0.02-0.30 mm; the glass heating container has the advantages of reasonable design, low manufacturing cost, easy sale, no electromagnetic radiation, complete immersion in water for cleaning and high heating efficiency.)

玻璃加热容器及其制作方法

技术领域：

本发明涉及一种周身由玻璃制成的玻璃加热容器及其制作方法，该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，其中含有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，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。

发明内容

：

鉴于现有技术上述的诸多不足，本发明的目的在于提供一种玻璃加热容器，该玻璃加热容器设计合理、制作成本低、易于销售，且不会产生电磁辐射，同时可以完全浸入水中清洗，以及加热效率高。

本发明玻璃加热容器，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，所述玻璃杯底底面的平面度公差为0.02-0.30mm。

进一步的，上述玻璃杯底底面的平面度公差为0.03mm-0.05 mm，玻璃杯底的厚度为1.0-2.2mm。

进一步的，上述玻璃杯底底面平面度公差的要求由水磨磨平来实现。

进一步的，上述玻璃杯底底面由水磨磨平后进行喷砂处理。

进一步的，上述玻璃杯底底面刷涂有带有导热金属粉末的涂层。

进一步的，上述玻璃杯底底面粘接有或烧结有导热金属膜层。

进一步的，上述玻璃杯底底面设有凹槽，所述凹槽内粘接有导热金属板，导热金属板厚度大于凹槽的槽深。

进一步的，上述玻璃杯底底面粘接有导热金属板，导热金属板底面的平面度公差为0.02-0.30mm，玻璃杯底底面的平面度公差大于0.01mm。

进一步的，上述玻璃加热容器的下部陷在具有凹陷槽的底座内加热，所述凹陷槽底部设有与玻璃加热容器底面相贴的电发热体，所述电发热体与玻璃加热容器底面相贴合的表面的平面度公差为0.02-0.30mm，电发热体与玻璃加热容器底面相贴合的表面的光洁度为▽5级以上。

进一步的，上述电发热体包括铝基板和设在铝基板下表面的呈螺旋形设置的电加热管，铝基板上表面与玻璃加热容器底面相贴合。

进一步的，上述电发热体包括压铸铝板与电加热管成型后表面喷涂铁氟龙，压铸铝板上表面与玻璃加热容器底面相贴合。

进一步的，上述凹陷槽的侧壁上设有NTC感温控制器和行程开关，所述NTC感温控制器、行程开关与位于底座内的控制器电性连接，所述控制器与电发热体的电加热管电性连接；所述凹陷槽的槽深10-120毫米；所述电发热体的电加热管的功率150-1500W之间。

本发明玻璃加热容器的制作方法，其特征在于：所述玻璃加热容器包括玻璃杯身和与玻璃杯身形成一体的玻璃杯底，所述玻璃杯底底面的平面度公差为0.02-0.30mm，制作时，玻璃加热容器根据形状要求制成坯体，该玻璃加热容器坯体的底面为平底，将该玻璃加热容器坯体的底面进行水磨磨平，以使该底面的平面度公差在0.02-0.30mm，并且控制玻璃杯底的厚度在1.0-2.0mm。

在水磨磨平并清洁玻璃加热容器底面后，在该底面上喷砂、刷涂或丝网印刷带有导热金属粉末的涂层；或者在该底面上粘接或烧结导热金属膜层；或者在该底面上使用导热硅胶粘接导热金属板。

在制成的玻璃杯底底面具有凹槽，在凹槽内使用导热硅胶粘接预制的导热金属板，导热金属板厚度大于凹槽的槽深，导热金属板直径与凹槽相当，导热金属板底面的平面度公差为0.02-0.30mm。

本发明玻璃加热容器通过在玻璃杯底底面进行磨平，使底面的平面度公差达到0.05mm，从而使其可以与底座电发热体有类似平面度公差要求的表面可以最大程度的贴合，从而有利于显著提高其加热效率，与现有全玻璃烧水壶相同加热功率等条件下通过试验，本申请玻璃加热容器装1200ml水从25℃加热至100℃可以仅需要15分钟以内的时间，加热效率显著提高；本申请玻璃加热容器周身由玻璃制成，没有任何的电子元件，可以全身浸入水中清洗，从而确保在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，且该玻璃加热容器制作简单、成本低，易于销售推广使用；此外本申请通过底座电发热体与杯底为面接触的热传导，导热面积大且均匀，解决了现有加热水壶或调奶器在烧水过程中，因加热不均匀产生空气***所引起过大噪音的问题。

附图说明：

图1是本发明玻璃加热容器的剖面构造示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1实施例一的A部放大视图；

图4是图1实施例二的A部放大视图；

图5是图1实施例三的A部放大视图；

图6是图1实施例四的A部放大视图；

图7是图1实施例五的A部放大视图；

图8是图1另一种实施例的A部放大视图；

图9是底座的剖面构造示意图；

图10是底座内放入玻璃加热容器的构造示意图；

图11是控制原理框图。

具体实施方式

：

下面结合实施例对本发明方法作进一步的详细说明。需要特别说明的是，本发明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1，本发明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，所述玻璃杯底2底面3的平面度公差为0.02-0.30mm，玻璃杯底2底面3较佳的平面度公差为0.03mm-0.05 mm，或者0.03-0.08 mm,该实施例的玻璃杯底2的厚度为1.0-2.2 mm之间，较佳采用1.3-1.5mm，上述玻璃杯底底面平面度公差和玻璃杯底厚度的采用是通过无限次试验获得的较佳方案，玻璃杯底底面平面度公差值再大，其加热效率就会变差，而平面度公差值再小，加工难度很大，会产生大量不良品，从而增加制作成本。

此前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℃需要一个小时以上的时间，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电发热体作为加热源，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电发热体），本申请玻璃加热容器装1200 ml水从25℃加热至100℃仅需要13分钟的时间，而现有全玻璃烧水壶装1200ml水从25℃加热至100℃需要60分钟的时间，本申请构造的玻璃加热容器使加热效率显著提高。

通过试验，随着玻璃杯底底面3平面度公差值的增加，同样条件下，加热容器装1200ml水从25℃加热至100℃，烧水的时间也在递增，平面度公差0.02、0.03、0.04、0.05、0.08、0.10、0.13、0.15、0.18、0.20、0.25、0.30、0.40、0.50 mm的烧水的时间分别11.8分钟、12分钟、12.4分钟、13分钟、14.7分钟、16.9分钟、19.8分钟、22.7分钟、26.1分钟、29.3分钟、33.5分钟、38分钟、44.6分钟、51.3分钟，所以较佳采用平面度公差0.03-0.08mm。

本申请玻璃加热容器周身由玻璃制成，没有任何的电子元件（电子元件位于底座内，底座具体构造在下文中详细描述），可以全身浸入水中清洗，从而确保在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；此外本申请通过底座电发热体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***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***，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由水磨磨平来实现，水磨磨平具体的操作可以是，高速旋转的磨盘上持续滴水至磨盘表面，人工或机械手将玻璃杯底底面抵压在磨盘表面上，在研磨一定时间后，玻璃杯底底面平面度公差达到要求，当然玻璃杯底底面3的磨平还可以是其它方式的磨平。

实施例1-1，该实施例1-1与实施例1的区别在于，在上述玻璃杯底2底面3水磨磨平后喷砂处理，即可获得最经济的外观表面，所述玻璃杯底底面喷砂的粒度在0.01~0.1mm之间,该喷砂处理是在不导致过度损害导热性能的前提下获得最经济的外观及稳定性要求。

实施例2，该实施例2与实施例1的区别在于，在上述玻璃杯底2底面3磨平并清洁后（使用水和酒精清洁），在玻璃杯底底面刷涂带有导热金属粉末的涂层4，刷涂带有导热金属粉末的涂层4可以采用丝网印刷的方式，该导热金属粉末可以是金属铝粉或金属铜粉等，该涂层4具体是含导热金属粉的耐高温油漆，耐高温油漆可以是市面购买，在其中掺入导热金属粉末，该涂层4的厚度在0.005-0.0 5mm；通过在玻璃杯底2磨平的底面3上刷涂带有导热金属粉末的涂层4，可以使加热效率进一步提高，通过与实施例1相同的试验，即在本申请玻璃加热容器装1200 ml水从25℃加热至100℃仅需要12分钟左右，加热效率较实施例1提高8%-30%左右，该实施例2同样具有与实施例1其它相同的优点，该实施例中通过玻璃容器底面的水磨磨平等，在该底面形成了磨砂面，该底面的平面度公差0.03-0.05，而粗糙度高于磨平前，也有利于提高丝网印刷涂层4的牢固度。

实施例3，上述玻璃杯底底面粘接有或烧结有导热金属膜层。

该实施例3与实施例1的区别在于，在上述玻璃杯底2底面3磨平并清洁后，在玻璃杯底底面粘接有或烧结有导热金属膜层5，粘接可以采用导热硅胶K，制作时在导热金属膜层5表面涂导热硅胶，或是在玻璃杯底底面涂导热硅胶，然后将导热金属膜层5附在导热硅胶上并挤压平整；或者通过加热导热金属膜层5直接烧结在玻璃杯底2底面3上，玻璃杯底底面粘接有或烧结有导热金属膜层5，该导热金属膜层5可以是铜膜层、铝膜层、银膜层等，其厚度在0.005-0.5mm，该实施例中较佳采用玻璃杯底底面烧结导热金属膜层5，该种方式可以更好保证安装膜层后表面的平面度公差；同样，该实施例3玻璃杯底底面烧结导热金属膜层5方案与实施例1采用相同的试验，即在本申请玻璃加热容器装1200ml水从25℃加热至100℃仅需要12分钟左右，加热效率较实施例1提高8%-30%左右，该实施例3与实施例2相当，该实施例3同样具有与实施例1其它相同的优点，该实施例中通过玻璃容器底面的水磨磨平等，在该底面形成了磨砂面，该底面的平面度公差0.03-0.05，而粗糙度高于磨平前，也有利于提高导热金属膜层5与底面连接的牢固度。

实施例4，上述玻璃杯底底面设有凹槽6，所述凹槽内粘接有导热金属板14，导热金属板厚度大于凹槽的槽深，导热金属板底面的平面度公差为0.03-0.05mm，凹槽6的平面度公差不做要求，制作时，即预先制作具有凹槽6的玻璃坯体，预先制作底面平面度公差为0.03-0.05mm的导热金属板，导热金属板与凹槽的形状、尺寸相当，将导热金属板上面涂覆导热硅胶，将涂有导热硅胶的导热金属板压入凹槽6中，该实施例玻璃坯体的杯底厚度可以在1.3-2.2 mm，导热金属板厚度1.5-3.3 mm，该实施例4与实施例1采用相同的试验，即在本申请玻璃加热容器装1200 ml水从25℃加热至100℃仅需要13-15分钟左右。

实施例5，上述玻璃杯底底面3粘接有导热金属板14，粘接可以采用导热硅胶K，该实施例玻璃坯体的杯底厚度可以在1.3-2.2 mm，导热金属板厚度1.5-3.3 mm，制作时，玻璃杯底底面3可以打磨或没有打磨的情况下，涂覆导热硅胶后贴覆导热金属板14，预先制作的导热金属板的底面的平面度公差为0.02-0.05m，导热金属板的底面的光洁度为▽5级以上（指光洁度比5级更高的要求）；通过该导热金属板底面的平面度公差要求确保与电发热体9表面的贴合，该实施例5与实施例1采用相同的试验，即在本申请玻璃加热容器装1200 ml水从25℃加热至100℃仅需要13-15分钟左右。

上述导热金属板可以是铝板，上述玻璃杯为完全由玻璃制成的水杯或水壶，完全由玻璃制成的水杯可以方便人们查看杯内热水情况，且使用玻璃易于清洁和具有更好的健康、环保的效果，对于在玻璃杯身或玻璃杯底上增加一些其它材质的配件，也认为是本申请的保护范围；导热金属板14和电发热体9的铝基板10可以是圆形，采用圆形构造加工较为方便，当然其它形状也认为落在本申请的保护范围，

通常玻璃杯身1和玻璃杯底2为圆角过渡，即在玻璃杯底2的边缘为圆角，上述实施例2、3或5的导热涂层、导热膜层或导热板可以延伸到玻璃杯底2的圆角边缘，从而可以起到对本申请玻璃容器一定的保护作用，但对于导热板的加工具有一定难度，当然也可以没有延伸至玻璃杯底2的边缘；为了有效缓冲由侧面碰撞产生的冲击力，在玻璃杯底的圆角处增加一圈缓冲硅胶圈以保护玻璃杯不会碰坏。

上述实施例1-5的玻璃加热容器都可以陷在下述的底座内使用，上述玻璃加热容器的下部陷在具有凹陷槽7的底座8内加热，所述凹陷槽7底部设有与玻璃加热容器底面相贴的电发热体9，所述电发热体9与玻璃加热容器底面相贴合的表面的平面度公差为0.02-0.30mm，光洁度▽5级以上，电发热体9表面较佳的平面度公差为0.03-0.05mm，通过电发热体9的平面度公差要求，使电发热体9的表面可以与玻璃杯底底面较好贴合，可使电发热体9的热量较好的传导给玻璃杯底，保证加热效率；通过底座电发热体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***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***，引起过大的噪音；本申请通过电发热体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***噪音。

为了设计合理，本申请电发热体9包括铝基板10和设在铝基板下表面的呈螺旋形设置的电加热管11，铝基板10上表面与玻璃加热容器底面3相贴合；铝基板10厚度≥2.5mm,表面镜面抛光，平面度公差较佳采用≤0.03mm，螺旋形布置的电加热管7可以使加热更加均匀，或者上述电发热体包括压铸铝板与电加热管成型后表面喷涂铁氟龙，压铸铝板上表面与玻璃加热容器底面相贴合；电加热管7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7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***，引起过大的噪音，而采用本申请螺旋形布置的电加热管7，虽然略微增加电加热管7的长度，但确保了铝基板6整体温度的均匀，也有利于降低烧水气泡的空气***噪音，本申请电加热管11也可以是陷入铝基板10下表面的螺旋形的槽道内（电加热管11与铝基板10接触面增加，热传导效果提高），或是直接安装在电加热管11呈平面的下表面上，玻璃杯底底面3与电发热体9的接触直径不小于128mm，从而确保面接触面积。

采用上述的电发热体9较佳，当然也可以采用厚膜发热板、PTC发热体+型材铝基板等结构，但采用厚膜发热板价格昂贵，且表面目前只能为不锈钢基材，表面变形较大，表面加工难度较大；而采用PTC发热体+型材铝基板不易装配，安装的配套结构较复杂。

为了实现控温，上述凹陷槽7的侧壁上设有NTC感温控制器12和行程开关13，所述NTC感温控制器12、行程开关13与位于底座内的控制器15电性连接，所述控制器15与电发热体9的电加热管11电性连接；通过NTC感温控制器12可以是品牌XT，型号: SM8的电子式温控器，行程开关9可以是韩国凯昆KACON公司生产的按钮型行程开关（型号ZXL-302）；控制器10可以是STM 32F413VHT6 LQFP100 MCU 微控制器，NTC感温控制器12、行程开关13和控制器10均是市售的广泛使用的产品，在此仅是举例而已，目前电加热水壶等也广泛采用该些电子元件组成控温电路。

控温的工作原理：通过控制器15进行控制电发热体9产生热量，电发热体9通过面与面的接触将热量传导给玻璃杯底，并加热玻璃杯身中的液体，通过NTC感温控制器12可以感应到玻璃杯中加热液体的温度，当温度达到设定值时由NTC感温控制器12传递信号给控制器10，控制器控制电加热管11断电，从而到达所需控制的温度；通过行程开关9，使玻璃杯正确放入到底座的凹陷槽7内才会触发行程开关的触点，触点触发后才会由控制器启动电加热管11工作，防止发热体在无杯时工作。

上述凹陷槽的槽深10-120 mm，较佳采用50-60mm，通过凹陷槽具有槽深50-60mm，从而有利于玻璃杯放到底座凹陷槽内时的导向，更为关键的作用是使消费者不容易接触到较高温的电发热体表面，避免烫伤。

本申请玻璃加热容器周身可以采用高硼玻璃，较佳的平均壁厚≥1.8mm，底部水磨砂磨平，厚度1.0~1.5mm。

本发明玻璃加热容器的制作方法，所述玻璃加热容器包括玻璃杯身和与玻璃杯身形成一体的玻璃杯底，所述玻璃杯底底面的平面度公差为0.02-0.30mm，制作时，玻璃加热容器根据形状要求制成坯体，该玻璃加热容器坯体的底面为平底，将该玻璃加热容器坯体的底面进行水磨磨平，以使该底面的平面度公差在0.02-0.30mm，并且控制玻璃杯底的厚度在1.0-2.0mm，较佳是平面度公差在0.03-0.05mm，玻璃杯底的厚度在1.3-1.5mm。

在水磨磨平并清洁玻璃加热容器底面后，在该底面上刷涂或丝网印刷带有导热金属粉末的涂层；或者喷砂处理；或者在该底面上粘接或烧结导热金属膜层；或者在该底面上使用导热硅胶粘接导热金属板。

在制成的玻璃杯底底面具有凹槽，在凹槽内使用导热硅胶粘接预制的导热金属板，导热金属板厚度大于凹槽的槽深，导热金属板直径与凹槽相当，导热金属板底面的平面度公差为0.02-0.30mm，导热金属板底面的平面度公差较佳为0.03-0.05 mm。

本发明玻璃加热容器通过在玻璃杯底底面进行磨平，使底面的平面度公差达到0.02-0.30mm，从而使其可以与底座电发热体有类似平面度公差要求的表面可以最大程度的贴合，从而有利于显著提高其加热效率，与现有全玻璃烧水壶相同加热功率等条件下通过试验，本申请玻璃加热容器装1200ml水从25℃加热至100℃仅需要15分钟的时间，加热效率显著提高；本申请玻璃加热容器周身由玻璃制成，没有任何的电子元件，可以全身浸入水中清洗，从而确保在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，且该玻璃加热容器制作简单、成本低，易于销售推广使用；此外本申请通过底座电发热体与杯底为面接触的热传导，导热面积大且均匀，解决了一般加热水壶或调奶器在烧水过程中，因加热不均匀产生空气***所引起过大噪音的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。