烯塑料。
[0035]所述反應層6與夾層5之間的隔板采用多孔陶瓷制作。
[0036]—種微波化學反應儲能自熱杯的使用方法，包括如下步驟:
[0037]I)將微波化學反應儲能自熱杯上層杯4體的排水排汽孔13打開，將杯體放于功率800W以上的微波爐中，中火或中高火加熱2?5分鐘;然后將排水排汽孔13關閉，蓋上杯蓋I，備用;
[0038]2)使用時，將杯蓋I打開，在空的水杯內膽15中加入飲用水;將上層杯體4頂部的加水口 2加開，向儲水層3中加入反應用水;關閉加水口 2后，按動加水按鈕9，此時，上層杯體儲水層3中的水通過吸水管10吸入后再通過加水管11到達加水噴頭14處，加水噴頭14將水噴入底層杯體8的夾層5中；夾層5中的水再滲入到反應層6中，反應層6中的氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，并在反應過程中釋放大量熱量，釋放的熱量用于加熱水杯內膽15中的飲用水；每次飲用后，可通過將杯蓋I蓋到杯體上進行保溫；
[0039]3)水杯內膽15中的飲用水喝完后，重復步驟2)，通過反復在水杯內膽15中加入新的飲用水，然后按動加水按鈕9向夾層5中加水，對飲用水進行多次加熱，直至水杯內膽15中的飲用水不再被加熱為止；
[0040]4)重復步驟I)，用微波爐加熱杯體備用。
[0041]我們知道，氫氧化鈣在520°C時加熱分解會得到氧化鈣與水，氧化鈣與水反應后會重新生成氫氧化鈣并釋放熱量，實現反應循環。該反應作為化學儲能反應，其加熱(或儲能)反應與放熱反應可分開實施。同時，由于反應放熱(氧化鈣與水反應)速率及產生熱量與水加入方式和加入量有關，因此可實現放熱可控調節。
[0042]微波爐是一種廣泛應用的家用廚房電器，其熱效率可達80%以上。微波加熱利用微波波長短(Im?Imm)、頻率高(300MHZ?300GHZ)的特點，可在短時間內使飲品或食材中水分子發生高速震蕩并儲存能量。當采用微波吸收劑時，可使被加熱物體溫度達到數百甚至上千攝氏度。
[0043]本發明利用微波原理和吸波劑，在短時間內選擇性地將能量輸入至氫氧化鈣中使之分解成氧化鈣和水，并將其中的水份蒸發，然后在戶外可控地讓氧化鈣和水反應釋放熱量，并實現化學反應儲能及放熱的循環過程。該方法不用重復裝填或使用一次性加熱材料，攜帶方便、安全環保、節能高效，可解決家居旅游及戶外運動時飲用熱水的問題。
[0044]所述微波化學反應儲能自熱杯的杯蓋I材質可以是不銹鋼、其它金屬或合金，也可以是塑料等微波可以透過的材質。當材質為不銹鋼等金屬時，需要在微波加熱之前將杯蓋I取下，以防止微波遇到金屬容器后將高頻微波全部反射回去，形成“高頻短路”并燒毀發射微波的電子管。當杯蓋I材質為微波可穿透介質(如玻璃、陶瓷、塑料、石英等)，可在微波加熱過程中將其套在杯體上，但需要在微波加熱前將上層杯體儲水層3中的水清空。
[0045]加水口2處設有塞子，防止使用過程中上層杯體儲水層3中的水分流失。
[0046]夾層5是中空結構，作為臨時儲水空間，一方面加水時參與反應的水可通過夾層5滲入到反應層6中，另一方面微波加熱時反應層6產生的水分可通過夾層5滲出蒸發。夾層5與反應層6之間的隔板采用多孔陶瓷材料，在對加熱材料起到支撐作用的同時，還具有隔熱及散熱作用;微波劑與氧化鈣混合后形成的加熱材料，可使氧化鈣分散，防止氧化鈣在循環反應中結塊影響使用效果，并使反應熱量釋放均勻，避免局部過熱現象。
[0047]所述吸波劑可以是鐵氧體吸收劑、金屬微粉吸收劑、多晶鐵纖維吸收劑以及其它類型的微波吸收劑，也可以是多種吸波劑的兩種或兩種以上任意混合的混合物。當采用金屬微粉稀釋劑時，要盡量縮短微波加熱時間，以避免可能導致的微波“高頻短路”。
[0048]所述的鐵氧體吸收劑可以是尖晶石型鐵氧體，如Fe304;也可以是六角鐵氧體如Ba0.8La 0.2Co 2Fel6027粉末等。
[0049]所述的金屬微粉吸收劑可以是來自于羰基金屬微粉，如羰基鐵、羰基鎳、羰基鈷等，也可以是通過蒸發、還原有機醇鹽等工藝得到的磁性金屬微粉。
[0050]所述的多晶鐵纖維吸收劑可以采用原位復合絲材萃取，如微米級Cu-Fe-Cr纖維及亞微米級的Fe-Cr纖維等。
[0051]所述的其它類微波吸收劑可以是輕質吸收劑，如用化學鍍的方法制備表面包覆合金(如Fe-N1-Ρ)的空心玻璃、陶瓷、塑料(聚乙烯、聚苯乙烯)、聚四氟乙烯、石英等微珠;碳納米管與金屬微粉的復合材料;S1-C-N陶瓷、SiC纖維、金屬陶瓷、高熱導衰減材料、石墨及乙炔炭黑吸收劑等高溫微波吸收劑以及聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩等具有共軛電子體系結構的導電高分子微波吸收劑。
[0052]所述吸波劑及氧化鈣混合物由吸波劑和氧化鈣按1:0.1?50的質量份比例混合而成，優選比例范圍為1: 0.2?20。氧化鈣可以是粉狀、顆粒狀或塊狀。
[0053]微波加熱時，反應層6溫度將達到400?1000°C，較為理想的溫度范圍為450-800°C，最佳溫度范圍480-600°C，用戶可根據所用微波爐的功率換算加熱時間(一般高火為100%功率輸出，中高火為85%功率輸出)。在此溫度下，氫氧化鈣可以緩慢且可控地分解成為氧化鈣。
[0054]加水按鈕9可以將水從儲水層3加至夾層5中，并進入反應層6與加熱材料均勻接觸。通過加水按鈕9加水時可以采用間斷加入方式，也可采用連續加入方式。可手動，也可通過外接電源和控制器自動加水。
[0055]加水噴頭14可以是塑料的或金屬材質噴頭，其噴水方式可以采用連續的、間歇的或分散霧化等方式。
[0056]所述的水杯內膽15的材質可選用普通耐高溫玻璃、石英玻璃、普通陶瓷、紫砂或微波爐專用的聚丙烯塑料等。要求其具有耐高溫，不會因加熱分解，不含對人體有害物質并可反復使用的特性。
[0057]以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種微波化學反應儲能自熱杯，包括杯體、水杯內膽和杯蓋，水杯內膽復合在杯體中部;其特征在于，所述杯體分隔為上層杯體和底層杯體2個獨立的封閉空間，上層杯體中設儲水層，頂部設加水口和加水按鈕;底層杯體由內至外依次設反應層、夾層和保溫層，其中反應層中設吸波劑及氧化鈣混合物;夾層頂部設加水噴頭，加水噴頭進水端與上層杯體儲水層中的加水管連接，加水管通過加水按鈕與吸水管連接;夾層頂部還設有與外界連通的排水排汽孔，排水排汽孔處設開關閥。2.根據權利要求1所述的一種微波化學反應儲能自熱杯，其特征在于，所述吸波劑及氧化鈣混合物由吸波劑和氧化鈣按I:0.1?50的質量份比例混合而成。3.根據權利要求2所述的一種微波化學反應儲能自熱杯，其特征在于，所述吸波劑為鐵氧體吸收劑、金屬微粉吸收劑或多晶鐵纖維吸收劑中的一種或一種以上任意混合。4.根據權利要求1所述的一種微波化學反應儲能自熱杯，其特征在于，所述杯蓋的材質為不銹鋼或聚丙烯塑料。5.根據權利要求1所述的一種微波化學反應儲能自熱杯，其特征在于，所述水杯內膽的材質為玻璃、陶瓷或聚丙烯塑料。6.根據權利要求1所述的一種微波化學反應儲能自熱杯，其特征在于，所述反應層與夾層之間的隔板采用多孔陶瓷制作。7.根據權利要求1所述的一種微波化學反應儲能自熱杯的使用方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)將微波化學反應儲能自熱杯上層杯體的排水排汽孔打開，將杯體放于功率800W以上的微波爐中，中火或中高火加熱2?5分鐘;然后將排水排汽孔關閉，蓋上杯蓋，備用； 2)使用時，將杯蓋打開，在空的水杯內膽中加入飲用水；將上層杯體頂部的加水口加開，向儲水層中加入反應用水;關閉加水口后，按動加水按鈕，此時，上層杯體儲水層中的水通過吸水管吸入后再通過加水管到達加水噴頭處，加水噴頭將水噴入底層杯體的夾層中；夾層中的水再滲入到反應層中，反應層中的氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，并在反應過程中釋放大量熱量，釋放的熱量用于加熱水杯內膽中的飲用水;每次飲用后，可通過將杯蓋蓋到杯體上進行保溫； 3)水杯內膽中的飲用水喝完后，重復步驟2)，通過反復在水杯內膽中加入新的飲用水，然后按動加水按鈕向夾層中加水，對飲用水進行多次加熱，直至水杯內膽中的飲用水不再被加熱為止； 4)重復步驟I)，用微波爐加熱杯體備用。
【專利摘要】本發明涉及一種微波化學反應儲能自熱杯及其使用方法，所述自熱杯的杯體分隔為上層杯體和底層杯體2個獨立的封閉空間，上層杯體中設儲水層，頂部設加水口和加水按鈕；底層杯體由內至外依次設反應層、夾層和保溫層，其中反應層中設吸波劑及氧化鈣混合物；夾層頂部設加水噴頭，加水噴頭進水端與上層杯體儲水層中的加水管連接，加水管通過加水按鈕與吸水管連接；夾層頂部還設有與外界連通的排水排汽孔，排水排汽孔處設開關閥。本發明在無外部熱源的情況下即可對杯內水進行自動、反復加熱，且加熱材料可重復利用；其熱量利用率高、加熱溫度可控，不產生廢棄物，節能環保。
【IPC分類】A47G19/22
【公開號】CN105615506
【申請號】CN201610025057
【發明人】姚頌東, 井德水, 楊鵬舉, 林雙喜, 方志剛, 張浩文
【申請人】遼寧科技大學
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年1月14日