CN104305808B - 温度适宜饮用的智能保温水杯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种温度适宜饮用的智能保温水杯，包括杯盖和杯体。所述杯盖中包含有电源、动力系统和主控电路，动力系统由直流电机构成，通过电机的转动使内层杯盖开启和闭合，实现保温和散热的控制；主控电路由微处理芯片和温度传感器组成，微处理芯片通过温度传感器获取水杯中水的温度并进行判断，如果温度超过限定温度，启动电机开启内层杯盖进行散热，如果温度达到限定温度，关闭内层杯盖进行保温。所述杯体由具有保温功能的内层、空气绝热层和外层组成。

Description

温度适宜饮用的智能保温水杯

技术领域

本发明涉及一种温度适宜饮用的智能保温水杯，特别是一种内层杯盖可自动开启或闭合从而控制水温的智能保温水杯。

背景技术

水是一切生命过程得以正常进行的生理要素。人体中约70％是水分，为了保证人的身体健康，正确的饮水方法对健康有着非常重要的意义，其中每天的摄水量和水温至关重要。研究显示，每天成人体重每公斤应补充35～40毫升水。即体重50公斤的人每天需补充1750～2000毫升水。饮用水温也有讲究，最佳的饮水温度为摄氏18～45度。过烫的水不仅会损伤牙珐琅质，还会强烈刺激咽喉、消化道和胃的粘膜。长期饮用热水会导致各种器官起变化，就是在冷天喝的水也不宜超过摄氏50度。过凉的水也会引起胃粘膜血管收缩，影响消化，刺激胃肠，使胃肠的蠕动加快，甚至引起胃肠痉挛，导致腹痛、腹泻。经常饮用温开水对人体有很多好处，温开水有某些特殊的生理活性，容易透过人体细胞膜，具有特异的生物活性，有利于促进人体的新陈代谢，增强免疫力和加速消除疲劳。

然而，由于现代社会人们生活节奏的加快，很多人在生活和工作中会遇到如下情形，感到口渴时才去喝水，然而水温太高，于是他们将倒入水杯的热水放置一边继续工作，等想起来喝水的时候，发现水已经变得很凉，不适合饮用。有些人为了节省时间直接饮用开水或者冷水，这样对人的器官都会造成损伤；还有些人为了更快的降低水温，习惯将杯盖打开，这样会造成空气中的悬浮颗粒等有害物质进入水杯内，对杯内的水造成了二次污染，同样会危害人的身体健康。

尽管市场上有各式各样的保温水杯，但是几乎所有的保温水杯都是实现基本的保温功能，但当人们去喝水时保温杯内水的温度还是很高，不适于饮用。有一些智能水杯能够实现水量监测、智能饮水计划和饮水提醒的功能，但还是不能满足人们在实际生活和工作中能够喝到温度适宜的水的需求。

本发明设计的温度适宜饮用的智能保温水杯可以根据水杯内水的温度，开启或闭合内层杯盖来控制水的温度，不但能够避免因打开杯盖造成的二次污染的问题，还能使水杯内的水长时间保持在适宜饮用的温度。

发明内容

为了解决人们能够喝到温度适宜的水的问题，本发明设计了一种内层杯盖可自动开启或闭合从而控制水温的智能保温水杯。

本发明所提供的温度适宜饮用的智能保温水杯，包括：杯盖和杯体。所述杯盖处包含电源、动力系统和主控电路，所述杯盖上端为电源，电源为整个系统提供电能，可拆卸，便于更换或充电；所述动力系统为微处理芯片控制的直流电机；所述直流电机放置在杯盖的中间层且中轴螺丝与镶嵌在开关片上的螺母连接，开关片下方为环形齿状橡胶密封垫。所述主控电路包括微处理芯片和温度传感器，所述微处理芯片及其电路板放置在直流电机周围的环形区域内，所述温度传感器放置在内层杯盖壁的内侧，所述微处理芯片会时刻采集温度传感器检测到的数据并进行处理，然后控制直流电机的转动。所述杯盖的侧面为凹凸形散热金属片，可加速热量的散失。所述杯体内层与外层之间是空气绝热层，起到防止热量散失的作用。

所述螺丝、螺母及与螺母相连接的开关片，为不锈钢或耐高温环保聚合材料制成，避免与水反应生成有毒物质，饮用到人体内，危害身体健康。

所述智能保温水杯的内层杯盖与开关片之间有环形齿状橡胶密封垫，内层杯盖闭合后能增强密封效果，防止热量散失，齿状橡胶密封垫减小了密封垫与开关片之间的接触面积，避免出现粘合现象，更易于内层杯盖开启。

所述的直流电机与开关片之间放置一根弹簧，防止与螺母相连接的开关片和直流电机同时转动，内层杯盖不能开启或闭合。

所述智能保温水杯的内层杯盖与密封控制电路的塑料外壳之间用固定架相连接，固定架是由侧壁开有等间隔空气狭缝的圆筒构成，既增强了内部结构的稳定性，又可以使热量透过固定架与散热金属片充分接触，将热量散发出去。

所述智能保温水杯杯盖侧面的凹凸结构为散热金属片，凹凸结构增大了金属片与空气的接触面积，在散热的状态下，可加速热量的散失，向外凸起的部分被环形塑料圈覆盖，防止金属片过热烫伤手部。

所述智能保温水杯的内层杯盖为弧形结构，既可以承受开关片较大的压力，又便于使凝结在内层杯盖处的水流入杯体内。

所述微处理芯片分别与电源、温度传感器和直流电机连接，微处理芯片读取温度传感器检测到的数据并与基准温度进行比较，控制直流电机的转动，直流电机提供动力使螺丝与螺母紧固或松动，带动开关片上升或下降，使内层杯盖开启或闭合。当内层杯盖打开时，热量通过杯盖侧面的散热金属片很快散发出去；当内层杯盖关闭时，水杯一直起到保温的作用。

所述智能水杯的优点：本智能保温水杯结构简单，便携，许多办公场所，家庭都适用，既避免了杯盖开启后造成的二次污染问题，又能够使人们时刻都能喝到温度适宜的水。

附图说明

图1是智能水杯剖面结构示意图。

图2是杯盖顶层电池盒俯视图。

图3是电路板仰视图。

图4是固定架立体结构图。

图5是控制电路中模块的连接关系图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

根据附图1，本智能保温水杯包括杯盖和杯体，杯盖由电源、动力系统和主控电路构成。

所述杯盖上端为电源1，电源为整个系统提供电能，可拆卸，便于更换或充电，俯视图如图2所示，电源放置在杯盖顶层的矩形区域内；所述动力系统为直流电机2；所述直流电机放置在杯盖的中间层且中轴螺丝8与镶嵌在开关片11上的螺母9连接，开关片下方为环形齿状橡胶密封垫6。所述主控电路包括微处理芯片4和温度传感器14，所述微处理芯片4及其电路板3放置在直流电机2周围的环形区域内，仰视图如图3所示。所述温度传感器14放置在内层杯盖15壁的内侧，所述微处理芯片会时刻采集温度传感器检测到的数据并进行处理，然后控制直流电机的转动。所述杯盖的侧面为凹凸形散热金属片13。所述内层杯盖15两侧与杯体接触部分为密封垫7。所述杯体内层和外层之间是空气绝热层。

所述螺丝8、螺母9及与螺母相连接的开关片11，为不锈钢或耐高温环保聚合材料制成，避免与水反应生成有毒物质，饮用到人体内，危害身体健康。

所述智能保温水杯的内层杯盖15与开关片11之间有环形齿状橡胶密封垫6，内层杯盖闭合后能增强密封效果，防止热量散失，齿状橡胶密封垫减小了密封垫与开关片之间的接触面积，避免出现粘合现象，更易于开启内层杯盖。

所述的直流电机2与开关片11之间放置一根弹簧10，防止与螺母9相连接的开关片和直流电机同时转动，使内层杯盖15不能开启或闭合。

所述智能保温水杯的内层杯盖15与密封控制电路的塑料外壳之间用固定架5相连接，固定架的立体图如图4所示，固定架是由侧壁开有等间隔空气狭缝的圆筒构成，既增强了水杯内部结构的稳定性，又可以使热量透过固定架与杯盖侧面的散热金属片13接触。

所述智能保温水杯杯盖侧面的凹凸结构为散热金属片13，凹凸结构增大了金属片与空气的接触面积，在散热的状态下，可加速热量的散失，向外凸起的部分被环形塑料圈12覆盖，防止金属片过热烫伤手部。

所述智能保温水杯的内层杯盖15为弧形结构，既可以承受开关片较大的压力，又便于使凝结在内层杯盖处的水流入杯体内。

根据附图5，微处理芯片分别与电源、温度传感器和直流电机相连接，微处理芯片读取温度传感器检测到的数据并进行处理，然后控制直流电机的转动。

本发明的思路是当使用者将热水倒入水杯之后，闭合杯盖，此时微处理芯片4读取温度传感器14检测到的数据并进行处理。当温度高于基准温度(45℃)时，微处理芯片4控制直流电机2正向旋转，螺丝8与螺母9紧固，与螺母相连接的开关片11上移，内层杯盖15打开，通过杯盖侧面的散热金属片13很快将热量散发出去。当保温杯内的水温小于基准温度(45℃)时，微处理芯片4控制直流电机2反向旋转，螺丝8与螺母9松动，与螺母相连接的开关片11下移，内层杯盖15关闭，保温杯处于保温状态，从而确保水杯中水的温度一直处于最佳饮用温度。

Claims (5)

1.一种温度适宜饮用的智能保温水杯，由杯盖和杯体组成，其特征在于杯盖包含有电源、动力系统和主控电路；所述电源密封放置在杯盖的顶层，所述动力系统是由直流电机组成，直流电机放置在中间层；主控电路由微处理芯片和温度传感器组成，所述微处理芯片及电路板放置在直流电机周围的环形区域内，温度传感器放置在内层杯盖的内侧；所述直流电机和温度传感器分别与微处理芯片相连接，微处理芯片读取温度传感器检测到的数据并进行处理，然后控制直流电机的转动，实现水杯的散热和保温的功能；杯体由具有保温功能的内层、空气绝热层和外层组成，杯盖处的动力系统由直流电机构成，直流电机的中轴螺丝与开关片上的螺母连接，直流电机的正转和反转使螺丝与螺母紧固或松动，带动开关片上升或下降，使内层杯盖开启或闭合，所述的直流电机与开关片之间放置一根弹簧，防止与螺母相连接的开关片和直流电机同时转动，内层杯盖不能开启或闭合，内层杯盖与密封控制电路的塑料外壳之间用固定架相连接，固定架是由侧壁开有等间隔空气狭缝的圆筒构成，既增强了内部结构的稳定性又可以使热量透过固定架与散热金属片充分接触。

2.根据权利要求1所述的智能保温水杯，其特征是所述螺丝、螺母及开关片由不锈钢或耐高温环保聚合材料制成，避免与水反应生成有毒物质，危害身体健康。

3.根据权利要求1所述的智能保温水杯，其特征是内层杯盖与开关片之间有环形齿状橡胶密封垫，杯盖闭合后能增强密封效果，防止热量散失，齿状橡胶密封垫减小了密封垫与开关片之间的接触面积，避免出现粘合现象，更易于内层杯盖开启。

4.根据权利要求1所述的智能保温水杯，其特征是杯盖侧面的凹凸结构为散热金属片，凹凸结构增大了金属片与空气的接触面积，在散热状态，可加速热量的散失，向外凸起的部分被环形塑料圈覆盖，防止金属片过热烫伤手部。

5.根据权利要求1所述的智能保温水杯，其特征是内层杯盖为弧形结构，既可以承受开关片较大的压力，又便于使凝结在内层杯盖处的水流入杯体内。