CN107028506A - 一种控温保温器皿 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种控温保温器皿，包括结构部分和控温部分，具有容腔的器皿本体中通过夹层设有电加热单元，电源通过控温电路供电至电加热单元，以手动或智能方式实现对容腔的控温保温功能。本发明电源设计为电池形式或多样性外部电源形式，创新了保温器皿的结构和使用方式，具有使用安全方便、控温保温效果持久稳定的优点，广泛应用于家庭、餐饮、工业、农业、医疗卫生、交通运输、建筑等很多行业中。
Description
技术领域
本发明涉及保温器皿领域，具体是一种控温保温器皿。
背景技术
现有技术的保温器皿保温措施主要有三个途径：一是保温材料制成器皿本体，二是在器皿本体中通过夹层设置真空环境，三是在器皿本体中通过夹层设置电加热单元。保温材料制成的保温器皿成本高，真空环境保温器皿保温效果也不理想，都是被动式保温且保温不持久；现有保温杯夹层中电加热单元的供电方式是直接接入照明电源，有的是以把汤水烧开后再保温为目的，虽然是主动式保温，但它既不安全也不方便。如果用该技术制成保温奶瓶至少婴儿不能使用。
发明内容 本发明的目的是提供一种控温保温器皿，以解决现有技术器皿控温保温不持久不稳定以及使用不安全不方便的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种控温保温器皿，其特征在于：包括结构部分和控温部分，控温部分包括手动控温部分和智能控温部分，其中：
结构部分由具有容腔的器皿本体、控温加热器、控温电路、保温层、温度传感器、温度显示器、电源/电池/充电电池、保温盖、手柄、断电开关、电源开关、充电/电源输入接口、电源接入单元/无线电源接入单元、充电器、防尘防水绝缘安全装置、盖板和辅助装置等结构构成，器皿本体中通过夹层设有电加热单元，所述电加热单元为导电材料制成的控温加热器也称电加热器，该电加热器随夹层形状至少环向包围容腔；
手动控温部分包括控温加热器、控温电路、温度显示器、电源/电池/充电电池、断电开关、电源开关、充电/电源输入接口、电源接入单元/无线电源接入单元、充电器等结构构成，其中电源/电池/充电电池/充电器、开关、分压电阻、可调变阻器、控温加热器依次串联构成控温电路，电源通过控温电路供电至电加热单元，以实现电加热单元的加热控温，由可调变阻器作为温度控制器控制输入控温加热器电流的大小，进而实现对器皿容腔的手动控温保温；
智能控温部分包括电源/电池/充电电池/充电器、电源开关、控温加热器、控温电路、ECU、网卡、温度显示器、断电开关、充电/电源输入接口、电源接入单元/无线电源接入单元以及夹持在容腔旁或以多种方式检测器皿容腔内温度的温度传感器等结构构成，其中电源/电池/充电电池/充电器、电源开关、控温加热器、ECU、无线网卡、有线网卡、分压电阻、可调变阻器、数据采集器、温度显示器、断电开关、充电/电源输入接口、电源接入单元/无线电源接入单元以及温度传感器构成控温电路，电源通过控温电路供电至电加热单元，以实现电加热单元的加热控温，温度传感器、温度显示器接入ECU，由ECU作为温度控制器根据温度传感器检测器皿容腔或加热单元的温度，控制输入控温加热器电流的大小，进而实现对器皿容腔的智能控温保温；无线/有线网卡接入微控制器，微控制器通过无线/有线网卡与外部智能设备通讯连接，可有线/无线控制，实现对器皿容腔的网络/远程智能控温保温。
所述的一种控温保温器皿，其特征在于：所述器皿的结构构成有很多组合方式，也可以选配其中部分结构构成进行组合，组合时各结构构成的安装位置按需要确定，使用粘结法、螺纹联接法、焊接法、镶嵌法、铸造法和过盈配合法等方法对各结构构成进行组合连接，制造形成多种结构型式的器皿，包括整体式结构、分体式结构、透明式结构、共享式一体结构等控温保温器皿，其中：
整体式结构器皿其特征在于：所述的控温电路及电源置于器皿本体中，形成整体结构；
分体式结构器皿其特征在于：所述控温电路及电源集成为一体结构，一体结构独立于并可组合于器皿本体形成分体式结构，一体结构上设置有与控温电路连接的电连接件，器皿本体上设置有与电加热单元连接的电连接件，所述一体结构与器皿本体组合时，器皿本体中的电加热单元通过电连接件与一体结构中控温电路连接；
透明式结构器皿其特征在于：所述器皿本体由透明材料制成，配合透明导电材料ITO/FTO/AZO等制成的电加热器构成透明式结构，使用PVB等透明粘性材料进行组合连接制成器皿本体不易破碎，构成安全透明式结构；
共享式一体结构器皿其特征在于：所述器皿分体式结构中，所述控温电路及电源集成为一体结构，一体结构独立于并可组合于器皿本体形成分体式结构，多个一体结构包括与控温电路连接的电连接件按照一定的规律排列组合联接形成一个整体，或一体结构中按照一定的排列组合规律设置多个与控温电路连接的电连接件形成共享式一体结构，这些多个电连接件与多个不同或相同器皿本体上设置的与电加热单元连接的电连接件相连接，多个器皿本体中的电加热单元通过电连接件与一体结构中控温电路连接形成共享式一体结构的控温保温器皿群，各连接件具有互换性，共享式一体结构有硬型和软型、有厚型和薄型，家用控温保温器皿群可用于多人聚餐和品茶等目的。
所述的一种控温保温器皿，其特征在于：所述器皿的使用方式有在器皿中夹持电池/充电电池使用，直接连接或通过充电器或通过USB连接供电电源使用，也可以直接连接或通过充电器或通过USB连接供电电源边对充电电池充电边使用。
所述的一种控温保温器皿，其特征在于：所述器皿的电源设计为电池形式，或外部电源形式；电池为充电电池，也可使用同规格的一次性电池或其它电源替代产品，所用电池规格、体积的大小由实际用途确定；外部电源来源及接入方式有电池、充电宝、手机或电脑通用充电器、专用充电器、照明电源、工业电源、电脑手机数据线、有线电源、无线电源和汽车点烟器等多种接入方式，具体方式根据使用领域确定。
所述的一种控温保温器皿，其特征在于：所述电源或电路的连接端子的型式有点型、环型，中央电极式，有针式、孔式、USB接口、异形接口多种型式，根据需要采用手机、电脑、汽车点烟器等电器的通用接入端子，并实现互换性；也可使用专用连接端子。
所述的一种控温保温器皿，其特征在于：所述器皿各结构构成所使用的材料有玻璃、陶瓷、塑料、木材、金属或合金等适合制作器皿的材料以及这些材料的组合，各结构构成制作材料根据实际用途选定，其中加热单元所使用导电材料有金属导电材料铜铝等，有透明导电材料ITO/FTO/AZO等，加热单元夹持在器皿本体中。
所述的一种控温保温器皿，其特征在于：所述器皿的控温保温温度值及电源的输入输出电压值电流值，根据实际使用领域确定。
所述的一种控温保温器皿，其特征在于：所述器控温电路还包括基于微控制器的电流源电路、数据采集器，所述电源与电流源电路输入端连接，电流源电路的输出端与电加热单元连接，所述温度传感器与数据采集器的输入端连接，数据采集器的输出端与电流源电路中的微控制器连接，电流源电路根据温度传感器采集的数据控制输出至电加热单元的电流大小，以实现电加热单元的加热控温。
所述的一种控温保温器皿，其特征在于：所述器皿本体夹层中加热单元表面或器皿外部或在实际需要的适当位置设有保温层和绝缘层。
所述的一种控温保温器皿，其特征在于：所述器皿是指百科名词中器皿定义的产品包括碗类、瓶类、盒类、碟类、杯类、盆类、壶类、容器类等类产品和使用本发明结构、使用方式、电源及供电方式、控温保温原理达到控温保温目的的产品，其产品形状有碗类、瓶类、盒类、碟类、杯类、盆类、壶类、容器类形状以及方形、圆形、椭圆形、腰鼓形、方形、盒形、各类异形。
本发明一种主动式控温保温的器皿，器皿本体中通过夹层设有加热单元，加热单元为导电材料制成的控温加热器也称电加热器，该电加热器随夹层形状至少环向包围容腔，加热单元接入控温电路，电源通过控温电路供电至加热单元，以实现加热单元加热控温，通过控制输入加热单元电流的大小，进而实现对器皿容腔的手动或智能控温保温。电源设计为电池形式，或外部电源形式；随着技术不断进步电池体积越来越小，容量越来越大，续电时间越来越长，安全性越来越好；根据用途也可使用大体积电池；电池外部电源接入越来越方便。
本发明使用创新思维，设计独特的产品结构，融合手机/电脑/电热毯等电器的结构、使用方式、电源及供电方式，实现控温保温智能化。本发明具有使用安全方便、控温保温效果持久稳定等优点；本发明家用产品应该像手机、电脑和电热毯一样具有广阔的应用前景；本发明广泛应用于家庭、餐饮、工业、农业、医疗卫生、交通运输、建筑等很多行业中。
附图说明
图1为本发明具体实施方式整体式结构示意图；
图2为本发明具体实施方式分体式结构示意图；
图3为本发明具体实施方式透明式结构示意图；
图4为本发明具体实施方式共享式一体结构示意图；
图5为本发明具体实施方式控温保温电路示意图。
具体实施方式
实施例一：
整体式结构如图1所示，本发明包括器皿本体1，器皿本体1内通过夹层设有导电材料制成的电加热单元2，电加热单元2随夹层形成在环向及底部包围器皿本体1内的容腔3，夹层内还设有在环向及底部包围电加热单元2的绝缘保温层4，夹层内设有温度传感器5，温度传感器5用于检测电加热单元2或容腔的温度。
器皿本体内位于电加热单元下方从上至下依次设有控温电路6、电源7，其中电源7设计为可充电的电池形式，电池通过电源线或USB线8与外部电源连接实现对电池的充电，电池或外部电源通过控温电路6供电至电加热单元2，温度传感器5接入电加热单元2。
控温电路6包括基于微控制器的电流源电路、数据采集器，电源7与电流源电路输入端连接，电流源电路的输出端与电加热单元2连接，温度传感器5与数据采集器的输入端连接，数据采集器的输出端与电流源电路中的微控制器连接，微控制器根据温度传感器采集的数据控制电流源电路输出至电加热单元2的电流大小，以实现电加热单元2的加热控温。控温电路6还包括无线网卡，无线网卡接入微控制器，微控制器通过无线网卡与外部智能设备通讯连接。控温电路6的微控制器还连接温度显示器9，温度显示器9设置在器皿本体侧壁上。
本发明在器皿本体1侧壁上设有电源开关10，器皿本体1连接的手柄11上设有断电开关12，其中电源开关10、断电开关12接入电源7与控温电路6之间，实现电源与内部电路的通断。
本发明中，器皿本体1底部敞口并通过底部盖板13封闭，器皿本体1的容腔3顶部相对于器皿本体1伸出，且容腔3顶部螺纹盖合连接有保温盖14。
本发明中，控温电路还包括充电器、电源容量显示器和无线电源接收装置等。
实施例二：
分体式结构如图2所示，本发明包括器皿本体1，器皿本体1内通过夹层设有导电材料制成的电加热单元2，电加热单元2随夹层形成在环向及底部包围器皿本体1内的容腔3，夹层内还设有在环向及底部包围电加热单元2的绝缘保温层4，夹层底部设有温度传感器5，温度传感器5用于检测电加热单元2或容腔的温度，夹层底部还设有作为电连接件的加热电极15与电加热单元2连接，以及温度传感器5的电连接触点16，夹层下方设有起到绝缘保温作用的绝缘保温垫板17。
控温电路6、电源7集成于底座本体18内，其中电源7设计为可充电的电池形式，电池通过电源线或USB线8与外部电源连接实现对电池的充电，底座本体18内设有作为电连接件的加热电极触点19、温度传感器底座触点29，当器皿本体1与底座本体组合时，弹簧30被压缩，带孔动板28运动，加热电极触点19、温度传感器底座触点29分别与加热电极15、触点16连接，电加热单元2和温度传感器5接入控温电路6，电池或外部电源通过控温电路6、加热电极触点19、加热电极15供电至电加热单元2，而温度传感器5通过电连接触点16、温度传感器底座触点29接入控温电路6。
控温电路6包括基于微控制器的电流源电路、数据采集器，电源7与电流源电路输入端连接，电流源电路的输出端与电加热单元2连接，温度传感器5与数据采集器的输入端连接，数据采集器的输出端与电流源电路中的微控制器连接，微控制器根据温度传感器采集的数据控制电流源电路输出至电加热单元2的电流大小，以实现电加热单元2的加热控温。控温电路6还包括有线/无线网卡，有线/无线网卡接入微控制器，微控制器通过有线/无线网卡与外部智能设备通讯连接。控温电路6的微控制器还连接温度显示器9，温度显示器9设置在器皿本体侧壁上。
本发明在器皿本体1侧壁上设有电源开关10，电源开关10接入电源7与控温电路6之间，实现电源与内部电路的通断。
本发明中，控温电路还包括充电器、电源容量显示器和无线电源接收装置等。
实施例三：
透明式结构如图3所示，器皿本体1、保温盖14均由透明材料制成，配合透明导电材料ITO/FTO/AZO等材料制成的电加热单元2可形成完全透明的器皿。其它结构及具体实施同实施例一例二。
实施例四：
如图4所示，器皿分体式结构中，所述控温电路及电源集成为一体结构，一体结构独立于并可组合于器皿本体形成分体式结构，多个一体结构包括与控温电路连接的电连接件按照一定的规律排列组合联接形成一个整体，或一体结构中按照一定的排列组合规律设置多个与控温电路连接的电连接件形成共享式一体结构，通过通用电连接件与不同或相同器皿本体中电加热单元连接，形成共享式一体结构的控温保温器皿群，各连接件具有互换性，共享式一体结构有硬型和软型，家用控温保温器皿群可用于多人聚餐和品茶等目的。
该实施例中，包含泡沫防水桌面20，器皿20上设有点式加热电极触点21、针式加热电极触点22、中心环形加热电极触点23、器皿电源接入底座24、电源开关25、电源及充电器插接接头26、温度显示器27、控温电路6，泡沫防水桌面上设置多个多种器皿本体1。其它结构及具体实施同实施例二。
实施例五：
如图5所示，控温保温电路中，电加热单元由多种方式供电，亦可由电池单独供电。电池可以由多种方式充电。ECU接收无线信号，可实现远程智能控制，并具有温度数字显示，亦可用颜色等多种方式显示。电加热单元可由倒换开关实现手动或智能控制，亦可单独实现手动或智能控制。在智能控制状态时，通过ECU设定加热单元温度，温控开关通过ECU智能控制输出至电加热单元的加热电流大小或停止。手动控制状态下，亦可实现加热电流大小的控制。
该例实现对器皿容腔的手动或智能控温保温。
Claims (10)
1.一种控温保温器皿，其特征在于：包括结构部分和控温部分，控温部分包括手动控温部分和智能控温部分，其中：
结构部分由具有容腔的器皿本体、控温加热器、控温电路、保温层、温度传感器、温度显示器、电源/电池/充电电池、保温盖、手柄、断电开关、电源开关、充电/电源输入接口、电源接入单元/无线电源接入单元、充电器、电源容量显示器、防尘防水绝缘安全装置、盖板和辅助装置等结构构成，器皿本体中通过夹层设有电加热单元，所述电加热单元为导电材料制成的控温加热器也称电加热器，该电加热器随夹层形状至少环向包围容腔；
手动控温部分包括控温加热器、控温电路、温度显示器、电源/电池/充电电池、断电开关、电源开关、充电/电源输入接口、电源接入单元/无线电源接入单元、充电器等结构构成，其中电源/电池/充电电池/充电器、开关、分压电阻、可调变阻器、控温加热器依次串联构成控温电路，电源通过控温电路供电至电加热单元，以实现电加热单元的加热控温，由可调变阻器作为温度控制器控制输入控温加热器电流的大小，进而实现对器皿容腔的手动控温保温；
智能控温部分包括电源/电池/充电电池/充电器、电源开关、控温加热器、控温电路、ECU、网卡、温度显示器、断电开关、充电/电源输入接口、电源接入单元/无线电源接入单元以及夹持在容腔旁或以多种方式检测器皿容腔内温度的温度传感器等结构构成，其中电源/电池/充电电池/充电器、电源开关、控温加热器、ECU、无线网卡、有线网卡、分压电阻、可调变阻器、数据采集器、温度显示器、断电开关、充电/电源输入接口、电源接入单元/无线电源接入单元以及温度传感器构成控温电路，电源通过控温电路供电至电加热单元，以实现电加热单元的加热控温，温度传感器、温度显示器接入ECU，由ECU作为温度控制器根据温度传感器检测器皿容腔或加热单元的温度，控制输入控温加热器电流的大小，进而实现对器皿容腔的智能控温保温；无线/有线网卡接入微控制器，微控制器通过无线/有线网卡与外部智能设备通讯连接，可有线/无线控制，实现对器皿容腔的网络/远程智能控温保温。
2.根据权利要求1所述的一种控温保温器皿，其特征在于：所述器皿的结构构成有很多组合方式，也可以选配其中部分结构构成进行组合，组合时各结构构成的安装位置按需要确定，使用粘结法、螺纹联接法、焊接法、镶嵌法、铸造法和过盈配合法等方法对各结构构成进行组合连接，制造形成多种结构型式的器皿，包括整体式结构、分体式结构、透明式结构、共享式一体结构等控温保温器皿，其中：
整体式结构器皿其特征在于：所述的控温电路及电源置于器皿本体中，形成整体结构；
分体式结构器皿其特征在于：所述控温电路及电源集成为一体结构，一体结构独立于并可组合于器皿本体形成分体式结构，一体结构上设置有与控温电路连接的电连接件，器皿本体上设置有与电加热单元连接的电连接件，所述一体结构与器皿本体组合时，器皿本体中的电加热单元通过电连接件与一体结构中控温电路连接；
透明式结构器皿其特征在于：所述器皿本体由透明材料制成，配合透明导电材料ITO/FTO/AZO等制成的电加热器构成透明式结构，使用PVB等透明粘性材料进行组合连接制成器皿本体不易破碎，构成安全透明式结构；
共享式一体结构器皿其特征在于：所述器皿分体式结构中，所述控温电路及电源集成为一体结构，一体结构独立于并可组合于器皿本体形成分体式结构，多个一体结构包括与控温电路连接的电连接件按照一定的规律排列组合联接形成一个整体，或一体结构中按照一定的排列组合规律设置多个与控温电路连接的电连接件形成共享式一体结构，这些多个电连接件与多个不同或相同器皿本体上设置的与电加热单元连接的电连接件相连接，多个器皿本体中的电加热单元通过电连接件与一体结构中控温电路连接形成共享式一体结构的控温保温器皿群，各连接件具有互换性，共享式一体结构有硬型和软型、有厚型和薄型，家用控温保温器皿群可用于多人聚餐和品茶等目的。
3.根据权利要求1所述的一种控温保温器皿，其特征在于：所述器皿的使用方式有在器皿中夹持电池/充电电池使用，直接连接或通过充电器或通过USB连接供电电源使用，也可以直接连接或通过充电器或通过USB连接供电电源边对充电电池充电边使用。
4.根据权利要求1所述的一种控温保温器皿，其特征在于：所述器皿的电源设计为电池形式，或外部电源形式；电池为充电电池，也可使用同规格的一次性电池或其它电源替代产品，所用电池规格、体积的大小由实际用途确定；外部电源来源及接入方式有电池、充电宝、手机或电脑通用充电器、专用充电器、照明电源、工业电源、电脑手机数据线、有线电源、无线电源和汽车点烟器等多种接入方式，具体方式根据使用领域确定。
5.根据权利要求1或4所述的一种控温保温器皿，其特征在于：所述电源或电路的连接端子的型式有点型、环型，中央电极式，有针式、孔式、USB接口、异形接口多种型式，根据需要采用手机、电脑、汽车点烟器等电器的通用接入端子，并实现互换性；也可使用专用连接端子。
6.根据权利要求1所述的一种控温保温器皿，其特征在于：所述器皿各结构构成所使用的材料有玻璃、陶瓷、塑料、木材、金属或合金等适合制作器皿的材料以及这些材料的组合，各结构构成制作材料根据实际用途选定，其中加热单元所使用导电材料有金属导电材料铜铝等，有透明导电材料ITO/FTO/AZO等，加热单元夹持在器皿本体中。
7.根据权利要求1所述的一种控温保温器皿，其特征在于：所述器皿的控温保温温度值及电源的输入输出电压值电流值，根据实际使用领域确定。
8.根据权利要求1所述的一种控温保温器皿，其特征在于：所述器控温电路还包括基于微控制器的电流源电路、数据采集器，所述电源与电流源电路输入端连接，电流源电路的输出端与电加热单元连接，所述温度传感器与数据采集器的输入端连接，数据采集器的输出端与电流源电路中的微控制器连接，微控制器根据温度传感器采集的数据控制电流源电路输出至电加热单元的电流大小，以实现电加热单元的加热控温。
9.根据权利要求1所述的一种控温保温器皿，其特征在于：所述器皿本体夹层中加热单元表面或器皿外部或在实际需要的适当位置设有保温层和绝缘层。
10.根据权利要求1所述的一种控温保温器皿，其特征在于：所述器皿是指百科名词中器皿定义的产品包括碗类、瓶类、盒类、碟类、杯类、盆类、壶类、容器类等类产品和使用本发明结构、使用方式、电源及供电方式、控温保温原理达到控温保温目的的产品，其产品形状有碗类、瓶类、盒类、碟类、杯类、盆类、壶类、容器类形状以及方形、圆形、椭圆形、腰鼓形、方形、盒形、各类异形，用于家庭、餐饮、工业、农业、医疗卫生、交通运输、建筑行业中。
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