CN107456078A - 一种智能温控水壶 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能温控水壶，涉及智能家电领域，本发明的智能温控电热水壶，具有水温分级控制、限时保温保冷、水温可视、任务完毕远程指令提示，预设工作结束时间指令的功能，本发明采用PCB板控制，具有智能温控功能，由于限制加热和冷却的次数，避免消费者饮用“千滚水”，同时避免产品无限时长工作，提高安全性能；由于有SMS提示，提高远距离使用者使用该产品的安全性，电压的转换在实现制冷片正常工作的同时加强了产品的安全性能，还可以达到节能的目的，本发明人机交互性强、便捷、安全，顺应了现代生活多元化的用水需求，市场前景广阔。

Description

一种智能温控水壶

技术领域

本发明涉及智能家电领域，尤其是一种智能水壶。

背景技术

随着现代生活节奏的加快，简约快捷的国际潮流全面兴起，饮水方式也趋于简约快捷化。人们对饮用水温度需求的多元化也日益增加。然而，长期以来电热水壶利用双金属片热胀冷缩的原理对电源进行断电控制，仅可实现将水煮沸的单一功能，部分电热水壶利用具有保温效能的内胆对饮用水进行保温。这种单纯的依靠物理电路及物质特性达到的对水壶的控制效果及对水温的处理，无法实现对水温的多级控制，制冷、发送提示指令及接收预设指令等功能，极大限制了水壶的多功能拓展且产品成本较高，不利于产品推广。另外，有人设计了一种车载热水杯，实现了水温的分级控制，但仍有不完善之处：1.仅能工作在12V或24V的直流电压下，无法推广家用；2.工作效率低，制冷时长过长；3.单一的工作模式，无法针对不同用途的用水进行针对性的处理；4.产品功能拓展有限，人机交互性差，无法实现对设备的远程控制。因此制造一种新型智能温控水壶，解决以上问题是很有必要的。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种家用的智能温控电热水壶，依据需求不同，提供两种工作模式，且具有水温分级控制、限时保温保冷、水温可视、任务完毕远程指令提示，预设工作结束时间指令的功能。较传统热水壶而言，本发明采用PCB板控制，具有智能温控功能，省时、节能环保、人机交互性强、便捷、安全，市场前景广阔。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

所述的智能温控电热水壶，包含壶体和壶把，所述壶体表面安置有工作模式选择键，水温选择键、LED工作状态灯、LED显示屏，实时水温LED显示屏和电源键，工作模式选择键在工作模式1和工作模式2之间切换，默认为工作模式1，当按键按下时为工作模式2，壶体表面的水温选择键由2个按键构成，分别用来设置预设温度的十位和个位，十位输出范围为1～9之间的任意整数，个位的输出范围为0～9之间的任意整数，即预设温度在10度～99度之间设置任意值，LED显示屏用来显示预设温度，实时水温显示屏显示水壶内实时水温。

壶体内部底盘下放置加热环，加热环的环内放置一个环状隔热层，环状隔热层的环内放置制冷盘，制冷盘下方放置散热风扇，散热风扇下方安装变压器和PCB板，加热环和散热风扇之间的壶体外壳部分为网格镂空状。

温度探头安装在壶体内的壶柄下方。

PCB板包含通信组件与温控组件，其中通信组件与移动终端机进行指令通信的短信息服务(Short Message Service，SMS)模块，温控组件为PCB集成电路板，控制与PCB板相连的各电机工作，并接收通信组件信息，加热环、制冷盘、变压器、散热风扇、水温选择键、温度探头、LED显示屏、实时水温LED显示屏、LED工作状态灯，工作模式选择键和电源键均与PCB板相连。

所述智能温控电热水壶通过壶体表面的工作模式按键选择工作模式，将所选结果反馈至PCB板，由PCB板控制加热环、制冷盘、变压器、温度探头、散热风扇、实时水温LED显示屏、LED显示屏、LED工作状态灯和通信组件工作，所述工作模式1为将水烧至或冷却至预设温度，工作模式2为将水烧至100℃后利用制冷装置降至预设温度，但是如未设置预设温度，则烧至100℃后停止加热即可；

当选择工作模式1，温控组件测试当前水温，如当前水温低于预设温度，给加热环高电平，加热环将水加热至预设温度后将电平置低电平，即停止加热；如当前水温高于预设温度，则将制冷片电平置高，开始进行降温，直至冷却到预设温度；当选择工作模式2，温控组件给加热环高电平，对水进行加热，当水温达到100℃后，将加热环电平置低，停止加热，同时将制冷片电平置高，开始进行降温，并实时检测水温，直至到达预设温度；

变压器将220V交流电转换为所需工作电压，即为加热环提供工作电压为220V的交流电，为制冷盘，散热风扇提供工作电压为37V的直流电，为温度探头、LED显示屏、实时水温LED显示屏、通信组件和温控组件提供工作电压为5V的直流电。

在水壶结束工作模式1或工作模式2，即水温到达预设温度后，LED灯由红色变为绿色并开始对水进行保温或保冷，即利用温控组件内置的晶振产生时钟信号，在水壶停止工作5～10分钟后，温度探头测试当前水温，如当前水温低于预设温度时，启动加热环工作，直至水温烧至预设水温，如当前温度高于预设温度则启动制冷盘工作，直至水温冷却至预设水温，同时对水壶加热和制冷次数进行计数控制，每启动一次加热环或制冷盘工作，计数次数加1，当加热和制冷的总次数达到5次后，不再启动加热片和制冷盘工作，任务完毕。

当任务完毕，通过通信组件，即短信息服务模块向移动终端发送提示指令，提示用户工作已完成，移动终端可发送预设工作结束时间的短信指令至水壶的通信组件，水壶收到工作结束时间的短信指令后，在预设结束时间之前5分钟，启动加热环加热或气动制冷盘冷却，即如当前水温低于预设温度时，则启动加热环工作，直至水温烧至预设水温，如当前温度高于预设温度则启动制冷盘工作，直至水温冷却至预设水温，当水温到达预设温度后，停止加热或冷却。

本发明的有益效果在于依据不同的需求，提供了不同的工作模式，且具有温度分级控制、限时保温保冷、水温可视、任务完毕远程指令提示，预设工作结束时间指令的功能，由于限制加热和冷却的次数，避免消费者饮用“千滚水”，同时避免产品无限时长工作，提高安全性能；由于有SMS提示，提高远距离使用者使用该产品的安全性，电压的转换在实现制冷片正常工作的同时加强了产品的安全性能，当前水温达到预设水温后停止保温保冷工作，还可以达到节能的目的，本发明节能环保、人机交互性强、便捷、安全，顺应了现代生活多元化的用水需求，市场前景广阔。

附图说明

图1是本发明的外观结构示意图。

图2是本发明的底部结构示意图。

图3是本发明的俯视图。

图4是本发明的结构透视图。

图5是本发明的工作流程图。

其中，1-壶体，2-高硼硅玻璃内胆，3-电源键，4-LED显示屏，5-工作模式选择键，6-温度选择键十位设置键，7-温度选择键个位设置键，8-LED工作状态灯，9-温度探头，10-实时水温LED显示屏，11-壶把，12-网格镂空状的壶体侧面，13-水壶内部底盘，14-制冷盘，15-加热环，16-隔热层，17-散热风扇，18-PCB板，19-变压器,20-水壶底座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

本发明提供一种智能温控电热水壶，包含壶体和壶把，所述壶体表面安置有工作模式选择键，水温选择键、LED工作状态灯、LED显示屏，实时水温LED显示屏和电源键，工作模式选择键在工作模式1和工作模式2之间切换，默认为工作模式1，当按键按下时为工作模式2，壶体表面的水温选择键由2个按键构成，分别用来设置预设温度的十位和个位，十位输出范围为1～9之间的任意整数，个位的输出范围为0～9之间的任意整数，即预设温度在10度～99度之间设置任意值，LED显示屏用来显示预设温度，实时水温显示屏显示水壶内实时水温。

壶体内部底盘下放置加热环，加热环的环内放置一个环状隔热层，环状隔热层的环内放置制冷盘，制冷盘下方放置散热风扇，散热风扇安装在制冷盘下方对制冷片进行散热，保证其正常工作，散热风扇下方安装变压器和PCB板，加热环和散热风扇之间的壶体外壳部分为网格镂空状，镂空网格有利于制冷片的散热。

温度探头安装在壶体内的壶柄下方。

PCB板包含通信组件与温控组件，其中通信组件与移动终端机进行指令通信的短信息服务(Short Message Service，SMS)模块，温控组件为PCB集成电路板，控制与PCB板相连的各电机工作，并接收通信组件信息，加热环、制冷盘、变压器、散热风扇、水温选择键、温度探头、LED显示屏、实时水温LED显示屏、LED工作状态灯，工作模式选择键和电源键均与PCB板相连。

所述智能温控电热水壶通过壶体表面的工作模式按键选择工作模式，将所选结果反馈至PCB板，由PCB板控制加热环、制冷盘、变压器、温度探头、散热风扇、LED显示屏、实时水温LED显示屏、LED工作状态灯和通信组件工作，所述工作模式1为将水烧至或冷却至预设温度，工作模式2为将水烧至100℃后利用制冷装置降至预设温度，但是如未设置预设温度，则烧至100℃后停止加热即可；

当选择工作模式1，温控组件测试当前水温，如当前水温低于预设温度，给加热环高电平，加热环将水加热至预设温度后将电平置低电平，即停止加热；如当前水温高于预设温度，则将制冷片电平置高，开始进行降温，直至冷却到预设温度；当选择工作模式2，温控组件给加热环高电平，对水进行加热，当水温达到100℃后，将加热环电平置低，停止加热，同时将制冷片电平置高，开始进行降温，并实时检测水温，直至到达预设温度；

变压器将220V交流电转换为所需工作电压，即为加热环提供工作电压为220V的交流电，为制冷盘，散热风扇提供工作电压为37V的直流电，为温度探头、LED显示屏、通信组件和温控组件提供工作电压为5V的直流电，电压的转换在实现制冷片正常工作的同时加强了产品的安全性能。

在水壶结束工作模式1或工作模式2，即水温到达预设温度后，LED灯由红色变为绿色并开始对水进行保温或保冷，即利用温控组件内置的晶振产生时钟信号，在水壶停止工作5～10分钟后，温度探头测试当前水温，如当前水温低于预设温度时，启动加热环工作，直至水温烧至预设水温，如当前温度高于预设温度则启动制冷盘工作，直至水温冷却至预设水温，同时对水壶加热和制冷次数进行计数控制，每启动一次加热环或制冷盘工作，计数次数加1，当加热和制冷的总次数达到5次后，不再启动加热片和制冷盘工作，任务完毕。

当任务完毕，通过通信组件，即短信息服务模块向移动终端发送提示指令，提示用户工作已完成，移动终端可发送预设工作结束时间的短信指令至水壶的通信组件，水壶收到工作结束时间的短信指令后，在预设结束时间之前5分钟，启动加热环加热或气动制冷盘冷却，即如当前水温低于预设温度时，则启动加热环工作，直至水温烧至预设水温，如当前温度高于预设温度则启动制冷盘工作，直至水温冷却至预设水温，当水温到达预设温度后，停止加热或冷却。

如图1所示，本发明提供一种智能温控电热水壶，包含壶体1和壶把11，所述壶体表面设置有工作模式选择键5，水温选择键6和7、LED工作状态灯8、LED显示屏4，实时水温LED显示屏10和电源键3，工作模式选择键5在工作模式1和工作模式2之间切换，壶体表面的水温选择键由按键6和按键7构成，分别用来设置预设温度的十位和个位，十位输出范围为1～9之间的任意整数，个位的输出范围为0～9之间的任意整数，实时水温LED显示屏10用来显示当前水温，壶体内设有高硼硅玻璃内胆2。

如图2所示，壶体内部底盘13下放置加热环15，加热环15的环内放置一个环状隔热层16，环状隔热层16的环内放置制冷盘14，制冷盘14下方放置散热风扇17，散热风扇17下方安装变压器19和PCB板18，加热环14和散热风扇17之间的壶体外壳部分12为网格镂空状，镂空网格有利于制冷片的散热。

壶体内部底盘13、制冷盘14、加热环15、环状隔热层16、散热风扇17、PCB板18、变压器19和水壶底座20均放置在由壶体侧面12所围成的壶体底部，如图3所示，从外至内，依次为标号壶体外壳部分12、水壶底座20、内部底盘13、散热风扇17，加热环15、环状隔热层16和制冷盘14。

本发明所述的智能温控水壶，使用步骤如下：

1，开启水壶电源键3；

2，为达到适合的泡茶水温，通过温度选择按键6，将预设温度十位设置为8，通过温度选择按键7，将个位设置为0，即预设水温设置为80℃，此时LED显示屏4显示“80”；

3，按下水壶工作模式选择键5，选择工作模式2；

4，温控组件控制加热环15进行工作，直至水温达到100℃，之后控制制冷盘14进行制冷并通过温度探头9对当前水温进行检测，并将温度传输至温控组件，当到达预设水温80℃后停止工作。若选择工作模式1，通过温度探头9对当前水温进行检测，传输至温控组件，控制制冷盘14或加热环15进行工作，达到预设水温80℃后停止工作；

5，在休眠10分钟后，利用温度探头9对当前水温进行实时测量，当实时水温低于预设水温80℃时，温控组件控制加热环15进行工作直至达到预设温度；当实时水温高于预设水温80℃时，温控组件控制制冷盘14进行工作直至达到预设温度，执行5次保温保冷工作结束。

6保温保冷工作结束后，水壶通过通信组件发送任务完毕提示短信至移动终端。

7，水壶收到移动终端发来的预设工作时间结束指令(因需要留一定的工作时间，所设时间大于等于5分钟)，通过温控组件内置晶振进行计时，在所设结束时间前5分钟，利用温度探头对即时水温进行检测，当即时水温低于预设水温80℃时，温控组件控制加热环15进行工作直至达到预设温度；当即时水温高于预设水温80℃时，温控组件控制制冷盘14进行工作直至达到预设温度，之后水壶停止工作。

若水壶未收到移动终端发来的预设工作时间结束指令，则直接停止工作。

Claims (1)

1.一种智能温控水壶，其特征在于：

所述的智能温控电热水壶，包含壶体和壶把，所述壶体表面安置有工作模式选择键，水温选择键、LED工作状态灯、LED显示屏，实时水温LED显示屏和电源键，工作模式选择键在工作模式1和工作模式2之间切换，默认为工作模式1，当按键按下时为工作模式2，壶体表面的水温选择键由2个按键构成，分别用来设置预设温度的十位和个位，十位输出范围为1～9之间的任意整数，个位的输出范围为0～9之间的任意整数，即预设温度在10度～99度之间设置任意值，LED显示屏用来显示预设温度，实时水温显示屏显示水壶内实时水温；

壶体内部底盘下放置加热环，加热环的环内放置一个环状隔热层，环状隔热层的环内放置制冷盘，制冷盘下方放置散热风扇，散热风扇下方安装变压器和PCB板，加热环和散热风扇之间的壶体外壳部分为网格镂空状；

温度探头安装在壶体内的壶柄下方；

PCB板包含通信组件与温控组件，其中通信组件与移动终端机进行指令通信的短信息服务模块，温控组件为PCB集成电路板，控制与PCB板相连的各电机工作，并接收通信组件信息，加热环、制冷盘、变压器、散热风扇、水温选择键、温度探头、LED显示屏、实时水温LED显示屏、LED工作状态灯，工作模式选择键和电源键均与PCB板相连；

所述智能温控电热水壶通过壶体表面的工作模式按键选择工作模式，将所选结果反馈至PCB板，由PCB板控制加热环、制冷盘、变压器、温度探头、散热风扇、实时水温LED显示屏、LED显示屏、LED工作状态灯和通信组件工作，所述工作模式1为将水烧至或冷却至预设温度，工作模式2为将水烧至100℃后利用制冷装置降至预设温度，但是如未设置预设温度，则烧至100℃后停止加热即可；

当选择工作模式1，温控组件测试当前水温，如当前水温低于预设温度，给加热环高电平，加热环将水加热至预设温度后将电平置低电平，即停止加热；如当前水温高于预设温度，则将制冷片电平置高，开始进行降温，直至冷却到预设温度；当选择工作模式2，温控组件给加热环高电平，对水进行加热，当水温达到100℃后，将加热环电平置低，停止加热，同时将制冷片电平置高，开始进行降温，并实时检测水温，直至到达预设温度；

变压器将220V交流电转换为所需工作电压，即为加热环提供工作电压为220V的交流电，为制冷盘，散热风扇提供工作电压为37V的直流电，为温度探头、LED显示屏、实时水温LED显示屏、通信组件和温控组件提供工作电压为5V的直流电；

在水壶结束工作模式1或工作模式2，即水温到达预设温度后，LED灯由红色变为绿色并开始对水进行保温或保冷，即利用温控组件内置的晶振产生时钟信号，在水壶停止工作5～10分钟后，温度探头测试当前水温，如当前水温低于预设温度时，启动加热环工作，直至水温烧至预设水温，如当前温度高于预设温度则启动制冷盘工作，直至水温冷却至预设水温，同时对水壶加热和制冷次数进行计数控制，每启动一次加热环或制冷盘工作，计数次数加1，当加热和制冷的总次数达到5次后，不再启动加热片和制冷盘工作，任务完毕；

当任务完毕，通过通信组件，即短信息服务模块向移动终端发送提示指令，提示用户工作已完成，移动终端可发送预设工作结束时间的短信指令至水壶的通信组件，水壶收到工作结束时间的短信指令后，在预设结束时间之前5分钟，启动加热环加热或气动制冷盘冷却，即如当前水温低于预设温度时，则启动加热环工作，直至水温烧至预设水温，如当前温度高于预设温度则启动制冷盘工作，直至水温冷却至预设水温，当水温到达预设温度后，停止加热或冷却。