CN110638317A - 一种加热及搅拌的水杯套件 - Google Patents

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Abstract

本发明属于日常用品技术领域，公开了一种加热及搅拌的水杯套件。包括非金属材料制成的水杯、底座以及勺子；勺子包括勺柄和勺体；勺体的底部成型有加热部和预热部；当勺子倾斜放置在水杯内时，预热部与水杯的内底面相互贴合；底座的内顶面安装有励磁线圈和控制器；励磁线圈与控制器电连接；预热部内安装有用于给水杯中的水加热的感应块；勺体与勺柄之间固定连接有记忆合金；记忆合金处于高温相时加热部与水杯的内底面相贴合。本发明通过勺子和底座的相互配合使勺子搅拌时不需要进行手动搅拌，同时还能通过勺体对水杯内的水进行加热，以及能够在水温高于记忆合金的变态温度时对连接部的电池进行充电。

Description

一种加热及搅拌的水杯套件
技术领域
本发明属于日常用品技术领域，尤其涉及一种加热及搅拌的水杯套件。
背景技术
现代生活工作中很多人在缓解疲劳或压力的时候会选择泡杯咖啡来调节，日常生活中也会选择其他冲泡类的饮品，而通常情况下均需要先对水进行加热后加入冲泡的粉剂进行搅拌，通常情况下咖啡杯一般为非金属杯并且配备有咖啡勺。
文献号为CN205433351U的中国实用新型专利公开了一种芝麻糊杯，通过将杯体放在加热底座上，加热底座上设有加热电极，加热电极对应的电极槽通过导线与设在杯体内的螺旋加热丝连接，电极槽还与杯体底部的电磁线圈相连，杯体底端设有搅拌磁子，通过螺旋加热丝进行保温，加水时搅拌磁子与电磁线圈产生磁场相互作用而旋转，实现对芝麻糊粉的充分搅拌。但该芝麻糊杯的杯体与加热底座为一体式，无法适用普通的杯子。
文献号为CN203734860U的中国实用新型专利公开了一种具有无限充电的电磁炉，其中用户接口提供选择一无线充电模式或一电磁加热模式，当用户接口选择为无线充电模式时，使线圈产生一无线发射电波；当用户接口选择为电磁加热模式时，使线圈产生一电磁加热电波；能够按需求进行充电或者加热模式。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种加热及搅拌的水杯套件。
为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：一种加热及搅拌的水杯套件，包括非金属材料制成的水杯、底座以及勺子。
所述勺子包括勺柄和勺体；所述勺体的底部成型有加热部和预热部；当所述勺子倾斜放置在水杯内时，所述预热部与所述水杯的内底面相互贴合。
所述底座的内顶面安装有励磁线圈和控制器；所述励磁线圈与控制器电连接；所述预热部内安装有用于给水杯中的水加热的感应块；所述加热部的上表面以及所述感应块为铁质或合金钢。
所述勺体与所述勺柄之间固定连接有记忆合金；所述记忆合金为双程记忆合金，且变态温度为30-40℃；所述记忆合金处于高温相时所述记忆合金弯曲使所述勺柄与所述勺体之间形成钝角，所述加热部与所述水杯的内底面相贴合。
作为优选方案：所述勺柄远离所述勺体的一端转动安装有夹持部；所述勺体远离所述勺柄的端部成型有旋转端；所述旋转端的端部为平面；所述记忆合金处于低温相时，所述夹持部与勺柄连接处的转轴垂直于所述旋转端；所述预热部位于所述加热部和所述旋转端之间。
所述旋转端内安装有转动块；所述底座内部的中间安装有竖直向上设置的电机；所述电机的输出轴上固定连接有与所述转动块通过磁力传动连接的驱动部；所述驱动部的上端面相抵于所述底座的内顶面；所述励磁线圈围绕所述驱动部。
作为优选方案：所述加热部内部安装有感应线圈；所述勺柄下部安装有温度传感器；所述勺柄与所述夹持部之间安装有连接部；所述连接部的上端与所述夹持部转动连接，下端与所述勺柄固定连接；所述连接部内安装有电池和电路模块；所述连接部安装有用于显示温度传感器检测的温度的显示屏；所述感应线圈、温度传感器、显示屏与电路模块电连接。
通过控制器使励磁线圈产生加热频率与充电频率；当励磁线圈产生加热频率时，所述感应线圈或所述感应块产生热量对水杯内的水加热；当励磁线圈产生充电频率时，通过感应线圈对电池进行充电。
作为优选方案：所述励磁线圈由多个沿周向等距排列的线圈单元组成；各个所述线圈单元与控制器单独连接；所述底座内部对应于各个所述线圈单元安装有用于检测磁场变化量的霍尔传感器；所述霍尔传感器与控制器电连接。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是：使用前使底座通电，将水杯放置在底座上，勺子放置在水杯内；本发明用于搅拌时，将夹持部提起使旋转端相抵于所述水杯的内底面，使旋转端与所述驱动部相吸，通过控制所述电机使驱动部转动带动所述勺体转动从而对水杯内的水搅拌；当需要对水杯内的水进行加热时，将勺子倾斜放置在水杯内，使勺子的底面朝下，此时勺体的预热部与所述水杯的内底面相接触，按压加热按钮，则励磁线圈产生交变磁场对预热部进行加热，使水杯内的水随着感应块的发热而升温；当水杯内的水温高于记忆合金的变态温度时，所述记忆合金变形使所述加热部相抵于所述水杯的内底面，此时通过加热部的上表面和感应线圈同时产生涡旋电流给水杯内的水进一步加热，温度传感器检测温度并反应在连接部的显示屏上；当对连接部的电池进行充电时，在水杯内的水温高于记忆合金的变态温度时按压充电按钮，使励磁线圈产生充电频率的交变磁场，通过感应线圈以及连接部上的电路模块对电池进行充电。
本发明通过勺子和底座的相互配合使勺子搅拌时不需要进行手动搅拌，同时还能通过勺体对水杯内的水进行加热，以及能够在水温高于记忆合金的变态温度时对连接部的电池进行充电；所述勺子的转动块、感应块、感应线圈均安装在勺子内部，便于勺子的清洗；适用于普通非金属杯，可供多个杯子使用，适用范围广。
附图说明
图1是本发明的分解结构示意图。
图2是本发明的结构示意图。
图3、图4是本发明的剖视结构示意图。
图5是勺子的分解结构示意图。
图6是勺子的剖视结构示意图。
图7是实施例3中勺子用于搅拌时的安装结构示意图。
1、勺子；11、勺体；111、加热部；112、旋转端；113、预热部；114、转动块；115、感应块；116、感应线圈；12、勺柄；13、连接部；14、夹持部；15、记忆合金；16、温度传感器；
2、底座；21、电机；22、驱动部；23、励磁线圈；231、线圈单元；
3、水杯；31、把手；32、延伸支架。
具体实施方式
实施例1
根据图1至图6所示，本实施例所述的一种加热及搅拌的水杯套件，包括非金属材料制成的水杯3、底座2以及勺子1。
所述勺子包括勺柄12和勺体11；所述勺体为食品级耐高温非金属材料，此处的高温为大于100℃，如聚丙烯或陶瓷材料；所述勺体与所述勺柄之间固定连接有记忆合金15；所述记忆合金为双程记忆合金，且变态温度为30-50℃，如Ti-Ni记忆合金；所述勺柄远离所述勺体的一端转动安装有夹持部14；所述勺体远离所述勺柄的端部成型有旋转端112；所述旋转端的端部为平面；所述记忆合金处于低温相时，所述夹持部与勺柄连接处的转轴垂直于所述旋转端的端面。当夹持住夹持部时，所述勺体能沿所述夹持部与所述勺柄之间连接处的旋转轴转动，且所述旋转端能相抵于水杯的底面转动。
所述底座内部的中间安装有竖直向上设置的电机21；所述电机的输出轴上固定连接有与所述旋转端通过磁力传动连接的驱动部22，所述驱动部可为条形的驱动部；所述驱动部相抵于所述底座的内顶面；所述底座内部还安装有控制器；所述电机与控制器电连接；所述底座与外部电源连接时可通过适配器改变电压以及电流。所述勺体转动时，所述夹持部与勺柄连接处的转轴与所述电机的输出轴同轴。
进一步的，所述勺体位于所述旋转端处安装有转动块114，所述转动块为驱动部或铁磁材料制成，优选为软磁材料，如铁。
所述底座的内顶面位于所述驱动部的外周安装有与控制器电连接的励磁线圈23；所述励磁线圈围成的圆环的宽度为3-5cm；所述励磁线圈与所述电机的输出轴同轴。
所述勺体的底部成型有加热部111；所述加热部的下底面为平面；所述加热部的上表面为铁质或合金钢，即加热部由励磁线圈作用能产生涡旋电流发热；所述加热部与所述旋转端之间成型有预热部113；所述预热部位于下端处为平面；所述预热部由励磁线圈作用能产生涡旋电流发热；进一步的，所述勺体位于所述预热部处设置有感应块115，所述感应块延伸至勺体的上表面，使感应块能产生涡旋电流产生热量从而对水杯内的水进行加热；所述感应块为铁质或合金钢。当所述勺子倾斜放置在水杯内时，所述预热部与所述水杯的内底面相互贴合；随着控制器控制励磁线圈工作使感应块对水杯内的水加热后，所述记忆合金处于高温相，此时所述记忆合金弯曲使所述勺柄与所述勺体之间形成钝角，使所述加热部与所述水杯的内底面相贴合，随后通过励磁线圈使所述加热部产生涡旋电流发热对水杯内的水进行加热。此时所述旋转端的一端相抵于所述水杯的内壁，所述勺柄远离所述勺体的一端高于所述水杯的上端。
进一步的，所述加热部内部固定安装有感应线圈116；所述勺柄下部安装有温度传感器16；所述勺柄与所述夹持部之间安装有连接部13；所述连接部的上端与所述夹持部转动连接，下端与所述勺柄固定连接；所述连接部内安装有电池和电路模块；所述连接部安装有用于显示温度传感器检测的温度的显示屏；所述显示屏与电路模块电连接；所述温度传感器和所述感应线圈经过勺柄内部与电路模块电连接。
通过控制器使励磁线圈产生加热频率与充电频率；当励磁线圈产生加热频率的交变电流时，产生用于加热的交变磁场，使所述感应线圈或所述感应块产生热量对水杯内的水加热；当励磁线圈产生充电频率时，通过感应线圈对电池进行充电。
所述底座内部还安装有散热器；所述底座上还有多个与控制器连接的按钮，如开关、加热、搅拌、充电等。
使用前使底座通电，将水杯放置在底座上，勺子放置在水杯内；本发明用于搅拌时，将夹持部提起使旋转端相抵于所述水杯的内底面，使旋转端与所述驱动部相吸，通过控制所述电机使驱动部转动带动所述勺体转动从而对水杯内的水搅拌；当需要对水杯内的水进行加热时，将勺子倾斜放置在水杯内，使勺子的底面朝下，此时勺体的预热部与所述水杯的内底面相接触，按压加热按钮，则励磁线圈产生交变磁场对预热部进行加热，使水杯内的水随着感应块的发热而升温；当水杯内的水温高于记忆合金的变态温度时，所述记忆合金变形使所述加热部相抵于所述水杯的内底面，此时通过加热部的上表面和感应线圈同时产生涡旋电流给水杯内的水进一步加热，温度传感器检测温度并反应在连接部的显示屏上；当对连接部的电池进行充电时，在水杯内的水温高于记忆合金的变态温度时按压充电按钮，使励磁线圈产生充电频率的交变磁场，通过感应线圈以及连接部上的电路模块对电池进行充电。
本发明通过勺子和底座的相互配合使勺子搅拌时不需要进行手动搅拌，同时还能通过勺体对水杯内的水进行加热，以及能够在水温高于记忆合金的变态温度时对连接部的电池进行充电；所述勺子的转动块、感应块、感应线圈均安装在勺子内部，便于勺子的清洗；适用于普通非金属杯，可供多个杯子使用，适用范围广。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上作了如下改进：所述励磁线圈由多个沿周向等距排列的线圈单元231组成；各个所述线圈单元与控制器单独连接；所述底座内部对应于各个所述线圈单元安装有用于检测磁场变化量的霍尔传感器；所述霍尔传感器与控制器电连接。通过霍尔传感器检测的磁场变化来判断勺体位置并使勺体下端对应的线圈单元工作从而节约电能；检测的方法如下：1、设定一个用于检测的固定频率的交变电流，该频率不同于加热频率以及充电频率；2、通过霍尔传感器分别检测多个状态下的磁通变化量，并通过控制器记录并储存，各个检测状态分别为：勺体未放置在线圈单元上方、预热部位于线圈单元上方、加热部位于线圈单元上方、勺体位于两个线圈单元中间以及勺体倾斜放置时上下方向倒置；3、使用时各个线圈单元依次产生用于检测的交变电流并通过各个霍尔传感器依次记录并对原始数据比对从而判断勺体位置及状态；4、通过底座的按钮使对应的对线圈单元工作或者发出警报信号，当检测结果为勺体未放置在线圈单元上方或勺体倾斜放置时上下方向倒置时，发生报警信号；当检测结果为预热部位于线圈单元上方时，则仅能进行加热操作；当检测结果为加热部位于线圈单元上方时，能进行加热或者充电操作；当检测结果为勺体位于两个线圈单元中间时，对应的两个线圈单元同时工作。
实施例3
结合图7所示，本实施例在实施例1的基础上作了如下改进：所述水杯包括把手31；所述把手上安装有延伸支架32；所述勺子用于搅拌时所述夹持部可拆卸安装在延伸支架上。
进一步的，所述延伸支架滑动连接在把手上，初始状态下所述延伸支架与所述把手呈一体；当将勺子安装在延伸支架上时将延伸支架向上滑动，移动至行程端部时与把手卡紧，此时延伸支架的末端位于水杯中心上方，此时将夹持部卡接在延伸支架的端部；
或者，所述延伸支架转动连接在水杯侧壁，初始状态下所述延伸支架与所述把手呈一体；当将勺子安装在延伸支架上时将延伸支架转动180°并沿竖直方向向水杯中心转动后固定，使延伸支架的末端位于水杯中心的上方，此时将夹持部卡接在延伸支架的端部；
或者，所述延伸支架可弯曲，如金属软管等；初始状态下所述延伸支架与所述把手呈一体；延伸支架的一端固定连接在把手上，另一端用于安装夹持部，当将勺子安装在延伸支架上时将延伸支架折弯直水杯上端并安装夹持部即可。

Claims (4)

1.一种加热及搅拌的水杯套件，其特征在于：包括非金属材料制成的水杯、底座以及勺子；
所述勺子包括勺柄和勺体；所述勺体的底部成型有加热部和预热部；当所述勺子倾斜放置在水杯内时，所述预热部与所述水杯的内底面相互贴合；
所述底座的内顶面安装有励磁线圈和控制器；所述励磁线圈与控制器电连接；所述预热部内安装有用于给水杯中的水加热的感应块；所述加热部的上表面以及所述感应块为铁质或合金钢；
所述勺体与所述勺柄之间固定连接有记忆合金；所述记忆合金为双程记忆合金，且变态温度为30-40℃；所述记忆合金处于高温相时所述记忆合金弯曲使所述勺柄与所述勺体之间形成钝角，所述加热部与所述水杯的内底面相贴合。
2.如权利要求1所述的一种加热及搅拌的水杯套件，其特征在于：所述勺柄远离所述勺体的一端转动安装有夹持部；所述勺体远离所述勺柄的端部成型有旋转端；所述旋转端的端部为平面；所述记忆合金处于低温相时，所述夹持部与勺柄连接处的转轴垂直于所述旋转端；所述预热部位于所述加热部和所述旋转端之间；
所述旋转端内安装有转动块；所述底座内部的中间安装有竖直向上设置的电机；所述电机的输出轴上固定连接有与所述转动块通过磁力传动连接的驱动部；所述驱动部的上端面相抵于所述底座的内顶面；所述励磁线圈围绕所述驱动部。
3.如权利要求2所述的一种加热及搅拌的水杯套件，其特征在于：所述加热部内部安装有感应线圈；所述勺柄下部安装有温度传感器；所述勺柄与所述夹持部之间安装有连接部；所述连接部的上端与所述夹持部转动连接，下端与所述勺柄固定连接；所述连接部内安装有电池和电路模块；所述连接部安装有用于显示温度传感器检测的温度的显示屏；所述感应线圈、温度传感器、显示屏与电路模块电连接；
通过控制器使励磁线圈产生加热频率与充电频率；当励磁线圈产生加热频率时，所述感应线圈或所述感应块产生热量对水杯内的水加热；当励磁线圈产生充电频率时，通过感应线圈对电池进行充电。
4.如权利要求2或3所述的一种加热及搅拌的水杯套件，其特征在于：所述励磁线圈由多个沿周向等距排列的线圈单元组成；各个所述线圈单元与控制器单独连接；所述底座内部对应于各个所述线圈单元安装有用于检测磁场变化量的霍尔传感器；所述霍尔传感器与控制器电连接。
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