CN204105612U - 一种基于可控加热单元的保温水杯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于可控加热单元的保温水杯，包括玻璃杯，塑胶外壳，加热片，MCU控制模块，电源模块，红外测温模块，显示模块。其中：加热片通过耐高温胶粘在玻璃杯外壁上，红外测温模块安装在玻璃杯下方，正对玻璃杯底座，通过红外线测试杯中液体温度。MCU控制模块固定安装在红外测温模块下方，电源模块固定安装在MCU控制模块下方。显示模块安装在塑胶外壳的底部侧壁上，MCU控制模块分别与电源模块、电热片、红外测温模块以及显示模块电连接。塑胶外壳套装在玻璃杯外部，其底部空间容纳所述的红外测温模块、MCU控制模块、电源模块以及显示模块。本实用新型通过红外测温模块测量水杯中液体温度，通过MCU控制模块对电源模块进行控制，实现加热片的供电和断电，实现对水杯中液体的保温功能，使水杯中的液体处于最佳饮用温度。

Description

一种基于可控加热单元的保温水杯

技术领域

本实用新型涉及小家电领域，尤其涉及一种基于可控加热单元的保温水杯。

背景技术

现有的保温水杯通常采用真空绝热层能使装在内部的水等液体隔断散热，以达到保温的目的。目前真空绝热保温技术散热系数不可改变，装在杯中的水等液体温度不易控制。虽然在一些情况下能够完全隔断散热，并且长时间保持液体温度，但不能即开即饮，容易烫伤使用者的嘴唇或舌头。再者，一旦水杯中液体冷却，就会失去保温功能，不再适于饮用。此外，真空绝缘保温技术对于杯体的材料要求比较高，因为真空压力问题， 杯体一般只能选择用不锈钢加工，不能多样化地选择材料，影响外观和重量。

发明内容

为了解决传统水杯中保温功能的前述不足，本实用新型提供一种基于可控加热单元的保温水杯。

本实用新型为了上述解决技术问题采用的技术方案是：一种基于可控加热单元的保温水杯，其包括玻璃杯，塑胶外壳，加热片，MCU控制模块，电源模块，红外测温模块，显示模块，其中：

加热片通过耐高温胶粘在玻璃杯外壁上；

红外测温模块安装在玻璃杯下方，正对玻璃杯底座，通过红外线测试杯中液体温度；

MCU控制模块固定安装在红外测温模块下方，电源模块固定安装在MCU控制模块下方；

显示模块安装在塑胶外壳的底部侧壁上；

MCU控制模块分别与电源模块、电热片、红外测温模块以及显示模块电连接；

塑胶外壳套装在玻璃杯外部，其底部空间容纳所述的红外测温模块、MCU控制模块、电源模块以及显示模块。

所述MCU控制模块与电热片的电连接为通过5V电源线、GND以及控制开关与加热片相连接。

所述的加热片是通过喷蚀工艺制作的含有电阻值的软性PCB，耐高温胶为3M胶。

所述MCU控制模块与红外测温模块、显示模块的电连接分别是通过IIC、SP或UART接口相连接。

所述的显示模块为LED屏幕，显示液体温度以及温度控制状态。

本实用新型的工作原理如下：MCU控制模块为微控制单元，可以通过IIC、SP、UART等接口接收红红外测温模块传来的温度数据，通过与电源模块的连接进行系统的供电控制，通过5V电源线、GND以及控制开关与加热片连接，实现水杯中液体的保温和加热。控制流程如下：MCU接收到红红外测温模块的测试温度，进行分析，通过和要求温度（人为设置以及环境温度设置）对比后，通过控制电源模块对加热片进行打开供电或关闭供电。当测量的温度高于要求温度时，关闭电源；当测量的温度低于要求温度，打开电源，进行加热。同时，通过MCU控制模块对显示模块的控制实时显示温度以及温度控制状态。上述MCU控制模块对于前述各模块的控制、红外测温模块的温度测试以及测试温度与要求温度的对比控制皆为现有技术，在此不再赘述。

本实用新型有以下优点：

1．当装在杯中的水等液体高于指定温度，采用杯壁快速散热，当水温降至适合人饮用温度时，结合水杯测温单元和控温单元，可以利用加热片加热，使水等液体保持在指定（人体安全健康的饮用温度通常在40度到45度）的温度，随时饮用。

2．杯中的水等液体保持温度可以设定，可以根据习惯设定预定温度，使水杯中的液体处于最佳饮用温度。

3．水杯中没有压力问题，不受物体材质限制，可以选择多种材料制作水杯。例如：陶瓷、金属、玻璃、塑胶等。

4. 生产环节比较简单。

附图说明

图1为本实用新型基于可控加热单元的保温水杯的结构示意图。

图2为本实用新型基于可控加热单元的保温水杯中加热片的结构示意图。

图3为本实用新型基于可控加热单元的保温水杯中相应部件的电路连接图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的基于可控加热单元的保温水杯，包括玻璃杯1，塑胶外壳2，加热片3，MCU控制模块4，电源模块5，红外测温模块6，显示模块7，其中：加热片3通过耐高温胶粘在玻璃杯外壁上，所述的耐高温胶可以为3M胶，红外测温模块6安装在玻璃杯1下方，正对玻璃杯底座，通过红外线测试杯中液体温度。MCU控制模块4固定安装在红外测温模块6下方，电源模块5固定安装在MCU控制模块4下方。显示模块7安装在塑胶外壳2的底部侧壁上，该显示模块可以为LED屏幕，实时显示水杯中液体温度以及温度控制状态。此外，MCU控制模块4分别与电源模块5、电热片3、红外测温模块6以及显示模块7电连接（上述电连接在附图1中没有标识，其电连接参见附图3）。

塑胶外壳2套装在玻璃杯1外部，其底部空间容纳所述的红外测温模块6、MCU控制模块4、电源模块5以及显示模块7。

如图2所示，所述的加热片3是通过喷蚀工艺制作的含有电阻值的软性PCB。

如图3所示，所述MCU控制模块4通过5V电源线、GND以及控制开关与加热片3相连接，MCU控制模块4与红外测温模块6、显示模块7的电连接分别是通过IIC、SP或UART接口相连接。

针对上述实施例，MCU控制模块4通过IIC接口直接连接红外测温模块6，红外测温模块6使用测试被测试物体所发出的红外能量强弱反馈不同温度。MCU控制模块4通过控制信号控制电源模块5电源上的控制开关，控制给加热片3的供电与断电。MCU控制模块4并且把实时检测及控制状态，通过UART走线控制显示模块7进行状态显示。

本实用新型水杯内装水或其他液体，加热片3包裹在水杯容器的玻璃杯1上，加热片3通过外围电路、电源电路和控制电路与MCU控制模块4连接。MCU控制模块4通过红外测温模块6可以获取液体的温度，当液体温度底于指定温度时，MCU控制模块4通过外围电路控制加热片3给液体加热，使得水杯内的液体保持在指定的温度。

该实施例中MCU控制模块4为微控制单元，采用现有的微单片机可以实现其功能；此外，MCU控制模块4分别与电源模块5、红外测温模块6以及显示模块7电连接结构以及连接电路均为本领域常规的电连接结构和电路，在此不再赘述。

为了更好的理解本实用新型，现将各部件的功能做出如下说明：

1）玻璃杯，用于盛放被保温液体；

2）加热片，软性PCB形态，通过耐高温胶粘在玻璃杯外壁上； 

3）塑胶外壳，当加热片粘贴在玻璃杯上，焊接完成加热片与电源模块后，装进塑胶外壳，用于控制环境一致性。

4）电源模块，提供供电能力，加热片进行电热转换。

5）MCU控制模块，通过红外测温模块，测试出环境温度，被保温液体的实时温度，控制电源模块对加热片的供电。

6）红外测温模块，通过测温传感器，对环境以及杯体中的温度进行检测，并提供数据给MCU控制模块进行处理控制。

7）显示模块，主要显示实时温度以及温度控制状态。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型的保护范围。  

Claims (5)

1.一种基于可控加热单元的保温水杯，包括玻璃杯（1），塑胶外壳（2），加热片（3），MCU控制模块（4），电源模块（5），红外测温模块（6），显示模块（7），其特征在于：

加热片（3）通过耐高温胶粘在玻璃杯（1）外壁上；

红外测温模块（6）安装在玻璃杯（1）下方，正对玻璃杯底座，通过红外线测试杯中液体温度；

MCU控制模块（4）固定安装在红外测温模块（6）下方，电源模块（5）固定安装在MCU控制模块（4）下方；

显示模块（7）安装在塑胶外壳（2）的底部侧壁上；

MCU控制模块（4）分别与电源模块（5）、电热片（3）、红外测温模块（6）以及显示模块（7）电连接；

塑胶外壳（2）套装在玻璃杯（1）外部，其底部空间容纳所述的红外测温模块（6）、MCU控制模块（4）、电源模块（5）以及显示模块（7）。

2.如权利要求1所述的一种基于可控加热单元的保温水杯，其特征在于：所述MCU控制模块（4）与电热片（3）的电连接为通过5V电源线、GND以及控制开关与加热片（3）相连接。

3.如权利要求1或2所述的一种基于可控加热单元的保温水杯，其特征在于：所述的加热片（3）是通过喷蚀工艺制作的含有电阻值的软性PCB，耐高温胶为3M胶。

4.如权利要求3所述的一种基于可控加热单元的保温水杯，其特征在于：所述MCU控制模块（4）与红外测温模块（6）、显示模块（7）的电连接分别是通过IIC、SP或UART接口相连接。

5.如权利要求4所述的一种基于可控加热单元的保温水杯，其特征在于：所述的显示模块（7）为LED屏幕，显示液体温度以及温度控制状态。