CN204445162U - 一种杯盖式加热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种杯盖式加热器，通过在杯盖体上设置加热装置，并通过电子控温电路对加热装置进行控制，只需要将注水后的杯子套上本实用新型作为杯盖并旋紧或扣紧，然后将整体进行倒置，即可对杯内的水进行加热，本实用新型为了能安全地泄放煮沸水时的水蒸气压力，巧妙地引入了食用级高温无毒硅胶软管进行泄放汽压的排汽结构系统，这样就泄放了水蒸气压保证了能安全地将水完全煮沸而不产生事故，从而能令杯盖加热器煮沸杯子中的水这一功能得以实现，并且产品使用了36V内的人体安全直流电压工作，所以使用更安全，更轻和维护更方便，生产工艺也更简便。更重要的是只要选择合适口径的产品即可以为没有加热功能的所有饮水杯实现煮沸功能。

Description

一种杯盖式加热器

技术领域

本实用新型涉及一种水杯加热装置，特别是一种杯盖式加热器。

背景技术

现有的电热杯，主要包括两种方式，一种由金属杯体和加热板与杯体底部焊接构成，通过加热板传热给杯体底部对金属杯体内的液体进行加热，通过加热装置直接对杯体内的液体进行加热。对于第一种电热杯，由于加热装置并非直接与杯体内的液体接触，因此其加热效率不好，而且必须采用金属杯体。对于另一种电热杯，由于需要在底部设置有加热装置，则经过长期性的加热状态所出现的热胀冷缩其密封性将是其最大的技术性问题，给用户在饮用时带来不便，另外，由于加热装置固设在电热杯上，在生产和销售时必须整体进行销售，不仅其生产成本较高，而且用户不能给现有的保温杯加装电热功能。 

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种生产成本低、可降低电热杯使用重量、能对一般饮水杯进行加热的杯盖式加热器。

本实用新型解决其问题所采用的技术方案是：

一种杯盖式加热器，包括杯盖体和电子控温电路，所述杯盖体上设置有加热装置，所述电子控温电路与加热装置电连接。

进一步，所述加热装置为电热板，所述电热板将杯盖体上下划分成电子元件容置腔和液体加热腔。所述电子元件容置腔用于容置电子控温电路等部件，所述液体加热腔用于对杯内的水进行加热。加热装置采用电热板不仅美观实用，使用方便，而且相对于电热棒等其它开放性的加热装置而言因其加热时的密封性而热量不挥发所以加热效果更佳。

具体地，所述电热板采用利用了厚膜发热片HOS技术或者其它生产工艺在不锈钢或陶瓷等高传热和耐高温材料且无毒危害物质生成的基板上生成的厚膜发热板。厚膜发热片HOS技术，是当前国际上最新最先进的发热体技术.它利用厚膜丝网印刷工艺，在不锈钢或者陶瓷等高传热耐高温材料的基板上印刷绝缘介质、加热电阻、导体、玻璃保护釉等材料，通过高温烧结而成的新型加热元件，是新一代安全环保、性能优越的加热器件。其发热效率可达９5％。

进一步，所述杯盖体上设置有水蒸气气压泄放系统，所述水蒸气气压泄放系统包括设置在杯盖体电子元件容置腔上的泄气孔和设置于杯盖体内的食用级高温无毒硅胶软管，所述软管的一端与泄气孔连接，另一端向下伸出至液体加热腔中，所述软管的伸出末端上设置有用于使其浮于液体表面的浮球。现有的一些个别电热杯在杯盖上装置加热装置的产品由于没有水蒸汽气压泄放系统故只具备加热保温的功能而不具备煮沸功能，因为当杯内的水沸腾时，会产生的很大的水蒸气压力，使杯子爆开，本实用新型为了让杯内的水在煮沸的同时能避免产生安全事故，巧妙地引入了食用级高温无毒硅胶软管进行泄放汽压的排汽结构系统，这样就泄放了水蒸气压保证了能安全地将水煮沸而不产生事故，从而能令杯盖加热器煮沸杯子中的水这一功能得以实现。当水杯整体倒置后，浮球带动食用级高温无毒硅胶软管的末端浮于液面上，当杯内的水沸腾后，水蒸气经软管从泄气孔中排出，泄放了水蒸气压，保证了能安全地将水煮沸而不产生事故。

进一步，所述电子控温电路内置于杯盖体的电子元件容置腔中，包括电子控制单元、设置于杯盖体外表面的DC电源输入插座，所述DC电源输入插座与电子控制单元连接，还包括一晶体电子开关，所述晶体电子开关的控制端与电子控制单元连接，晶体电子开关的开关端与电热板串联并接在DC电源输入插座的正负两极上。本实用新型通过电子控制单元、晶体电子开关控制电热板的通断实现对电热板供电的控制。

进一步，所述DC电源输入插座的输入电压为36V范围内的人体安全电压。采用36V范围内的人体安全电压能保证加热时的安全性。

进一步，所述电热板的背水面上设置有检测到电热板干烧时断电的温控开关，所述温控开关串联在DC电源输入插座与电子控制单元之间的线路上。所述温控开关检测到电热板的温度达到干烧温度后自动断开，使电子控制单元断电，防止在干烧状态下继续对电热板进行加热。

进一步，所述杯盖体上设置有电源开关，所述电源开关串联在DC电源输入插座与电子控制单元之间的线路上。通过电源开关实现对杯盖式加热器的手动控制。

进一步，还包括用于检测当前水温的热敏感应器，所述热敏感应器从电热板的背水面穿过电热板并伸出至液体加热腔中，所述热敏感应器与电子控制单元连接。由于热敏电阻从电子元件容置腔穿过电热板直接与水接触，因此能检测到精确的水温，检测误差小。

进一步，所述电子元件容置腔内设置有用于感应杯盖是否被翻转的位置感应开关，所述位置感应开关设置于电子控制单元与晶体电子开关的控制端之间。位置感应开关用于感应杯盖是否被翻转，当杯盖正置时，位置感应开关断开，当杯盖倒置时，位置感应开关闭合，电热板工作，通过设置位置感应开关，能避免使用时没有将杯体整体倒置而导致的电热板干烧现象，增加了本产品的安全性。

进一步，所述杯盖体上设置有用于显示当前水温和/或电源状态的指示灯，所述指示灯与电子控制单元连接。通过指示灯，用户能对当前水温和/或电源状态进行直观的观察。

进一步，所述电子元件容置腔上开有用于供电子控温电路和电热板进行散热的散热气孔。通过设置散热气孔，能给电子元件容置腔进行散热，避免由于热量的积聚对电子控温电路造成损坏。

进一步，所述杯盖体包括上杯体和下杯体，所述上杯体和电热板之间构成所述的电子元件容置腔，所述电热板与下杯体出口之间构成所述的液体加热腔，所述下杯体内设置有内胶体，所述内胶体包括向下延伸至下杯体盖口处的下密封螺纹和向上延伸至电子元件容置腔内的上固定螺纹，所述内胶体还包括设置于上固定螺纹和下密封螺纹之间的支撑平台，还包括一紧固件，所述电热板安装于紧固件和支撑平台之间，所述紧固件螺纹连接在上固定螺纹上并将电热板压紧在支撑平台中。通过紧固件将电热板压紧在支撑平台上的安装固定方式，不仅其安装更加方便，而且能将电热板有效压紧在支撑平台上，防水泄漏性能良好。

进一步，所述紧固件和支撑平台之间还通过紧固螺丝进行连接。提高紧固件、电热板、支撑平台的紧固性。

进一步，所述电热板与支撑平台之间设置有上硅胶圈。通过设置上硅胶圈，能提高电热板与支撑平台的密封性和防水泄漏性能。

进一步，所述电热板与紧固件之间设置有不锈钢压片。紧固件通过不锈钢压片将电热板压紧在支撑平台中，其按压的效果好、安装电热板时不会因紧固件的旋转而破坏密封的硅胶圈，从而令上下腔的密封性更高。

进一步，所述支撑平台的下侧边缘上设置有用于密封杯口的下硅胶圈。安装时，将杯盖体旋紧安装在杯体上时，让杯口抵在下硅胶圈上，提高杯盖式加热器的密封性能。

进一步，所述内胶体与杯盖体之间设置有网状隔热层。通过设置网状隔热层，能提高杯盖体的保温效果，防止热量流失。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用的一种杯盖式加热器，通过在杯盖体上设置加热装置，并通过电子控温电路对加热装置进行控制，使用时，只需要将注水后的杯子套上本实用新型作为杯盖并旋紧或扣紧，然后将整体进行倒置，使杯内的水充分与加热装置充分接触，即可对杯内的水进行加热，饮用时，将其转到正常状态，并将杯盖体旋开，即可进行饮用，本实用新型适用性好、成本低，只需要购买与所用杯子杯口相应口径的杯盖式加热器组件，即可利用现有的保温水杯及所有现有杯子实现加热功能，用户不需要重新购置整套的电热杯具，而且由于加热装置设置于杯盖上，用户在饮水时无需再拿起内置有加热部件部件较重的水杯或拿走其电源底座，不仅使用时更加方便和舒适，而且与现有加热部件设置于杯体底部的电热杯相比能减少杯子的体积或增加杯子的容量。

附图说明

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的结构剖视图。

图2是本实用新型电子控温电路的电气原理图。

具体实施方式

参照图1，本实用新型的一种杯盖式加热器, 包括杯盖体1和电子控温电路2，所述杯盖体1上设置有加热装置，所述加热装置为电热板3，杯盖体1包括上杯体15和下杯体16，上杯体15和电热板3之间构成电子元件容置腔11，所述电热板3与下杯体16出口之间构成液体加热腔12，其中所述电子元件容置腔11用于容置电子控温电路2等部件，所述液体加热腔12用于对杯内的液体进行加热。其中电热板3采用厚膜发热板，发热板包括但不限于不锈钢厚膜发热板或陶瓷厚膜发热板。

通过在杯盖体1上设置加热装置，并通过电子控温电路2对加热装置进行控制，使用时，只需要将注水后的杯子套上本实用新型作为杯盖并旋紧或扣紧，然后将整体进行倒置，使杯内的水充分与加热装置充分接触，即可对杯内的水进行加热，饮用时，将其转到正常状态，并将杯盖体1旋开，即可进行饮用，本实用新型适用性好、成本低，只需要购买与所用杯子杯口相应口径的杯盖式加热器组件，即可利用现有的保温水杯及所有现有杯子实现加热功能，用户不需要重新购置整套的电热杯具，而且由于加热装置设置于杯盖上，用户在饮水时无需再拿起内置有加热部件较重的水杯及拿走其电源底座，不仅使用时更加方便和舒适，而且与现有加热部件设置于杯体底部的电热杯相比能减少杯子的体积或增加杯子的容量。

电热板3需要直接与杯体内的液体接触，因此液体加热腔12需要很高的密封性，避免杯内的液体流进电子元件容置腔11中，本实用新型电热板3的固定安装方式如下，所述下杯体16内设置有内胶体5，所述内胶体5包括向下延伸至下杯体16盖口处的下密封螺纹53和向上延伸至电子元件容置腔11内的上固定螺纹51，所述内胶体5还包括设置于上固定螺纹51和下密封螺纹53之间的支撑平台52，还包括一紧固件6，所述电热板3安装于紧固件6和支撑平台52之间，所述紧固件6螺纹连接在上固定螺纹51上并将电热板3压紧在支撑平台52中。为了提高电热板3与支撑平台52的密封性和防水性能，所述电热板3与支撑平台52之间设置有上硅胶圈54。而为了使电热板3能更好地压紧在上硅胶圈54上并且安装电热板时不会因紧固件的旋转而破坏电热板3上的密封硅胶圈54，所述电热板3与紧固件6之间设置有不锈钢压片55，所述不锈钢压片55其硬度高，可更好地将电热板3压紧在上硅胶圈54上而不破坏电热板3上的密封硅胶圈54，使其紧密性和密封性更好。所述紧固件6和支撑平台52之间还通过紧固螺丝7进行连接，形成旋压式、螺栓双重固定结构，保证其安装可靠性和密封性。

同时，由于装置使用时需要将其整体倒置，为了避免液体从杯口中流出和防止热量走失，所述支撑平台52的下侧边缘上设置有用于密封杯口的下硅胶圈56。安装时，将杯盖体1旋紧安装在杯体上时，让杯口抵在下硅胶圈56上，提高杯盖式加热器的密封性能和防止热量走失。

参照图2并结合图1所示，本实用新型的电子控温电路2如下，所述电子控温电路2安装于紧固件6的上方，包括电子控制单元21、设置于杯盖体1外表面的DC电源输入插座22，所述DC电源输入插座22与电子控制单元21连接，还包括一晶体电子开关23，所述晶体电子开关23的控制端与电子控制单元21连接，晶体电子开关23的开关端与电热板3串联并接在DC电源输入插座22的正负两极上，所述晶体电子开关23可以为开关三极管、场效应管、可控硅等晶体管。本实用新型通过电子控制单元21、晶体电子开关23控制电热板3的通断实现对电热板3供电的控制。其中DC电源输入插座22的输入电压为36V范围内的人体安全电压。采用36V范围内的人体安全电压能保证加热时的安全性。具体地，所述DC电源输入插座22可以为一般的圆形DC插座，也可以为USB插座、车载插座等接口，方便用户进行使用。

电子控温电路2可根据不同的需要或情况对电热板3进行控制，所述电热板3的背水面上设置有检测到电热板3干烧时断电的温控开关24，所述温控开关24串联在DC电源输入插座22与晶体电子开关23、电子控制单元21之间的线路上。所述温控开关24检测到电热板3的温度达到干烧温度后自动断开，使晶体电子开关23和电子控制单元21断电，防止在干烧状态下继续对电热板3进行加热。

所述杯盖体1上设置有电源开关28，所述电源开关28串联在DC电源输入插座22与晶体电子开关23、电子控制单元21之间的线路上。通过电源开关28以实现对杯盖式加热器的手动控制。

还包括用于检测当前水温的热敏感应器25，所述热敏感应器25与电子控制单元21连接，所述热敏感应器25依次从电子控温电路2向下穿过紧固件6、不锈钢压片55、电热板3伸入至液体加热腔12中。由于热敏电阻从电子元件容置腔11穿过电热板3直接与水接触，因此能检测到精确的水温，检测误差小。电子控制单元21根据热敏感应器25感应器所检测到的温度对电热板3进行控制，实现加热、保温、煮沸的功能。

所述电子元件容置腔11内设置有用于感应杯盖是否被翻转的位置感应开关27，所述位置感应开关27设置于电子控制单元21与晶体电子开关23的控制端之间。位置感应开关27用于感应杯盖是否被翻转，当杯盖正置时，位置感应开关27断开，当杯盖倒置时，位置感应开关27闭合，电热板3工作，通过设置位置感应开关27，能避免使用时没有将杯体整体倒置而导致的电热板3干烧现象，增加了本产品的安全性。

所述杯盖体1上设置有用于显示当前水温和/或电源状态的指示灯26，所述指示灯26与电子控制单元21连接。通过指示灯26，用户能对当前水温和/或电源状态进行直观的观察。

所述电子元件容置腔11上开有用于供电子控温电路2和电热板3进行散热的散热气孔14。通过设置散热气孔14，能给电子元件容置腔11进行散热，避免由于热量的积聚对电子控温电路2造成损坏。

进一步地，现有的一些个别电热杯在杯盖上装置加热装置的产品由于没有水蒸汽气压泄放系统故只具备加热保温的功能而不具备煮沸功能，因为当杯内的水沸腾时，会产生的很大的水蒸气压力，使杯子爆开，本实用新型为了让杯内的水在煮沸的同时避免产生安全事故，在杯盖体1上设置有水蒸气气压泄放系统，所述水蒸气气压泄放系统包括设置在杯盖体1电子元件容置腔11上的泄气孔13和设置于杯盖体1内的食用级高温无毒硅胶软管4，所述软管4的一端与泄气孔13连接，另一端向下伸出至液体加热腔12中，所述软管4的伸出末端上设置有用于使其浮于液体表面的浮球41。当水杯整体倒置后，浮球41带动食用级高温无毒硅胶软管4的末端浮于液面上，当杯内的水沸腾后，水蒸气经软管4从泄气孔13中排出，泄放了水蒸气压，保证了能安全地将水煮沸而不产生事故。

为了提高杯盖体1的保温效果，和使用时不烫手，所述内胶体5与杯盖体1之间设置有网状隔热层8。

本实用新型的工作过程如下，将注满水的杯子套上本产品作为杯盖旋紧保证不漏水，并将其整体倒置，这样让杯内的水充分接触电热板3，将外接电源接上DC电源输入插座22后按下电源开关28接通电源，电源经过电源开关28、温控开关24和电热板加在晶体电子开关23上，当位置感应开关27检测到杯子处于倒置状态时接通，电子控制单元21所发出的控制信号就能经位置感应开关27去控制晶体电子开关23接通后电源直接加在电热板3的两个电极上实现加热工作，排汽压系统泄放由于加热产生的水蒸气压力。

本实用新型设置有两种工作模式：煮沸和保温模式，在煮沸模式中，只要不断开电源开关28或外接电源，同时没有出现干烧现象令温控开关24断开且杯子处于正常倒置加热状态使位置感应开关27处于正常接通时，则电子控制单元21就控制让电热板3一直处于供电工作加热状态，若电子控制单元21由热敏感应器25检测到处于煮沸状态时，电子控制单元21就会发出控制信号给晶体电子开关23断开电热板3的供电，完成了煮沸程序，并发出相应的报警声和灯光指示，这个与传统常规的利用机械式温控触点开关控制发热板供电的控制方式不同，传统利用机械式温控触点开关温度一但达到沸点温度即停止，但这是水还没有完全煮沸，而本实用新型当检测到达到沸点温度时，控制电热板3让其持续沸腾一小段时间后才停止加热，可实现水的真正煮沸。

在保温模式中，只要电子控制单元21检测到杯内的水温低于所设置的保温水温（一般为适合饮用的温度55度左右）时，则会控制晶体电子开关23接通让电热板3加电工作，直到将水加热到所设定的温度再控制关断晶体电子开关23，只要不断开电源开关28或外接电源，或者没有出现干烧现象令温控开关24断开和杯子处于正常倒置加热状态使位置感应开关27处于正常接通，则会一直以这种工作模式这样循环工作下去。

以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种杯盖式加热器，其特征在于：包括杯盖体（1）和电子控温电路（2），所述杯盖体（1）上设置有加热装置，所述电子控温电路（2）与加热装置电连接。

2.根据权利要求1所述的一种杯盖式加热器，其特征在于：所述加热装置为电热板（3），所述电热板（3）将杯盖体（1）上下划分成电子元件容置腔（11）和液体加热腔（12）。

3.根据权利要求2所述的一种杯盖式加热器，其特征在于：所述杯盖体（1）上设置有水蒸气气压泄放系统，所述水蒸气气压泄放系统包括设置在杯盖体（1）电子元件容置腔（11）上的泄气孔（13）和设置于杯盖体（1）内的食用级高温无毒硅胶软管（4），所述软管（4）的一端与泄气孔（13）连接，另一端向下伸出至液体加热腔（12）中，所述软管（4）的伸出末端上设置有用于使其浮于液体表面的浮球（41）。

4.根据权利要求2所述的一种杯盖式加热器，其特征在于：所述电子控温电路（2）内置于杯盖体（1）的电子元件容置腔（11）中，包括电子控制单元（21）、设置于杯盖体（1）外表面的DC电源输入插座（22），所述DC电源输入插座（22）与电子控制单元（21）连接，还包括一晶体电子开关（23），所述晶体电子开关（23）的控制端与电子控制单元（21）连接，晶体电子开关（23）的开关端与电热板（3）串联并接在DC电源输入插座（22）的正负两极上。

5.根据权利要求4所述的一种杯盖式加热器，其特征在于：所述DC电源输入插座（22）的输入电压为36V范围内的人体安全电压。

6.根据权利要求4所述的一种杯盖式加热器，其特征在于：所述电热板（3）的背水面上设置有检测到电热板（3）干烧时断电的温控开关（24），所述温控开关（24）串联在DC电源输入插座（22）与电子控制单元（21）之间的线路上。

7.根据权利要求4所述的一种杯盖式加热器，其特征在于：还包括用于检测当前水温的热敏感应器（25），所述热敏感应器（25）从电热板（3）的背水面穿过电热板（3）并伸出至液体加热腔（12）中，所述热敏感应器（25）与电子控制单元（21）连接。

8.根据权利要求4所述的一种杯盖式加热器，其特征在于：所述电子元件容置腔（11）内设置有用于感应杯盖是否被翻转的位置感应开关（27），所述位置感应开关（27）设置于电子控制单元（21）与晶体电子开关（23）的控制端之间。

9.根据权利要求4所述的一种杯盖式加热器，其特征在于：所述杯盖体（1）上设置有用于显示当前水温和/或电源状态的指示灯（26），所述指示灯（26）与电子控制单元（21）连接。

10.根据权利要求2所述的一种杯盖式加热器，其特征在于：所述杯盖体（1）包括上杯体（15）和下杯体（16），所述上杯体（15）和电热板（3）之间构成所述的电子元件容置腔（11），所述电热板（3）与下杯体（16）出口之间构成所述的液体加热腔（12），所述下杯体（16）内设置有内胶体（5），所述内胶体（5）包括向下延伸至下杯体（16）盖口处的下密封螺纹（53）和向上延伸至电子元件容置腔（11）内的上固定螺纹（51），所述内胶体（5）还包括设置于上固定螺纹（51）和下密封螺纹（53）之间的支撑平台（52），还包括一紧固件（6），所述电热板（3）安装于紧固件（6）和支撑平台（52）之间，所述紧固件（6）螺纹连接在上固定螺纹（51）上并将电热板（3）压紧在支撑平台（52）中。