CN204445389U - 一种烧水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种烧水装置，包括水壶和加热底座；其中：所述水壶包括壶盖、壶柄、水壶主体、翻盖驱动系统、电路部分和电池，所述壶柄上设置翻盖驱动系统，所述翻盖驱动系统上具有用于检测壶盖的打开角度的到位行程开关、驱动壶盖进行动作的电机及与电机配合的机械传动组件，所述电路部分包括有MCU主控模块和与MCU主控模块连接的电机驱动模块；所述加热底座包括加热台面、电源模块、电磁加热组件、开关控制模块和底座主控制模块。本实用新型通过翻盖驱动系统和采用电路部分进行智能控制水壶，从而实现可靠的自动翻盖功能的，利用具有电磁加热组件的加热底座对该水壶进行电磁加热。

Description

一种烧水装置

技术领域

本实用新型涉及一种烧水装置，尤其是一种应用于电磁炉能自动开关壶盖的烧水装置。

背景技术

现在烧水装置中水壶的样式各种各样，目前市场上大部分水壶的壶盖需要通过手动开启，这样不仅在开启壶盖的时候可能会被烫伤，而且通过人手直接开启壶盖的方式不够卫生，人手所携带的细菌也可能会落入水壶内。常见的电热水壶依靠温控器自动断电作为烧水工作的结束，在水壶断电后,壶内的温度一般都是加热到95度以上，电热壶的壶盖都是闭合状态,壶内的水温不能快速降到使用者需要的温度,而用户在实际冲牛奶、煮豆浆、泡茶、冲咖啡的时候，往往需要的不是这种95度以上的开水，而是需要不同温度的水，如泡咖啡需要85度，冲牛奶需要60度等。

专利CN203873587U公开了一种电热水壶自动开闭装置，包括基座固定在密封盒内的电机，与电机输出轴同向设置的主动齿轮，与主动齿轮啮合的从动齿轮，与从动齿轮轴连接的连接杆，与电机电连接的控制电路，设置在从动轮一端的第一限位开关，设置在从动轮另一端的第二限位开关，连接杆设置在壶盖本体凹槽中，控制电路设置在壶体底部，控制电路的输入端连接蒸汽感应控制器输出的开盖信号，两输出端分别连接电机的正反转输入端，本实用新型通过采用电路控制模块控制电机带动壶盖在水开后能够自动开盖。专利CN203458219U公开了一种具有自动打开烧水壶壶盖的电磁炉及电热炉，烧水台面上设置有加热装置，烧水壶包括壶盖和壶体，壶体和壶盖连接，壶体内设置有互相电性连接的红外信号收发芯片和开关壶盖控制电路，壶盖通过连杆带动连杆一端连接齿轮，另一端连接电机的输出轴。

现有技术中通过电机驱动啮合的齿轮实现减速，带动壶盖进行一定角度的旋转来实现自动开关壶盖，但是有的壶盖转动的速度较慢，使用者需要等待较长时间，有的壶盖转动速度太快，不容易控制壶盖停下来的位置，而且在使用过程中使用者通常在短时间内直接用手快速将壶盖打开或关闭，由于人工转动壶盖的速度较快，比如能够达到180度/秒的速度旋转，这时旋转臂带动驱动系统中的齿轮和电机的转子高速旋转，这样很容易超出电机中转子的极限转速，由于电机中的转子跟不上齿轮的旋转，会造成齿轮卡死损坏，从而影响水壶的使用寿命；而且现有技术中的电机和控制电路一般通过外接电源供电，造成能源的浪费。

此外，现有的烧水装置中水壶和加热底座不具有智能操作功能，不能满足消费者的智能控制需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种能够简化人工操作，自动打开壶盖,而且能够实现加热底座与壶体进行智能控制的烧水装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种烧水装置，包括水壶和加热底座；其中：

所述水壶包括壶盖、壶柄、水壶主体、翻盖驱动系统、电路部分和电池，所述壶柄为中空结构，所述壶柄上设置翻盖驱动系统，通过所述翻盖驱动系统连接设置壶盖，借由翻盖驱动系统控制所述壶盖相对于水壶主体进行开启或关闭，所述翻盖驱动系统上具有用于检测壶盖的打开角度的到位行程开关、驱动壶盖进行动作的电机及与电机配合的机械传动组件，所述壶柄紧贴所述水壶主体部分的内部设置有温度传感器，所述电路部分包括有MCU主控模块和与MCU主控模块连接的电机驱动模块，所述温度传感器电连接于所述MCU主控模块，所述翻盖驱动系统的到位行程开关电连接于所述MCU主控模块，所述翻盖驱动系统的电机与所述电机驱动模块电连接，所述翻盖驱动系统和MCU主控模块通过电池供电；

所述加热底座包括加热台面、电源模块、电磁加热组件、开关控制模块和底座主控制模块，所述底座主控制模块连接开关控制模块，所述开关控制模块连接电磁加热组件，所述电磁加热组件设置于加热台面下，输入交流电连接至所述电源模块，所述电源模块为电磁加热组件和底座主控制模块供电。

进一步的，所述水壶还包括设有一无线充电接收模块，所述电池是可充电电池，所述无线充电接收模块与电池连接，所述加热底座还包括设有一无线充电发射模块。

进一步的，所述翻盖驱动系统的机械传动组件的动力输入端和动力输出端的传动比为50:1～80:1。

更进一步的，所述机械传动组件是减速齿轮组，所述减速齿轮组由一系列相互啮合的齿轮构成， 所述减速齿轮组的输入轴与电机转轴连接，所述减速齿轮组的输出轴与固定在所述壶盖上的一翻转臂的连接，该减速齿轮组的输入轴为所述机械传动组件的动力输入端，该减速齿轮组的输出轴为所述机械传动组件的动力输出端。

进一步的，所述壶柄与所述翻盖驱动系统的电机的外壳连接处还设置有防水结构。

进一步的，所述水壶的电路部分还包括设有一无线通信模块，该无线通信模块与所述MCU主控模块电连接，所述加热底座还包括设有一无线通信模块，该无线通信模块与所述底座主控制模块连接。

进一步的，所述水壶主体内设置有水位传感器，所述水位传感器与所述MCU主控模块电连接。

进一步的，所述水壶还包括设有一人机对话模块，所述人机对话模块与所述MCU主控模块电连接。

进一步的，所述加热底座还包括设有一人机对话模块，所述人机对话模块与所述底座主控制模块连接。

进一步的，所述水壶还包括设有一语音提示模块，所述语音提示模块与所述MCU主控模块电连接。

进一步的，所述到位行程开关可为机械触点、霍尔传感器或光电感应传感器。

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过具有用于检测壶盖的打开角度的到位行程开关、驱动壶盖进行动作的电机及与电机配合的机械传动组件的翻盖驱动系统和采用电路部分进行智能控制水壶，从而实现可靠的自动翻盖功能的，利用具有电磁加热组件的加热底座对该水壶进行电磁加热。

此外，本实用新型的水壶中的翻盖驱动系统通过合理设置机械传动组件的动力输入端和驱动壶盖转动的动力输出端的传动比，避免壶盖自动开启或关闭的过快或过慢，当使用者人为旋转壶盖时，不至于超出电机转子的极限转速，保证电机的正常工作，提高水壶的使用寿命。此外，本实用新型的水壶还可以具有无线充电功能和充电电池，从而为翻盖驱动系统和电路部分供电，可以不用频繁更换电池，减少了电池消耗。

附图说明

图1是本实用新型烧水装置结构示意图；

图2是本实用新型烧水装置的加热底座结构示意图；

图3是本实用新型烧水装置的水壶内部部分结构结构示意图；

图4是本实用新型烧水装置的水壶内部部分结构结构示意图；

图5是本实用新型烧水装置的水壶的电路模块框图；

图6是本实用新型烧水装置的加热底座的电路模块框图；

图7是本实用新型烧水装置的水壶处于关闭状态结构示意图；

图8是本实用新型烧水装置的水壶处于打开状态结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方式：

请参阅图1至图8所示，作为本实用新型的一个优选实施例的烧水装置，包括：水壶100和加热底座200。所述水壶包括壶盖101、壶柄102及水壶主体103、电路部分、电池和翻盖驱动系统。 所述壶柄102为中空结构，所述壶柄102紧贴所述水壶主体103部分的内部设置有用于检测壶内水位的水位探测器105和用于检测壶内水温的温度传感器106。所述翻盖驱动系统设置在壶柄102上，优选设置在其把手位置，借由翻盖驱动系统控制所述壶盖101相对于水壶主体103进行开启或关闭。所述翻盖驱动系统上具有用于检测壶盖101的打开角度的到位行程开关110、驱动壶盖101进行动作的电机111及与电机111配合的机械传动组件。所述电路部分包括有MCU主控模块113和与MCU主控模块113连接的电机驱动模块114，所述水位探测器105和温度传感器106电连接于所述MCU主控模块113，所述翻盖驱动系统的到位行程开关110电连接于所述MCU主控模块113，所述翻盖驱动系统的电机111与所述电机驱动模块114电连接，所述翻盖驱动系统和MCU主控模块113通过电池供电。所述加热底座200包括加热台面201、电源模块205、电磁加热组件、开关控制模块206和底座主控制模块204，所述底座主控制模块204连接开关控制模块206，所述开关控制模块206连接电磁加热组件，所述电磁加热组件设置于加热台面下，电磁加热组件包括电磁加热模块207和与之连接的电磁线圈208，电磁加热模块207在电磁线圈208上激励一个高频电磁场，即可对水壶100的水壶主体103（导磁材质）进行电磁加热，输入交流电连接至所述电源模块205，所述电源模块205为电磁加热组件和底座主控制模块204供电。本实施例中所述加热台面201还带有出水弯头203 ，用于方便地对水壶100进行加水。此外，所述加热底座200还包括设有一人机对话模块211，所述人机对话模块211与所述底座主控制模块204连接。所述人机对话模块211是在加热底座200的操作面板202上设置有开机、关机、+温度、-温度、开壶盖、关壶盖和水龙头旋转操作键等，以及还可以具有一个用于显示的显示屏或数码管。

其中，为了避免频繁更换电池，减少了电池消耗量。所述水壶100还包括设有一无线充电接收模块115，所述电池是可充电电池108，所述无线充电接收模块115与可充电电池108连接，所述加热底座200还包括设有一无线充电发射模块209。由于通过电磁加热的水壶100与加热底座200没有电线连接，因此可以采用无线充电的方式来对水壶100内的可充电电池108进行无线充电。

其中，为了方便设定水壶的功能，所述水壶100还包括设有一人机对话模块，所述人机对话模块与所述MCU主控模块113电连接。在该实施例中，所述人机对话模块可以包括显示屏109和操作按键112。所述壶柄102的把手部位上安装有操作按键112,所述操作按键112与MCU主控模块113电连接，操作按键112包括开机、关机、+温度、-温度、开、关壶盖操作键。壶柄102的把手上部设置有显示屏109，所述显示显示屏109可为液晶或LED数码显示模块，所述显示屏109可实时显示壶体内温度和水位。

以及，所述水壶100还包括设有用于语音提示的一语音提示模块117，所述语音提示模块117与所述MCU主控模块113电连接。

同时，为了实现水壶100和加热底座200的功能设定可以通过手机终端等无线控制，以及通过加热底座200来对水壶100的功能进行设定，所述的所述水壶100的电路部分还包括设有一无线通信模块116，该无线通信模块116与所述MCU主控模块113电连接，所述加热底座200还包括设有一无线通信模块209，该无线通信模块209与所述底座主控制模块204连接。

本实用新型的水壶中的翻盖驱动系统通过合理设置机械传动组件的动力输入端和驱动壶盖转动的动力输出端的传动比，避免壶盖自动开启或关闭的过快或过慢。具体的，所述翻盖驱动系统的机械传动组件的动力输入端和动力输出端的传动比为50:1～80:1。所述壶盖101上设置有旋转臂104与所述壶柄102连接，所述机械传动组件是减速齿轮组，由一系列相互啮合的齿轮构成。所述减速齿轮组的输入轴与电机111的转轴连接，所述减速齿轮组的输出轴与固定在所述壶盖101上的一翻转臂104的连接，该减速齿轮组的输入轴为所述机械传动组件的动力输入端，该减速齿轮组的输出轴为所述机械传动组件的动力输出端。优选的，本实施例中电机111为带有减速齿轮的步进电机，电机111的带动的机械传动组件的动力输入端和驱动壶盖101上旋转臂104传动的动力输出端的传动比可以为50:1、55:1,、60:1、64:1或者70:1。

本实施例中通过合理设置翻盖驱动系统的动力输入端和驱动壶101盖转动的动力输出端的传动比，可以避免壶盖101自动打开或关闭时旋转的太慢，使用者不用等待很长的时间，也可以避免壶盖101打开或关闭时旋转的太快，比较容易控制壶盖101停下来的位置，在实际使用过程中使用者通常在短时间内直接用手快速将壶盖101打开或关闭，由于人工转动壶盖101的速度较快，比如能够达到180度/秒的速度旋转，这时在旋转臂104带动下，翻盖驱动系统中相互啮合的齿轮反向带动电机111的转子旋转，通过上述实施例中合理设置的传动比，电机111的转子不会超过其极限转速，这样电机111的转子可以跟着齿轮正常转动，不会影响电机111和齿轮的正常工作，从而延长电机111和齿轮的使用寿命，此外电机111设置在壶柄102外部的一侧，便于从壶柄102上拆卸，从而方便对电机111和齿轮系的检查和维修，本实施例中所述电机111的的型号为24BYJ48或28BYJ48。

请参阅图2、图4所示，所述壶柄102上设置有到位的行程开关110，所述行程开关110控制壶盖101的开闭角度。本实施例中通过在旋转臂104的一端和壶柄102把手上靠近旋转臂104的部位分别安装一个磁铁，壶柄102把手上的磁铁与磁敏感元器件封装在一起，磁敏感元器件与MCU主控模块113电性连接。本实施例中磁敏感元器件的型号为霍尔传感器HAL148，当磁场强度大于工作点BOPS（或小于BOPN）时,HAL148输出为低电平(输出开启)；输出开启后,输出电流下降至1MA,输出电压表示为VOUT(ON)，当磁场强度小于释放点BRPS（或大于BRPN）时，HAL148输出为高电平（输出关闭），磁场工作点和释放点确定了磁滞区（Bhys），即使在有机械振动和电噪声的情况下，也能转换输出。本实施例中壶盖101可以相对于壶柄102一定角度的转动，相对转动角度设置为120°。当然的，本实用新型的到位行程开关110还可为机械触点或光电感应传感器等。

与该实施例中，所述壶柄102上设置有防水结构，电机111的外部设置有电机外壳，电机外壳与壶柄102连接部位设置有弹性挡水圈，从而进一步密封电机111，使电机111不易进水，提高电机111的使用寿命。

在该实施中，可以通过水壶100内和加热底座200内设置有无线通信模块116、210进行双向通信，从而实现可以在带有操作面板202的加热底座200上操作控制水壶100, 当使用者用手旋转壶盖101时，壶盖101并不是每一次都回到起点位置，使用者可以通过操作加热底座200上的操作面板202控制壶盖101旋转，安装在壶柄102上的到位行程开关110感应壶盖101旋转到起点和终点置时，壶盖101停止转动。

本实用新型的智能水壶在加热过程中,温度传感器106随时感知壶体主体103内的水温,并传送至MCU主控模块113,当水温达到100度后MCU主控模块113发出打开壶盖101信号,电机111驱动机械传动组件的齿轮转动,齿轮带动旋转臂104旋转,打开壶盖101,加热底座200上的底座主控制模块204发送指令给开关控制模块206, 开关控制模块206执行断电命令, 加热底座200的电磁加热组件停止加热，水壶壶盖101打开后快速降温, 当水温达到显示屏109上设定的水温后(比如80度),MCU主控模块113发出关闭壶盖101信号,电机111驱动机械传动组件的齿轮反转, 齿轮带动旋转臂104旋转,壶盖101自动关闭, MCU主控模块113通过语音提示模块117中存储有预先录制的提示语音,例如可以在语音提示模块117中预先录制语音如“主人您设定的温度到了”，用于提示用户。本实施案例中，加热底座200上带有出水弯头203，加热底座200上的操作面板202可以控制壶盖101自动打开后自动旋转出水弯头203自动旋转到水壶100上面位置，这样就可实现自动开盖，自动加水。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种烧水装置，包括水壶和加热底座；其特征在于：

所述水壶包括壶盖、壶柄、水壶主体、翻盖驱动系统、电路部分和电池，所述壶柄为中空结构，所述壶柄上设置翻盖驱动系统，通过所述翻盖驱动系统连接设置壶盖，借由翻盖驱动系统控制所述壶盖相对于水壶主体进行开启或关闭，所述翻盖驱动系统上具有用于检测壶盖的打开角度的到位行程开关、驱动壶盖进行动作的电机及与电机配合的机械传动组件，所述壶柄紧贴所述水壶主体部分的内部设置有温度传感器，所述电路部分包括有MCU主控模块和与MCU主控模块连接的电机驱动模块，所述温度传感器电连接于所述MCU主控模块，所述翻盖驱动系统的到位行程开关电连接于所述MCU主控模块，所述翻盖驱动系统的电机与所述电机驱动模块电连接，所述翻盖驱动系统和MCU主控模块通过电池供电；

所述加热底座包括加热台面、电源模块、电磁加热组件、开关控制模块和底座主控制模块，所述底座主控制模块连接开关控制模块，所述开关控制模块连接电磁加热组件，所述电磁加热组件设置于加热台面下，输入交流电连接至所述电源模块，所述电源模块为电磁加热组件和底座主控制模块供电。

2.根据权利要求1所述的一种烧水装置，其特征在于：所述水壶还包括设有一无线充电接收模块，所述电池是可充电电池，所述无线充电接收模块与电池连接，所述加热底座还包括设有一无线充电发射模块。

3.根据权利要求1所述的一种烧水装置，其特征在于：所述翻盖驱动系统的机械传动组件的动力输入端和动力输出端的传动比为50:1～80:1。

4.根据权利要求3所述的一种烧水装置，其特征在于：所述机械传动组件是减速齿轮组，所述减速齿轮组由一系列相互啮合的齿轮构成， 所述减速齿轮组的输入轴与电机转轴连接，所述减速齿轮组的输出轴与固定在所述壶盖上的一翻转臂的连接，该减速齿轮组的输入轴为所述机械传动组件的动力输入端，该减速齿轮组的输出轴为所述机械传动组件的动力输出端。

5.根据权利要求1所述的一种烧水装置，其特征在于：所述壶柄与所述翻盖驱动系统的电机的外壳连接处还设置有防水结构。

6.根据权利要求1所述的一种烧水装置，其特征在于：所述水壶的电路部分还包括设有一无线通信模块，该无线通信模块与所述MCU主控模块电连接，所述加热底座还包括设有一无线通信模块，该无线通信模块与所述底座主控制模块连接。

7.根据权利要求1所述的一种烧水装置，其特征在于：所述水壶主体内设置有水位传感器，所述水位传感器与所述MCU主控模块电连接。

8.根据权利要求1所述的一种烧水装置，其特征在于：所述水壶还包括设有一人机对话模块，所述人机对话模块与所述MCU主控模块电连接。

9.根据权利要求1所述的一种烧水装置，其特征在于：所述加热底座还包括设有一人机对话模块，所述人机对话模块与所述底座主控制模块连接。

10.根据权利要求1所述的一种烧水装置，其特征在于：所述水壶还包括设有一语音提示模块，所述语音提示模块与所述MCU主控模块电连接。

11.根据权利要求1所述的一种烧水装置，其特征在于：所述到位行程开关可为机械触点、霍尔传感器或光电感应传感器。