一種基于可控加熱單元的保溫水杯的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于可控加熱單元的保溫水杯，包括玻璃杯，塑膠外殼，加熱片，MCU控制模塊，電源模塊，紅外測溫模塊，顯示模塊。其中：加熱片通過耐高溫膠粘在玻璃杯外壁上，紅外測溫模塊安裝在玻璃杯下方，正對玻璃杯底座，通過紅外線測試杯中液體溫度。MCU控制模塊固定安裝在紅外測溫模塊下方，電源模塊固定安裝在MCU控制模塊下方。顯示模塊安裝在塑膠外殼的底部側壁上，MCU控制模塊分別與電源模塊、電熱片、紅外測溫模塊以及顯示模塊電連接。塑膠外殼套裝在玻璃杯外部，其底部空間容納所述的紅外測溫模塊、MCU控制模塊、電源模塊以及顯示模塊。本實用新型通過紅外測溫模塊測量水杯中液體溫度，通過MCU控制模塊對電源模塊進行控制，實現加熱片的供電和斷電，實現對水杯中液體的保溫功能，使水杯中的液體處于最佳飲用溫度。
【專利說明】—種基于可控加熱單元的保溫水杯

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及小家電領域，尤其涉及一種基于可控加熱單元的保溫水杯。

【背景技術】
[0002]現有的保溫水杯通常采用真空絕熱層能使裝在內部的水等液體隔斷散熱，以達到保溫的目的。目前真空絕熱保溫技術散熱系數不可改變，裝在杯中的水等液體溫度不易控制。雖然在一些情況下能夠完全隔斷散熱，并且長時間保持液體溫度，但不能即開即飲，容易燙傷使用者的嘴唇或舌頭。再者，一旦水杯中液體冷卻，就會失去保溫功能，不再適于飲用。此外，真空絕緣保溫技術對于杯體的材料要求比較高，因為真空壓力問題，杯體一般只能選擇用不銹鋼加工，不能多樣化地選擇材料，影響外觀和重量。


【發明內容】

[0003]為了解決傳統水杯中保溫功能的前述不足，本實用新型提供一種基于可控加熱單元的保溫水杯。
[0004]本實用新型為了上述解決技術問題采用的技術方案是:一種基于可控加熱單元的保溫水杯，其包括玻璃杯，塑膠外殼，加熱片，MCU控制模塊，電源模塊，紅外測溫模塊，顯示模塊，其中:
[0005]加熱片通過耐高溫膠粘在玻璃杯外壁上；
[0006]紅外測溫模塊安裝在玻璃杯下方，正對玻璃杯底座，通過紅外線測試杯中液體溫度；
[0007]MCU控制模塊固定安裝在紅外測溫模塊下方，電源模塊固定安裝在MCU控制模塊下方；
[0008]顯示模塊安裝在塑膠外殼的底部側壁上；
[0009]MCU控制模塊分別與電源模塊、電熱片、紅外測溫模塊以及顯示模塊電連接；
[0010]塑膠外殼套裝在玻璃杯外部，其底部空間容納所述的紅外測溫模塊、MCU控制模塊、電源模塊以及顯示模塊。
[0011]所述MCU控制模塊與電熱片的電連接為通過5V電源線、GND以及控制開關與加熱片相連接。
[0012]所述的加熱片是通過噴蝕工藝制作的含有電阻值的軟性PCB，耐高溫膠為3M膠。
[0013]所述MCU控制模塊與紅外測溫模塊、顯示模塊的電連接分別是通過IIC、SP或UART接口相連接。
[0014]所述的顯示模塊為LED屏幕，顯示液體溫度以及溫度控制狀態。
[0015]本實用新型的工作原理如下:MCU控制模塊為微控制單元，可以通過IIC、SP、UART等接口接收紅紅外測溫模塊傳來的溫度數據，通過與電源模塊的連接進行系統的供電控制，通過5V電源線、GND以及控制開關與加熱片連接，實現水杯中液體的保溫和加熱。控制流程如下:MCU接收到紅紅外測溫模塊的測試溫度，進行分析，通過和要求溫度(人為設置以及環境溫度設置)對比后，通過控制電源模塊對加熱片進行打開供電或關閉供電。當測量的溫度高于要求溫度時，關閉電源；當測量的溫度低于要求溫度，打開電源，進行加熱。同時，通過MCU控制模塊對顯示模塊的控制實時顯示溫度以及溫度控制狀態。上述MCU控制模塊對于前述各模塊的控制、紅外測溫模塊的溫度測試以及測試溫度與要求溫度的對比控制皆為現有技術，在此不再贅述。
[0016]本實用新型有以下優點:
[0017]1.當裝在杯中的水等液體高于指定溫度，采用杯壁快速散熱，當水溫降至適合人飲用溫度時，結合水杯測溫單元和控溫單元，可以利用加熱片加熱，使水等液體保持在指定(人體安全健康的飲用溫度通常在40度到45度)的溫度，隨時飲用。
[0018]2.杯中的水等液體保持溫度可以設定，可以根據習慣設定預定溫度，使水杯中的液體處于最佳飲用溫度。
[0019]3.水杯中沒有壓力問題，不受物體材質限制，可以選擇多種材料制作水杯。例如:陶瓷、金屬、玻璃、塑膠等。
[0020]4.生產環節比較簡單。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型基于可控加熱單元的保溫水杯的結構示意圖。
[0022]圖2為本實用新型基于可控加熱單元的保溫水杯中加熱片的結構示意圖。
[0023]圖3為本實用新型基于可控加熱單元的保溫水杯中相應部件的電路連接圖。

【具體實施方式】
[0024]如圖1所示，本實用新型的基于可控加熱單元的保溫水杯，包括玻璃杯1，塑膠外殼2，加熱片3，MCU控制模塊4，電源模塊5，紅外測溫模塊6，顯示模塊7，其中:加熱片3通過耐高溫膠粘在玻璃杯外壁上，所述的耐高溫膠可以為3M膠，紅外測溫模塊6安裝在玻璃杯I下方，正對玻璃杯底座，通過紅外線測試杯中液體溫度。MCU控制模塊4固定安裝在紅外測溫模塊6下方，電源模塊5固定安裝在MCU控制模塊4下方。顯示模塊7安裝在塑膠外殼2的底部側壁上，該顯示模塊可以為LED屏幕，實時顯示水杯中液體溫度以及溫度控制狀態。此外，MCU控制模塊4分別與電源模塊5、電熱片3、紅外測溫模塊6以及顯示模塊7電連接(上述電連接在附圖1中沒有標識，其電連接參見附圖3)。
[0025]塑膠外殼2套裝在玻璃杯I外部，其底部空間容納所述的紅外測溫模塊6、MCU控制模塊4、電源模塊5以及顯示模塊7。
[0026]如圖2所示，所述的加熱片3是通過噴蝕工藝制作的含有電阻值的軟性PCB。
[0027]如圖3所示，所述MCU控制模塊4通過5V電源線、GND以及控制開關與加熱片3相連接，MCU控制模塊4與紅外測溫模塊6、顯示模塊7的電連接分別是通過IIC、SP或UART接口相連接。
[0028]針對上述實施例，MCU控制模塊4通過IIC接口直接連接紅外測溫模塊6，紅外測溫模塊6使用測試被測試物體所發出的紅外能量強弱反饋不同溫度。MCU控制模塊4通過控制信號控制電源模塊5電源上的控制開關，控制給加熱片3的供電與斷電。MCU控制模塊4并且把實時檢測及控制狀態，通過UART走線控制顯示模塊7進行狀態顯示。
[0029]本實用新型水杯內裝水或其他液體，加熱片3包裹在水杯容器的玻璃杯I上，加熱片3通過外圍電路、電源電路和控制電路與MCU控制模塊4連接。MCU控制模塊4通過紅外測溫模塊6可以獲取液體的溫度，當液體溫度底于指定溫度時，MCU控制模塊4通過外圍電路控制加熱片3給液體加熱，使得水杯內的液體保持在指定的溫度。
[0030]該實施例中MCU控制模塊4為微控制單元，采用現有的微單片機可以實現其功能；此外，MCU控制模塊4分別與電源模塊5、紅外測溫模塊6以及顯示模塊7電連接結構以及連接電路均為本領域常規的電連接結構和電路，在此不再贅述。
[0031]為了更好的理解本實用新型，現將各部件的功能做出如下說明:
[0032]I)玻璃杯，用于盛放被保溫液體；
[0033]2)加熱片，軟性PCB形態，通過耐高溫膠粘在玻璃杯外壁上；
[0034]3)塑膠外殼，當加熱片粘貼在玻璃杯上，焊接完成加熱片與電源模塊后，裝進塑膠外殼，用于控制環境一致性。
[0035]4)電源模塊，提供供電能力，加熱片進行電熱轉換。
[0036]5)MCU控制模塊，通過紅外測溫模塊，測試出環境溫度，被保溫液體的實時溫度，控制電源模塊對加熱片的供電。
[0037]6)紅外測溫模塊，通過測溫傳感器，對環境以及杯體中的溫度進行檢測，并提供數據給MCU控制模塊進行處理控制。
[0038]7)顯示模塊，主要顯示實時溫度以及溫度控制狀態。
[0039]以上所述是本實用新型的優選實施方式，當然不能以此來限定本實用新型之權利范圍。應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，都不脫離本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種基于可控加熱單元的保溫水杯，包括玻璃杯(1)，塑膠外殼(2)，加熱片(3)，MCU控制模塊(4)，電源模塊(5)，紅外測溫模塊(6)，顯示模塊(7)，其特征在于: 加熱片(3 )通過耐高溫膠粘在玻璃杯(I)外壁上； 紅外測溫模塊(6)安裝在玻璃杯(I)下方，正對玻璃杯底座，通過紅外線測試杯中液體溫度; MCU控制模塊(4)固定安裝在紅外測溫模塊(6)下方，電源模塊(5)固定安裝在MCU控制模塊(4)下方； 顯示模塊(7)安裝在塑膠外殼(2)的底部側壁上； MCU控制模塊(4)分別與電源模塊(5)、電熱片(3)、紅外測溫模塊(6)以及顯示模塊(7)電連接； 塑膠外殼(2 )套裝在玻璃杯(I)外部，其底部空間容納所述的紅外測溫模塊(6 )、MCU控制模塊(4)、電源模塊(5)以及顯示模塊(7)。
2.如權利要求1所述的一種基于可控加熱單元的保溫水杯，其特征在于:所述MCU控制模塊(4)與電熱片(3)的電連接為通過5V電源線、GND以及控制開關與加熱片(3)相連接。
3.如權利要求1或2所述的一種基于可控加熱單元的保溫水杯，其特征在于:所述的加熱片(3)是通過噴蝕工藝制作的含有電阻值的軟性PCB，耐高溫膠為3M膠。
4.如權利要求3所述的一種基于可控加熱單元的保溫水杯，其特征在于:所述MCU控制模塊(4)與紅外測溫模塊(6)、顯示模塊(7)的電連接分別是通過IIC、SP或UART接口相連接。
5.如權利要求4所述的一種基于可控加熱單元的保溫水杯，其特征在于:所述的顯示模塊(7)為LED屏幕，顯示液體溫度以及溫度控制狀態。
【文檔編號】A47G19/22GK204105612SQ201420589714
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月13日 優先權日:2014年10月13日
【發明者】張宏偉 申請人:深圳睿謳科技有限公司