一种真空保温器皿的制作方法

1.本实用新型涉及智能生活饮水器皿技术领域，特别涉及一种真空保温器皿。


背景技术：

2.水杯是人们常用的日常生活用品，主要是用来盛装液体，包括各种各样的饮料，随着人们需要的多样化，对水杯的功能也提出了多种多样的要求，如在杯体上设置手把，从而有很好的防烫伤效果；如设置杯盖，能使装在内部的水等液体延缓散热，以达到保温的目的；在材料上可以是塑料、陶瓷或不锈钢等等。随着智能化技术的发展，水杯的功能也得到不断地拓展：如申请人在先提出了多款智能水杯或智能保温杯等智能饮水器皿，集成了温度传感器、水量或者水位检测器件、tds水质检测器件、液体识别器件、紫外消毒器件等等，至少包括了其中一个或者多个智能器件，这些智能饮水器皿还集成有无线通讯器件，可以与智能移动终端进行交互，通过扬声器、led灯、oled显示屏等向用户显示杯体内的液体参数，并向用户提示饮水量和饮水时间。
3.为了使得水杯具有良好的保温效果，人们普遍采用由不锈钢加上真空层作成的盛水的杯体，这样就限制了水杯结构，当电池、主控电路板等电器元件设置在底座时，由于真空杯体的隔离，很多传感器件难以有效使用，否则需要将底部真空层去除从而降低了真空保温的效能，两者难以兼顾。如中国专利文献cn208892170u 一种带温度显示的真空保温杯，包括杯体，所述杯体包括上杯体及下杯体，上杯体包括外壳和内胆，外壳的上端与内胆的上端相连，外壳和内胆之间形成真空保温层；外壳的底面具有向上凸起的外壳凸部，外壳凸部的上表面与内胆的下表面相接触；下杯体上设有温度检测系统，温度检测系统包括控制器、温度传感器、数字温度显示模块，温度传感器与数字温度显示模块均与控制器相连；温度传感器紧贴于外壳凸部的下表面，控制器用于对温度传感器检测的温度信息进行分析处理并将温度数据传送到数字温度显示模块上。该方案采用了真空保温杯体，在杯体底部形成凸起部贴合安装温度传感器，由于传感器隔了两层不锈钢不能直接与杯体内的液体接触，这样限制了很多传感器的使用，使得功能单一。另外，如中国专利文献cn203506280u公开了一种智能水杯，包括杯盖和杯体，所述的智能水杯还包括有杯底和传感器，所述的杯体底部中心设置有孔，所述的孔为通孔，所述的杯底包括有显示屏、按键、报警器、电池及控制器，所述的杯底连接在杯体底部，所述的传感器放置在孔中，与孔紧密配合，所述的传感器还与杯底电连接。该方案虽然提及了采用通孔安装传感器，但是没有考虑多种传感器安装与配合的情形，且底壳开设显示窗口影响了底壳的密封性，存在明显缺陷。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是提供一种真空保温器皿，能够最大限度的保留真空保温效能及方便地放置传感器件。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：
6.一种真空保温器皿，包括杯体、杯盖体、以及底壳体，所述杯盖体和所述底壳体分
别设置在所述杯体上下两端；所述杯体包括真空周壁以及所述真空周壁下端的底部真空隔层，所述底部真空隔层上开设有通孔，在所述通孔内安装有传感器安装件，所述传感器安装件与所述底壳体内的pcb功能主板电性连接。
7.进一步的，所述底壳体内设置有电池，所述电池和所述pcb功能主板电性连接；所述底壳体的底部设置有与所述电池连接的充电器件。所述充电器件包括无线感应线圈、正负极充电片或者usb充电接口。
8.具体的，所述真空周壁和所述底部真空隔层是金属板材形成的真空腔体结构或者金属板材之间填充隔热材料形成的复合隔热层结构。可选的，真空周壁与底部真空隔层一体成型，杯体与杯盖体、底壳体之间可以采用螺纹、卡扣、粘接等多种方式连接。
9.进一步的，所述通孔小于所述杯体内径的三分之二，所述传感器安装件包括螺纹部以及设置在螺母部顶端的密封盖板，所述密封盖板与所述通孔上端配合，所述螺纹部内对应所述密封盖板区域设置有传感器所述传感器穿设所述密封盖板与所述杯体内腔接触。
10.进一步的，所述通孔下方还设置有紧固螺母，所述紧固螺母与所述螺纹部配合，将所述密封盖板压紧设置在所述通孔上端，所述密封盖板和所述通孔上端还设置有盖板密封胶圈。
11.可选的，所述传感器至少包括超声波水位检测模组、液体识别模组、tds 检测模组、温度传感器以及深紫外杀菌模组一种或者多种，所述超声波水位检测模组、所述液体识别模组、所述tds检测模组、所述温度传感器以及所述深紫外杀菌模组与所述pcb功能主板电性连接。
12.进一步的，所述pcb功能主板上集成设置有显示屏组件，所述显示屏组件对应的所述底壳体为透光材质制成。
13.可选的，所述底壳体通过透光材质一体注塑成型，所述pcb功能主板内对应所述底壳体的侧壁设置若干显示屏组件。
14.进一步的，所述底壳体固定在所述杯体的下端，在所述杯体下端形成一密封容置腔，所述pcb功能主板、所述电池设置在所述密封容置腔，所述底壳体上端与所述杯体下端之间设置有底壳密封胶圈。
15.具体的，所述pcb功能主板通过一主板固定件设置在底壳体内。
16.可选的，所述底壳体内还设置有音频器件，所述音频器件与所述pcb功能主板电性连接。
17.可选的，所述杯体的底部设置有用于防止杯体滑动的防滑硅胶垫。
18.进一步的，所述pcb功能主板集成设置有微处理器、与所述微处理器连接的无线通信模组，所述无线通信模组是蓝牙通信模块、无线rf通信模块、wi-fi 通信模块任意一种。优选为蓝牙4.0通信模块，实现与移动终端的数据通信，可以通过移动终端与云端服务器连接，也可以直接与云端服务器连接。
19.采用上述技术方案，该真空保温器皿，通过真空周壁以及真空周壁下端的底部真空隔层形成杯体结构，且底部真空隔层上开设有通孔，在通孔内安装有传感器安装件；使得传感器可以直接与杯体内的饮品接触，获取准确地检测数据，同时兼顾了杯体的真空保温性能。另外，由于显示屏组件正对的底壳体为透光材质制成，因此，不需要在底壳体上为显示屏组件开孔或者槽设置透光镜片，提升了密封容置腔的密封效果，避免了液体对底壳体
内电子器件的危害。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型实施例的真空保温器皿主视剖视图；
22.图2为本实用新型实施例的传感器安装件俯视图；
23.图3为本实用新型实施例的真空保温器皿系统结构原理框图；
24.图4为本实用新型实施例的微处理器器件电路原理结构图；
25.图5为本实用新型实施例的时钟芯片电路原理结构图；
26.图6为本实用新型实施例的led显示驱动芯片电路原理结构图；
27.图7为本实用新型实施例的扬声器驱动电路原理结构图；
28.图8为本实用新型实施例的温度传感器电路原理结构图；
29.图9为本实用新型实施例的dc-dc降压电路原理结构图；
30.图10为本实用新型实施例的运放比较电路原理结构图；
31.图11为本实用新型实施例的降压型稳压器电路原理结构图；
32.图12为本实用新型实施例的稳压开关电路原理结构图；
33.图13为本实用新型实施例的电池温度控制电路原理结构图；
34.图14为本实用新型实施例的电池充电电路原理结构图；
35.图中，1-杯体，101-真空周壁，102-底部真空隔层，103-通孔；2-传感器安装件，21-螺纹部，22-密封盖板，221-超声波水位检测模组，222-液体识别模组， 223-tds检测模组，224-温度传感器，225-深紫外杀菌模组；3-紧固螺母，4
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盖板密封胶圈，5-pcb功能主板，6-主板固定件，7-底壳体，8-底壳密封胶圈， 9-显示屏组件，10-电池，11-充电器件，12-开关控制板，13-防滑垫，14-音频器件，15-杯盖体。
具体实施方式
36.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
37.实施例1
38.如图1、3所示，本实用新型实施例提供了一种真空保温器皿，包括杯体1、杯盖体15、以及底壳体7，所述杯盖体15和所述底壳体7分别设置在所述杯体 1上下两端；所述杯体1包括真空周壁101以及所述真空周壁101下端的底部真空隔层102，所述底部真空隔层102上开设有通孔103，在所述通孔103内安装有传感器安装件2，所述传感器安装件2与所述底壳体7内的pcb功能主板5电性连接。
39.具体的，所述底壳体7内设置有电池10，所述电池10与所述pcb功能主板 5电性连
接；所述底壳体7的底部设置有与所述电池10连接的充电器件11。所述充电器件11包括无线感应线圈、正负极充电片、导电环、磁吸式导电触点或者usb充电接口。电池的充电方式多种多样，可以是设置在底壳体7下侧的无线充电感应线圈、正负极充电片，或者采用开设在底壳体7上的usb充电接口，对应每一充电方式设置对应的充电电路或者芯片，均属于本领域普通技术人员能够获知的。可选的，在底壳体7还可以设置开关控制板12，用于设置开关按键等。具体的，所述真空周壁101和所述底部真空隔层102是金属板材形成的真空腔体结构或者金属板材之间填充隔热材料形成的复合隔热层结构。可选的，真空周壁 101与底部真空隔层102一体成型，杯体1与杯盖体15、底壳体7之间可以采用螺纹、卡扣、粘接等多种方式连接。
40.具体的，所述通孔103小于所述杯体内径的三分之二，所述传感器安装件2 包括螺纹部21以及设置在螺母部21顶端的密封盖板22，所述密封盖板22与所述通孔21上端配合，所述螺纹部21内对应所述密封盖板22区域设置有传感器，所述传感器穿设所述密封盖板22与所述杯体1内腔接触。
41.具体的，所述通孔103下方还设置有紧固螺母3，所述紧固螺母3与所述螺纹部21配合，将所述密封盖板22压紧设置在所述通孔103上端，所述密封盖板 22和所述通孔103上端还设置有盖板密封胶圈4。
42.如图2所示，所述传感器至少包括超声波水位检测模组221、液体识别模组 222、tds检测模组223、温度传感器224以及深紫外杀菌模组225一种或者多种，所述超声波水位检测模组221、所述液体识别模组222、所述tds检测模组 223、所述温度传感器224以及所述深紫外杀菌模组225与所述pcb功能主板5 电性连接。
43.具体的，采用超声水位检测模组221进行水位测量具体原理如下：
44.超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声换能器，或者超声探头。
45.超声波传感器主要由压电陶瓷组成，既可以发射超声波，也可以接收超声波。小功率超声探头多作探测作用。它有许多不同的结构，可分直探头(纵波)、斜探头(横波)、表面波探头(表面波)、兰姆波探头(兰姆波)、双探头(一个探头反射、一个探头接收)等。超声传感器的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小，如直径和厚度也各不相同，因此每个传感器的性能是不同的，我们使用前必须预先了解它的性能。超声波传感器的主要性能指标：
46.(1)工作频率。工作频率就是压电晶片的共振频率。当加到它两端的交流电压的频率和晶片的共振频率相等时，输出的能量最大，灵敏度也最高。
47.(2)工作温度。由于压电材料的居里点一般比较高，特别时诊断用超声波探头使用功率较小，所以工作温度比较低，可以长时间地工作而不产生失效。医疗用的超声传感器的温度比较高，需要单独的制冷设备。
48.(3)灵敏度。主要取决于制造晶片本身。机电耦合系数大，灵敏度高；反之，灵敏度低。
49.如超声波传感器，一个复合式振动器被灵活地固定在底座上。该复合式振动器是谐振器以及，由一个金属片和一个压电陶瓷片组成的双压电晶片元件振动器的一个结合体。谐振器呈喇叭形，目的是能有效地辐射由于振动而产生的超声波，并且可以有效地使超声波聚集在振动器的中央部位。室外用途的超声波传感器必须具有良好的密封性，以便防止露水、雨水和灰尘的侵入。压电陶瓷被固定在金属盒体的顶部内侧。底座固定在盒体的开口端，并且使用树脂进行覆盖。对应用于工业机器人的超声波传感器而言，要求其精确度要达到1mm，并且具有较强的超声波辐射。
50.液体识别模组222原理已经在本技术在先提出的公告号为cn106724604a的一种多功能智能水杯及其健康管理系统具体论述；故不再赘述。
51.通过超声波水位检测模组221、tds检测模组223、液体识别模组222和温度传感器224，实时或者按照一定的时间周期获得水杯内的水量、温度、tds值以及液体反射的光谱数据，所述pcb功能主板上的无线通信模组将所述水量、温度、tds值以及光谱数据传输到智能移动终端和云端服务器。智能移动终端设置有app客户端，能够建立客户档案，存储用户的智能水杯内的液体参数，记录用户的饮水量等等，云端服务器通过接收这些液体参数，通过光谱数据对照云端服务器的液体光谱标准，识别液体类型，从而生成饮品指导方案，推送到app客户端，实现对用户的健康指导。
52.具体的，所述pcb功能主板5上集成设置有显示屏组件9，所述显示屏组件9对应的所述底壳体7为透光材质制成。显示屏组件9可以是led点阵屏、oled显示屏或者触摸液晶屏等。
53.可选的，所述底壳体7通过透光材质一体注塑成型，所述pcb功能主板5内对应所述底壳体7的侧壁设置若干显示屏组件9。透光材质可以是食品级透明塑胶材料、亚克力材料、玻璃纤维材质等等。
54.其中，所述底壳体7固定在所述杯体1的下端，在所述杯体1下端形成一密封容置腔，所述pcb功能主板5、所述电池10设置在所述密封容置腔，所述底壳体7上端与所述杯体1下端之间设置有底壳密封胶圈8。
55.具体的，所述pcb功能主板5通过一主板固定件6设置在底壳体1内。
56.可选的，所述底壳体1内还设置有音频器件14，所述音频器件14与所述pcb功能主板5电性连接。音频器件14可以是扬声器、话筒等等。
57.可选的，所述杯体1的底部设置有用于防止杯体滑动的防滑硅胶垫13。
58.可选的，所述pcb功能主板5集成设置有微处理器、与所述微处理器连接的无线通信模组，所述无线通信模组是蓝牙通信模块、无线rf通信模块、wi-fi通信模块任意一种。优选为蓝牙4.0通信模块，实现与移动终端的数据通信，可以通过移动终端与云端服务器连接，也可以直接与云端服务器连接。
59.具体的，如图4所示，本实施例的选用了nrf51822作为微处理器，nrf51822是功能强大、高灵活性的多协议soc，非常适用于bluetooth低功耗和2.4ghz超低功耗无线应用。nrf51822基于配备256kbflash+16kbram的32位armcortexm0cpu而构建。嵌入式2.4ghz收发器支持蓝牙低功耗及2.4ghz操作，其中2.4ghz模式与nordicsemiconductor的
nrf24l系列产品无线兼容。如图5所示，时钟芯片选用了ds1302；如图6所示，选用md5026作为led显示屏的恒流驱动芯片；如图7所示，利用wtn6芯片作为语音芯片以及晶体管构成语音和扬声器驱动电路；如图8所示，采用ntc热敏电阻作为温度传感器，温度传感器可以采用如红外温度传感器等其他器件。如图9所示，采用yb1109b的 dc-dc降压电路原理结构图；如图10所示，基于bgm8052d运放比较电路原理结构图；如图11所示，基于me3116的降压型稳压器电路原理结构图；如图12所示，基于me6211的稳压开关电路原理结构图；如图13所示是电池温度控制电路原理结构图；如图14所示，基于me4055的电池充电电路原理结构图，
60.本实施例的器件电路不限于此，采用的其他各个器件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的器件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
61.本实用新型的真空保温器皿，通过真空周壁以及真空周壁下端的底部真空隔层形成杯体结构，且底部真空隔层上开设有通孔，在通孔内安装有传感器安装件；使得传感器可以直接与杯体内的饮品接触，获取准确地检测数据，同时兼顾了杯体的真空保温性能。另外，由于显示屏组件正对的底壳体为透光材质制成，因此，不需要在底壳体上为显示屏组件开孔或者槽设置透光镜片，提升了密封容置腔的密封效果，避免了液体对底壳体内电子器件的危害。
62.以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。
63.在本实用新型专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”、“排”、“列”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型专利新型的限制。
64.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型专利的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
65.在实用新型专利中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固连”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型专利中的具体含义。
66.在本实用新型专利中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。