一种温度可调的便携式保温电水壶的制作方法

[0001]
本实用新型涉及家用电器领域，具体涉及一种温度可调的便携式保温电水壶。


背景技术：

[0002]
饮水是日常生活最频繁的一部分，自1891年电水壶诞生于芝加哥以来，人们的饮水越来越方便。
[0003]
通常，电水壶采用蒸气感应装置及方法，即：利用水沸腾时产生的水蒸气使蒸气感应元件的双金属片变形，并利用变形，通过杠杆原理推动电源开关，从而实现水沸腾后自动断电的功能。然而由于电水壶本身不具备保温功能，且这种蒸气感应装置及方法在断电后无法再次自动开通电源，因此不具备再沸腾能力，也无法实现温度的自动调节。
[0004]
对于饮用水的水温，不同人有不同的喜好，这对于电热水壶的需求提出了新的要求。因此，在传统技术之上，目前市面上出现了电子式的电水壶——通过温度传感器采集当前水温，通过主控制电路根据水温调控发热元件的功率，从而实现温度可调。虽然这种方式初步实现了水温的可控性，但其执行器部分仅由发热元件组成，水的降温仅能靠瓶身本身的散热或冷热水混合的方式实现。由于饮用水的加热需求不同于家用热水器，必须有加热至沸腾的过程才能保障饮水的安全性，沸腾后只能靠被动降温，大大降低了客户对现有电热水壶的满意度。随着物联网时代的到来，市场对电水壶的便携性、可遥控性也提出了更高的要求。


技术实现要素：

[0005]
针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的一种温度可调的便携式保温电水壶解决了传统蒸气感应水壶不具备温度调节，以及现有电子式水壶水沸腾烧开后降温调节能力差的问题，还解决了远距离遥控的问题。
[0006]
为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：一种温度可调的便携式保温电水壶，包括：保温电水壶盖和保温电水壶体；
[0007]
所述电水壶盖与保温电水壶体的檐口可拆卸连接；所述保温电水壶体包括：把手、外壁、内壁和隔挡壁；
[0008]
所述把手与外壁固定连接；所述内壁的开口一端与保温电水壶体的檐口固定连接，其另一端封闭，作为内腔的底部；所述外壁的开口一端与保温电水壶体的檐口固定连接，其封闭一端为保温电水壶体的底部；所述隔挡壁与外壁固定连接，并位于内腔的底部和保温电水壶体的底部之间，将内腔的底部和保温电水壶体的底部之间的腔体分割为两部分；所述保温电水壶体的底部和隔挡壁之间的腔体为装置腔；所述外壁、内壁和隔挡壁之间构成的腔体为导温腔。
[0009]
进一步地：还包括：电路板；
[0010]
所述电路板设置于装置腔内；所述电路板包括：电源单元、主控单元、状态灯驱动单元、电加热器驱动单元和风扇驱动单元；所述电源单元分别与主控单元、状态灯驱动单
元、电加热器驱动单元和风扇驱动单元电连接；所述主控单元分别与状态灯驱动单元、电加热器驱动单元和风扇驱动单元通信连接。
[0011]
进一步地：所述电源单元包括：交流电源接口、变压器t1、整流桥d1、电容c1、电感l1、接地电容c2、稳压二极管td1、接地电容c3、线性稳压芯片u1、接地电容c4、低压差线性稳压芯片u2、接地电容c5、接地电阻r1和电源指示灯；
[0012]
所述交流电源接口设置于外壁上，其火线l接口与电源开关的一端连接，其零线n接口与变压器t1原边的一端连接，其地线pe接口通过电容c1接地；所述变压器t1原边的另一端与电源开关的另一端连接，其副边的一端与整流桥d1输入端的一端连接，其副边的另一端与整流桥d1输入端的另一端连接；所述整流桥d1输出端的一端与电感l1的一端连接，其输出端的另一端接地；所述线性稳压芯片u1的输入端分别与电感l1的另一端、接地电容c2、稳压二极管td1的负极和接地电容c3连接，并作为v+端；所述稳压二极管td1的正极接地；所述线性稳压芯片u1的输出端分别与低压差线性稳压芯片u2的输入端和接地电容c4连接，其公共端接地；所述低压差线性稳压芯片u2的公共端接地，其输出端分别与接地电容c5和电源指示灯的正极连接，并作为vcc端；所述电源指示灯的负极与接地电阻r1连接。
[0013]
进一步地：所述主控单元包括：主控制器u3、晶振y1、接地电容c7和接地电容c8；
[0014]
所述主控制器u3的供电端与vcc端连接，其osc_in端分别与晶振y1的一端和接地电容c7连接，其osc_out端分别与晶振y1的另一端和接地电容c8连接。
[0015]
进一步地：所述状态灯驱动单元包括：电阻r4、三极管q1、电阻r5和状态指示灯；
[0016]
所述电阻r4的一端与主控制器u3的gpio1端连接，其另一端与三极管q1的基极连接；所述三极管q1的集电极与电阻r5的一端连接，其发射极接地；所述状态指示灯的正极与vcc端连接，其负极与电阻r5的另一端连接。
[0017]
进一步地：所述电加热器驱动单元包括：电阻r6、三极管q2、电阻r7、电阻r8、pmos管q3、接地电容c9和电加热器；
[0018]
所述电阻r6的一端与主控制器u3的gpio2端连接，其另一端与三极管q2的基极连接；所述三极管q2的发射极接地，其集电极与电阻r7的一端连接；所述pmos管q3的栅极分别与电阻r7的另一端和电阻r8的一端连接，其源极与电阻r8的另一端连接，并与v+端连接，其漏极分别与接地电容c9和电加热器的一端连接；所述电加热器的另一端接地；
[0019]
所述风扇驱动单元包括：电阻r9、三极管q4、电阻r10和制冷风扇；所述电阻r9的一端与主控制器u3的gpio5端连接，其另一端与三极管q4的基极连接；所述三极管q4的集电极与电阻r10的一端连接，其发射极接地；所述制冷风扇的正极与vcc端连接，其负极与电阻r10的另一端连接；
[0020]
所述电加热器位于装置腔内，并与隔挡壁固定连接。
[0021]
进一步地：外壁的外侧设置有：制冷风扇、第一导温液接孔、第一导温液接管、散热排管、第一导温液接管、第一导温液接孔、带孔挡盖和档盖槽线；
[0022]
所述第一导温液接孔和第一导温液接孔分别与外壁固定连接，并不处于同一水平线；所述制冷风扇位于第一导温液接孔和第一导温液接孔之间，并与外壁固定连接；所述第一导温液接管的一端与第一导温液接孔固定连接，其另一端与散热排管的一端固定连接；所述第一导温液接管的一端与散热排管的另一端固定连接，其另一端与第一导温液接孔固定连接；所述带孔挡盖与档盖槽线吻合，与外壁固定连接。
[0023]
进一步地：外壁的外侧还设置有：液晶屏、电源指示灯、状态指示灯、电源开关、温度旋钮、煮沸按钮、红外遥控接收管、控制面板和wifi模块；
[0024]
所述控制面板上分布设置有液晶屏、电源指示灯、状态指示灯、电源开关、温度旋钮、煮沸按钮、红外遥控接收管和wifi模块。
[0025]
进一步地：温度旋钮的第一不动端与vcc端连接，其第二不动端接地，其动端通过电阻r2与主控制器u3的ad5端连接；
[0026]
所述煮沸按钮的一端分别与接地电容c6、电阻r3的一端和主控制器u3的gpio4端连接，其另一端接地；所述电阻r3的另一端与vcc端连接；
[0027]
所述红外遥控接收管的负极与vcc端连接，其正极分别与电阻r16的一端和主控制器u3的gpio3端连接；所述电阻r16的另一端接地；
[0028]
所述液晶屏与主控制器u3的通信接口为spi；
[0029]
所述wifi模块与主控制器u3的通信接口为uart接口。
[0030]
进一步地：内壁的外侧分布有第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器，其底部外侧设置有第五温度传感器；
[0031]
所述第一温度传感器的一端分别与电阻r11的一端和主控制器u3的ad4端连接，其另一端接地；所述电阻r11的另一端与vcc端连接；
[0032]
所述第二温度传感器的一端分别与电阻r12的一端和主控制器u3的ad3端连接，其另一端接地；所述电阻r12的另一端与vcc端连接；
[0033]
所述第三温度传感器的一端分别与电阻r13的一端和主控制器u3的ad2端连接，其另一端接地；所述电阻r13的另一端与vcc端连接；
[0034]
所述第四温度传感器的一端分别与电阻r14的一端和主控制器u3的ad1端连接，其另一端接地；所述电阻r14的另一端与vcc端连接；
[0035]
所述第五温度传感器的一端分别与电阻r15的一端和主控制器u3的ad0端连接，其另一端接地；所述电阻r15的另一端与vcc端连接。
[0036]
本实用新型的有益效果为：可根据用户通过旋钮、红外和wifi预设的温度，在将水烧开沸腾后，通过分布式排布的温度传感器采集当前水温，并通过加热和制冷两种装置实现水温的快速调节和稳定，解决了传统蒸气感应水壶不具备温度调节，以及现有电子式水壶水沸腾烧开后降温调节能力差的问题，还解决了远距离遥控的问题。
附图说明
[0037]
图1为一种温度可调的便携式保温电水壶的结构示意图；
[0038]
图2为电路板的电路图；
[0039]
图3为保温电水壶的背面视图；
[0040]
图4为带孔挡盖部分的局部剖面视图；
[0041]
图5为保温电水壶的正面视图；
[0042]
其中：1、保温电水壶盖；2、保温电水壶体；201、把手；202、外壁；203、内壁；204、隔挡壁；205、内腔；206、导温腔；207、装置腔；208、第一温度传感器；209、第二温度传感器；210、第三温度传感器；211、第四温度传感器；212、第五温度传感器；213、电加热器；214、电路板；215、液晶屏；216、电源指示灯；217、状态指示灯；218、电源开关；219、温度旋钮；220、
煮沸按钮；221、交流电源接口；222、制冷风扇；223、第一导温液接孔；224、第一导温液接管；225、散热排管；226、第二导温液接管；227、第二导温液接孔；228、带孔档盖；229、控制面板；230、红外遥控接收管；231、wifi模块；232、档盖槽线。
具体实施方式
[0043]
下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。
[0044]
如图1所示，一种温度可调的便携式保温电水壶，包括：保温电水壶盖1和保温电水壶体2；
[0045]
所述电水壶盖1与保温电水壶体2的檐口可拆卸连接；所述保温电水壶体2包括：把手201、外壁202、内壁203和隔挡壁204；
[0046]
所述把手201与外壁202固定连接；所述内壁203的开口一端与保温电水壶体2的檐口固定连接，其另一端封闭，作为内腔205的底部；所述外壁202的开口一端与保温电水壶体2的檐口固定连接，其封闭一端为保温电水壶体2的底部；所述隔挡壁204与外壁202固定连接，并位于内腔205的底部和保温电水壶体2的底部之间，将内腔205的底部和保温电水壶体2的底部之间的腔体分割为两部分；所述保温电水壶体2的底部和隔挡壁204之间的腔体为装置腔207；所述外壁202、内壁203和隔挡壁204之间构成的腔体为导温腔206。
[0047]
如图2所示，还包括：电路板214；
[0048]
所述电路板214设置于装置腔207内；所述电路板214包括：电源单元、主控单元、状态灯驱动单元、电加热器驱动单元和风扇驱动单元；所述电源单元分别与主控单元、状态灯驱动单元、电加热器驱动单元和风扇驱动单元电连接；所述主控单元分别与状态灯驱动单元、电加热器驱动单元和风扇驱动单元通信连接。
[0049]
所述电源单元包括：交流电源接口221、变压器t1、整流桥d1、电容c1、电感l1、接地电容c2、稳压二极管td1、接地电容c3、线性稳压芯片u1、接地电容c4、低压差线性稳压芯片u2、接地电容c5、接地电阻r1和电源指示灯216；
[0050]
所述交流电源接口221设置于外壁202上，其火线l接口与电源开关218的一端连接，其零线n接口与变压器t1原边的一端连接，其地线pe接口通过电容c1接地；所述变压器t1原边的另一端与电源开关218的另一端连接，其副边的一端与整流桥d1输入端的一端连接，其副边的另一端与整流桥d1输入端的另一端连接；所述整流桥d1输出端的一端与电感l1的一端连接，其输出端的另一端接地；所述线性稳压芯片u1的输入端分别与电感l1的另一端、接地电容c2、稳压二极管td1的负极和接地电容c3连接，并作为v+端；所述稳压二极管td1的正极接地；所述线性稳压芯片u1的输出端分别与低压差线性稳压芯片u2的输入端和接地电容c4连接，其公共端接地；所述低压差线性稳压芯片u2的公共端接地，其输出端分别与接地电容c5和电源指示灯216的正极连接，并作为vcc端；所述电源指示灯216的负极与接地电阻r1连接。
[0051]
所述主控单元包括：主控制器u3、晶振y1、接地电容c7和接地电容c8；
[0052]
所述主控制器u3的供电端与vcc端连接，其osc_in端分别与晶振y1的一端和接地
电容c7连接，其osc_out端分别与晶振y1的另一端和接地电容c8连接。
[0053]
所述状态灯驱动单元包括：电阻r4、三极管q1、电阻r5和状态指示灯217；
[0054]
所述电阻r4的一端与主控制器u3的gpio1端连接，其另一端与三极管q1的基极连接；所述三极管q1的集电极与电阻r5的一端连接，其发射极接地；所述状态指示灯217的正极与vcc端连接，其负极与电阻r5的另一端连接。
[0055]
所述电加热器驱动单元包括：电阻r6、三极管q2、电阻r7、电阻r8、pmos管q3、接地电容c9和电加热器213；
[0056]
所述电阻r6的一端与主控制器u3的gpio2端连接，其另一端与三极管q2的基极连接；所述三极管q2的发射极接地，其集电极与电阻r7的一端连接；所述pmos管q3的栅极分别与电阻r7的另一端和电阻r8的一端连接，其源极与电阻r8的另一端连接，并与v+端连接，其漏极分别与接地电容c9和电加热器213的一端连接；所述电加热器213的另一端接地；
[0057]
所述风扇驱动单元包括：电阻r9、三极管q4、电阻r10和制冷风扇222；所述电阻r9的一端与主控制器u3的gpio5端连接，其另一端与三极管q4的基极连接；所述三极管q4的集电极与电阻r10的一端连接，其发射极接地；所述制冷风扇222的正极与vcc端连接，其负极与电阻r10的另一端连接；
[0058]
所述电加热器213位于装置腔207内，并与隔挡壁204固定连接。
[0059]
如图3～4所示，所述外壁202的外侧设置有：制冷风扇222、第一导温液接孔223、第一导温液接管224、散热排管225、第二导温液接管226、第二导温液接孔227、带孔挡盖228和档盖槽线232；
[0060]
所述第一导温液接孔223和第二导温液接孔227分别与外壁202固定连接，并不处于同一水平线；所述制冷风扇222位于第一导温液接孔223和第二导温液接孔227之间，并与外壁202固定连接；所述第一导温液接管224的一端与第一导温液接孔223固定连接，其另一端与散热排管225的一端固定连接；所述第二导温液接管226的一端与散热排管225的另一端固定连接，其另一端与第二导温液接孔227固定连接；所述带孔挡盖228与档盖槽线232吻合，与外壁202固定连接。
[0061]
如图5所示，所述外壁202的外侧还设置有：液晶屏215、电源指示灯216、状态指示灯217、电源开关218、温度旋钮219、煮沸按钮220、红外遥控接收管230、控制面板229和wifi模块231；
[0062]
所述控制面板229上分布设置有液晶屏215、电源指示灯216、状态指示灯217、电源开关218、温度旋钮219、煮沸按钮220、红外遥控接收管230和wifi模块231。
[0063]
所述温度旋钮219的第一不动端与vcc端连接，其第二不动端接地，其动端通过电阻r2与主控制器u3的ad5端连接；
[0064]
所述煮沸按钮220的一端分别与接地电容c6、电阻r3的一端和主控制器u3的gpio4端连接，其另一端接地；所述电阻r3的另一端与vcc端连接；
[0065]
所述红外遥控接收管230的负极与vcc端连接，其正极分别与电阻r16的一端和主控制器u3的gpio3端连接；所述电阻r16的另一端接地；
[0066]
所述液晶屏215与主控制器u3的通信接口为spi；
[0067]
所述wifi模块231与主控制器u3的通信接口为uart接口。
[0068]
所述内壁203的外侧分布有第一温度传感器208、第二温度传感器209、第三温度传
感器210和第四温度传感器211，其底部外侧设置有第五温度传感器212；
[0069]
所述第一温度传感器208的一端分别与电阻r11的一端和主控制器u3的ad4端连接，其另一端接地；所述电阻r11的另一端与vcc端连接；
[0070]
所述第二温度传感器209的一端分别与电阻r12的一端和主控制器u3的ad3端连接，其另一端接地；所述电阻r12的另一端与vcc端连接；
[0071]
所述第三温度传感器210的一端分别与电阻r13的一端和主控制器u3的ad2端连接，其另一端接地；所述电阻r13的另一端与vcc端连接；
[0072]
所述第四温度传感器211的一端分别与电阻r14的一端和主控制器u3的ad1端连接，其另一端接地；所述电阻r14的另一端与vcc端连接；
[0073]
所述第五温度传感器212的一端分别与电阻r15的一端和主控制器u3的ad0端连接，其另一端接地；所述电阻r15的另一端与vcc端连接；
[0074]
五个温度传感器可选用pt100。
[0075]
在本实施例中，主控制器u3可选用stm32f103vet6，低压差线性稳压芯片u2可选用lm1117-3.3，线性稳压芯片u1可选用lm7805，电加热器213可选用钨电热丝。
[0076]
在专业人员根据本实施例完成保温电水壶的制造后，需将导温腔206中装满导温液后普通用户方可使用，导温液可选择普通蒸馏水。
[0077]
用户在使用时，接通电源，将电源开关218置于开启状态，并通过温度旋钮219设定水温，便可静待本保温电水壶将水烧开沸腾后降至预设温度；用户也可通过红外信号对本保温电水壶进行遥控，或在将本保温电水壶接入具有internet连接的wifi信号的情况下，通过互联网对本保温电水壶进行远程控制。值得注意的是，饮用水的加热不同于家用热水器，为了保障用户的身体健康，本保温电水壶除指示通电状态的电源指示灯216外，还设置了状态指示灯217，用以指示壶中水是否已经经过沸腾烧开的状态。在本保温电水壶初次通电之时，会自动将水烧开至沸腾，在状态指示灯217亮起后降至用户预设水温。若用户在状态指示灯217亮起后，再调动温度旋钮以及通过红外、wifi远程调温，由于壶中水已经具有沸腾的过程，因此在这种情况下本保温电水壶只有当煮沸按钮220被触发，才会再次将水烧至沸腾，以防止能源的浪费。
[0078]
在实现上述功能的过程中，本实用新型的有益效果为：通过分布于各处的五大温度传感器进行水温的分布式探测，相比于单点式的测温更加准确，从而向主控制器传达更加精准的水温信息，使得主控制器能够更加精准地动态调控制冷风扇222和电加热器213的功率，减少调节时间，避免能源浪费；相比于现有的电水壶技术仅靠发热元件调节水温而带来的水的降温仅能靠瓶身本身散热或冷热水混合降温的缺陷，本实用新型一方面可以通过电加热器213进行升温调节，通过制冷风扇222进行降温调节，相比于现有技术的调温更加快速有效，精准可控。值得注意的是，本实用新型将第一导温液接孔223和第二导温液接孔227设置为不处于同一水平线的设计，充分考虑到了液体局部密度不同的自然规律，在制冷风扇222对散热排管225进行吹风降温时，空气带走了散热排管225内的导温液的热量，从带孔档盖228的孔洞排出，而散热排管225中的导温液降温之后密度降低，单位体积重量变大，从第一导温液接孔223和第二导温液接孔227中的较低的接孔中回流至导温腔206，挤压密度较低的高温液体从第一导温液接孔223和第二导温液接孔227中的较高的接孔流入散热排管225，实现了在不需水泵参与的情况下的散热液环流，进一步地节省了能量。
[0079]
综上，本实用新型可根据用户通过旋钮、红外和wifi预设的温度，在将水烧开沸腾后，通过分布式排布的温度传感器采集当前水温，并通过加热和制冷两种装置实现水温的快速调节和稳定，解决了传统蒸气感应水壶不具备温度调节，以及现有电子式水壶水沸腾烧开后降温调节能力差的问题，还解决了远距离遥控的问题。