一种智能米箱的制作方法

本发明涉及一种储存米或豆或其他谷物的容器，具体地说，涉及一种智能米箱。

背景技术：

米、麦、豆等谷物是人类的基本食物来源，日常生活中，谷物是人们三餐的主食。

以大米为例：大米是人类最重要的谷物之一，是亚洲人包括中国人最主要的食物来源；类似大米这样的基本食品，每个家庭必须储存一定的量；购买后，通常是直接用包袋或普通容器来储存；人们忙于工作或学习，有时会忘记补充，有时则会存放较长时间，前者会导致无米之炊的尴尬，后者可能因储存时间过长而变质。商品封装的大米包袋一旦打开后，受外界温度和湿度影响，易滋生米虫和发霉；外部的虫、蚁、蟑螂等也会爬进去，很不卫生，食用此类变质或遭污染的产品，对人体健康会产生极大的危害。

现有技术中常见的带盖容器，无法感知温度和湿度这两个导致潮变发霉的最主要因素，造成人们极易误食变质的谷物。根据中国的研究，大米的最佳保存温度是摄底12度，按日本的研究，大米的最佳保存温度是摄底16度，在这种温度条件下保存的大米具有最好的营养价值。

绝大多数人做米饭时，对于米量并没有精确的概念；日常使用的量杯只是一个测容积的量具，使用并不方便；对于不同种类的米，同等容量情况下重量并不相同，例如小米和大米的区别就很大。而如果想要方便的得到精确的米量，只有使用电子枰。做饭或者煮粥是否好吃，不同人有不同的评价，但是都涉及到一个关键的因素是水米比，除非是一个很有经验的人才能控制好这个因素。有鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种供如大米之类的谷物储存取用的智能米箱，其可冷藏封闭保鲜储存，可对内部温度、湿度进行检测和调控，可在方便且精确的取任意米量，可根据米量提示对应的个性的水米比，可防虫杀菌，可以记忆存取米次及米量并实际检测，可连接智能设备终端。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

一种智能米箱，由下到上依次包括底座、箱体和箱盖，其特征在于，所述箱体内设置有内胆系统，箱体与内胆系统之间设置有保温结构、制冷系统及监控系统，所述内胆系统下方设置有出米系统，出米系统下方设有称重系统。

进一步的，所述箱体包括前侧板、后侧板、左侧板、右侧板和箱盖底座，所述前侧板、后侧板、左侧板、右侧板底部位于所述底座上，顶部由所述箱盖底座套住，形成米箱的外部结构；所述后侧板下方设有数排穿透的进气风孔，上方设有数排穿透的出气风孔；所述前侧板外设有玻璃面板，所述前侧板和玻璃面板下方设有开口，中间设有显示控制系统，所述开口与出米系统相适配，所述显示控制系统集成有led、数码管、蜂鸣器/喇叭、按钮等，可以进行声光警示。

进一步的，所述箱盖的形状、大小均与所述箱盖底座相适配，箱盖整体包括上盖板和上盖壳，所述上盖壳为中空结构，上盖板与上盖壳之间填充有保温材料，所述上盖壳下部与箱盖底座相适配，上盖壳下部与箱盖底座的接触面上设有一呈环状的保温缓冲结构，所述上盖板的左右两侧还设有用于连接箱盖与箱盖底座的卡扣，当卡扣扣住箱盖底座时，保温缓冲结构中的材料会被压缩，使箱盖与箱盖底座紧闭为一体。

进一步的，所述称重系统设于底座上，包括出米称重模块和外枰模块，所述出米称重模块设于底座上方，包括称重盘和称重传感器，所述称重盘置于称重传感器上，称重传感器置于底座上；所述外枰模块设于底座下方，包括外枰外盘、外枰内盘、外枰上壳、称重传感器、外枰底座、外枰底盖和反弹器，所述外枰外盘压在穿过外枰上壳的外枰内盘上，外枰内盘被外枰上壳包围且压在置于外枰底座上的称重传感器上，外枰上壳压在外枰底座上，所述外枰底座下方设有外枰底盖，外枰底盖固定在底座下方上，其后方与反弹器一端固定，所述反弹器的另一端与所述外枰底座磁吸固定。

进一步的，所述保温结构包括设于底座上部以及箱体左、右、后侧的下保丽龙、左保丽龙、右保丽龙、后保丽龙，所述下保丽龙设于底座上部称重系统的上方但不与称重系统接触，其上部是向上开口的棱锥形面，下部棱锥形底部有一长方形开口，下保丽龙上连接有左保丽龙、右保丽龙和后保丽龙，并与卡扣在箱盖底座上的箱盖一起形成仅有向下长方形开口的空间，构成保温系统；所述左保丽龙、右保丽龙和后保丽龙的内侧面为有高低及凹凸起伏的设计面，所述后保丽龙的外侧上方，为向上向外延伸的弧形。

进一步的，所述内胆系统设于下保丽龙上方、保温结构内，包括内胆底座、内胆和连接槽，所述内胆底座为棱锥状结构，其轮廓及尺寸适配的置于下保丽龙的棱锥形底内，内胆底座底部设有一长方形开口，该长方形开口与所述下保丽龙的长方形开口相适配；所述连接槽将所述内胆两端连接起来，使内胆形成管状，管状内胆下方适配环接在内胆底座上，上方设有一圈或数圈穿透气孔。上述左保丽龙、右保丽龙和后保丽龙的内侧面与内胆外侧面形成一个具有风道功能的腔体，用来进行冷空气循环。

进一步的，所述出米系统设于下保丽龙下方、称重系统上方，包括支座、硅胶挡板、滚筒、滚筒电机、抽盒、抽盒电机、齿条，所述支座为出米系统的平台，和与下保丽龙适配安装的内胆底座连接，支座上有长方形开口且和内胆底座的长方形开口适配；所述滚筒适配的堵在长方形开口处下方，所述硅胶挡板设有两片，其从长方形开口两长边上方向下插入并分处在滚筒的两边，所述滚筒表面均匀分布有数道沟槽，沟槽方向与滚筒轴向一致；所述滚筒电机与滚筒齿轮连接并固定于支座的长方形开口下方一侧，当滚筒电机带动滚筒转动时，滚筒始终适配、严密的封堵在长方形开口处下方；所述抽盒置放于所述称重盘上，向上对着滚筒，所述抽盒电机与所述齿条齿轮连接并设于抽盒后方，抽盒电机启动时可带动齿条向前运动，将抽盒推出。

上述结构中提到所述前侧板和玻璃面板下方的开口与所述出米系统相适配，具体表现为：该开口轮廓与抽盒的外端面板轮廓吻合。

进一步的，所述制冷系统为半导体制冷系统，设于后保丽龙上以及下方，包括热端散热片、热端风扇、致冷片、冷端散热片、冷端风扇、集水槽、导管、蒸发水槽、蒸发片，所述致冷片设于后保丽龙上且外侧为热端、里侧为冷端，所述热端散热片和所述冷端散热片分别对应所述致冷片的热端和冷端并紧密贴合，即两散热片不互相接触；冷端散热片下方设有集水槽，右方设有冷端风扇；热端散热片的下方设有热端风扇，热端风扇下方是集成在底座上的蒸发水槽，所述导管连接集水槽穿过后保丽龙接到蒸发水槽上，所述蒸发水槽上插有数片蒸发片；冷端散热片上的散热齿是倾向下的，方便遇冷凝结的水分沿着冷端散热片的斜齿上掉落在下方的集水槽上，冷端散热片与内胆之间还设有冷端保丽龙，起到防潮除湿的作用效果。

具体地，上述结构中提到所述后侧板下方设有数排穿透的进气风孔，上方设有数排穿透的出气风孔，所述后保丽龙的外侧上方，为向上向外延伸的弧形。装配状态下的后侧板，进气风孔对着蒸发片，热端散片紧贴着后侧板，后保丽龙的弧形延伸部分贴着出气风孔的上方，从而形成了一个散热的循环风道。

进一步的，所述监控系统分布于米箱内部，包括一个或多个温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、瓦斯传感器、红外光电检测传感器、红外/超声波距离传感器、微动开关。

具体表现为：保温结构右保丽龙内侧面上设有温度传感器、湿度传感器，另外还可设有臭氧发生器；内胆系统的连接槽上设有红外光电检测传感器；箱盖底座和箱盖的接触面上设有微动开关；箱盖下侧面设有红外/超声波距离传感器；出米系统的齿条处设有微动开关；热端风扇下方设有烟雾传感器、瓦斯传感器、温度传感器、湿度传感器。

进一步的，所述底座上方后侧还可设有带单片机功能的电控模块，该电控模块具有wifi、蓝牙及其他通讯功能，可连接互联网，所述称重系统、出米系统、制冷系统、显示控制系统、监控系统均和所述电控模块电路连接，并由电控模块控制。单片机功能包括取米量次记录功能及其它智能功能等。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明提供了封闭的容器功能：大米有很强的呼吸作用，由于封闭及遮光的功能，使大米不容易被光照以及吸收空气中的异味而变质。

防潮除湿功能：制冷系统工作过程中，温度降低，水分凝结成液态水排出容器外部。

低温保鲜功能：通过控制致冷片功率和工作时间可将大米温度降至最合理的摄氏12-16度区间，使大米保持最有营养和口感的新鲜状态。

杀菌防虫功能：内部空间密闭，爬虫类无法进入；臭氧发生器发生的臭氧，可以杀死大米中的微生物，从而延长大米的保质期。

无级定量取米功能：根据滚筒上的沟槽空间以及大米的容积密度比可算出滚桶旋转角度对应掉落大米的重量，根据出米系统下方的称重系统及时反馈控制滚桶旋转圈数及角度，可以实现任意重量大米的取出。

隐藏式外置电子枰功能：电子枰(外枰模块)置于底座下，需要时按压弹出，不用时按压收回。

米量不足预警功能：内胆系统的连接槽上设有数个红外光电检测传感器，当某个传感器没有被大米挡住而能够接收，则该传感器水平线以上可视为没有大米，据此可以设定大米不足预警功能。

状态监测提醒功能：通过烟雾传感器和温度传感器的结合算法，可以提供米箱外部环境的火警警示；通过瓦斯传感器可以提供瓦斯泄漏警示；通过温度、湿度传感器可以提供米箱外部环境温湿度监测警示；通过箱盖底座上的微动开关可以监测箱盖是否盖紧；通过抽盒后方的微动开关可以监测抽盒是否归位；通过连接槽上的红外光电检测传感器或者箱盖上的红外/超声波距离传感器可以监测存放大米的余量。

取米量次记录功能：通过称重系统，可将每次出米的重量和时间记录下来，供用户进行分析。

智能功能：通过电控系统的联网通讯功能，可将各种数据发送云端，进行远程监控、大数据分析、功能预设等；通过专用的移动端app，可以更好的管理，实现各种监测的实时预警。

本发明包括但不限于上述功能，任何本领域内技术人员在上述功能的启示下增加其他结构及功能也在本申请的保护范围之内。

同时下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明一种实施例的外部效果图；

图2为本发明一种实施例的外部结构分解图；

图3为本发明一种实施例的箱盖结构分解图；

图4为本发明一种实施例的保温结构分解图；

图5为本发明一种实施例的玻璃面板效果图；

图6为本发明一种实施例的内胆系统分解图；

图7为本发明一种实施例的保温系统风道循环示意图；

图8为本发明一种实施例的出米系统分解示意图；

图9为本发明一种实施例的出米系统横向剖面图；

图10为本发明一种实施例的出米系统竖向剖面图；

图11为本发明一种实施例的制冷系统分解示意图；

图12为本发明一种实施例的热端散热片在后保丽龙位置示意图；

图13为本发明一种实施例的制冷系统内侧示意图；

图14为本发明一种实施例的制冷系统在米箱位置示意图；

图15为本发明一种实施例的称重系统分解示意图；

图16为本发明一种实施例的称重系统外枰模块分解示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例：

如图1-16所示，一种智能米箱(以下简称米箱)，由下到上依次包括底座3、箱体和箱盖1，所述箱体内设置有内胆系统6，箱体与内胆系统6之间设置有保温结构、制冷系统及监控系统，所述内胆系统6下方设置有出米系统，出米系统下方设有称重系统。

如图2所示，所述箱体包括前侧板21、后侧板22、左侧板23、右侧板24和箱盖底座25，所述前侧板21、后侧板22、左侧板23、右侧板24底部位于所述底座3上，顶部由所述箱盖底座25套住，箱盖1的形状、大小均与所述箱盖底座25相适配，形成米箱的外部结构。

如图3所示，所述箱盖1整体包括上盖板11和上盖壳13，所述上盖壳13为中空结构，上盖板11与上盖壳13之间填充有保温材料，本实施例中采用保丽龙，构成上盖保丽龙12；所述上盖壳13下部与箱盖底座25相适配，上盖壳13下部与箱盖底座25的接触面上设有一呈环状的保温缓冲结构，本实施例中该保温缓冲结构为用保温缓冲材料做成的上盖密封圈14；所述上盖板11的左右两侧还设有用于连接箱盖1与箱盖底座25的卡扣15，当卡扣15扣住箱盖底座25时，上盖密封圈14被压缩，使箱盖1和箱盖底座25紧闭为一体，空气不会在箱盖1外和箱盖底座25间进出，保证了容器的封闭功能。

大米有很强的呼吸作用，本发明具有封闭及遮光的功能，使大米不容易被光照以及吸收空气中的异味而变质。并且因其内部空间密闭，爬虫类无法进入，进一步延长大米的保质期。

如图4所示，所述保温结构包括设于底座3上部以及箱体左、右、后侧的下保丽龙51、左保丽龙52、右保丽龙53、后保丽龙54，所述下保丽龙51设于底座3上部称重系统的上方但不与称重系统接触，其上部是向上开口的棱锥形面，下部棱锥形底部有一长方形开口，下保丽龙51上连接有左保丽龙52、右保丽龙53和后保丽龙54，并与卡扣15在箱盖底座25上的箱盖1一起形成仅有向下的长方形开口开放的空间，构成保温系统。

如图6所示，所述内胆系统6设于下保丽龙51上方、保温结构内，包括内胆底座61、内胆62和连接槽63，所述内胆底座61为棱锥状结构，其轮廓及尺寸适配的置于下保丽龙51的棱锥形底内，内胆底座61底部设有一长方形开口，该长方形开口与所述下保丽龙51的长方形开口相适配；所述连接槽63将所述内胆62两端连接起来，使内胆62形成管状，管状内胆下方适配环接在内胆底座61上，上方设有一圈或数圈穿透气孔，方便内胆系统6内的湿热空气和保温系统内的干冷空气循环。内胆62采用食品级的材料制成，可采用陶瓷或金属等，本实施例优选食品级的不锈钢材料。

如图7所示，为了进一步优化方案，所述左保丽龙52、右保丽龙53和后保丽龙54的内侧面为有高低及凹凸起伏的设计面，内胆62外侧面和设计面形成一个具有风道功能的腔体，用来进行冷空气循环。

如图8、9、10所示，所述出米系统设于下保丽龙51下方、称重系统上方，包括支座71、硅胶挡板72、滚筒73、滚筒电机74、抽盒75、抽盒电机76、齿条77，所述支座71为出米系统的平台，和与下保丽龙51适配安装的内胆底座61连接，支座71上有长方形开口，其和内胆底座61上透过下保丽龙51的长方形开口适配；所述滚筒73适配的堵在长方形开口处下方，此时保温系统形成相对封闭状态；所述硅胶挡板72设有两片，其从长方形开口两长边上方向下插入并分处在滚筒73的两边，所述滚筒73表面均匀分布有数道沟槽，沟槽方向与滚筒73轴向一致；所述滚筒电机74与滚筒73齿轮连接并固定于支座71的长方形开口下方一侧，滚筒电机74带动滚筒73转动时，滚筒73始终适配的封堵在长方形开口处下方；所述抽盒75置放于所述称重盘411上，向上对着滚筒73，所述抽盒电机76与所述齿条77齿轮连接并设于抽盒75后方。

所述称重系统设于底座3上，包括出米称重模块和外枰模块42，如图15所示，所述出米称重模块设于底座3上方，包括称重盘411和称重传感器412，所述称重盘411置于称重传感器412上，称重传感器412置于底座3上，当称重盘411上的重量产生变化时，重量变化能被称重传感器412监测到。称重传感器412可以由数个点状的称重传感器组成，也可是悬臂梁式称重传感器，本实施例优选悬臂梁称重传感器。

如图16所示，所述外枰模块42为隐藏式外置电子枰，设于底座3下方，包括外枰外盘421、外枰内盘422、外枰上壳423、称重传感器424、外枰底座425、外枰底盖426和反弹器427，所述外枰外盘421压在穿过外枰上壳423的外枰内盘422上，外枰内盘422被外枰上壳423包围且压在置于外枰底座425上的称重传感器424上，外枰上壳423压在外枰底座425上，外枰外盘421、外枰内盘422、外枰上壳423、称重传感器424、外枰底座425构成了独立的电子枰。独立的电子枰置于后方设有反弹器427的外枰底盖426之上，外枰底盖426固定在底座3下方上，所述反弹器427固定在外枰底盖426上，外枰底座425与反弹器427磁吸固定。使用时，按压外枰上壳423的外侧，设有轨道的外枰底盖426上的独立电子枰被反弹器427向外推出，可以进行称重操作；不使用时，直接推入，隐藏于底座下方。

本发明具体操作过程为：将米存入内胆62，米被滚筒73堵住；启动滚筒电机74，带动齿轮连接的滚筒73旋转，滚筒73上的沟槽将槽内的米旋转带出掉落于下方的位于称重盘411上的抽盒75内，滚筒73每旋转一定角度，均匀分布的沟槽掉落一次，带动固定量的米掉落，不停旋转则不停掉落；承压称重盘411的称重传感器412不停的监测变化的重量，到所需要的定量时，滚筒电机74停止工作，出米停止；此时，抽盒电机76启动，带动齿条77向前运动，将抽盒75推出，至触到限位微动开关时停止并回转至初始状态。

本发明根据滚筒73上的沟槽空间以及大米的容积密度比可算出滚桶73旋转角度对应掉落大米的重量，根据出米系统下方的称重系统及时反馈控制滚桶73旋转圈数及角度，可以实现任意重量大米的取出。

如图11、12、13、14所示，所述制冷系统为半导体制冷系统，设于后保丽龙54上以及下方，包括热端散热片81、热端风扇82、致冷片83、冷端散热片84、冷端风扇85、集水槽86、导管、蒸发水槽88、蒸发片89。所述致冷片83设于后保丽龙54上且外侧为热端、里侧为冷端，所述热端散热片81和所述冷端散热片84分别对应所述致冷片83的热端和冷端并紧密贴合；所述冷端散热片84下方设有集水槽86，右方设有冷端风扇85；所述热端散热片81的下方设有热端风扇82，热端风扇82下方是集成在底座3上的蒸发水槽88，所述导管连接集水槽86穿过后保丽龙54接到蒸发水槽88上，所述蒸发水槽88上插有数片蒸发片89，该蒸发片89为膨松结构的易吸水材料。

半导体制冷系统工作时，致冷片83通电，冷端持续降温，热端持续发热；紧贴热端的热端散热片81将热量带出保温系统外，热端风扇82启动将热量沿循环风道排出米箱内部；冷端风扇85启动，使保温系统内的空气不断循环地流经冷端散热片84，从而使热量不停被带出，进而降低保温系统内的温度；被降温的冷气沿着内胆62外侧和各侧保丽龙的设计面间形成的风道循环，给内胆62降温的同时，也通过内胆62管壁上的穿透气孔与内胆62内的空气交换，从而实现给存放于内胆62内的米降温，而不锈钢材料制成的内胆62也加快了降温过程。

本发明通过控制致冷片83功率和工作时间可将大米温度降至最合理的摄氏12-16度区间，使大米保持最有营养和口感的新鲜状态。

如图2、12所示，所述后侧板22下方设有数排穿透的进气风孔，上方设有数排穿透的出气风孔，所述后保丽龙54的外侧上方，为向上向外延伸的弧形。装配状态下的后侧板22，进气风孔对着蒸发片89，热端散热片81紧贴着后侧板22，后保丽龙54的弧形延伸部分贴着出气风孔的上方，从而形成了一个散热的循环风道。

保温系统内原有空气和大米含有一定的水分，在被降温的过程中，水分接触到较冷的金属如冷端散热片84和附近的内胆62会产生凝露，因此，为了进一步优化方案，本发明在冷端散热片84和内胆62之间设有冷端保丽龙87，从而使凝露现象限制在冷端散热片84上。遇冷凝结的水分沿着冷端散热片84的斜齿上掉落在下方的集水槽86上，冷凝水通过导管被导流到蒸发水槽88上，数片蒸发片89吸收水分，增大了蒸发面积。而处于散热风道入口处的蒸发片89，在加强蒸发效果的同时又给热端散热片81降温，从而获得更好的制冷效果进而节能。

如图2、5所示，所述前侧板21外设有玻璃面板26，所述前侧板21和玻璃面板26下方设有开口92，开口92轮廓与抽盒75的外面板轮廓吻合；中间设有显示控制系统91，所述显示控制系统91集成有led、数码管、蜂鸣器/喇叭、按钮等，可以进行声光警示。

本发明米箱内部各处设有一个或多个温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、瓦斯传感器、红外光电检测传感器、红外/超声波距离传感器、微动开关，分布于各个系统中，构成监控系统：保温结构右保丽龙53内侧面上设有臭氧发生器、温度传感器、湿度传感器；内胆系统6的连接槽63上设有红外光电检测传感器；箱盖底座25和箱盖1的接触面上设有微动开关；箱盖1下侧面设有红外/超声波距离传感器；出米系统的齿条77处设有微动开关；热端风扇82下方设有烟雾传感器、瓦斯传感器、温度传感器、湿度传感器。

本发明中臭氧发生器发生的臭氧可以杀死大米中的微生物，从而延长大米的保质期。

上述内胆系统6的连接槽63上设有数个红外光电检测传感器，当某个传感器没有被大米挡住而能够接收，则该传感器水平线以上可视为没有大米，据此可以设定大米不足预警功能。

通过烟雾传感器和温度传感器的结合算法，可以提供米箱外部环境的火警警示；通过瓦斯传感器可以提供瓦斯泄漏警示；通过温度、湿度传感器可以提供米箱外部环境温湿度监测警示；通过箱盖底座25上的微动开关可以监测箱盖1是否盖紧；通过抽盒75后方的微动开关可以监测抽盒75是否归位；通过连接槽63上的光电开关或者箱盖1上的距离传感器可以监测存放大米的余量。

所述底座3上方后侧设有带单片机功能的电控模块，其具有wifi、蓝牙及其他通讯功能，可连接互联网。所述称重系统、出米系统、制冷系统、显示控制系统91、监控系统均和电控模块电路连接，并由电控模块控制。通过称重系统及电控模块，可将每次出米的重量和时间记录下来，供用户进行分析。通过电控模块的联网通讯功能，可将各种数据发送云端，进行远程监控、大数据分析、功能预设等；通过专用的移动端app，可以更好的管理，实现各种监测的实时预警。

本发明不局限于上述的优选实施方式，还可以做出如下改进：

为了获得更好的除湿效果，内胆可以使用表面布满穿透孔的不锈钢网板，也可以使用网状的注塑件；为了获得更大容量的冷藏效果，半导体制冷可以改压缩机制冷；为了更好的减少体积，可以将保丽龙改为带聚胺脂保温发泡材料夹层的注塑结构。

任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或者相近似的技术方案，均属于本发明的保护范围。