智能液体散热装置及系统的制作方法

本实用新型涉及液体散热装置，具体涉及一种智能液体散热装置及系统。

背景技术：

水作为生命的起源，与人们的生活息息相关，人一天对水的摄入量在2000-2500ml为宜，而饮用水中又以温开水最为健康。但是在日常生活中，人们很难直接饮用到温开水，一般都需要将热开水与冷开水冲兑或将热开水进行搅拌散热。采用冲兑的方式需要具备现成的冷开水且过程麻烦，而通过搅拌散热的方式，人手操作耗时较长且容易疲惫。

技术实现要素：

根据本实用新型的一个方面，提供了智能液体散热装置，包括散热部和控制部，控制部设于散热部的一端，控制部包括驱动单元；驱动单元用于驱动散热部相对于液体转动，散热部用于将液体的热量传递到空气中。本实用新型的智能液体散热装置的工作原理为：当该智能液体散热装置在电源的供电下开始工作时，手持该装置将散热部插入液体中，散热部在驱动单元的驱动下转动，散热部带动液体流动，液体与散热部的相对流动加快液体与散热部的热交换，散热部位于液面上方的部分通过与空气的热交换加快实现液体的散热，采用该智能液体散热装置，无需通过冷、热水冲兑温水，操作简单，避免人手工搅拌散热，降低了操作者的劳动强度，使人们轻松快捷地获得温水。

在一些实施方式中，控制部还包括温度测量模块，用于测量液体的温度，并将测量的液体的温度数据输出。由此，该智能液体散热装置可以通过温度测量模块实时测量液体的温度，使人们能够得到温度适宜的水。

在一些实施方式中，控制部还包括监测模块和报警模块；监测模块用于获取温度测量模块输出的温度数据，并进行判断，当判断的结构为液体的温度达到报警温度时，输出控制信号至报警模块，报警模块进行报警。由此，人们无需时刻关注智能液体散热装置的操作，仅需通过报警模块的报警就能得知液体是否达到报警温度，得到合适温度的水，并且，该装置仅通过简单的模块组合就实现了装置的智能化，结构简单，方便携带。

在一些实施方式中，散热部包括散热棒，控制部包括壳体；驱动单元设于壳体内，驱动单元的驱动端由壳体伸出，并与散热棒连接，散热棒的外径上设有至少一组螺旋叶片，螺旋叶片均匀分布或分为上下两部分。由此，壳体能够保护驱动单元不受损害，且保持装置外观整洁美观，人们可以通过手持壳体将散热棒插入液体中进行散热，使用方便；当仅有一组螺旋叶片时，螺旋叶片均匀分布在散热棒的外径上，当将散热棒插入液体中，驱动单元驱动散热棒转动，位于液体中的散热棒上的螺旋叶片加快带动液体相对于散热棒流动，加快实现液体与散热棒的热交换；当有多组螺旋叶片时，多组螺旋叶片可以均匀分布在棒体的外径上，也可以分为上下两部分；其中，上下两部分的螺纹叶片可以分别是连续的一组螺纹叶片，也可以是上下两部分中至少有一部分包括多组螺纹叶片，无论采用上述何种形式的多组螺旋叶片，当将散热棒插入液体中进行散热时，除了液体中的螺旋叶片能够加快实现液体与散热棒的热交换外，液面上方的螺旋叶片可以将冷空气旋入下方，同时由于螺旋叶片分为多组，相邻两组螺纹叶片间断开的部分有利于空气的流动，加快下方散热棒和液体与空气的热交换，多组螺旋叶片的散热棒通过散热棒露于液体外的部分与空气的热交换和露于液体外的螺旋叶片带动空气流动加快实现液体的散热。

在一些实施方式中，智能液体散热装置还包括用于将液体的热量传递到空气中的散热套，散热套上设置有多个通孔且其中一个通孔设置在散热套的底部，散热套套于散热棒的外部且其顶部与壳体连接。由此，当该智能液体散热装置在电源的供电下开始工作时，散热棒在驱动单元的驱动下转动，散热棒上的螺旋叶片使容器底部的液体由散热套的底部的通孔流入散热套中，并由散热套的侧壁上的通孔排出散热套的外部，实现液体与散热棒和散热套的相对流动，同时由于散热棒和散热套都可以将液体的热量传递到空气中，液体与散热棒和散热套相对运动时将热量传递给散热棒和散热套，并通过散热棒和散热套位于液面上方的部分与空气的热交换和露于液体外的螺旋叶片带动空气流动，加快实现液体的散热，增加了散热套不仅增加散热面积，提高液体的散热速度，同时，散热套套于散热棒的外部，提高了该智能液体散热装置操作的安全性。

在一些实施方式中，温度测量模块为非接触式温度传感器或为包括接触式温度传感器和测温探针或为接触式温度传感器；当为非接触式温度传感器时，非接触式温度传感器设于壳体内，非接触式温度传感器的测温探头由壳体中伸出且朝向液体；当为包括接触式温度传感器和测温探针时，接触式温度传感器设于壳体内，接触式温度传感器的测温元件与测温探针连接，测温探针由壳体的朝向散热棒的一端伸出；当为接触式温度传感器时，接触式温度传感器设于壳体内，接触式温度传感器的测温元件固定在散热套上。由此，非接触式温度传感器或接触式温度传感器设于壳体的内部，通过壳体保护非接触式温度传感器或接触式温度传感器不受损害，该装置通过非接触式温度传感器测量液体的温度或接触式温度传感器通过测温探针插入液体中测量液体的温度或接触式温度传感器通过测量壳体的温度间接测量液体的温度，使该装置结构简单。

在一些实施方式中，该智能液体散热装置还包括挂钩，挂钩设置在壳体的外表面上或设置在散热套的靠近控制部的一端的外表面上。由此，该智能液体散热装置可以通过挂钩固定在容器壁上，无需人工手持操作，同时也可保证该装置与液面的距离稳定。

在一些实施方式中，其中，控制部还包括电源接口，电源接口设置在壳体的表面，外部电源通过电源接口给驱动单元、温度测量模块、监测模块和报警模块供电。由此，该智能液体散热装置可以通过电源接口与外部电源连接，减小该装置的体积，便于携带。

根据本实用新型的另一个方面，提供了智能液体散热系统，包括智能液体散热装置和智能终端，其中智能终端用于设置报警温度和显示液体的温度；智能液体散热装置还包括无线模块，无线模块用于接收智能终端发出的报警温度，和/或将智能液体散热装置的温度测量模块输出的温度数据发送至智能终端显示。由此，可以将智能液体散热装置与如手机、电脑、平板电脑等智能终端连接，例如，当将该温度检测系统与手机连接时，温度监测系统将测量的温度数据通过无线模块发送到手机上，并通过手机的app进行报警温度的设定和液体的温度的显示，当显示的液体的温度达到设定的报警温度时，手机发出报警信号，无线模块接收手机发出的报警信号并通过报警模块进行报警，此时，将该装置与电源断开并从液体中取出即可完成液体的散热工作，该系统使人们无需时刻守在待散热液体旁，仅需在智能终端显示温度达到报警温度或报警模块进行报警时将智能液体散热装置从液体中取出即可，操作简单。

在一些实施方式中，智能终端包括警报模块，用于根据设置的报警温度和对接收到的液体的温度进行判断，当液体的温度达到报警温度时，输出提示信息。由此，智能液体散热装置可以无需设置报警模块也能通过智能终端实现报警功能，简化智能液体散热装置的结构，使智能液体散热装置更加便携。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式的智能液体散热装置的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施方式的智能液体散热装置的结构示意图；

图3为本实用新型又一实施方式的智能液体散热装置的结构示意图；

图4为图3所示的智能液体散热装置的拆卸状态示意图；

图5为图1至图3中所示的散热装置中的散热棒的一种实施方式的结构示意图；

图6为图1至图3中所示的散热装置中的散热棒的另一种实施方式的结构示意图；

图7为图1至图3中所示的散热装置中的散热棒的又一种实施方式的结构示意图；

图8为图1至图3中所示的散热装置中的散热棒的再一种实施方式的结构示意图；

图9为图1至图3中所示的散热装置中的控制部的模块框架示意图；

图10为本实用新型一实施方式的智能液体散热系统的框架示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

图1示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的智能液体散热装置111，该装置包括散热部和控制部2。

如图1所示，控制部2设与散热部的一端，控制部2包括驱动单元，驱动单元优选电机，电机的转轴通过联轴器与散热部的一端可拆卸地固定连接，散热部优选导热材料制成，液体可以将热量传递到散热部上，散热部将液体传递的热量传递到空气中。

使用该智能液体散热装置111对液体进行散热时，将该装置与电源连接给电机供电，手持控制部2将散热部插入液体中，控制部2至少置于液面上方50mm处，电机驱动散热部转动，散热部带动液体转动，散热部与液体进行热交换并通过露于液体外的散热部与空气进行热交换，加快实现液体散热，当液体的温度达到要求的温度时，将该装置与外部电源断开，并将该装置的散热部从液体中取出，该装置完成液体散热工作。

优选的，如图9所示，控制部2还包括温度测量模块101、监测模块102和报警模块103，温度测量模块101测量液体的温度，并将测量的液体的温度数据输出到监测模块102，监测模块102将从温度测量模块101接收到的温度数据与设定的报警温度的数据进行比较判断，当接收到的温度的数据达到设定的报警温度时，监测模块102输出控制信号至报警模块103，报警模块103进行报警。监测模块102可以选用PLC或MCU通过编程设定报警温度和当接收到的温度的数据达到设定的报警温度时向报警模块103发出控制信号；报警模块103可以选用蜂鸣器，当蜂鸣器接收到监测模块102发出的控制信号后开始报警，在PLC或MCU中编程实现报警温度的设定和判断通过现有技术即可实现，在此不详述。

优选的，如图1和图9所示，散热部包括散热棒1，控制部2还包括壳体23。驱动单元、温度测量模块101、监测模块102和报警模块103设于壳体23内(例如通过固定支架和螺钉固定安装在壳体23的内部)，温度测量模块101和报警模块103均与监测模块102连接，驱动单元的驱动端由壳体23伸出并与散热棒1连接。使用该智能液体散热装置111对液体进行散热时，将该装置与电源连接给驱动单元、温度测量模块101、监测模块102和报警模块103供电，手持壳体23将散热棒1插入液体中，其中，该装置相对于液体的位置、散热棒1的散热原理、控制部2的工作模式以及完成液体散热工作的操作过程与前述相同，在此不再赘述。

图5至图8示意性地显示了智能液体散热装置111的散热棒1的多种实施方式。

图5示意性地显示了散热棒1的一种实施方式，散热棒1仅包括一组连续的螺旋叶片12，当使用该装置对液体进行散热时，当散热棒1在电机的驱动下转动，使液体通过散热棒1与空气进行热交换。

如图6至图8所示，散热棒1的外径上设置多组螺旋叶片12(即在散热棒1的棒体11的外径上设置多组螺旋叶片12)：多组螺旋叶片12可以如图6和图7所示，螺旋叶片12分为上下部分，图6中散热棒1的上下两部分分别为一组连续的螺旋叶片12；上下两部分中也可以至少有一部分为多组螺旋叶片12，如图7所示，散热棒1的下部分包括多组螺旋叶片12；多组螺旋叶片12也可以如图8所示的那样，多组螺旋叶片12平均分布在散热棒1的外径上。当使用该装置对液体进行散热时，当散热棒1在电机的驱动下转动，使液体通过散热棒1和散热套3与空气进行热交换，同时，由于散热棒1包括多组螺旋叶片12，相邻螺旋叶片12间断开的部分有利于空气的流动，利于螺旋叶片12将空气旋入液面，利于空气与液体和散热棒1进行热交换，加快装置的散热速度。

优选的，螺旋叶片12和棒体11可以分别成型并通过焊接的方式将两者固定连接，也可以采用一体成型或加工的方式将棒体11和螺旋叶片12一体成型。

优选的，如图1和图9所示，温度测量模块101选用非接触式温度传感器，例如选用红外温度传感器，红外温度传感器设置在壳体23的内部，其测温探头由壳体23中伸出且朝向液体，使用该散热装置对液体进行散热时，红外温度传感器测量液体的温度并通过将测量到的温度数据传输至监测模块102。

图2示意性地显示了根据本实用新型的又一种实施方式的智能液体散热装置111，该装置包括散热部和控制部2，如图9所示，控制部2包括温度测量模块101，温度测量模块101包括接触式温度传感器和测温探针5。

如图2所示，接触式温度传感器设于壳体23的内部，接触式温度传感器的测温元件与测温探针5连接，测温探针5由壳体23的朝向散热棒1的一端伸出并向下延伸。当使用该装置对液体进行散热时，本装置与上述非接触式温度传感器测量温度的不同之处在于：手持壳体23将散热棒1插入液体中时，测温探针5与液体接触，测量的温度为接触式温度传感器通过测温探针5测量的液体的温度，接触式温度传感器将测量到的温度数据传输至监测模块102，本装置的接触式温度传感器通过测温探针5直接测量液体的温度，测量数值准确性高。

优选的，如图2所示，测温探针5与散热棒1平行。

优选的，测温探针5外设有护套。

图3和图4示意性地显示了根据本实用新型的另一种实施方式的智能液体散热装置111，该装置包括散热部、控制部2和散热套3。

如图3所示，散热套3优选采用导热材料制成，液体可以将热量传递到散热套3上，散热套3将液体传递的热量传递到空气中，散热套3的底部和侧壁上设有通孔31，散热套3套在散热棒1的外部且散热套3的顶部与控制部2的壳体23可拆卸地固定连接，散热套3与壳体23的连接可以通过卡槽卡扣的方式也可以通过螺钉连接。优选的，壳体23采用不导热材料制成。使用该装置对液体进行散热时，该装置与电源连接，手持壳体23将散热棒1和散热套3插入液体中，控制部2至少置于液面上方50mm处，电机驱动散热棒1转动，散热棒1上的螺旋叶片12将容器底部的液体由散热套3的底部的通孔31抽入散热套3中并通过散热套3的侧壁上通孔31将液体排出散热套3的外部，促进液体与散热棒1和散热套3的相对流动，实现液体与散热棒1和散热套3的热交换，散热棒1和散热套3通过位于液面上方的部分与空气进行热交换并通过位于液面上方的螺旋叶片12带动空气流动，加快实现液体的散热，其中，散热棒1可以采用前述多种实施方式中的任意一种、控制部2的工作模式以及完成液体散热工作的操作过程与前述相同，在此不再赘述。

当散热棒1和散热套3需要清洗时，可将散热棒1与电机连接的联轴器拆开，将散热套3与壳体23拆开，然后对散热棒1和散热套3清洗，避免清洗时控制部2中的电路元件遇水损坏。

温度测量模块101可以选择非接触式温度传感器也可以选择接触式温度传感器(接触式温度传感器可以选用sts31的温度感应芯片)，当选择接触式温度传感器时可以仅包括接触式温度传感器也可以包括接触式温度传感器和测温探针5，采用非接触式温度传感器或接触式温度传感器和测温探针5的连接方式和测温方式如前述，在此不再赘述。当仅包括接触式温度传感器时，如图3和图9所示，接触式温度传感器设于壳体23的内部，接触式温度传感器的测温元件固定在散热套3上，接触式温度传感器将通过散热套3测量的液体的温度数据传输到监测模块102，测量的温度为接触式温度传感器的测温元件测量的散热套3的温度(由于散热套3采用导热材料制成，散热套3插入液体中，测量散热套3的温度近似等于测量液体的温度)。本装置测量温度的方式的不同之处在于，本装置的接触式温度传感器通过测量散热套3的温度间接测量液体的温度。固定的方式可以采用现有技术中的可拆卸式固定，如螺钉固定，也可以采用现有技术中的不可拆卸式固定，如胶粘固定，在此不做详述。

优选的，散热套3的通孔31的形状可以是圆形也可以是方形。

优选的，当带有散热套3的智能液体散热装置111选择接触式温度传感器和测温探针5测量液体的温度时，可以在散热套3上设置护套，将测温探针5插入护套内。

当采用非接触式温度传感器测量液体温度或采用接触式温度传感器通过测量散热套3的温度间接测量液体的温度，测量的温度与液体实际温度有偏差时，可以在通过编程在监测模块102设置显示的液体的温度＝实测的温度+修正温度＝液体的实际温度，修正温度可以预先通过实验获得。

优选的，如图3所示，该装置还包括挂钩4，挂钩4可以是通过焊接的方式固定在控制部2的壳体23的外表面上或靠近控制部2的壳体23的散热套3的外表面上，挂钩4与控制部2的壳体23或散热套3的连接方式也可以通过卡槽卡扣扣合的形式。使用该装置对液体散热时，可以通过挂钩4将该装置挂在盛有液体的容器的容器壁上，该装置进行散热过程可以不用手持，也可以不用将该装置倚靠在容器壁上，保证控制部2与液面的距离。

在其他优选实施例中，控制部2还可以设置为包括电源接口21(如图1至图3和图9所示)，电源接口21可以以嵌入的方式设置在控制部2的壳体23的表面(控制部2的壳体23的顶部或侧面上)，电机、温度测量模块101、监测模块102和报警模块103与电源接口21连接，电源接口21可以选用micro USB，也可以选用mini USB或Lightning。可以通过手机充电线或数据线将该装置通过电源接口21与外部电源连接，从而给驱动单元、温度测量模块101、监测模块102和报警模块103供电，优选5V的外部电源为该装置供电。

或者，控制部2还包括电池和开关，电池位于控制部2的壳体23的内部，开关位于控制部2的表面，电池还通过开关与电机、温度测量模块101、监测模块102和报警模块103连接。当电池有电时，可以打开开关，通过电池给该装置供电对液体进行散热并使温度测量模块101和监测模块102开始工作；当液体达到设定温度时，监测模块102向报警模块103输出控制信号，报警模块103报警，此时，关闭开关，并从液体中取出该装置即可完成液体的散热工作；当电池没电时，可以更换电池。

优选的，散热棒1和散热套3采用食用级不锈钢制成。散热棒1和散热套3散热性能好，并且，散热棒1和散热套3采用食用级不锈钢制作，不易与被液体发生反应，生成新物质，同时由于不锈钢的高强度，在提高散热棒1和散热套3寿命的同时，避免散热棒1和散热套3剥落留下杂质，保证液体的纯度。

优选的，为了便于该装置的使用，该装置的直径设置在10-30mm，高度设置在150-300mm。

优选的，如图3所示，控制部2还包括显示屏22，显示屏22可以以嵌入的方式设置在控制部2的壳体23的表面(控制部2的壳体23的顶部或侧面上)，显示屏22与测温元件连接，当该装置通电后，显示屏22显示测温元件测得的液体的温度，可以通过显示屏22直观地掌握液体的温度，使用方便。

图10示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的智能液体散热系统，包括智能液体散热装置111和智能终端201。

智能终端201可以是手机、电脑或平板电脑等智能电子产品，用于设置报警温度和显示液体的温度，智能液体散热装置111包括温度测量模块101、监测模块102、报警模块103和无线模块104，无线模块104用于接收智能终端201发出的报警温度，和/或将智能液体散热装置111的温度测量模块101输出的温度发送至智能终端201显示。使用该智能液体散热系统进行散热时，智能液体散热装置111进行散热的操作过程和散热原理与前述相同，在此不再赘述。不同之处在于，温度测量模块101将测量的液体的温度数据输出到监测模块102和通过无线模块104(例如蓝牙模块，可以选用型号为CC2541的蓝牙芯片)输出到智能终端201上，例如传输到手机上，可以通过手机的app进行报警温度的设定和液体温度的显示，液体温度为液体的实际温度，手机向无线模块104发送报警温度，无线模块104将从手机接收的报警温度发送到监测模块102，监测模块102将从温度测量模块101接收到的温度的数据与从无线模块104接收到的报警温度的数据进行比较判断，当接收到的温度的数据达到报警温度时，监测模块102输出控制信号至报警模块103，报警模块103进行报警，此时，将该装置与电源断开并从液体中取出即可完成液体的散热工作。

另外，在其他实施例中，智能终端201还可以设置为包括警报模块，用于根据设置的报警温度和对接收到的液体温度进行判断，当液体温度达到报警温度时，输出提示信息。使用该智能液体散热系统进行散热时，智能液体散热装置111进行散热的操作过程和散热原理与前述相同，在此不再赘述。温度测量模块101将测量的液体的温度数据通过无线模块104输出到智能终端201上，当液体的温度达到设定的报警温度时，智能终端201中的警报模块开始报警，此时，将该装置与电源断开并从液体中取出即可完成液体的散热工作。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。