无线加热装置的制作方法

1.本实用新型涉及无线加热装置，特别涉及一种高原煲，属于加热设备技术领域。


背景技术：

2.普通电水壶在高海拔地区烧水不能达到100℃，因为当地大气压力不足1个大气压，而且水的沸点随环境气压降低而降低，比如在海拔1000米地方，水的理论沸点是96.7℃，在海拔4000米地方，水的理论沸点是86.7℃，不能满足烧开水100℃的需求。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的在于提供一种无线加热装置，以克服现有技术中的不足。
4.为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括：
5.本实用新型实施例提供了一种无线加热装置，其特征在于包括分离设置的被加热容器和供电底座，所述被加热容器包括金属内胆、温度监测机构和无线电能接收组件，所述温度监测机构分别与所述金属内胆、无线电能接收组件连接；
6.所述供电底座内设置有无线电能发射组件，所述无线电能发射组件接入交流电源后能够产生使所述金属内胆被感应加热的交变磁场，且所述无线电能发射组件能够与所述无线电能接收组件形成内动力机理闭环系统以达到谐振状态而实现电能的无线传输。
7.与现有技术相比，本实用新型的优点包括：
8.1)本实用新型实施例提供的一种无线加热装置，结构简单，使用方便，可以适用于海拔6000米以下的环境，并能够将高原地区水沸点提升至101℃，当然，本实用新型实施例提供的无线加热装置不仅可以用于烧水，还可以作为烹调装置进行食物的烹调，例如，可以用于蒸煮水饺等；
9.2)本实用新型提供的无线加热装置，可通过无线供电方式接收到电能，实现温度的实时显示；
10.3)本实用新型实施例提供的一种无线加热装置，集远距离无线加热、无线供电、感知控制技术于一体，使所述无线加热装置在远距离无线加热的前提下能够最大化地提高加热效率；
11.4)本实用新型实施例提供的一种无线加热装置，所采用的无线加热的方式可以实现水电分离，可以克服由于液体溅到供电底座上而带来的安全隐患；
12.5)本实用新型实施例提供的一种无线加热装置，不需设置笨重的电阻盘，从而将产品的重量减轻2倍以上，提升了用户体验。
附图说明
13.为了更清楚地说明本技术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技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，
还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1是本实用新型一典型实施案例提供的一种无线加热装置的结构示意图；
15.图2是本实用新型一典型实施案例提供的一种无线加热装置的结构示意图；
16.图3是本实用新型一典型实施案例提供的一种无线加热装置的结构示意图。
具体实施方式
17.鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本实用新型的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
18.本实用新型实施例提供了一种无线加热装置，其特征在于包括分离设置的被加热容器和供电底座，所述被加热容器包括金属内胆、温度监测机构和无线电能接收组件，所述温度监测机构分别与所述金属内胆、无线电能接收组件连接；
19.所述供电底座内设置有无线电能发射组件，所述无线电能发射组件接入交流电源后能够产生使所述金属内胆被感应加热的交变磁场，且所述无线电能发射组件能够与所述无线电能接收组件形成内动力机理闭环系统以达到谐振状态而实现电能的无线传输。
20.进一步的，所述无线电能发射组件包括发射谐振体和发射电路模块，所述发射电路模块与所述发射谐振体连接，所述无线电能接收组件包括接收谐振体和接收电路模块，所述接收谐振体与所述接收电路模块电连接，所述接收电路模块与所述温度监测机构电连接；其中，所述接收谐振体与所述发射谐振体相匹配。
21.进一步的，所述发射电路模块包括供电电路模块、驱动电路模块和控制电路模块，所述控制电路模块分别与所述供电电路模块、驱动电路模块连接。
22.进一步的，所述发射电路模块与所述接收电路模块无线通信连接。
23.进一步的，所述发射谐振体包括发射磁感组和发射谐振器，所述发射磁感组和发射谐振器电连接，所述接收谐振体包括接收磁感组和接收谐振器，所述接收磁感组和接收谐振器电连接；所述接收谐振体与发射谐振体形成内动力机理闭环系统以达到最佳谐振状态。
24.进一步的，所述无线电能发射组件还与交流电源电连接。
25.进一步的，所述接收电路模块至少用于将所述接收谐振体接收到的交流电转换为温度监测机构所需的直流电，同时，所述接收电路模块还具备通讯作用，通过温度监测机构获取金属内胆的温度信息并反馈给发射电路模块，当金属内胆的温度到达设定温度后控制电路会发出信号并切断电源，以及，当被加热容器处于干烧状态时，接收电路模块能够发出干烧通讯信号，发射电路模块接收到信号，此时控制电路控制切断电源；另外，所述发射电路模块还具备异物检测功能，当供电底座上设置有其他具备感应加热条件的装置时，通过通讯信号对其进行判断，以使控制电路控制电源的通断。
26.进一步的，所述发射谐振体和接收谐振体之间的间距为10-200mm。
27.进一步的，所述温度监测机构包括测温探头和温度显示屏，所述测温探头与所述温度显示屏连接。
28.进一步的，所述被加热容器还包括外壳体，所述金属内胆设置在所述外壳体内，所述显示屏设置在所述外壳体上。
29.进一步的，所述被加热容器为高压密封容器，例如，所述被加热容器可以是烧水壶
等器具。
30.如下将结合附图和具体实施例对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明，除非特别说明的之外，本实用新型实施例所采用的各种元器件以及电路、数控程序等均可以采用本领域技术人员已知的。
31.实施例1
32.请参阅图1-图3，一种无线加热水壶，包括分离设置的烧水壶和底座300，所述烧水壶包括壶体100和壶盖200，所述壶体100包括外壳体和金属内胆，所述金属内胆与测温探头连接，所述测温探头与温度显示屏连接，所述温度显示屏设置在外壳体上，所述底座300内设置有无线电能发射组件，所述壶体100内设置有无线电能接收组件，所述无线电能接收组件与所述测温探头和温度显示屏电连接，所述无线电能接收组件与所述无线电能发射组件相配合，所述无线电能发射组件接入交流电源后能够产生使所述金属内胆被感应加热的交变磁场，且所述无线电能发射组件能够与所述无线电能接收组件形成内动力机理闭环系统以达到谐振状态而实现电能的无线传输。
33.具体的，所述无线电能发射组件包括发射谐振体和发射电路模块，所述发射电路模块与所述发射谐振体连接，所述无线电能接收组件包括接收谐振体和接收电路模块，所述接收谐振体与所述接收电路模块电连接，所述接收电路模块与所述温度监测机构电连接。
34.具体的，所述接收谐振体与所述发射谐振体相匹配，所述发射电路模块包括供电电路模块、驱动电路模块和控制电路模块，所述控制电路模块分别与所述供电电路模块、驱动电路模块连接，所述发射电路模块还与所述接收电路模块无线通信连接；所述发射谐振体包括发射磁感组和发射谐振器，所述发射磁感组和发射谐振器电连接，所述接收谐振体包括接收磁感组和接收谐振器，所述接收磁感组和接收谐振器电连接；所述接收谐振体与发射谐振体形成内动力机理闭环系统以达到最佳谐振状态，以及，所述无线电能发射组件还与交流电源电连接。
35.具体的，所述接收电路模块至少用于将所述接收谐振体接收到的交流电转换为温度监测机构所需的直流电，同时，所述接收电路模块还具备通讯作用，通过温度监测机构获取金属内胆的温度信息并反馈给发射电路模块，当金属内胆的温度到达设定温度后控制电路会发出信号并切断电源，以及，当被加热容器处于干烧状态时，接收电路模块能够发出干烧通讯信号，发射电路模块接收到信号，此时控制电路控制切断电源；另外，所述发射电路模块还具备异物检测功能，当供电底座上设置有其他具备感应加热条件的装置时，通过通讯信号对其进行判断，以使控制电路控制电源的通断。
36.具体的，所述无线电能发射组件和无线电能接收组件之间的间距可以为 10-200mm。
37.具体的，所述壶盖200可开合地设置在壶体100的壶口处，并在合盖时与所述壶体100密封结合而形成用于将水煮沸的密闭容腔；所述底座300与所述壶体 100相匹配，当所述底座300接入电源后，所述底座300能够对所述壶体100进行加热，以将所述密闭容腔内的水加热至预设温度，其中，强电部分都集中设于底座300上，壶体100、壶盖200与底座300没有直接电连接，因此不带强电，使用更加安全。
38.具体的，本实施例中所采用的温度传感器、温度控制机构等均可以采用通过市购
获得的现有元器件，在此不对其结构和型号作具体的限定。
39.具体的，所述壶盖200上设置有锁紧机构、安全自锁机构、密封机构和压力调节机构，所述安全自锁机构包括压力监测机构和驱动机构，所述压力监测机构至少用于监测所述密闭容腔内的压力，所述驱动机构与所述锁紧机构传动配合并驱使所述锁紧机构沿预设的直线方向活动于第一工位和第二工位，以锁定或解锁壶盖200和壶体100，所述密封机构可以是密封圈，密封机构主要用于在合盖时使所述壶盖200与壶体100保持密封配合，所述压力调节机构至少能够通过将所述密闭容腔内的气体排出的方式来调节所述密闭容腔内的压力。
40.具体的，所述主控机构设置在所述底座300，所述主控机构还分别与所述安全自锁机构和温度控制机构连接，其中，所述的主控机构可以是plc控制器等，主控机构与所述温度控制机构、安全自锁机构之间的信号、电源传输均通过无线传输的方式实现(例如可以采用电磁感应或互感等方式)，该主控机构当然还可以采用本领域技术人员已知的其他控制器件，器所采用的数控程序等均可以通过市购获得。
41.具体的，所述压力调节机构包括至少一个限压放气阀、安全压力控制机构和泄压槽，所述限压放气阀与密闭容腔连通，并可以直接通过排气泄压的方式调节所述密闭容腔内的压力，所述安全压力机构包括至少一个发热电阻元件，所述发热电阻元件能够将所述安全压力机构的至少局部区域熔穿而形成连通密闭容腔的排气孔，从而使密闭容腔内的气体由排气孔处排出；泄压槽设置在所述密封机构(密封圈)上，所述密封机构(密封圈为橡胶等具有柔性或弹性的部件)的指定区域能够在内外气压差的压迫下发生形变而在所述密封机构与壶盖200之间产生可供密闭容腔内的气体排出的缝隙。
42.具体的，所述锁紧机构包括两个活动设置在壶盖200上的卡钳，所述卡钳与所述压力安全自锁机构的驱动机构(图中未示出，该驱动机构可以采用本领域技术人员已知的直线驱动部件，例如直线气缸、直线电机或丝杠等)传动配合，并能够在所述驱动机构的驱使下沿预设的直线方向(例如壶盖的径向方向)活动于第一工位和第二工位，当所述卡钳位于所述第一工位处时，所述卡钳与所述壶盖 200、壶体100卡合而使所述壶体100和壶盖200被锁定，而当所述卡钳位于所述第二工位处时，所述卡钳与所述壶体100分离而使所述壶体100和壶盖200 被解锁，壶盖200可以被打开。
43.具体的，所述压力安全自锁机构能够提示壶体100是否起压，并能在起压后驱使锁紧机构锁定壶体和壶盖，避免带压力开盖造成危险。
44.具体的，所述壶盖200上设置有第一导向结构，所述卡钳上设置有第二导向结构，所述第二导向结构与所述第一导向结构活动配合，所述卡钳能够沿由所述第一导向结构和第二导向结构所限定的直线方向活动于第一工位和第二工位；在所述第一工位处，所述内盖200和壶体100中的局部被所述卡钳卡合而被锁定。
45.具体的，每一所述卡钳与一第二连接部件固定连接，所述第二连接部件与壶盖200活动配合，所述卡钳与第二连接部件可以同步运动，所述第二导向结构包括设置在所述第二连接部件上的第二导向柱和第二导向槽，所述壶盖200上还固定设置有第一连接部件，所述第一连接部件与所述壶盖200之间还形成有可供第二连接部件的局部通过的导向通道，所述第一导向结构包括设置在所述第一连接部件上的第一导向槽和固定设置在所述壶盖200上的第一导向柱210，且所述第一导向槽的一端具有可供第二导向柱进入的开口；所述
第一导向柱210能够以滑动的方式与所述第二导向槽活动配合并沿所述第二导向槽运动，所述第二导向柱的局部能够以滑动的方式与所述第一导向槽活动配合并沿所述第一导向槽运动，其中，所述第一导向槽和第二导向槽平行但不位于同一直线上。
46.具体的，所述第二导向柱包括第一部分和第二部分，所述第一部分位于所述第二部分的下方，其中，所述第二导向柱第二部分的直径大于所述第一导向槽的宽度，所述第二导向柱第一部分的直径小于所述第一导向槽的宽度，所述第二导向柱的第一部分能够自所述第一导向槽的开口处沿第二直线方向进入所述第一导向槽并沿所述第一导向槽运动。
47.具体的，所述卡钳包括依次设置的第一横板、竖板和第二横板，所述第一横板和第二横板分别固定设置在所述竖板的两端，所述第一横板、竖板、第二横板围合形成一限位空间；所述壶体开口处具有自壶体的边沿向外翻折形成的第一翻边，所述壶盖的边沿处具有第二翻边，当所述壶盖盖合在所述壶体上时，所述第二翻边设置在所述第一翻边的外侧，且当所述卡钳位于第一工位处时，所述第一翻边和第二翻边被限夹持并限位于所述第一横板和第二横板之间的限位空间内。
48.具体的，所述第一翻边和第二翻边的底部边缘齐平，两个卡钳沿壶盖的径向方向相向收紧，且使所述卡钳位于第一工位处时，所述第一翻边和第二翻边的底部边缘与第二横板相抵触，从而使卡钳将壶盖和壶体锁定，进而无法打开壶盖；当两个卡钳沿壶盖的径向方向反向运动并分离，且所述卡钳位于第二工位处时，至少所述第一翻边与第二横板分离，而使所述壶盖能够被向上打开。
49.具体的，所述壶盖包括独立设置的内盖和外盖，所述内盖设置在所述外盖内，其中，所述压力安全自锁机构、锁紧机构、压力控制机构和排气机构均设置在所述内盖上。
50.需要说明的是，本实用新型实施例中提供的一种无线加热装置，其所采用的各种诸如温度监测机构、压力监测机构以及限压放气阀、安全压力控制机构、温度控制机构等元器件，均可以采用市购获得的现有已知的元件实现，在此不对其结构作具体的限定。
51.具体的，所述限压放气阀、安全压力控制机构和泄压槽组成多级压力保护机制，在实际使用过程中，将壶盖与壶体密封配合并锁定，将壶体放置于底座300 上并对其中的水进行加热，当壶体内部的密闭容腔的压力达到限压放气阀设定压力值(如限压放气阀的自重产生的压力，可以为100kpa)时，可以通过限压放气阀对密闭容腔进行排气泄压；若限压放气阀排气故障或不足以及时将密闭容腔内的压力降至安全压力值，或者，可能造成水壶无法正常排气或水壶异常加热时，壶体100密闭容腔内的压力会超过限压放气阀的最大承受压力，当壶体100密闭容腔内压力接近200kpa时，安全压力控制机构可以熔穿形成连通密闭容腔的排气孔，从而进行排气泄压，以起到额外的保护作用；而当安全压力控制机构工作异常或安全压力控制机构失效时，壶体100密闭容腔内的压力继续升高到不超过 350kpa时，密封机构(密封圈)700上的泄压槽会被密闭容腔内的压力压溃而与壶盖之间产生可以进行泄压的缝隙。
52.本实用新型实施例提供的一种无线加热装置，结构简单，使用方便，且可以将高原地区水沸点提升至101℃，本实用新型实施例提供的无线加热装置不仅可以用于烧水，还可以作为烹调装置进行食物的烹调，例如，可以用于蒸煮水饺等。
53.本实用新型实施例提供的一种无线加热装置，集远距离无线加热、无线供电、感知控制技术于一体，使所述无线加热装置在远距离无线加热的前提下能够最大化地提高加热
效率。
54.本实用新型实施例提供的一种无线加热装置，将电磁感应加热技术与互频技术结合，综合考虑发射谐振体与壶体金属内胆固有频率之间的相互影响，使发射谐振体与壶体食品级金属内胆之间形成闭环系统，实现了远距离、高效率无线感应加热，该产品无线加热的距离设定在15-30mm。
55.本实用新型实施例提供的一种无线加热装置，无需在底座设置电阻盘，从而可以是减轻装置整体的重量。
56.本实用新型实施例提供的一种无线加热装置，可实现干烧情况下极速断电，硬件温控器的断电时间缩短4倍，本实用新型实施例提供的一种无线加热装置考虑物体之间固有频率相互影响的因素，当金属内胆温度发生变化时，对发射谐振体固有频率影响度发生变化，每一个固有频率的变化对应了不同的电流变化，电流变化又对应了不同的温度变化，当被加热容器内没有液体的情况下，金属内胆的温度瞬间能达到300℃以上，供电电路模块的电流发生变化，控制电路模块可以在3-5秒内识别到电流的变化，并立即切断对发射谐振体的供电电压，从而实现防干烧自动断电。
57.本实用新型实施例提供的一种无线加热装置，结构简单，使用方便，可以适用于海拔6000米以下的环境，并能够将高原地区水沸点提升至101℃，当然，本实用新型实施例提供的无线加热装置不仅可以用于烧水，还可以作为烹调装置进行食物的烹调，例如，可以用于蒸煮水饺等。
58.本实用新型提供的无线加热装置，可通过无线供电方式接收到电能，实现温度的实时显示，以及，本实用新型实施例提供的一种无线加热装置，集远距离无线加热、无线供电、感知控制技术于一体，使所述无线加热装置在远距离无线加热的前提下能够最大化地提高加热效率；
59.具体来说，本实用新型实施例提供的一种无线加热装置，所采用的无线加热的方式可以实现水电分离，可以克服由于液体溅到供电底座上而带来的安全隐患；并且，本实用新型实施例提供的一种无线加热装置，不需设置笨重的电阻盘，从而将产品的重量减轻2倍以上，提升了用户体验。
60.应当理解，上述实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。