水壶液位控制系统、电热水壶及液位控制方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201711269860.5 (22)申请日 2017.12.05 (71)申请人 珠海横琴万智联科技有限公司 地址 519000 广东省珠海市横琴新区宝华 路6号105室 (72)发明人 魏福民 (74)专利代理机构 北京力量专利代理事务所 (特殊普通合伙) 11504 代理人 王鸿远 (51)Int.Cl. A47J 27/21(2006.01) A47J 27/212(2006.01) G01F 23/72(2006.01) (54)发明名称 水壶液位控制系统、 电热水壶及。

2、液位控制方 法 (57)摘要 本发明涉及茶几式热水器技术领域， 尤其涉 及一种水壶液位控制系统、 电热水壶及液位控制 方法， 包括： 设置于水壶内的液位传感器， 用于检 测水壶内液位数据， 并将液位数据发送控制器； 所述控制器， 用于将接收的液位数据与预设的目 标液位数据对比， 并根据对比结果控制向水壶供 水的水泵的开关， 实现水壶内液位可调控。 通过 所述液位传感器和所述控制器， 以解决现有电热 水壶手动加水操作繁琐或采用计时模块自动加 水不能有效控制加水量的问题。 权利要求书1页 说明书6页 附图3页 CN 108095547 A 2018.06.01 CN 108095547 A 1.一。

3、种水壶液位控制系统， 其特征在于， 包括： 设置于水壶内的液位传感器， 用于检测水壶内液位数据， 并将液位数据发送控制器； 所述控制器， 用于将接收的液位数据与预设的目标液位数据对比， 并根据对比结果控 制向水壶内泵水的水泵开关， 实现水壶内液位可调控。 2.根据权利要求1所述水壶液位控制系统， 其特征在于， 所述液位传感器包括： 沿水壶内高度方向顺序设置多个液位档， 各液位档处均设有磁感应液位开关， 各所述 磁感应液位开关依次发送液位数据至所述控制器； 所述控制器依次根据对比结果控制所述 水泵开关； 可随液位升降的浮力式磁力源， 用于触发所述磁感应液位开关向所述控制器发送液位 数据。 3.根。

4、据权利要求2所述水壶液位控制系统， 其特征在于， 所述浮力式磁力源包括升降导 向柱， 所述升降导向柱外套设有可随液位变化沿该升降导向柱轴向滑动的磁力浮子； 多个 所述磁感应液位开关依次设置于所述升降导向柱内。 4.根据权利要求3所述水壶液位控制系统， 其特征在于， 所述磁感应液位开关包括干簧 开关和与该干簧开关串联的液位电阻， 位于不同液位档的所述液位电阻的阻值不同； 各所 述磁感应液位开关以并联的形式与所述控制器连接。 5.根据权利要求4所述水壶液位控制系统， 其特征在于， 还包括用于向所述控制器发送 目标液位数据的水量输入模块。 6.一种电热水壶， 其特征在于， 包括壶体、 如权利要求1-。

5、5中任一所述水壶液位控制系 统、 加热器和用于感应所述壶体内水的温度的温度传感器； 所述加热器和所述温度传感器 分别与所述控制器电连接。 7.根据权利要求6所述电热水壶， 其特征在于， 还包括用于向所述控制器发送预设目标 温度数据的温度输入模块。 8.根据权利要求7所述电热水壶， 其特征在于， 所述壶体的底部设置有进水口， 该进水 口上设置有单向截止阀， 所述水泵的出水口通过供水管与所述进水口连通。 9.根据权利要求8所述电热水壶， 其特征在于， 还包括延时控制开关， 用于延迟所述加 热器的关闭时间。 10.一种应用如权利要求1所述水壶液位控制系统实现的液位控制方法， 其特征在于， 包括以下步。

6、骤： 液位传感器检测水壶内液位数据， 并将液位数据发送至控制器； 所述控制器将接收的液位数据与预设的目标液位数据对比， 当液位数据与目标液位数 据匹配时， 所述控制器控制所述水泵关闭。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 108095547 A 2 水壶液位控制系统、 电热水壶及液位控制方法 技术领域 0001 本发明涉及茶几式热水器技术领域， 尤其涉及一种水壶液位控制系统、 电热水壶 及液位控制方法。 背景技术 0002 目前， 电热水壶在控制加水量方面， 大部分是人工加水， 并人为控制加水量， 再或 者是通过计时模块通过倒计时的方式对壶体进行加水； 当前手动加水手动煮水的， 需要人 。

7、工加水到水壶里， 然后打开电源进行烧水， 操作起来比较繁琐； 0003 通过计时模块自动加水的， 因其自身寿命短， 抗干扰能力差， 不精准的缺陷不能判 断电热水壶内还有多少水量， 不能有效控制加水量， 容易导致溢水， 或者是加水量过少造成 干烧烧坏水壶甚至发生其他安全问题。 0004 因此， 针对上述问题， 本发明就提供一种新的水壶液位控制系统、 电热水壶及液位 控制方法。 发明内容 0005 本发明的目的是提供一种水壶液位控制系统、 电热水壶及液位控制方法， 通过所 述液位传感器和所述控制器， 以解决现有电热水壶手动加水操作繁琐或采用计时模块自动 加水不能有效控制加水量的问题。 0006 本。

8、发明的目的是通过以下技术方案实现的： 0007 一种水壶液位控制系统， 包括： 0008 设置于水壶内的液位传感器， 用于检测水壶内液位数据， 并将液位数据发送控制 器； 0009 所述控制器， 用于将接收的液位数据与预设的目标液位数据对比， 并根据对比结 果控制向水壶内泵水的水泵开关， 实现水壶内液位可调控。 0010 进一步地， 所述液位传感器包括： 0011 沿水壶内高度方向顺序设置多个液位档， 各液位档处均设有磁感应液位开关， 各 所述磁感应液位开关依次发送液位数据至所述控制器； 所述控制器依次根据对比结果控制 所述水泵开关； 0012 可随液位升降的浮力式磁力源， 用于触发所述磁感应。

9、液位开关向所述控制器发送 液位数据。 0013 进一步地， 所述浮力式磁力源包括升降导向柱， 所述升降导向柱外套设有可随液 位变化沿该升降导向柱轴向滑动的磁力浮子； 多个所述磁感应液位开关依次设置于所述升 降导向柱内。 0014 进一步地， 所述磁感应液位开关包括干簧开关和与该干簧开关串联的液位电阻， 位于不同液位档的所述液位电阻的阻值不同； 各所述磁感应液位开关以并联的形式与所述 控制器连接。 说 明 书 1/6 页 3 CN 108095547 A 3 0015 进一步地， 还包括用于向所述控制器发送目标液位数据的水量输入模块。 0016 本发明还提供的一种电热水壶， 包括壶体、 如上任一。

10、所述水壶液位控制系统、 加热 器和用于感应所述壶体内水的温度的温度传感器； 所述加热器和所述温度传感器分别与所 述控制器电连接。 0017 进一步地， 还包括用于向所述控制器发送预设目标温度数据的温度输入模块。 0018 进一步地， 所述壶体的底部设置有进水口， 该进水口上设置有单向截止阀， 所述水 泵的出水口通过供水管与所述进水口连通。 0019 进一步地， 还包括延时控制开关， 用于延迟所述加热器的关闭时间。 0020 本发明还提供的一种应用如上所述水壶液位控制系统实现的液位控制方法， 包括 以下步骤： 0021 液位传感器检测水壶内液位数据， 并将液位数据发送至控制器； 0022 所述控。

11、制器将接收的液位数据与预设的目标液位数据对比， 当液位数据与目标液 位数据匹配时， 所述控制器控制所述水泵关闭。 0023 本发明与现有技术相比具有以下的优点： 0024 1、 本发明提供的水壶液位控制系统， 采用包括： 所述水泵， 用于向水壶供水； 设置 于水壶内的所述液位传感器， 用于检测水壶内液位数据， 并将液位数据发送所述控制器； 所 述控制器， 用于将接收的液位数据与预设的目标液位数据对比， 并根据对比结果控制所述 水泵开关， 实现水壶内液位可调控的设计； 所述液位传感器感应所述水壶内水的液位产生 液位数据发送至所述控制器， 所述控制器将液位数据与预设的目标液位数据进行对比， 当 液。

12、位数据与预设的目标液位数据相同时， 所述控制器向所述水泵发送关闭信号， 停止向水 壶内供水； 本发明较现有人工手动加水操作简单且水位更精确； 较现有的计时模块自动加 水， 本发明不受计时模块的寿命影响， 加水水位精准， 能够有效控制加水量， 有效避免了溢 水或者是加水量过少造成干烧烧坏水壶等问题。 0025 2、 本发明提供的水壶液位控制系统， 采用所述液位传感器包括： 所述磁感应液位 开关和所述浮力式磁力源的设计； 在水壶内设置多个所述液位档， 各所述液位档分别对应 设置有所述磁感应液位开关， 所述浮力式磁力源触发所述磁感应液位开关向所述控制器发 送液位数据； 本发明的液位传感器将霍尔效应与。

13、机械结构相结合， 所述浮力式磁力源置于 水壶内根据浮力的作用感应液面高度， 可有效感应液位且不受外力干扰， 对液位的测量更 准确。 0026 3、 本发明提供的水壶液位控制系统， 采用所述浮力式磁力源包括所述升降导向 柱， 所述升降导向柱外套设有可随液位变化沿该升降导向柱轴向滑动的所述磁力浮子； 多 个所述磁感应液位开关依次设置于所述升降导向柱内的设计； 有效限制了所述磁力浮子的 移动范围和方向， 防止所述磁力浮子距离所述磁感应液位开关过远影响控制效果。 0027 4、 本发明提供的水壶液位控制系统， 采用所述磁感应液位开关包括所述干簧开关 和与该干簧开关串联的所述液位电阻， 位于不同液位档的。

14、所述液位电阻的阻值不同； 各所 述磁感应液位开关以并联的形式与所述控制器连接的设计； 该结构简单且不同阻值的电阻 可以对应产生不同的电流， 不同电流值对应不同液位高度， 不同液位高度对应不同水量， 使 本发明使用寿命长、 抗干扰能力强。 0028 5、 本发明提供的水壶液位控制系统， 采用还包括用于向所述控制器发送目标液位 说 明 书 2/6 页 4 CN 108095547 A 4 数据的所述水量输入模块的设计； 用于设置预设的目标液位数据， 用多少水烧多少水， 避免 水的反复烧开且防止水资源的浪费。 附图说明 0029 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案， 下面将对具。

15、体 实施方式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 附图是本发明的一些实施方式， 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。 0030 图1为本发明中所述水壶液位控制系统的结构框图； 0031 图2为本发明中所述液位传感器的结构示意图； 0032 图3为本发明中所述电热水壶的结构图； 0033 图4为图2中A的局部放大图； 0034 图5为本发明中所述电热水壶的电器连接框图； 0035 图6为本发明中所述方法的过程图。 具体实施方式 0036 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显然。

16、， 所描述的实施 例是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通技术 人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。 0037 在本发明的描述中， 需要说明的是， 术语 “中心” 、“上” 、“下” 、“左” 、“右” 、“竖直” 、 “水平” 、“内” 、“外” 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 便于描述本发明和简化描述， 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发明的限制。 此外， 术语 “第一” 、“第二” 、 “第三” 仅用于描。

17、述目的， 而不能理解为指示或暗示相对重要性。 0038 在本发明的描述中， 需要说明的是， 除非另有明确的规定和限定， 术语 “安装” 、“相 连” 、“连接” 应做广义理解， 例如， 可以是固定连接， 也可以是可拆卸连接， 或一体地连接； 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。 对于本领域的普通技术人员而言， 可以具体情况理解上述术语在本 发明中的具体含义。 0039 参见图1所示， 本发明所述一种水壶液位控制系统， 包括： 0040 水泵， 用于向水壶供水； 0041 设置于水壶内的液位传感器， 用于检测水壶内液位。

18、数据， 并将液位数据发送控制 器； 0042 所述控制器， 用于将接收的液位数据与预设的目标液位数据对比， 并根据对比结 果控制所述水泵开关， 实现水壶内液位可调控； 0043 本实施例中所述水泵和所述液位传感器分别与所述控制器电连接。 0044 本发明提供的水壶液位控制系统， 采用包括： 所述水泵， 用于向水壶供水； 设置于 水壶内的所述液位传感器， 用于检测水壶内液位数据， 并将液位数据发送所述控制器； 所述 控制器， 用于将接收的液位数据与预设的目标液位数据对比， 并根据对比结果控制所述水 说 明 书 3/6 页 5 CN 108095547 A 5 泵开关， 实现水壶内液位可调控的设计。

19、； 所述液位传感器感应所述水壶内水的液位产生液 位数据发送至所述控制器， 所述控制器将液位数据与预设的目标液位数据进行对比， 当液 位数据与预设的目标液位数据相同时， 所述控制器向所述水泵发送关闭信号， 停止向水壶 内供水； 本发明较现有人工手动加水操作简单且水位更精确； 较现有的计时模块自动加水， 本发明不受计时模块的寿命影响， 加水水位精准， 能够有效控制加水量， 有效避免了溢水或 者是加水量过少造成干烧烧坏水壶等问题。 0045 参见图2所示， 本实施例中所述液位传感器包括： 0046 沿水壶内高度方向顺序设置多个液位档， 各液位档处均设有磁感应液位开关11， 各所述磁感应液位开关依次发。

20、送液位数据至所述控制器； 所述控制器依次根据对比结果控 制所述水泵开关； 0047 可随液位升降的浮力式磁力源， 用于触发所述磁感应液位开关向所述控制器发送 液位数据。 0048 本发明提供的水壶液位控制系统， 采用所述液位传感器包括： 所述磁感应液位开 关和所述浮力式磁力源的设计； 在水壶内设置多个所述液位档， 各所述液位档分别对应设 置有所述磁感应液位开关， 所述浮力式磁力源触发所述磁感应液位开关向所述控制器发送 液位数据； 本发明的液位传感器将霍尔效应与机械结构相结合， 所述浮力式磁力源置于水 壶内根据浮力的作用感应液面高度， 可有效感应液位且不受外力干扰， 对液位的测量更准 确。 00。

21、49 参见图2所示， 本实施例中所述浮力式磁力源包括升降导向柱201， 所述升降导向 柱外套设有可随液位变化沿该升降导向柱轴向滑动的磁力浮子202； 多个所述磁感应液位 开关11沿所述升降导向柱高度方向依次设置于所述升降导向柱内。 0050 本发明提供的水壶液位控制系统， 采用所述浮力式磁力源包括所述升降导向柱， 所述升降导向柱外套设有可随液位变化沿该升降导向柱轴向滑动的所述磁力浮子； 多个所 述磁感应液位开关依次设置于所述升降导向柱内的设计； 有效限制了所述磁力浮子的移动 范围和方向， 防止所述磁力浮子距离所述磁感应液位开关过远影响控制效果。 0051 本实施例中所述磁感应液位开关包括干簧开。

22、关和与该干簧开关串联的液位电阻， 位于不同液位档的所述液位电阻的阻值不同； 各所述磁感应液位开关以并联的形式与所述 控制器连接。 本实施例中各所述磁感应液位开关的电流方向与所述浮力式磁力源的电流方 向垂直设置。 本实施中所述干黄开关和所述液位电阻均是现有的， 利用不同阻值的电阻、 干 簧开关和磁线圈产生不同大小的电流为本公知常识， 此处不再过多赘述。 0052 本实施例中沿水壶内高度方向设置有三个液位档， 各液位档的分别对应三个水 量， 与三个液位档对应的三个所述磁感应液位开关的所述液位电阻的阻值不同， 三个所述 液位电阻按阻值由下至上逐渐递增的方式排列； 与不同阻值的所述液位电阻串联的所述干。

23、 簧开关在收到磁力浮子的作用后断开， 任一所述干簧开关断开后所述液位传感器向所述控 制器发送的电流均发生相应变化， 三个所述磁感应液位开关单独断开后所述液位传感器向 所述控制器发送三个不同大小的电流值， 三个电流值分别对应三个液位档。 0053 本发明提供的水壶液位控制系统， 采用所述磁感应液位开关包括所述干簧开关和 与该干簧开关串联的所述液位电阻， 位于不同液位档的所述液位电阻的阻值不同； 各所述 磁感应液位开关以并联的形式与所述控制器连接的设计； 该结构简单且不同阻值的电阻可 说 明 书 4/6 页 6 CN 108095547 A 6 以对应产生不同的电流， 不同电流值对应不同液位高度，。

24、 不同液位高度对应不同水量， 使本 发明使用寿命长、 抗干扰能力强。 0054 参见图1所示， 本实施例还包括用于向所述控制器发送目标液位数据的水量输入 模块。 0055 本发明提供的水壶液位控制系统， 采用还包括用于向所述控制器发送目标液位数 据的所述水量输入模块的设计； 用于设置预设的目标液位数据， 用多少水烧多少水， 避免水 的反复烧开且防止水资源的浪费。 0056 参见图1、 图2、 图3所示， 本实施例提供的一种电热水壶， 包括壶体3、 如上所述水壶 液位控制系统、 加热器4和用于感应所述壶体内水的温度的温度传感器5； 所述加热器和所 述温度传感器分别与所述控制器电连接。 0057 。

25、参见图5所示， 本实施例还包括用于向所述控制器发送预设目标温度数据的温度 输入模块。 0058 参见图2、 图3、 图4所示， 本实施例所述壶体3的底部设置有进水口301， 该进水口上 设置有单向截止阀302， 所述水泵的出水口通过供水管与所述进水口连通。 本实施例中所述 单向截止阀包括圆柱形的限位框303和置于该限位框内的金属球304， 所述金属球与所述限 位框内壁的尺寸相适应， 即所述金属球可沿所述限位框的轴线上下移动， 所述限位框的侧 壁所述金属球可利用自身重力压紧于所述进水口， 所述限位框的侧边设置有出水口305； 所 述加热器中部设置有进水管接头401， 该进水管接头401与供水水源。

26、连通； 所述进水管接头 与所述进水口的位置及尺寸相匹配； 所述供水管接头插接与所述进水口处， 外部高压水将 所述单向截止阀推起， 水进入所述壶体内， 供水完成后， 所述金属球在自身重力的作用以及 所述壶体内水的压力作用下压紧于所述进水口上， 防止所述壶体内的水自所述进水口流 出。 0059 参见图5所示， 本实施例还包括延时控制开关， 用于延迟所述加热器的关闭时间。 0060 本实施例中所述温度输入模块和所述水壶液位控制系统的水量输入模块均设置 于一个电路板上。 0061 参见图6所示， 本发明提供的一种应用如上所述水壶液位控制系统实现的液位控 制方法， 包括以下步骤： 0062 液位传感器检。

27、测水壶内液位数据， 并将液位数据发送至控制器； 0063 所述控制器将接收的液位数据与预设的目标液位数据对比， 当液位数据与目标液 位数据匹配时， 所述控制器控制所述水泵关闭。 0064 本实施例中所述控制器为3dymy品牌的PIC16F676-I/P DIP14型IC芯片， 当然也可 以选择STC品牌的89C52RC-40I-PDIP40型IC芯片或其它品牌的芯片， 此处所列的芯片仅为 所述控制器可选择的品牌型号， 并不对其品牌和型号进行限定， 本领域技术人员可以根据 实际需要任意选择， 此处不再过多赘述。 0065 本实施例中所述磁感应液位开关为百意品牌的BY0805-3950-D型传感器。

28、， 此处所 列的传感器仅为所述磁感应液位开关可选择的品牌型号， 并不对其品牌和型号进行限定， 本领域技术人员可以根据实际需要任意选择， 此处不再过多赘述。 0066 本实施例中所述水量输入模块为百意品牌的BY12V-5W型电动机， 当然也可以选择 其它品牌同类型的电机， 此处所列的芯片仅为所述水量输入模块可选择的品牌型号， 并不 说 明 书 5/6 页 7 CN 108095547 A 7 对其品牌和型号进行限定， 本领域技术人员可以根据实际需要任意选择， 此处不再过多赘 述。 0067 本实施例中所述温度输入模块为百意品牌的BY0805-3950-1， 当然也可以选择同 类型的模块， 此处所。

29、列的芯片仅为所述温度输入模块可选择的品牌型号， 并不对其品牌和 型号进行限定， 本领域技术人员可以根据实际需要任意选择， 此处不再过多赘述。 0068 本实施例中所述温度传感器为百意品牌温控器， 当然也可以选择其它品牌的温度 传感器， 此处所列的芯片仅为所述温度传感器可选择的品牌型号， 并不对其品牌和型号进 行限定， 本领域技术人员可以根据实际需要任意选择， 此处不再过多赘述。 0069 本实施例中所述延时控制开关为欧姆龙品牌继电器， 当然也可以选择其它品牌的 继电器， 此处所列的继电器仅为所述延时控制开关可选择的品牌型号， 并不对其品牌和型 号进行限定， 本领域技术人员可以根据实际需要任意选。

30、择， 此处不再过多赘述。 0070 本实施例中所述加热器为维忆品牌的发热盘， 当然也可以选择其它品牌的发热 盘， 此处所列的发热盘仅为所述加热器可选择的品牌型号， 并不对其品牌和型号进行限定， 本领域技术人员可以根据实际需要任意选择， 此处不再过多赘述。 0071 最后应说明的是： 以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案， 而非对其限制； 尽 管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明， 本领域的普通技术人员应当理解： 其依 然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改， 或者对其中部分或者全部技术特征进 行等同替换； 而这些修改或者替换， 并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术 方案的范围。 说 明 书 6/6 页 8 CN 108095547 A 8 图1 图2 说 明 书 附 图 1/3 页 9 CN 108095547 A 9 图3 图4 说 明 书 附 图 2/3 页 10 CN 108095547 A 10 图5 图6 说 明 书 附 图 3/3 页 11 CN 108095547 A 11 。