CN103531016B - 分离式液体加热器及其信号红外传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分离式液体加热器及其信号红外传输方法，分离式液体加热器包括：壶身，壶身具有容纳被加热液体的容置空间、设置于容置空间底部的加热组件、用于感测被加热液体一物理量的传感器以及为发热盘供电、为传感器供电及传输信号的上控制板，上控制板上连接有上连接件；壶底，壶底包括按键区、连接外部电源的电源插座以及与按键区和电源插座连接的下控制板，下控制板上连接有用于在壶身与壶底连接时与上连接件连接的下连接件；上控制板上设置有用于传输传感器的感测信号的红外发射器，下控制板上设置有用于接收红外发射器所发射的红外信号的接收器；上下控制板之间通过上下连接件电连接。本发明温度控制精确性、使用方便且成本低。

Description

分离式液体加热器及其信号红外传输方法

技术领域

本发明涉及一种电器，尤其涉及一种用于分离式液体加热器，及该分离式液体加热器的信号红外传输方法。

背景技术

用于对水、牛奶、咖啡等液体进行加热的电器，例如电热水壶、煮蛋器、煮奶器和咖啡壶等，由于均需对液体进行加热，因此，可统称为液体加热器。

通常，壶底和壶身分离的液体加热器便于用户使用。其中，被加热液体承载于壶身的腔体中，而壶身的底部则设置加热元件给液体加热。在加热时，需对被加热液体的温度和/或液位（反应的是被加热液体的体积）等物理量进行控制，因此壶身还需要具有感测液体温度或液位的传感器。而对液体加热温度和体积进行控制的控制面板却设置在壶底，以供用户按键选择加热温度等信息。另一方面，为了使用方便，上述液体加热器是通过壶底与外部电源进行连接，然后从壶底向壶身输送电能以供加热元件进行加热。

综上，分离式液体加热器的壶身和壶底之间，需要将电能自下而上传导，并且需要将传感器的感测信号自上而下传递。

为了解决上述的问题，现有技术中，以感测温度信号的温控器为例，有以下三种方式：

一类温控器的导电和信号传输是由一个一体的装置完成，并且导电与数据信号传输都是接触式的方式。即在壶身底面的上连接件和壶底表面的下连接件上分别设置两套上下相互套接的环形金属电极，两套电极分别传送电信号和数据信号，此类温控价格贵且使用时会有接触不良的情形，接触不良会导致液体加热温度不准确，甚至产品不能使用。

另外一类也是一个一体的装置，是在壶身底面的上连接件和壶底表面的下连接件上分别设置上下相互套接的一套环形金属电极，在此基础上集成了红外发射管（上连接件）及红外接收头（下连接件）。此类温控器导电是接触式方式，而数据信号是非接触式的传递方式，但此类温控器是半成品且价格昂贵，普通液体加热器不能直接使用，需要配合开发控制板，使用难度大，开发周期长。

另外有一种非一体的装置，就是依然把用于导电的环状电极连接件设置在壶身底面与壶底表面的圆心位置处，然后在环状电极两侧分别设置用于传感器的感测信号接触式传输的连接件。这样的设置，使得壶身和壶底之间的连接不再是可任意角度放置，必须是将用于传感器的感测信号接触式传输的连接件上下对好后方可进行连接，给用户使用带来不便。

综上，现有技术的分离式液体加热器存在温度控制精确性差、使用不便与成本高的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种分离式液体加热器，以解决现有技术的分离式液体加热器存在的温度控制精确性差、使用不便与成本高的技术问题。

在上述目的的基础上，本发明的目的还在于提供一种用于分离式液体加热器的信号红外传输方法，以解决现有技术的分离式液体加热器存在的温度控制精确性差、使用不便与成本高的技术问题。

为达上述目的，本发明的一较广义实施例为提供一种分离式液体加热器，所述分离式加热器包括：壶身，所述壶身具有容纳被加热液体的容置空间、设置于所述容置空间底部的加热组件、用于感测所述被加热液体一物理量的传感器以及为所述发热盘供电、为所述传感器供电及传输信号的上控制板，所述上控制板上连接有上连接件；壶底，所述壶底包括按键区、连接外部电源的电源插座以及与所述按键区和电源插座连接的下控制板，所述下控制板上连接有用于在壶身与壶底连接时与上连接件连接的下连接件；所述上控制板上设置有用于传输所述传感器的感测信号的红外发射器，所述下控制板上设置有用于接收所述红外发射器所发射的红外信号的接收器；所述下控制板和所述上控制板之间通过所述上连接件和所述下连接件电连接。

本发明的分离式液体加热器的红外信号传输方法，所述传输方法包括步骤：以所述壶身内的温度探头检测被加热液体的实时温度；所述上控制板通过所述温度探头得到上述实时温度，经所述上控制板的处理器编制编码，以红外线为载波，编码通过载波无线传输，通过壶身底面设置的发射管发射；所述下控制板通过壶底表面设置的接收管接收上述编码，传送给所述下控制板的处理器进行译码。

本发明的有益效果在于，本发明的分离式液体加热器，壶身和壶底之间的信号传输采用红外的无线传输方式，数据传送稳定可靠；且本发明的分离式液体加热装置，使用普通的壶身与壶底的上下连接组件即可进行导电和信号传输，降低了成本；且因为红外信号360度覆盖，壶身可以以任意角度放在壶底上，增加了用户使用的便利性。

附图说明

图1为本发明实施例的分离式液体加热器的信号传输及元件供电示意图。

图2为本发明实施例的分离式液体加热器的上控制板的模块示意图。

图3为本发明实施例的分离式液体加热器的下控制板的模块示意图。

图4是本发明实施例的分离式液体加热器的红外发射覆盖接收点的示意图。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，然其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上当作说明之用，而非用以限制本发明。

本发明实施例的分离式液体加热器，可以是但不限于是电热水壶、煮蛋器、咖啡壶等。

本发明实施例的分离式液体加热器，如图1所示，包括可相互分离的壶身1和壶底2。以下分几部分详细介绍：

一、壶身

如图1所示，壶身1包括容置空间、手柄、壶盖（图中未示出）、上控制板11、发热盘13、温度探头14、发热管15、16和上连接件17等。

其中，容置空间用于容纳被加热的液体，例如水、牛奶等，发热盘13是用于对液体加热的加热组件，设置于所述容置空间底部。

本实施例中，传感器以温度传感器为例，但本发明并不以此为限，也可以是用于感测被加热液体体积的液位传感器等。

温度探头14固定在容置空间的底部，也即伸入至被加热液体中，用于感测被加热液体的实时温度。温度探头14也可以设置在发热盘13的底部。温度探头14例如为一热敏电阻。

上述的发热盘13需要电源供应，而温度探头14需要信号回传，因此在壶身底部还设置有上控制板（TOP板）11，或者称为发射板，如图1和图2所示，上控制板11包括电源110、发射器112、处理器（CPU）113和温度传感器115。其中，温度传感器115与温度探头14连接，接收温度探头14所采集的信号，并将信号传递给处理器113，处理器113再通过发射器112传送出去，而发射器112连接有两个发射管15、16，用于发出红外信号。具体的发射管的布置及信号传输在下面再做介绍。

二、壶底

如图1所示，壶底2包括按键区（图中未示出）、下控制板12、电源插座20、接收管19和下连接件18等。

按键区是供用户进行功能选择的用户界面。电源插座20用于与外部电源连接以为分离式液体加热器供电，接收管19用于接收发射管15、16所发射的红外信号。而在壶身1与壶底2连接时，下连接件18用于与上连接件17相连接，以实现壶底2至壶身1的电力传导。

上述的各部件也均需要电源供应，而接收管19的信号也需要进一步处理而实现液体加热器的温度控制，因此在壶底2内还设置有下控制板（BOTTOM板）12，或者称为接收控制板，如图1和图3所示，下控制板12包括电源120、功率控制器121、操作界面122、声光指示123、接收器124和处理器（CPU）125。

其中，功率控制器121的功率控制开关126连接在电源120与下连接件18之间，以实现对壶身1供电功率的控制。而接收器124与接收管19连接，以接收接收管19收到的红外信号，并将信号传递给处理器125，处理器125经信号处理后，向功率控制器121发出功率控制信号，并向声光指示器123发出进行声光指示的控制信号，例如在液体温度达到液体沸点温度时，向功率控制器121发出停止加热的信号，并向声光指示器123发出进行声音报警及灯光显示的控制信号。而操作界面122与按键区相连接，向处理器125传送用户的按键选择信息。具体的接收管19的布置及信号传输在下面再做介绍。

三、导电电路

本发明的分离式液体加热器，壶身1和壶底2之间通过上连接件17和下连接件18进行电力传送。

上连接件17和下连接件18可以使用现有技术的普通的进行导电的连接件。

具体的电力传送过程如下：

电源插座20与外部电源连接后，电源120得到电源供应，并给位于下控制板12的功率控制开关126、接收器124等元件供电，同时，通过功率控制开关126、下连接件18及上连接件17向位于上连接板11的电源110供电，电源110得到电源供应后，给发热盘13供电，并给位于上控制板11的温度传感器111、发射器112等元件供电。

四、红外信号传输的装置

本发明实施例的分离式液体加热器，其发射管15、16设置在壶身1的底面43，如图4所示的两个圆41、42的圆心位置为设置发射管15、16的位置，阴影部分为发射管15、16所发射的红外线的覆盖区域。而接收管19则设置在与壶身1的底面43所对应的壶底2的表面，例如是图4中所示的位置45处。因为底面43的中心位置要设置上连接件17，因此，如果没有位置干涉，接收管优选的设置在圆41和圆42的重叠部44的位置处，以进一步保证信号接收的稳定性。

另外，发射管15、16要尽量靠近上连接件17，并且两发射管15、16应该是在通过底面43的圆心的同一直线上。接收管19也最好是设置在靠近下接组件18的位置。

对于壶身，发射管15、16下面的塑料件应透明或者至少是部分透明（发射管15、16下面部分透明即可），而接收管19上面的塑料件也应透明或者部分透明（接收管19上面部分透明即可）。这里所说的透明是指能通过红外光线。

五、红外信号传输的具体过程

下面简述一下本发明实施例的分离式液体加热器的红外信号传输的过程：

首先，壶身1内的温度探头14检测被加热液体的实时温度。

上控制板11的温度传感器115通过温度探头14得到上述实时温度，经处理器113编制编码，以红外线为载波，编码通过载波无线传输，通过发射管15、16发射出去；

下控制板12通过接收管19接收上述编码，通过接收器124，传送给处理器125进行译码，完成红外信号的传输过程。

其中，上述的编码是指数据，即是水温、水量、缺水等信号数据。

本发明实施例的分离式液体加热器，壶身1和壶底2之间的信号传输采用红外的无线传输方式，数据传送稳定可靠；且本发明的分离式液体加热装置，使用普通的壶身1与壶底2的上下连接组件17、18即可进行导电和信号传输，降低了成本；且因为红外信号360度覆盖，壶身1可以以任意角度放在壶底2上。

综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员应当意识到在不脱离本发明所附的权利要求所揭示的本发明的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本发明的权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种分离式液体加热器，所述分离式加热器包括：

壶身，所述壶身具有容纳被加热液体的容置空间、设置于所述容置空间底部的加热组件、用于感测所述被加热液体一物理量的传感器以及为发热盘供电、为所述传感器供电及传输信号的上控制板，所述上控制板上连接有上连接件；所述加热组件为所述发热盘；

壶底，所述壶底包括按键区、连接外部电源的电源插座以及与所述按键区和电源插座连接的下控制板，所述下控制板上连接有用于在壶身与壶底连接时与上连接件连接的下连接件；

其特征在于，

所述上控制板上设置有用于传输所述传感器的感测信号的红外发射器，所述下控制板上设置有用于接收所述红外发射器所发射的红外信号的接收器；

所述下控制板和所述上控制板之间通过所述上连接件和所述下连接件电连接；

在所述壶身的底面上设置有两个发射管，所述红外发射器连接所述两个发射管，两所述发射管发射的红外光覆盖区域有重叠部，在所述壶底的表面上设置有一个接收管，所述接收器与所述接收管连接，至少一所述发射管的所发射的红外光覆盖所述接收管。

2.如权利要求1所述的分离式液体加热器，其特征在于，所述物理量为温度或体积。

3.如权利要求1所述的分离式液体加热器，其特征在于，两所述发射管发射的红外光均覆盖所述接收管。

4.如权利要求3所述的分离式液体加热器，其特征在于，两所述发射管靠近所述上连接件，且在通过所述壶身的底面圆心的同一直线上。

5.如权利要求1所述的分离式液体加热器，其特征在于，所述上控制板包括第一电源、发射器、第一处理器和温度传感器，所述温度传感器与探测所述被加热液体实时水温的温度探头连接，接收所述温度探头所采集的信号，传递给所述第一处理器，所述第一处理器通过所述发射器发送给所述下控制板。

6.如权利要求5所述的分离式液体加热器，其特征在于，所述下控制板包括第二电源、功率控制器、操作界面、声光指示器、接收器和第二处理器，所述功率控制器的功率控制开关连接在所述第二电源与所述下连接件之间以对壶身供电功率进行控制，所述接收器与所述接收管连接，以接收所述接收管收到的红外信号，传递给所述第二处理器，所述第二处理器经信号处理后向所述功率控制器发出功率控制信号，并向所述声光指示器发出进行声光指示的控制信号，所述操作界面与按键区相连接以向所述第二处理器传送用户的按键选择信息。

7.如权利要求1所述的分离式液体加热器，其特征在于，所述分离式液体加热器为电热水壶、煮蛋器或咖啡壶。

8.一种权利要求1所述的分离式液体加热器的红外信号传输方法，其特征在于，所述传输方法包括步骤：

以所述壶身内的温度探头检测被加热液体的实时温度；

所述上控制板通过所述温度探头得到上述实时温度，经所述上控制板的处理器编制编码，以红外线为载波，编码通过载波无线传输，通过壶身底面设置的两发射管发射；两所述发射管发射的红外光覆盖区域有重叠部；

所述下控制板通过壶底表面设置的一接收管接收上述编码，传送给所述下控制板的处理器进行译码。

9.如权利要求8所述的红外信号传输方法，其特征在于，所述编码为水温、水量或缺水的信号数据。