CN106225222B - 电热水器及其防干烧控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电热水器及其防干烧控制方法，其中，电热水器包括：用于储水的内胆，设置在内胆上以加热内胆内的水的加热器；设置在内胆底部的第一金属检测电极和设置在加热器顶部的第二金属检测电极；分别与第一金属检测电极和第二金属检测电极相连的电导率检测装置，用于检测第一金属检测电极和第二金属检测电极之间的电极电导率；分别与加热器、电导率检测装置相连的控制器，用于根据电极电导率和预设电导率判断电热水器是否发生干烧，并在电热水器发生干烧时，控制加热器停止加热，以及在电热水器未发生干烧时，控制加热器加热。本发明实施例的电热水器，能够有效降低电热水器因干烧而产生的使用风险。

Description

电热水器及其防干烧控制方法

技术领域

本发明涉及电热水器领域，具体涉及一种电热水器和一种电热水器的防干烧控制方法。

背景技术

电热水器的水是储存在其内胆内的，而内胆一般是不透明的，所以一般情况下用户不知道电热水器内部剩余的水量。如果因水量过少，导致加热器出现干烧，则会对电热水器造成损害，甚至会引发火灾。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种电热水器。该电热水器能够对加热器与内胆内水位之间的关系进行监控，防止干烧情况发生，降低电热水器的使用风险。

本发明的第二个目的在于提出一种电热水器的控制方法。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种电热水器，包括：用于储水的内胆；加热器，所述加热器设置在所述内胆上以加热所述内胆内的水；设置在所述内胆底部的第一金属检测电极和设置在所述加热器顶部的第二金属检测电极，且所述第一金属检测电极与所述第二金属检测电极平行设置；电导率检测装置，所述电导率检测装置分别与所述第一金属检测电极和所述第二金属检测电极相连，用于检测所述第一金属检测电极和所述第二金属检测电极之间的电极电导率；控制器，所述控制器分别与所述加热器、所述电导率检测装置相连，用于根据所述电极电导率和预设电导率判断所述电热水器是否发生干烧，并在所述电热水器发生干烧时，控制所述加热器停止加热，以及在所述电热水器未发生干烧时，控制所述加热器加热。

本发明实施例的电热水器，在内胆底部设置第一金属检测电极，在加热器顶部设置第二金属检测电极，通过电导率检测装置检测第一金属检测电极和第二金属检测电极之间的电极电导率，判断是否出现干烧，并在出现干烧时，通过控制器控制加热器停止加热，由此，能够有效降低电热水器因干烧而产生的使用风险。

另外，根据本发明上述实施例的电热水器还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述控制器用于根据所述电极电导率和预设电导率判断所述电热水器是否发生干烧具体包括：在所述电极电导率和所述预设电导率之间的差值的绝对值大于或等于预设阈值时，判断所述电热水器发生干烧；以及在所述电极电导率和所述预设电导率之间的差值的绝对值小于所述预设阈值时，判断所述电热水器未发生干烧。

根据本发明的一个实施例，所述电导率检测装置，具体用于：根据如下公式检测所述第一金属检测电极与所述第二金属检测电极之间的电极电导率：

其中，S为所述电极电导率，K为电极常数，G为检测电导，A、L、U、I分别为所述第一金属检测电极与所述第二金属检测电极之间的有效面积、距离、电压和电流。

根据本发明的一个实施例，所述电热水器，还包括：报警器，所述报警器与所述控制器相连，其中，所述控制器在所述电热水器发生干烧时控制所述报警器进行报警提示。

根据本发明的一个实施例，所述第一金属检测电极和所述第二金属检测电极均为铂检测电极。

根据本发明的一个实施例，所述预设电导率的取值范围为125～1250μs/cm。

为实现上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种电热水器的防干烧控制方法，所述电热水器为本发明第一方面实施例的电热水器，所述防干烧控制方法包括以下步骤：所述电热水器上电后，所述控制器控制所述加热器对所述内胆内的水进行加热；所述电导率检测装置检测所述第一金属检测电极与所述第二金属检测电极之间的电极电导率；所述控制器根据所述电极电导率和预设电导率判断所述电热水器是否发生干烧；如果所述电热水器发生干烧，则所述控制器控制所述加热器停止加热；如果所述电热水器未发生干烧，则所述控制器控制所述电加热器继续对所述内胆内的水进行加热。

本发明实施例的电热水器的防干烧控制方法，通过检测第一金属检测电极和第二金属检测电极之间的电极电导率，判断电热水器是否出现干烧，并在电热水器出现干烧时，通过控制器控制加热器停止加热，由此，能够有效降低电热水器因干烧而产生的使用风险。

另外，根据本发明上述实施例的电热水器的防干烧控制方法还可以包括如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述防干烧控制方法，还包括：如果所述电热水器发生干烧，则所述控制器控制所述报警器进行报警提示。

根据本发明的一个实施例，所述电导率检测装置以预设时间间隔检测所述电极电导率。

根据本发明的一个实施例，所述预设时间间隔的取值范围为5～10分钟。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的电热水器的结构示意图；

图2是根据本发明另一个实施例的电热水器的结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的电热水器的防干烧控制方法的流程图；

图4是根据本发明另一个实施例的电热水器的防干烧控制方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的电热水器及其防干烧控制方法。

图1是根据本发明一个实施例的电热水器的结构示意图。如图1所示，该电热水器包括：用于储水的内胆10、加热器20、设置在内胆10底部的第一金属检测电极30、设置在加热器20顶部的第二金属检测电极40、电导率检测装置50和控制器60。

其中，加热器20设置在内胆10上以加热内胆10内的水；第一金属检测电极30与第二金属检测电极40平行设置；电导率检测装置50分别与第一金属检测电极30和第二金属检测电极40相连，用于检测第一金属检测电极30和第二金属检测电极40之间的电极电导率；控制器60分别与加热器20、电导率检测装置50相连，用于根据电极电导率和预设电导率判断电热水器是否发生干烧，并在电热水器发生干烧时，控制加热器20停止加热，以及在电热水器未发生干烧时，控制加热器20加热。

在本发明的一个实施例中，控制器60用于根据电极电导率和预设电导率判断电热水器是否发生干烧具体包括：在电极电导率和预设电导率之间的差值的绝对值大于或等于预设阈值时，判断电热水器发生干烧；以及在电极电导率和预设电导率之间的差值的绝对值小于预设阈值时，判断电热水器未发生干烧。

可以理解的是，预设阈值为一接近于0的值。具体而言，如果第一金属检测电极30和第二金属检测电极40之间的电极电导率接近预设电导率(即内胆10中水的电导率)，则认为加热器20被水浸没，电热水器没有干烧风险；如果测得两个电极之间的电极电导率远低于预设电导率，甚至接近于零，则认为加热器20有部分没有被水浸没，可能会发生干烧。

其中，预设电导率的取值范围为125～1250μs/cm。

进一步而言，如果两个电极都浸没在内胆10中的水中，则电导率检测装置50检测出的电极电导率应该是在125～1250μs/cm之间；如果两者至少其中之一没有浸没在水中，则检测出的电导率就会接近零，以此可以判断内胆10中的水位是否满足加热要求，电热水器是否有干烧风险。

可选地，第一金属检测电极30和第二金属检测电极40均可以是铂金属检测电极，其抗氧化性好。其中，两个金属检测电极之间存在正对的有效面积，以便于电极电导率的检测。

在本发明的一个实施例中，电导率检测装置50可以根据如下公式(1)检测第一金属检测电极30与第二金属检测电极40之间的电极电导率：

其中，S为电极电导率，K为电极常数，G为检测电导，A、L、U、I分别为第一金属检测电极与第二金属检测电极之间的有效面积、距离、电压和电流。

为方便理解本发明实施例的电极电导率的检测原理，可作如下说明：

电导率的测量原理是将相互平行且距离是固定值L的两块极板(或圆柱电极)，放到被测溶液中，在两个电极端加上一定的电势(为了避免溶液电解，通常为正弦波电压，频率为1～3kHz)，然后测量极板间电导率。

电导率的测量需要两方面信息。一个是溶液的电导G，另一个是溶液的电极参数K。其中，电导G可以通过检测两个极板间的电流I、电压U计算得到(即G＝I/U)，电极常数K可以通过两个电极之间的距离L和有效面积A计算得到，(即K＝L/A)，进而根据式S＝K×G可以计算得到待检测电导率，计算

其中，需要说明的是，在两电极间存在均匀电场的情况下，电极常数可以通过几何尺寸计算得出。例如，两个电极的正对面积为1cm²，距离为1cm时，电极常数K＝1/cm。如果用此对电极测得的电导G＝1000μs，则被测溶液的电导率S＝1000μs/cm。

在本发明的一个实施例中，如图2所示，该电热水器还可以包括报警器70。报警器70与控制器60相连，其中，控制器60在电热水器发生干烧时还可以控制报警器70进行报警提示。由此，能够使用户及时知晓电热水器的运行状态，以便及时解决出现的问题。

本发明实施例的电热水器，在内胆底部设置第一金属检测电极，在加热器顶部设置第二金属检测电极，通过电导率检测装置检测第一金属检测电极和第二金属检测电极之间的电极电导率，判断是否出现干烧，并在出现干烧时，通过控制器控制加热器停止加热，由此，能够有效降低电热水器因干烧而产生的使用风险。

需要说明的是，本发明实施例的电热水器的其他构成及其作用对本领域的普通技术人员而言是已知的，为减少冗余，此处不做赘述。

图3是根据本发明一个实施例的电热水器的防干烧控制方法的流程图。

其中，该电热水器即为本发明上述实施例的电热水器。

如图3所示，该电热水器的防干烧控制方法包括：

S101，电热水器上电后，控制器控制加热器对内胆内的水进行加热。

S102，电导率检测装置检测第一金属检测电极与第二金属检测电极之间的电极电导率。

具体地，电导率检测装置可以根据如下公式(1)检测第一金属检测电极与第二金属检测电极之间的电极电导率：

其中，S为电极电导率，K为电极常数，G为检测电导，A、L、U、I分别为第一金属检测电极与第二金属检测电极之间的有效面积、距离、电压和电流。

可选地，电导率检测装置可以以预设时间间隔检测电极电导率。

其中，预设时间间隔的取值范围可以为5～10分钟，由此，可以降低能耗。

S103，控制器根据电极电导率和预设电导率判断电热水器是否发生干烧。

具体地，如果电极电导率和预设电导率之间的差值的绝对值大于或等于预设阈值，则判断电热水器发生干烧；以及如果电极电导率和预设电导率之间的差值的绝对值小于预设阈值，则判断电热水器未发生干烧。

可以理解的是，预设阈值为一接近于0的值。具体而言，如果第一金属检测电极和第二金属检测电极之间的电极电导率接近预设电导率(即内胆中水的电导率)，则认为加热器被水浸没，电热水器没有干烧风险；如果测得两个电极之间的电极电导率远低于预设电导率，甚至接近于零，则认为加热器有部分没有被水浸没，可能会发生干烧。

其中，预设电导率的取值范围为125～1250μs/cm。

进一步而言，如果两个电极都浸没在内胆10中的水中，则电导率检测装置检测出的电极电导率应该是在125～1250μs/cm之间；如果两者至少其中之一没有浸没在水中，则检测出的电导率就会接近零，以此可以判断内胆10中的水位是否满足加热要求，电热水器是否有干烧风险。

S104，如果电热水器发生干烧，则控制器控制加热器停止加热。

S105，如果电热水器未发生干烧，则控制器控制电加热器继续对内胆内的水进行加热。

在本发明的一个实施例中，如图4所示，该防干烧控制方法还可以包括：

S106，如果电热水器发生干烧，则控制器控制报警器进行报警提示。

由此，能够使用户及时知晓电热水器的运行状态，以便及时解决出现的问题。

本发明实施例的电热水器的防干烧控制方法，通过检测第一金属检测电极和第二金属检测电极之间的电极电导率，判断电热水器是否出现干烧，并在电热水器出现干烧时，通过控制器控制加热器停止加热，由此，能够有效降低电热水器因干烧而产生的使用风险。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (4)

1.一种电热水器，其特征在于，包括：

用于储水的内胆；

加热器，所述加热器设置在所述内胆上以加热所述内胆内的水；

设置在所述内胆底部的第一金属检测电极和设置在所述加热器顶部的第二金属检测电极，且所述第一金属检测电极与所述第二金属检测电极平行设置，所述第一金属检测电极和所述第二金属电极均为铂金属检测电极，所述第一金属 检测电极和所述第二金属检测电极之间存在正对的有效面积；

电导率检测装置，所述电导率检测装置分别与所述第一金属检测电极和所述第二金属检测电极相连，用于检测所述第一金属检测电极和所述第二金属检测电极之间的电极电导率，其中，所述电导率检测装置以预设的时间间隔检测所述电极电导率，所述预设时间间隔的取值范围为5～10分钟；

控制器，所述控制器分别与所述加热器、所述电导率检测装置相连，用于根据所述电极电导率和预设电导率判断所述电热水器是否发生干烧，并在所述电热水器发生干烧时，控制所述加热器停止加热，以及在所述电热水器未发生干烧时，控制所述加热器加热，其中，所述预设电导率的取值范围为125～1250μs/cm；

报警器，所述报警器与所述控制器相连，其中，所述控制器在所述电热水器发生干烧时控制所述报警器进行报警提示。

2.如权利要求1所述的电热水器，其特征在于，所述控制器用于根据所述电极电导率和预设电导率判断所述电热水器是否发生干烧具体包括：

在所述电极电导率和所述预设电导率之间的差值的绝对值大于或等于预设阈值时，判断所述电热水器发生干烧；以及

在所述电极电导率和所述预设电导率之间的差值的绝对值小于所述预设阈值时，判断所述电热水器未发生干烧。

3.如权利要求1所述的电热水器，其特征在于，所述电导率检测装置，具体用于：

根据如下公式检测所述第一金属检测电极与所述第二金属检测电极之间的电极电导率：

其中，S为所述电极电导率，K为电极常数，G为检测电导，A、L、U、I分别为所述第一金属检测电极与所述第二金属检测电极之间的有效面积、距离、电压和电流。

4.一种电热水器的防干烧控制方法，所述电热水器为根据权利要求1-3中任一项所述的电热水器，其特征在于，所述防干烧控制方法包括以下步骤：

所述电热水器上电后，所述控制器控制所述加热器对所述内胆内的水进行加热；

所述电导率检测装置检测所述第一金属检测电极与所述第二金属检测电极之间的电极电导率，其中，所述电导率检测装置以预设的时间间隔检测所述电极电导率，所述预设时间间隔的取值范围为5～10分钟，所述第一金属检测电极和所述第二金属电极均为铂金属检测电极，所述第一检测电极和所述第二金属检测电极之间存在正对的有效面积；

所述控制器根据所述电极电导率和预设电导率判断所述电热水器是否发生干烧，其中，所述预设电导率的取值范围为125～1250μs/cm；

如果所述电热水器发生干烧，则所述控制器控制所述加热器停止加热，以及控制报警器进行报警；

如果所述电热水器未发生干烧，则所述控制器控制所述加热器继续对所述内胆内的水进行加热。

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