CN108279058A - 水箱组件和电器设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水箱组件和电器设备，其中，水箱组件包括：水箱，水箱的内侧壁上设置有浮子腔，浮子腔的底部设置有连通口；浮子，设置在浮子腔内，浮子的内部设置有永磁体；线性霍尔传感器，与浮子腔相对地设置在水箱的外壁面上；控制器，控制器与线性霍尔传感器相连接；报警装置，报警装置与控制器相连接；其中，控制器用于根据线性霍尔传感器检测到的水箱内的实时水位调控水箱内的水位，以及当实时水位低于下限水位时控制报警装置发出警报。本发明提供的水箱组件，据线性霍尔传感器检测到的水箱内的实时水位调控水箱内的水位，以及当实时水位低于下限水位时控制报警装置发出警报，保证水箱内水位处于预设范围内。
Description
技术领域
本发明涉及家用电器技术领域，具体而言，涉及一种水箱组件和电器设备。
背景技术
很多家用电器，如加湿器，通常都有一个水箱用于存放水，并且会有一个水位监测装置，用于监测容器是否缺水，若缺水就会做出一些预设的动作，如停止运行、缺水指示灯闪烁或蜂鸣器响等，其目的就是提示用户要及时加水。目前这种水位监测装置一般都是使用一个非线性霍尔开关或干簧管，再配合一个带有磁性的浮子，非线性霍尔开关或干簧管可以感知浮子是否浮起判断是否缺水，从而实现水位监测功能。但是这种方式由于非线性霍尔开关或干簧管的工作机理决定其测量精度较差，缺水报警时，水箱内的残留水量不稳定，有时多而有时少，容易导致用户的抱怨。
发明内容
为了解决上述技术问题至少之一，本发明的第一方面的实施例提出了一种水箱组件。
本发明的第二方面实施例，还提出了一种电器设备。
有鉴于此，根据本发明的第一方面的实施例，本发明提出了一种水箱组件，包括：水箱，水箱的内侧壁上设置有浮子腔，浮子腔的底部设置有连通口；浮子，设置在浮子腔内，浮子的内部设置有永磁体；线性霍尔传感器，与浮子腔相对地设置在水箱的外壁面上；控制器，控制器与线性霍尔传感器相连接；报警装置，报警装置与控制器相连接；其中，控制器用于根据线性霍尔传感器检测到的水箱内的实时水位调控水箱内的水位，以及当实时水位低于下限水位时控制报警装置发出警报。
本发明提供的水箱组件，通过设置线性霍尔传感器检测浮子及其永磁体的位置，进而获知水箱中的水位，从而根据线性霍尔传感器检测到的水箱内的实时水位调控水箱内的水位，以及当实时水位低于下限水位时控制报警装置发出警报，保证水箱内水位处于预设范围内，并且能够在水位过低时通过报警装置发出警报，提醒用户异常和及时补水。
具体地，当水箱中的水量/水位不同时，浮子/永磁体离线性霍尔传感器的距离也不同，线性霍尔传感器感受到的磁场强度不同，线性霍尔传感器根据不同的磁场强度输出不同的电压，控制器获取到不同的电压可以计算出相应的水量/水位，进而调节水量/水位或控制报警装置报警。其中，线性霍尔传感器的输出电压与永磁体和线性霍尔传感器之间的距离呈线性关系，进而可以提高对于水位检测的准确性。
另外，本发明提供的上述实施例中的水箱组件还可以具有如下附加技术特征：
在上述技术方案中，优选地，控制器包括：转换模块，转换模块与线性霍尔传感器通过采样电路相连接，转换模块用于将线性霍尔传感器测得的模拟信号转换为数字信号。
在该技术方案中，通过转换模块将线性霍尔传感器测得的模拟信号(电压信号)转换为数字信号，进而使得控制器可以根据数字信号获知当前的水位，以便于对于水位的调控或缺水报警。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：限流电阻，设置在采样电路上；滤波电容，滤波电容的一端与采样电路相连接，另一端接地。
在该技术方案中，通过设置在采样电路上的限流电阻保护控制器，避免采样电路上的电流超限；通过滤波电容吸收信号传递过程中的电流波动，提升线性霍尔传感器与控制器之间信号传递的稳定性。
在上述任一技术方案中，优选地，浮子包括：第一半球体，第一半球体上设置有安装槽，永磁体的一个磁极插设于安装槽内；第二半球体，第二半球体与第一半球体扣合以形成球型的浮子，第一半球体的质量大于第二半球体的质量。
在该技术方案中，浮子包括第一半球体和第二半球体，其中第一半球体较重，并且永磁体的一个磁极插设于第一半球体的安装槽内，因第一半球体较重使得第一半球体和永磁体的一个磁极始终朝下，使得永磁体的磁感线分布也会随着浮子的上下运动而趋向线性变化，进而提高线性霍尔传感器对于水位检测的准确性。
在上述任一技术方案中，优选地，浮子腔竖直地设置在水箱的内侧壁上，浮子腔内沿竖直方向设置有限位结构以使浮子在浮子腔内沿竖直方向运动，线性霍尔传感器位于水箱的底部且位于浮子腔沿竖直方向的正下方。
在该技术方案中，浮子腔竖直地设置在水箱的内侧壁上，并且浮子腔内沿竖直方向设置有限位结构以使浮子在浮子腔内沿竖直方向运动，同时线性霍尔传感器位于浮子腔沿竖直方向的正下方，由此提高浮子上下运动过程中永磁体的磁感线变化的线性程度，使得线性霍尔传感器的输出电压能够尽可能与线性霍尔传感器和浮子之间的距离呈线性相关的关系，从而提高线性霍尔传感器对于水位检测的准确性，以便于更准确地调节水位或报警。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：固定座，固定座和水箱中的一个上设置有滑槽，另一个上设置有配合凸起，配合凸起插入滑槽内以使水箱可拆卸地设置在固定座上。
在该技术方案中，通过配合凸起与滑槽的配合以将水箱可拆卸地固定在固定座上，以便于水箱的拆卸和安装，以及后续对于水箱的清洁。
在上述任一技术方案中，优选地，浮子腔竖直地设置在水箱的内侧壁上，浮子腔内沿竖直方向设置有限位结构以使浮子在浮子腔内沿竖直方向运动；线性霍尔传感器设置在固定座上，线性霍尔传感器抵靠于水箱的底壁上，线性霍尔传感器位于浮子腔沿竖直方向的正下方。
在该技术方案中，浮子腔竖直地设置在水箱的内侧壁上，并且浮子腔内沿竖直方向设置有限位结构以使浮子在浮子腔内沿竖直方向运动，同时线性霍尔传感器位于浮子腔沿竖直方向的正下方，由此提高浮子上下运动过程中永磁体的磁感线变化的线性程度，使得线性霍尔传感器的输出电压能够尽可能与线性霍尔传感器和浮子之间的距离呈线性相关的关系，从而提高线性霍尔传感器对于水位检测的准确性，以便于更准确地调节水位或报警；另外，线性霍尔传感器设置在固定座上，并且水箱为可拆卸地设置在固定座上，以便于将水箱制成标准件，在水箱损坏时可直接更换水箱，而无需更换线性霍尔传感器。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：排水管，排水管与水箱相连接；排水阀，设置在排水管上，排水阀与控制器相连接。
在该技术方案中，通过设置在排水管上的排水阀控制水箱排水，控制器可调节排水阀的开度进而控制排水的速度，避免水箱中水位过低。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：补水管，补水管与水箱相连接；补水泵，补水泵与补水管相连接，补水泵与控制器相连接。
在该技术方案中，还包括补水管和补水泵以对水箱补水，控制器还可控制补水泵的运行和停止，以便于在适当的时机向水箱内补水，保持水箱内的水位处于正常范围。
本发明第二方面的实施例提供的电器设备，包括：第一方面实施例的水箱组件。
本发明提供的电器设备，包括上述的水箱组件，从而具有以上全部有益效果，在此不再赘述。
其中，电器设备可以为加湿器、空调器、热水器等电器设备。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是本发明一种实施例的结构示意图；
图2是本发明一种实施例中线性霍尔传感器与控制器的连接示意图；
图3是本发明一种实施例中控制器控制报警的流程示意图；
图4是本发明另一种实施例的结构示意图。
其中，图1至图4中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
1水箱，102浮子腔，2浮子，3线性霍尔传感器，4控制器，402转换模块，5限流电阻，6滤波电容，7固定座。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图4描述根据本发明一些实施例所述的水箱组件和电器设备。
如图1、图2及图4所示，本发明提供了一种水箱组件，包括：水箱1，水箱1的内侧壁上设置有浮子腔102，浮子腔102的底部设置有连通口；浮子2，设置在浮子腔102内，浮子2的内部设置有永磁体；线性霍尔传感器3，与浮子腔102相对地设置在水箱1的外壁面上；控制器4，控制器4与线性霍尔传感器3相连接；报警装置，报警装置与控制器4相连接；其中，控制器4用于根据线性霍尔传感器3检测到的水箱1内的实时水位调控水箱1内的水位，以及当实时水位低于下限水位时控制报警装置发出警报。
本发明提供的水箱组件，浮子2可在浮子腔102内随水位上下运动，通过设置线性霍尔传感器3检测浮子2及其永磁体的位置，进而获知水箱1中的水位，从而根据线性霍尔传感器3检测到的水箱1内的实时水位调控水箱1内的水位，以及当实时水位低于下限水位时控制报警装置发出警报，保证水箱1内水位处于预设范围内，并且能够在水位过低时通过报警装置发出警报，提醒用户异常和及时补水。其中的控制器4可优选为MCU控制单元(微控制单元，又称单片微型计算机)，线性霍尔传感器3的一端接电源输入，另一端接地，其输出端与控制器4相连接。
具体地，当水箱1中的水量/水位不同时，浮子2/永磁体离线性霍尔传感器3的距离也不同，线性霍尔传感器3感受到的磁场强度不同，线性霍尔传感器3根据不同的磁场强度输出不同的电压，控制器4获取到不同的电压可以计算出相应的水量/水位，进而调节水量/水位或控制报警装置报警。其中，线性霍尔传感器3的输出电压与永磁体和线性霍尔传感器3之间的距离呈线性关系，进而可以提高对于水位检测的准确性。
例如，如图3所示，控制器4控制报警的过程包括以下步骤：
步骤S302：获取线性霍尔传感器3检测到的水箱1内的实时水位；
步骤S304：判断实时水位是否低于下限水位；
步骤S306：若实时水位低于下限水位，则控制报警装置发出警报。
通过对于实时水位的检测，及时向用户发出警报，提示补水。另外，在发出警报的同时也可以控制水箱1停止向外排水，例如关闭水箱1的排水阀。
在本发明的一个实施例中，优选地，如图2所示，控制器4包括：转换模块402，转换模块402与线性霍尔传感器3通过采样电路相连接，转换模块402用于将线性霍尔传感器3测得的模拟信号转换为数字信号。
在该实施例中，通过转换模块402将线性霍尔传感器3测得的模拟信号(电压信号)转换为数字信号，进而使得控制器4可以根据数字信号获知当前的水位，以便于对于水位的调控或缺水报警。其中的转换模块402可为AD模块(模数转换器)，以获取线性霍尔传感器3的输出值，进而准确获知水位。
在本发明的一个实施例中，优选地，如图2所示，还包括：限流电阻5，设置在采样电路上。
在该实施例中，通过设置在采样电路上的限流电阻5保护控制器4，避免采样电路上的电流超限。
在本发明的一个实施例中，优选地，如图2所示，还包括：滤波电容6，滤波电容6的一端与采样电路相连接，另一端接地。
在该实施例中，通过滤波电容6吸收信号传递过程中的电流波动，提升线性霍尔传感器3与控制器4之间信号传递的稳定性。
在本发明的一个实施例中，优选地，浮子2包括：第一半球体，第一半球体上设置有安装槽，永磁体的一个磁极插设于安装槽内；第二半球体，第二半球体与第一半球体扣合以形成球型的浮子2，第一半球体的质量大于第二半球体的质量。
在该实施例中，浮子2包括第一半球体和第二半球体，其中第一半球体较重，并且永磁体的一个磁极插设于第一半球体的安装槽内，因第一半球体较重使得第一半球体和永磁体的一个磁极始终朝下，使得永磁体的磁感线分布也会随着浮子2的上下运动而趋向线性变化，进而提高线性霍尔传感器3对于水位检测的准确性。
在本发明的一个实施例中，优选地，浮子腔102竖直地设置在水箱1的内侧壁上，浮子腔102内沿竖直方向设置有限位结构以使浮子2在浮子腔102内沿竖直方向运动，线性霍尔传感器3位于水箱的底部且位于浮子腔102沿竖直方向的正下方。
在该实施例中，浮子腔102竖直地设置在水箱1的内侧壁上，并且浮子腔102内沿竖直方向设置有限位结构以使浮子2在浮子腔102内沿竖直方向运动，同时线性霍尔传感器3位于浮子腔102沿竖直方向的正下方，由此提高浮子2上下运动过程中永磁体的磁感线变化的线性程度，使得线性霍尔传感器3的输出电压能够尽可能与线性霍尔传感器3和浮子2之间的距离呈线性相关的关系，从而提高线性霍尔传感器3对于水位检测的准确性，以便于更准确地调节水位或报警。
在本发明的一个实施例中，优选地，如图1或图4所示，还包括：固定座7，固定座7和水箱1中的一个上设置有滑槽，另一个上设置有配合凸起，配合凸起插入滑槽内以使水箱1可拆卸地设置在固定座7上。
在该实施例中，通过配合凸起与滑槽的配合以将水箱1可拆卸地固定在固定座7上，以便于水箱1的拆卸和安装，以及后续对于水箱1的清洁。
在本发明的一个实施例中，优选地，如图4所示，浮子腔102竖直地设置在水箱1的内侧壁上，浮子腔102内沿竖直方向设置有限位结构以使浮子2在浮子腔102内沿竖直方向运动；线性霍尔传感器3设置在固定座7上，线性霍尔传感器7抵靠于水箱1的底壁上，线性霍尔传感器3位于浮子腔102沿竖直方向的正下方。
在该实施例中，浮子腔102竖直地设置在水箱1的内侧壁上，并且浮子腔102内沿竖直方向设置有限位结构以使浮子2在浮子腔102内沿竖直方向运动，同时线性霍尔传感器3位于浮子腔102沿竖直方向的正下方，由此提高浮子2上下运动过程中永磁体的磁感线变化的线性程度，使得线性霍尔传感器3的输出电压能够尽可能与线性霍尔传感器3和浮子2之间的距离呈线性相关的关系，从而提高线性霍尔传感器3对于水位检测的准确性，以便于更准确地调节水位或报警；另外，线性霍尔传感器3设置在固定座7上，并且水箱1为可拆卸地设置在固定座7上，以便于将水箱1制成标准件，在水箱1损坏时可直接更换水箱1，而无需更换线性霍尔传感器3。
在本发明的一个实施例中，优选地，还包括：排水管，排水管与水箱1相连接；排水阀，设置在排水管上，排水阀与控制器4相连接。
在该实施例中，通过设置在排水管上的排水阀控制水箱1排水，控制器4可调节排水阀的开度进而控制排水的速度，避免水箱1中水位过低。
在本发明的一个实施例中，优选地，还包括：补水管，补水管与水箱1相连接；补水泵，补水泵与补水管相连接，补水泵与控制器4相连接。
在该实施例中，还包括补水管和补水泵以对水箱1补水，控制器4还可控制补水泵的运行和停止，以便于在适当的时机向水箱1内补水，保持水箱1内的水位处于正常范围。
在本发明的一个实施例中，优选地，控制器4具体用于通过线性霍尔传感器3检测水箱1的实时水位，当实时水位低于第一水位时，计算实时水位的降低速率，其中第一水位高于下限水位；控制器4还用于若降低速率大于或等于第一速率，控制水箱1的补水泵以第一流量向水箱1补水，以及若降低速率小于第一速率，控制补水泵以第二流量向水箱1补水，其中第二流量小于第一流量。
在该实施例中，当实时水位低于第一水位时进一步地计算实时水位的降低速率，若降低速率大于或等于第一速率，则控制以较大第一流量向水箱1补水，以保持尽量大的补水速度，避免水位过低；若降低速率小于第一速率，则控制以较小的第二流量向水箱1补水，此时水箱1的出水较慢，以小流量向水箱1补水即可，这样还可以减小补水部件能耗，并避免水箱1内的水温激变。
在本发明的一个实施例中，优选地，控制器4还用于当实时水位降低至低于第二水位时，控制以第一流量向水箱1补水和/或减小水箱1的出水，第二水位低于第一水位且高于下限水位。
在该实施例中，当实时水位低于第二水位时，说明此时水位已经降低到了一个比较低的水平，此时既要保证大流量的补水，也可以控制减小水箱1的出水，进而尽可能地将水位控制在合理的范围内。进一步地，当实时水位高于第一水位时，停止补水，完成此时补水操作。
在本发明的一个实施例中，优选地，控制器4还用于当实时水位降低至低于下限水位时，控制以第三流量向水箱1补水和并停止水箱1向外排水，其中第三流量大于第一流量；当实时水位高于第一水位时，控制水箱1重新继续向外排水；当实时水位高于上限水位时，停止补水，上限水位高于第一水位。
在该实施例中，当实时水位低于下限水位时，以较大的第三流量向水箱1补水，同时停止水箱1向外排水，以保证补水速度；之后，当实时水位高于第一水位时，说明此时水位已经恢复了常态，可以控制水箱1继续向外排水，于此同时继续保持补水；之后，待实时水位高于上限水位时，停止补水，完成此次补水。
本发明还提供了一种电器设备，包括：第一方面实施例的水箱组件。
本发明提供的电器设备，包括上述的水箱组件，从而具有以上全部有益效果，在此不再赘述。
其中，电器设备可以为加湿器、空调器、热水器等电器设备。
在本发明中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”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实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种水箱组件，其特征在于，包括：
水箱，所述水箱的内侧壁上设置有浮子腔，所述浮子腔的底部设置有连通口；
浮子，设置在所述浮子腔内，所述浮子的内部设置有永磁体；
线性霍尔传感器，与所述浮子腔相对地设置在所述水箱的外壁面上；
控制器，所述控制器与所述线性霍尔传感器相连接；
报警装置，所述报警装置与所述控制器相连接；
其中，所述控制器用于根据所述线性霍尔传感器检测到的所述水箱内的实时水位调控所述水箱内的水位，以及当所述实时水位低于下限水位时控制所述报警装置发出警报。
2.根据权利要求1所述的水箱组件，其特征在于，所述控制器包括：
转换模块，所述转换模块与所述线性霍尔传感器通过采样电路相连接，所述转换模块用于将所述线性霍尔传感器测得的模拟信号转换为数字信号。
3.根据权利要求2所述的水箱组件，其特征在于，还包括：
限流电阻，设置在所述采样电路上；
滤波电容，所述滤波电容的一端与所述采样电路相连接，另一端接地。
4.根据权利要求1所述的水箱组件，其特征在于，所述浮子包括：
第一半球体，所述第一半球体上设置有安装槽，所述永磁体的一个磁极插设于所述安装槽内；
第二半球体，所述第二半球体与所述第一半球体扣合以形成球型的所述浮子，所述第一半球体的质量大于所述第二半球体的质量。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的水箱组件，其特征在于，
所述浮子腔竖直地设置在所述水箱的内侧壁上，所述浮子腔内沿竖直方向设置有限位结构以使所述浮子在所述浮子腔内沿竖直方向运动，所述线性霍尔传感器位于所述水箱的底部且位于所述浮子腔沿竖直方向的正下方。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的水箱组件，其特征在于，还包括：
固定座，所述固定座和所述水箱中的一个上设置有滑槽，另一个上设置有配合凸起，所述配合凸起插入所述滑槽内以使所述水箱可拆卸地设置在所述固定座上。
7.根据权利要求6所述的水箱组件，其特征在于，
所述浮子腔竖直地设置在所述水箱的内侧壁上，所述浮子腔内沿竖直方向设置有限位结构以使所述浮子在所述浮子腔内沿竖直方向运动；
所述线性霍尔传感器设置在所述固定座上，所述线性霍尔传感器抵靠于所述水箱的底壁上，所述线性霍尔传感器位于所述浮子腔沿竖直方向的正下方。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的水箱组件，其特征在于，还包括：
排水管，所述排水管与所述水箱相连接；
排水阀，设置在所述排水管上，所述排水阀与所述控制器相连接。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的水箱组件，其特征在于，还包括：
补水管，所述补水管与所述水箱相连接；
补水泵，所述补水泵与所述补水管相连接，所述补水泵与所述控制器相连接。
10.一种电器设备，其特征在于，包括：
如权利要求1至9中任一项所述的水箱组件。
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2018
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