CN110793207A - 一种用于检测热水余量的装置、热水器及智能家居系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种用于检测热水余量的装置，属于热水器技术领域。该装置包括：热驱动形变模块，用于直接和/或间接与热水器中多种不同高度的水相接触，形变检测模块，与热驱动形变模块连接，将热驱动形变模块的形变量转换为电信号。采用本技术方案可获取加热过程的热水器中的全局水的温度，用户可清晰判断热水器中的热水是否够用，体验效果好。本发明实施例还公开了一种热水器及智能家居系统。

Description

一种用于检测热水余量的装置、热水器及智能家居系统

技术领域

本发明涉及热水器技术领域，特别涉及一种用于检测热水余量的装置、热水器及智能家居系统。

背景技术

现有的储水式热水器，其水箱体积大且为密闭空间，无法直接观察到内部水位情况。水在加热过程中，由于温度不同而产生分层现象，例如上层水的温度高，底部水的温度低。采用单一的温度传感器测量水温，由于其安装位置固定，仅能检测热水器中局部水的温度，而热水器在加热过程中，不同位置的水的温度是不同的。所以采用单一的温度传感器无法获取加热过程的热水器中的全局水的温度，进而用户无法准确判断热水器中的热水是否够用，用户体验差。

发明内容

本发明实施例提供了一种用于检测热水余量的装置，可获取加热过程的热水器中的全局水的温度，用户可清晰判断热水器中的热水是否够用，体验效果好。

为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种用于检测热水余量的装置。

在一种可选的实施例中，所述用于检测热水余量的装置包括：

热驱动形变模块，用于直接和/或间接与热水器中多种不同高度的水相接触；

形变检测模块，与所述热驱动形变模块连接，将所述热驱动形变模块的形变量转换为电信号。

在一种可选的实施方式中，所述热驱动形变模块用于设置在热水器的法兰盘处；或，

所述热驱动形变模块用于设置在热水器内部，且所述热驱动形变模块可竖直贯穿热水器的用于存储额定水量的设定空间。

在一种可选的实施方式中，所述热驱动形变模块的结构包括弹簧结构、棒状结构和渐开线结构中的任意一种。

在一种可选的实施方式中，所述热驱动形变模块的相变温度为30℃～90℃。

在一种可选的实施方式中，所述热驱动形变模块采用一种或多种形状记忆材料。

在一种可选的实施方式中，所述形状记忆材料包括形状记忆合金和形状记忆高分子材料。

在一种可选的实施方式中，所述形变检测模块为触动开关。

在一种可选的实施方式中，所述用于检测热水余量的装置还包括显示模块，所述显示模块与所述形变检测模块连接，接收所述形变检测模块的电信号，并根据电信号进行显示。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种热水器。

在一种可选的实施例中，所述热水器包括上述的用于检测热水余量的装置。

根据本发明实施例的第三方面，提供一种智能家居系统。

在一种可选的实施例中，所述智能家居系统，包括上述的热水器。

本发明实施例的有益效果是：热驱动形变模块用于直接和/或间接与热水器中多种不同高度的水相接触，可根据热水器中的多种温度发生形变，热驱动形变模块的形变量即可反映加热过程的热水器中的全局水温，可反映加热过程的热水器中的真实热水余量，用户可清晰判断热水器中的热水是否够用，体验效果好。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种处于初始状态的用于检测热水余量的装置的结构示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种发生形变后的用于检测热水余量的装置的结构示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种用于检测热水余量的装置的方框示意图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

现有的储水式热水器，其水箱体积大且为密闭空间，无法直接观察到内部水位情况。水在加热过程中，由于温度不同而产生分层现象，例如上层水的温度高，底部水的温度低。在本文中，采用热驱动形变模块，用于与热水器中不同高度的水直接和/或间接接触，根据热水器中全局水的温度进行形变，其形变量即可反映加热过程的热水器中的热水的真实余量。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种用于检测热水余量的装置。

如图1和图2所示，在一种可选的实施例中，用于检测热水余量的装置包括：

热驱动形变模块21，用于直接和/或间接与热水器中多种不同高度的水相接触；

形变检测模块31，与热驱动形变模块21连接，将热驱动形变模块21的形变量转换为电信号。

热驱动形变模块21用于直接和/或间接与热水器中多种不同高度的水相接触，可根据热水器中的多种温度进行形变，热驱动形变模块21的形变量即可反映加热过程的热水器中的全局水温，可反映加热过程的热水器中的真实热水余量，用户可清晰判断热水器中的热水是否够用，体验效果好。

在上述技术方案中，当热水器中的水温变化后，热驱动形变的尺寸发生变化，包括伸长、缩短、直径变大、直径变小、弯曲程度变大、弯曲程度变小中的一种或多种。进而，热驱动形变模块的形变量可反映为长度的变化、直径的变化、弯曲程度的变化、压力的变化中的一种或多种。

在上述技术方案中，热驱动形变模块间接与热水器中不同高度的水相接触，在一种可选的实施方式中，热驱动形变模块用于设置在热水器的法兰盘处。由于电控元件、加热装置的装配，法兰盘位置无聚氨酯填充，与加热器的内胆直接接触，加热器的内胆与多种高度的水接触，内胆的温度为加热器内不同高度的水的温度的综合温度，又因为法兰盘的导热效果好，内胆温度一旦发生变化，即可通过法兰盘的温度反映出来，使得装置的反应灵敏。

当热驱动形变模块设置在加热器外部时，无需对加热器内胆的结构进行改造，易于实施，节省成本。

如图1和图2所示，可选地，热驱动形变模块21通过固定片1设置在热水器的法兰盘上。

在一种可选的实施方式中，热驱动形变模块直接与热水器中不同高度的水相接触，可实施为：热驱动形变模块用于设置在热水器内部，且热驱动形变模块可竖直贯穿热水器的用于存储额定水量的设定空间。可更加真实反映加热过程的热水器中的热水余量。在加热过程的热水器中，每种不同高度的水均可直接与热驱动形变模块接触，对热驱动形变模块的尺寸直接产生影响，热驱动形变模块的不同高度的材质均会产生不同程度的微小形变，热驱动形变模块的形变量，就是若干微小形变的加和。故，可更加真实反映加热过程的热水器的热水余量。

如图1和图2所示，可选地，热驱动形变模块21通过固定片1设置在热水器内部。

在一种可选的实施方式中，热驱动形变模块的结构包括弹簧结构、棒状结构和渐开线结构中的任意一种。

当热驱动形变模块的结构为弹簧结构时，在热驱动形变模块发生形变后，弹簧结构的长度发生变化，形变量反映长度的变化，或，弹簧结构的产生长度变化的趋势。其中，弹簧结构的产生长度变化的趋势，即表现为压力产生变化，形变量反映压力的变化，相对应地，形变检测模块为压力检测模块。

当热驱动形变模块的结构为棒状结构时，在热驱动形变模块发生形变后，棒状结构长度发生变化，或，棒状结构的直径发生变化。其中，棒状结构包括多棱棒结构和圆棒结构，上述棒状结构的直径发生变化，指的是圆棒结构的直径发生变化。

当热驱动形变模块的结构为渐开线结构时，在热驱动形变模块发生形变后，渐开线结构的曲度发生变化，形变量反映弯曲程度的变化。

在一种可选的实施方式中，热驱动形变模块的相变温度为30℃～90℃。可大温度范围的测量热水余量。

在一种可选的实施方式中，热驱动形变模块采用一种或多种形状记忆材料。形状记忆材料在受热时恢复高温相形状，冷却时恢复低温相形状，可循环往复。提高了用于检测热水余量的装置的检测准确性。

在一种可选的实施方式中，形状记忆材料包括形状记忆合金和形状记忆高分子材料。

其中，形状记忆合金包括但不限于Ti-Ni合金、Au-Cd合金、Ni-Al合金、Cu-Al-Ni合金和Cu-Al-Zn合金。形状记忆高分子材料包括但不限于聚氨酯、聚降冰片烯、反式聚异戊二烯、液晶聚合物、聚烯烃、苯乙烯-丁二烯共聚物和聚酰胺。

在具体实施中，热驱动形变模块可采用上述材料的任意一种，例如热驱动形变模块采用Ti-Ni合金，或，热驱动形变模块采用Cu-Al-Ni合金，或，热驱动形变模块采用反式聚异戊二烯，或，热驱动形变模块采用苯乙烯-丁二烯共聚物，这里不再一一赘述。

热驱动形变模块可采用上述材料的任意两种，例如热驱动形变模块采用Ti-Ni合金和Au-Cd合金，或，热驱动形变模块采用Ti-Ni合金和Cu-Al-Zn合金，或，热驱动形变模块采用聚氨酯和液晶聚合物，或，热驱动模块采用聚降冰片烯和苯乙烯-丁二烯共聚物，等，这里不再一一赘述。

进一步地，热驱动形变模块可采用上述材料的任意三种，或，热驱动形变模块可采用上述材料的任意四种以及多种。

如图1和图2所示，在一种可选的实施方式中，形变检测模块为触动开关31。触动开关为包括三个或多个触点311的开关，其中，每个触点311的长度不同。在热驱动形变模块21发生形变后，若形变量反映为长度变化，随着热驱动形变模块的长度发生变化，热驱动形变模块21可推动触动开关31的触点311依次接通或断开。触动开关31的触点311的通断情况，即可反映热驱动形变模块21的形变量。

可选地，触动开关包括三个触点，或，包括四个触点，或，包括五个触点，或，包括六个触点，或，包括七个触点，或，包括八个以及更多触点。

如图3所示，在一种可选的实施方式中，用于检测热水余量的装置还包括显示模块40，显示模块40与形变检测模块31连接，接收形变检测模块31的电信号，并根据电信号进行显示。可直观显示热水器内热水余量。

可选地，显示模块为指示灯。若形变检测装置为触动开关，则指示灯的数量大于或等于触动开关的触点数量。

可选地，显示模块为晶体管或液晶显示屏，可在电信号的驱动下显示数字。

可选地，显示模块为图标，可通过图标的颜色反映热水余量，例如，热水余量越多，图标越红，或者相反。

如图1和图2所示，示例性说明本发明的一种可选的实施方式：

热驱动形变模块21的结构为弹簧结构，温度越高，热驱动形变模块21的长度越长，热驱动形变模块21通过固定片1设置在热水器上，触动开关31包括五个触点311，还包括弹簧312，显示模块为指示灯41，在本可选实施方式中，指示灯41的数量与触点311的数量相同。图1为本装置的初始状态，图2为热驱动模块21发生形变后的状态。

当热水器电源接通，开启加热状态，此时水温较低，热驱动形变材料21处于初始状态，如图1所示，其长度记为L₀。触动开关31同时处于初始阶段，触点311与弹簧312未接通，相应的指示灯41为全部熄灭状态(“●”表示指示灯41处于熄灭状态)。此时意味着水温过低，不能洗浴。

当热水器内水温升高，热驱动形变模块21由于受热发生形变，其长度记为L₁。触动开关31同时沿形变的方向移动距离(L₁-L₀)，此时触点311中的一部分与弹簧312接通，其相应的指示灯41为部分点亮状态(“○”表示指示灯41处于点亮状态)。此时意味着水温处于升温过程中，有部分热水可供洗浴。

上述实施方式为一种示例性实施方式，并不对本装置进行限定。

根据本发明实施的第二方面，提供一种热水器。

在一种可选的实施例中，热水器包括上述的用于检测热水余量的装置。

根据本发明实施例的第三方面，提供一种智能家居系统。

在一种可选的实施例中，智能家居系统，包括上述的热水器。

本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的流程及结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种用于检测热水余量的装置，其特征在于，包括：

热驱动形变模块，用于直接和/或间接与热水器中多种不同高度的水相接触；

形变检测模块，与所述热驱动形变模块连接，将所述热驱动形变模块的形变量转换为电信号。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述热驱动形变模块用于设置在热水器的法兰盘处；或，

所述热驱动形变模块用于设置在热水器内部，且所述热驱动形变模块可竖直贯穿热水器的用于存储额定水量的设定空间。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述热驱动形变模块的结构包括弹簧结构、棒状结构和渐开线结构中的任意一种。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述热驱动形变模块的相变温度为30℃～90℃。

5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述热驱动形变模块采用一种或多种形状记忆材料。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述形状记忆材料包括形状记忆合金和形状记忆高分子材料。

7.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述形变检测模块为触动开关。

8.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，还包括显示模块，所述显示模块与所述形变检测模块连接，接收所述形变检测模块的电信号，并根据电信号进行显示。

9.一种热水器，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的用于检测热水余量的装置。

10.一种智能家居系统，其特征在于，包括权利要求9所述的热水器。

Images