CN207895333U - 新型功率热水壶 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种新型功率热水壶，包括热水壶本体，所述热水壶本体固定有一CPU，所述CPU连接有用于检测液面高度的超声波传感器、用于检测液体溶解物含量的TDS水质传感器以及用于检测温度和过热保护的NTC温度传感器；所述CPU连接有人机交互装置，所述人机交互装置包括控制装置，所述控制装置用于控制所述热水壶的加热功率。本实用新型具有加热功率可控、安全系数高、应用功能多样、控制流畅的优点。

Description

新型功率热水壶

技术领域

本实用新型属于消费电子领域，具体涉及一种新型功率热水壶。

背景技术

热水壶属于一种大功率的家用电器，在使用过程中容易发生因过载引起的各种安全隐患，且世面上绝大多数的热水壶都没有设置温度的功能，使用双金属片作为温度检测与过热保护。大部分的热水壶均无水质检测与水面报警，在使用上有诸多不便之处。

中国专利热水器温控装置及热水器(申请号：201510924395.9)，包括温度传感器，用于感应水温；与所述温度传感器相连的处理器，用于判断所述水温是否小于预设温度值，并在判断所述水温小于所述预设温度值时控制电开关闭合；与处理器相连的电开关，电开关与加热装置相连。该装置通过温控装置实现了对热水器加热温度恒定控制，但其应用功能单一，无法在保障加热安全的情况下保障所加热水体的水质，需要作出改进。

因此急需要一种加热功率可控、安全系数高、应用功能多样、控制流畅的新型功率热水壶。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种新型功率热水壶，以解决现有技术应用功能单一，无法在保障加热安全的情况下保障所加热水体的水质的问题。

本实用新型提供了如下的技术方案：

一种新型功率热水壶，包括热水壶本体，所述热水壶本体固定有一CPU，所述CPU连接有用于检测液面高度的超声波传感器、用于检测液体溶解物含量的TDS水质传感器以及用于检测温度和过热保护的NTC温度传感器；所述CPU还连接有人机交互装置，所述人机交互装置包括控制装置，所述控制装置用于控制所述热水壶的加热功率。

优选的，所述控制装置包括依次电性连接的电源电路和功率控制电路，所述功率控制电路连接所述CPU，电源电路用于为热水壶通电，功率控制电路用于接收CPU的控制信号以控制热水壶的工作功率。

优选的，所述控制装置分别电性连接有光耦过零检测电路和双向可控硅光耦控制电路，所述光耦过零检测电路用于对输入的交流电进行过零检测，所述双向可控硅光耦控制电路用于控制所述功率控制电路的通断，且所述双向可控硅光耦控制电路还输出连接有热水壶加热装置，其中双向可控硅光耦控制电路包括相互电性连接的双向可控硅和光耦控制电路，光耦过零检测电路用于对输入的交流电进行过零检测，将检测信号反馈至CPU，CPU接收信号后给光耦控制电路发送控制信号，进而光耦控制电路控制双向可控硅的通断，从而实现对热水壶加热装置的功率控制。

优选的，所述TDS水质传感器至少设有两个，所述NTC温度传感器和所述TDS水质传感器设于所述热水壶本体的内腔底部，有利于提高水质监测和温度监测的精准度。

优选的，每个所述TDS水质传感器包括两个探测电极，所述探测电极一端连接有与所述CPU连接的处理芯片，另一端朝向所述热水壶本体顶部设置，便于探测电极浸入水后形成电场，使得水中离子按照电场方向移动产生电流，该电流信号传输至CPU，获取水质电导率，进而获取对应的水质PPM值。

优选的，所述超声波传感器设于所述热水壶本体的内腔顶部，有利于保障检测精度。

优选的，所述人机交互装置还包括相互电性连接的OLED显示屏和至少四个按键，便于通过按键分别给CPU发送控制信号，并经由OLED显示屏显示。

优选的，所述热水壶本体连接有抓持手柄，所述控制装置设于所述抓持手柄下方，所述OLED显示屏、所述按键和所述指示灯设于所述抓持手柄上方，充分利用安装空间，且有利于使用者观察。

优选的，所述OLED显示屏一侧与所述按键相对称位置设有若干指示灯，一方面节约空间，另一方面便于通过指示灯的亮闪获取热水壶工作状态。

优选的，所述热水壶加热装置采用40欧姆、峰值功率为1400瓦的电阻，加热效率高。

本实用新型的有益效果是：

1、采用CPU连接TDS水质传感器、NTC温度传感器和超声波传感器，配合人机交互装置，有利于识别检测待加热水的水质，实时监控水体加热温度，以及判定水面高度，有利于自动选择加热模式，并进一步提升加热安全系数；

2、采用双向可控硅光耦控制电路和光耦过零检测电路配合控制装置，有利于稳定低耗高效的实现热水壶加热功率的控制改变；

3、本实用新型整体检测功能全面、可控性强、安全系数高，易于推广。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型仰视示意图；

图3是本实用新型俯视示意图；

图4是本实用新型整体电路连接示意图；

图5是控制装置组成示意图；

图6是本实用新型操作流程示意图；

图中：1.热水壶本体，2.TDS水质传感器，3.NTC温度传感器，4.超声波传感器，5.电源线，6.OLED显示屏，7.人机交互装置，8.指示灯，9.控制装置，10.按键，11.电源电路，12.功率控制电路，13.双向可控硅光耦控制电路，14.光耦过零检测电路，15.加热装置，16.CPU。

具体实施方式

如图1至图5所示，一种新型功率热水壶，包括热水壶本体1，热水壶本体1固定有一CPU16，CPU16电性连接有用于检测液面高度的超声波传感器4、用于检测液体溶解物含量的TDS水质传感器2以及用于检测温度和过热保护的NTC温度传感器3；CPU16连接有人机交互装置7，人机交互装置7包括控制装置9，控制装置9用于控制热水壶的加热功率。

优选的，控制装置9包括依次电性连接的电源电路11和功率控制电路12，功率控制电路12连接CPU16，电源电路11用于为热水壶通电，功率控制电路12用于接收CPU16的控制信号以控制热水壶的工作功率。控制装置9分别电性连接有光耦过零检测电路14和双向可控硅光耦控制电路13，双向可控硅光耦控制电路13用于控制功率控制电路12的通断，双向可控硅光耦控制电路13还负载输出连接有热水壶加热装置15，其中双向可控硅光耦控制电路13包括相互电性连接的双向可控硅和光耦控制电路，光耦过零检测电路14用于对输入的交流电进行过零检测，并将检测信号反馈至CPU16，CPU16接收信号后给光耦控制电路发送控制信号，进而光耦控制电路控制双向可控硅的通断，从而实现对热水壶加热装置的功率控制。

热水壶加热装置15采用40欧姆、峰值功率为1400瓦的电阻，加热效率高。电源电路11电性连接有电源线5，便于接入电源。人机交互装置7还包括电性连接的OLED显示屏6和至少四个按键10，便于通过按键10给CPU16发送控制信号，并经由OLED显示屏6显示。OLED显示屏6一侧与按键10相对称位置设有若干指示灯8，一方面节约空间，另一方面便于通过指示灯8的亮闪获取热水壶工作状态。热水壶本体1连接有抓持手柄，控制装置9设于抓持手柄下方，OLED显示屏6、按键10和指示灯8设于抓持手柄上方，充分利用安装空间，且有利于使用者的观察。

TDS水质传感器2至少设有两个，NTC温度传感器3和TDS水质传感器2设于热水壶本体1的内腔底部，有利于提高水质监测和温度监测的精准度。其中，TDS水质传感器2可采用余氯传感器、TOC传感器、电导率传感器、PH传感器、ORP传感器、浊度传感器中的一种或多种。每个TDS水质传感器2包括两个探测电极，探测电极一端连接有与CPU16连接的处理芯片，另一端朝向热水壶本体1顶部设置，便于探测电极浸入水后形成电场，使得水中离子按照电场方向移动产生电流，该电流信号传输至处理芯片，获取水质电导率，进而获取对应的水质PPM值。超声波传感器4设于热水壶本体1的内腔顶部，有利于保障检测精度。

如图6所示，具体的，OLED显示屏6上方采用三个LED指示灯,从一个为电源指示灯,指示了电源是否接通；一个为烧水指示灯,当双向可控硅13开始工作时,指示灯8点亮；还有一个指示灯为保温指示灯,当温度到达预设值参数时,指示灯8点亮。热水壶通电后，指示灯8亮，OLED显示屏6显示“准备烧水”。超声波传感器4开始检测液面高度，当液面过低或过高都触发报警，并将报警信号传输至CPU16，当液面低于3厘米时，OLED显示屏6显示“液面过低！”，当液面高于热水壶本体的出水口时，OLED显示屏6显示“液面过高！”，此时电源电路11不通电，热水壶无法进行烧水。

按键具体设有四个，分别为K1、K2、K3、K4，当热水壶无初始化报警时，按下按键K1进入设置界面，第一个设置界面为预设温度，第二个界面为预设功率设置，其中，本热水壶采用40Ω的电阻，峰值功率为1400W，功率可以从10W到1400W之间设置，第三个界面为保温设置，设定是否保温，以上设置在按下按键K3、按键K4时调整。按下按键K1可以开始烧水，OLED显示屏6显示“开始烧水”，并按照预设的功率和预设温度进行烧水。TDS水质传感器2开始检测水源，当TDS水质传感器2检测出的PPM值为0-50PPM时，OLED显示屏6显示为“直饮水”，当检测出的值为高于50PPM时，OLED显示屏6先显示“非直饮水”，然后显示“是否烧开？”,按下按键K2选择不烧开，按键K1或者不选择30秒后选择烧开后降温。当水温达到预设温度时，直饮水状态下根据预设参数开始保温，非直饮水状态下烧开后自然冷却到预设温度后根据预设参数保温。水量检测通过使用超声波传感器4检测液面高度实现。在烧水状态下，OLED显示屏6默认显示当前的温度。按下按键K2轮查“当前温度-预设温度-预设功率-保温设置-水量-烧水时间”。

本实用新型提供了一种热水壶的温度控制、功率控制装置,温度控制包括使用NTC温度传感器3,微控制器CPU16获取NTC温度传感器3的温度后根据预设参数控制双向可控硅13导通角对负载进行功率控制.并通过超声波传感器4判断水面距离热水壶顶的距离，从而估出水的体积。

本实用新型加热功率可控、安全系数高、应用功能多样、控制流畅，易于推广应用。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型功率热水壶，包括热水壶本体，其特征在于，所述热水壶本体固定有一CPU，所述CPU连接有用于检测液面高度的超声波传感器、用于检测液体溶解物含量的TDS水质传感器以及用于检测温度和过热保护的NTC温度传感器；所述CPU还连接有人机交互装置，所述人机交互装置包括控制装置，所述控制装置用于控制所述热水壶的加热功率。

2.根据权利要求1所述的新型功率热水壶，其特征在于，所述控制装置包括依次电性连接的电源电路和功率控制电路，所述功率控制电路连接所述CPU。

3.根据权利要求2所述的新型功率热水壶，其特征在于，所述控制装置分别电性连接有光耦过零检测电路和双向可控硅光耦控制电路，所述光耦过零检测电路用于对输入的交流电进行过零检测，所述双向可控硅光耦控制电路用于控制所述功率控制电路的通断，且所述双向可控硅光耦控制电路输出连接有热水壶加热装置。

4.根据权利要求1所述的新型功率热水壶，其特征在于，所述TDS水质传感器至少设有两个，所述NTC温度传感器和所述TDS水质传感器设于所述热水壶本体的内腔底部。

5.根据权利要求4所述的新型功率热水壶，其特征在于，每个所述TDS水质传感器包括两个探测电极，所述探测电极一端连接有与所述CPU连接的处理芯片，另一端朝向所述热水壶本体顶部设置。

6.根据权利要求1所述的新型功率热水壶，其特征在于，所述超声波传感器设于所述热水壶本体的内腔顶部。

7.根据权利要求1所述的新型功率热水壶，其特征在于，所述人机交互装置还包括相互电性连接的OLED显示屏和至少四个按键。

8.根据权利要求7所述的新型功率热水壶，其特征在于，所述热水壶本体连接有抓持手柄，所述控制装置设于所述抓持手柄下方，所述OLED显示屏和所述按键设于所述抓持手柄上方。

9.根据权利要求8所述的新型功率热水壶，其特征在于，所述OLED显示屏一侧与所述按键相对称位置设有若干指示灯。

10.根据权利要求1所述的新型功率热水壶，其特征在于，所述热水壶加热装置采用40欧姆、峰值功率为1400瓦的电阻。