CN208851204U - 液体加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种液体加热装置。本实用新型的液体加热装置，包括加热底座(1)、设置在加热底座(1)上的容器(2)以及用于为容器(2)内盛放的液体进行加热的加热元件(11)，加热元件(11)至少部分位于加热底座(1)上，还包括控制器(12)和第一电容感应组件，第一电容感应组件包括环设在容器(2)外侧的金属环(13)，金属环(13)用于形成电容值随容器(2)内的液体量变化而改变的感应电容，第一电容感应组件和加热元件(11)均和控制器(12)电连接，控制器(12)用于检测第一电容感应组件所形成的电容值，并在电容值与基准电容之间的差值小于预设阈值时控制加热元件(11)停止加热。本实用新型能够避免出现容器的无水干烧现象。

Description

液体加热装置

技术领域

本实用新型涉及家用电器领域，尤其涉及一种液体加热装置。

背景技术

随着科技的发展和人们生活水平的提高，电热水壶等家用电器越来越多的进入了人们的家庭中。

目前，壶身由玻璃或者其它透明材质制成的电水壶因其具有靓丽整洁的外观，得到了越来越广泛的应用。目前常用的玻璃电水壶通常包括有玻璃壶身和加热底座1，加热底座1中通常设置有线圈盘等可供IH电磁加热的加热部件，玻璃壶身内具有可被电磁加热的结构或部分，当加热底座1工作时，玻璃壶身的相关部分即可在电磁作用下加热壶内的液体。

然而，玻璃壶身的材质较为脆弱，一旦壶内发生无水干烧，就会导致壶身炸裂等情况发生，造成安全隐患。

实用新型内容

本实用新型提供一种液体加热装置，能够避免出现容器的无水干烧现象。

本实用新型提供一种液体加热装置，包括加热底座、设置在加热底座上的容器和用于为容器内盛放的液体加热的加热元件，加热元件至少部分设置在加热底座上，还包括控制器和第一电容感应组件，第一电容感应组件包括环设在容器外侧的金属环，金属环用于形成电容值随容器内的液体量变化而改变的感应电容，第一电容感应组件和加热元件均和控制器电连接，控制器用于检测第一电容感应组件所形成的电容值，并在电容值与基准电容之间的差值小于预设阈值时控制加热元件停止加热。

这样由于第一电容感应组件所形成的感应电容中包括有金属环等部分，因而感应电容的电容值也会受到金属环内侧容器内液体量的影响。所以通过检测感应电容的电容值，并将其与基准电容进行对比，即可检测到容器内有无干烧现象，并控制加热元件进行相应的操作。这样液体加热装置可以通过感应容器内液体的有无而控制加热，避免出现无水干烧现象。

可选的，液体加热装置还包括第二电容感应组件，第二电容感应组件具有用于形成基准电容的金属件。金属件可以作为基准电容的一部分，让控制器将其和感应电容进行比对，从而判断液体加热装置是否发生无水干烧的现象；由于金属件所处的环境参数和第一电容感应组件所处的环境参数基本一致，所以可以保证基准电容的判断可靠性和一致性，避免因液体加热装置所处的环境温度或者湿度发生变化而造成电容值产生偏差，进而产生干烧判断不准的现象。

可选的，金属件位于加热底座上。这样，加热底座能够将金属件安置于其上，从而对金属件提供固定和定位。

可选的，金属件位于加热底座的底部。这样可以在加热底座的底部形成阻挡电磁波的电磁屏蔽，从而避免磁场从加热底座的底部泄漏出去，对周围环境造成影响或者危及用户的健康，同时避免反向加热情况出现。

可选的，金属件为金属板。这样能够适应加热底座的外形和内部结构，使加热底座外形较为低矮。

可选的，金属环设置在加热底座上。

可选的，金属环凸出于加热底座表面，以将容器限制在金属环内。这样凸出于加热底座表面的金属环能够将容器圈箍在其中，且金属环的凸起高度与容器下部的高度接近，容器内如盛放有液体时，液体也会位于金属环的内部区域，并影响到金属环所形成的感应电容大小，从而提高检测灵敏性。

可选的，金属环与容器之间存在间隙，且间隙的宽度小于或等于3mm。这样金属环和容器之间间隙量较小，因而容器内液体的变化能够较为明显的影响到感应电容的电容值。

可选的，容器为可被电磁加热的容器，加热元件包括设置在加热底座上的线圈盘。

可选的，容器为玻璃容器。由于玻璃容器质地透明，且表面光亮洁净，因而能够显著提高外观的美观度。

本实用新型的构造以及它的其他实用新型目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一提供的液体加热装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一提供的液体加热装置的俯视图；

图3是本实用新型实施例一提供的液体加热装置的仰视图。

附图标记说明：

1—加热底座；

2—容器；

11—加热元件；

12—控制器；

13—金属环；

14—金属件。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1是本实用新型实施例一提供的液体加热装置的结构示意图。图2是本实用新型实施例一提供的液体加热装置的俯视图。如图1和图2所示，本实施例提供的液体加热装置，包括加热底座1、设置在加热底座1上的容器2以及用于为容器2内盛放的液体进行加热的加热元件11，加热元件11至少部分设置在加热底座1上，此外还包括控制器12和第一电容感应组件，第一电容感应组件包括环设在容器2外侧的金属环13，金属环13用于形成电容值随容器2内的液体量变化而改变的感应电容，第一电容感应组件和加热元件11均和控制器12电连接，控制器12用于检测第一电容感应组件所形成的电容值，并在电容值与基准电容之间的差值小于预设阈值时控制加热元件11停止加热。

具体的，液体加热装置一般大致分为加热底座1和容器2两部分，其中容器2通常可以为水壶等形状，以用于盛放待加热的液体。通常的，容器2既可以盛放水，也可以盛放茶、咖啡或养生汤水，从而适应不同的应用场合。以下即以容器2为水壶为例进行说明。通常的，水壶的顶端具有加入液体的壶口，盖设在壶口上的壶盖，以及用于出水的壶嘴等，此外，为了便于拿取，水壶外侧通常还设有壶柄等结构。

通常的，用于盛放液体的容器2为玻璃容器。由于玻璃容器质地透明，且表面光亮洁净，因而能够显著提高外观的美观度。

而液体加热装置的加热底座1一般位于容器2的底部，且与容器2之间为分体式连接。加热元件11可以全部或者至少部分的设置在加热底座1上，加热元件11可以和容器2配合使用，以对容器2内所盛放的液体进行加热。具体的，加热元件11一般可以采用多种方式对液体进行加热，例如，加热元件11可以通过电磁加热方式对容器2内的液体进行加热，此外，加热元件11也可以通过红外方式等实现对容器2内的加热，此时，加热元件11可以部分位于加热底座1上，而另一部分位于容器2上，且两个部分之间通过磁场或者红外线灯非接触方式实现连接和加热。或者，加热元件11也可以为发热盘，并通过热传导方式对液体进行加热等，此时，加热元件11可以全部位于加热底座1上。

在本实施例中，为了保证加热时的均匀性，通常采用电磁加热方式实现容器2的加热。其中，加热元件11中可以包括设置在加热底座1上的线圈盘，而容器2可为能够被电磁加热的容器2。此时，线圈盘在通电状态能够产生高频变化的磁场，而容器2可以在进行烧结时加入可被磁性加热的材料，或者是在容器2内设置有可被磁性加热的部分或结构等，这些可被磁性加热的部分能够和线圈盘配合工作，并与线圈盘共同构成加热元件11。这样当线圈盘产生变化的磁场时，容器2即可在磁感线的切割作用下产生大量热量，从而加热其中的液体。

具体的，当容器2被放置线圈盘的上方，并给线圈盘通电时，会有高频的电流通过线圈盘上的线圈，从而产生无数封闭的磁场力，由于容器2内具有可导磁的材料或者结构，这样当磁场的磁力线切割线圈盘上方的容器2时，就会在容器2内部产生无数小涡流，从而产生大量热量，以对容器2内的液体进行加热。

此外，为了对液体加热装置的加热过程进行控制，在加热底座1上通常还设置有显示面板和控制开关等部件，显示面板和控制开关均和液体加热装置的控制器12电连接，从而可以进行水温、加热火力等加热状态的显示，或者通过控制开关进行加热模式或者加热时间等参数的设置和调整。

由于液体加热装置的容器2通常由玻璃等较脆的材质制成。而当容器2在内部无水干烧时，由于容器2的局部热量急速聚积，构成容器2的玻璃就会因冷热不均而产生炸裂现象，造成容器2损坏甚至影响人身安全。为了避免容器2出现干烧现象，液体加热装置中设置有预防干烧的装置，以在液体加热装置的容器2出现无水干烧时暂停加热底座1的加热，从而保证容器2的完好无损。

具体的，为了预防容器2出现干烧，液体加热装置中包括有控制器12以及第一电容感应组件。第一电容感应组件中包括有金属环13，由于金属具有导电性，所以金属环13能够作为感应电容的一部分，例如等效于感应电容中的其中一个极板等。具体的，感应电容中通常还包括另外一个极板，该极板和金属环13之间间隔设置，即可共同组成一个感应电容。此外，为了组成感应电容，第一电容感应组件和控制器12之间保持电性连接，这样控制器12可以与第一电容感应组件之间共同组成电路，第一电容感应组件所形成的感应电容发生变化时，控制器12即可检测到感应电容的改变。

其中，用于形成感应电容一部分的金属环13环设在容器2的外侧，这样金属环13在形成感应电容时，金属环13内侧的物体也能够影响到感应电容的大小。具体的，当位于金属环13内侧的容器2中并未盛放液体时，金属环13所形成的感应电容具有一个额定的电容值；而当容器2中盛放有液体时，由于液体是导体，所以液体能够和其它极板或部件共同形成于感应电容耦合的电容，这样，位于金属环13内侧的容器2也会影响到金属环13所构成的感应电容的大小。一般的，当容器2中盛放有液体时，由于液体所形成的电容与感应电容相耦合，所以金属环13所形成的感应电容的电容值就会在液体的作用下增大。这样，通过检测感应电容的电容值，即可对容器2内是否存在液体，以及容器2内的液体量进行判断。

需要说明的是，由于金属环13主要用于形成感应电容，并将容器2包围在内，因而金属环13的形状和样式均可以为多种形式，只要金属环13能够到环绕容器2，并形成感应电容的功能即可，而金属环13既可以为较为光滑平整的环体，也可以为具有一定凹凸结构，以用于安装其他结构的环体等，本实用新型并不加以限制。

一般的，为了判断液体加热装置的容器2中是否有液体，通常可以设置一个基准电容，并通过基准电容和感应电容进行比较来进行判断。由于液体加热装置的容器2中可以盛放多种液体，且液体量不同时，感应电容的大小也有所不同，因而通常采用容器2中并没有盛放液体时，感应电容的电容值大小作为基准电容，以衡量容器2中是否具有液体。

具体的，由于容器2中存在液体时，金属环13所构成的感应电容一般会变大，因而当感应电容的电容值和基准电容的电容值相等或者偏差不大时，表明容器2内没有液体或者液体已被烧干，此时如果液体加热装置继续加热，就会可能因容器2局部温升过快而造成玻璃炸裂的情况，因而液体加热装置需要停止加热，以避免出现安全隐患。

而当感应电容的电容值大于基准电容的电容值一定范围时，则说明容器2内存在有液体，此时，液体加热装置的加热元件11可以正常工作，以对液体进行正常的加热和烹煮。

此外，当感应电容的电容值小于基准电容的电容值，且两者之间电容值之间偏差较大时，则可能出现短路等异常工作现象，此时，应停止液体加热装置的加热元件11工作，以避免出现安全隐患。

其中，为了控制液体加热装置中的加热元件11实现加热或者停止加热等操作，控制器12同时和感应电容以及加热元件11电连接，这样控制器12即可实时获取到感应电容的电容值或者信号，并根据感应电容的电容值与基准电容之间的大小关系判断容器2内液体的有无，从而据此控制液体加热装置的加热状态，使加热元件11正常实现加热或者停止加热。

此外，需要说明的是，控制器12也可以根据容器2内液体的有无而发出控制信号或者进行报警，例如控制指示灯闪烁或者进行声音提示，以让用户自行关闭液体加热装置或者将容器2从加热底座1上拿离，或者是进行其它报警或提示等，本实用新型并不加以限制。

这样由于第一电容感应组件所形成的感应电容中包括有金属环13等部分，因而感应电容的电容值也会受到金属环13内侧容器2内液体量的影响。所以通过检测感应电容的电容值，并将其与基准电容进行对比，即可检测到容器2内有无干烧现象，并控制加热元件11进行相应的操作。这样液体加热装置可以通过感应容器2内液体的有无而控制加热，避免出现无水干烧现象。

为了通过感应电容的电容变化量确定容器2是否发生干烧现象，液体加热装置需要利用基准电容作为参考值，并通过感应电容与基准电容之间的比较确定容器2内液体的有无。当感应电容与基准电容之间的偏差超过一定的预设阈值时，即可表明容器内的液体状态和感应电容接近基准电容时的液体状态不同。通常的，基准电容可以是事先设定好，例如通过实验确定液体加热装置中容器2内没有液体时感应电容的电容值，并将其作为基准电容；或者也可以在液体加热装置中设置其它感应组件，并将其它感应组件所感应到的电容值作为基准电容。其中，在采用其它感应组件的电容值作为基准电容值时，由于其它感应组件所处的环境参数和第一电容感应组件所处的环境参数基本一致，所以可以保证基准电容的判断可靠性和一致性，避免因液体加热装置所处的环境温度或者湿度发生变化而造成电容值产生偏差，进而产生干烧判断不准的现象。

具体的，作为可选的实施方式，液体加热装置还包括第二电容感应组件，第二电容感应组件具有用于形成基准电容的金属件14。

具体的，金属件14形成基准电容的方式通常可以和第一电容感应组件中的金属环13形成感应电容的方式类似，例如，可以让金属件14作为基准电容的一部分，例如是等效于基准电容中的其中一个极板。具体的，感应电容中通常还包括另外一个极板，该极板和金属件14之间即可形成基准电容。

可选的，第二电容感应组件一般也会和控制器12之间保持电性连接，这样控制器12即可检测到基准电容的电容值，并将其和感应电容进行比对，从而判断液体加热装置是否发生无水干烧的现象。

由于金属件14用于构成基准电容，所以金属件14的位置并没有过多限制，只要金属件14能够和另一极板或者其它部件共同形成准确的基准电容即可。这样，金属件14一般可以位于不同的位置，例如作为一种可选的实施方式，金属件14可以位于加热底座1上。由于液体加热装置中的容器2一般为玻璃容器2，不易设置额外的部件，因此通常将金属件14设置在加热底座1上。这样，加热底座1能够将金属件14安置于其上，从而对金属件14提供固定和定位。具体的，金属件14可以位于加热底座1的外表面或者内部。

图3是本实用新型实施例一提供的液体加热装置的仰视图。如图3所示，进一步的，金属件14位于加热底座1的底部。由于加热底座1通常位于容器2下方，因而设置在加热底座1底部的金属件14与容器2之间相隔有着加热底座1的本体，从而两者之间具有较远的距离，这样无论容器2中是否盛放有液体，都不会影响到金属件14所形成的基准电容的电容值，因而能够让金属件14提供较为稳定和准确的基准电容。

而由于加热底座1主要用于放置容器2并对容器2内的液体进行加热，因而加热底座1一般具有较为低矮的外形和高度。为了适应加热底座1的外形和内部结构，金属件14通常可以为金属板。此时，板状的金属件14可以横放在加热底座1的内部，例如加热底座1的底部位置。相应的，加热底座1的底部可以设置有用于安装金属板的结构，例如凹槽等，而金属板可以通过卡扣进行卡接，利用螺纹紧固件进行螺接，或者利用粘接剂进行粘合等方式设置在加热底座1的底部位置。

因为液体加热装置通常采用电磁加热等方式实现加热，因而加热底座1中通常设有线圈盘等磁场发生部件，而线圈盘等在产生高速变化的磁场时，由于磁场主要形成在线圈盘的顶面和底面这两个方向，因而液体加热装置工作时，为了避免加热底座1底部方向发生电磁场泄漏，板状的金属件14可以设置在加热底座1的底部，并在加热底座1的底部形成阻挡电磁波的电磁屏蔽，从而避免磁场从加热底座1的底部泄漏出去，对周围环境造成影响或者危及用户的健康。

此外，因为液体加热装置的加热底座1通常放置在桌面等放置面上，当板状的金属件14设置在加热底座1的底部时，由于向下方辐射的电磁场无法穿透金属件14，所以桌面等结构中如果含有金属部分时，也不会受到电磁场的电磁加热作用的影响。这样金属件14也能够保护加热底座1所在的桌面等结构，防止桌面等结构中的金属部分受到电磁场的影响而产生热量，有效的避免了加热底座1反向加热的情况出现。

可选的，当金属件14为板状，也就是金属板时，金属板可以保持为与金属环13同样的形状，例如和金属环13同为圆形等。这样金属板和金属环13的外形相近，能够让加热底座1具有上下一致的形状和内部结构，保证加热底座1具有较为美观的外形和稳固的结构。

而由于构成容器2的材质一般为玻璃等，为了保证容器2具有较为美观的形状和外观，同时保证容器2的结构可靠性，用于形成感应电容的金属环13一般并未和容器2连接，而是设置在加热底座1上。通常的，在加热底座1的顶部可具有用于放置容器2的水平外表面或者其它用于固定容器2的结构，而金属环13即可设置在该水平外表面上。一般的，加热底座1可以由塑胶等材质构成，因而金属环13能够方便的设置在加热底座1上。通常，金属环13可以通过卡接、紧固件连接甚至是焊接等方式而较为容易的和加热底座1连接。

此外，由于加热底座1通常具有较大的体积，因此控制器12等电气元件通常也可以方便的设置在加热底座1的内部，这样金属环13能够较为容易的通过电连接线和控制器12等电路连通，并与第一电容感应组件中的其他部件，例如极板之间构成感应电容，从而实现容器2中液体是否烧干的检测。由于构成感应电容的部件均位于加热底座1上，各部件之间位置相对保持不动，因而所形成的感应电容较为稳定，且电路的连接较为容易。

而金属环13在作为感应电容的一部分时，金属环13也可以具有多种不同的结构。通常的，为了让容器2被包容在金属环13的内侧，以使容器2中的液体影响到感应电容的电容值，金属环13对应具有适合包容容器2的结构。具体的，金属环13可凸出于加热底座1表面，以将容器2限制在金属环13内。因为容器2放置在加热底座1上，所以凸出于加热底座1表面的金属环13能够将容器2圈箍在其中，且金属环13的凸起高度与容器2下部的高度接近，容器2内如盛放有液体时，液体也会位于金属环13的内部区域，并影响到金属环13所形成的感应电容大小，从而提高检测灵敏性。

此外，由于金属环13凸出在加热底座1的表面，所以液体加热装置在进行加热时，金属环13可以将容器2限制在其内部的区域中，从而为容器2提供定位和一定的保护。具体的，由于液体加热装置在进行加热时，容器2应位于加热元件11的上方，因而金属环13可以对应设置在加热元件11的上方，这样容器2在摆放至加热底座1上时，只要容器2放置在金属环13内，即可保证容器2能够具有较好的加热效果，且金属环13能够保护在容器2的底部外侧，避免容器2出现滑移和定位不准的现象。

此外，也可以利用加热底座1本身的结构对容器2进行位置限制。例如，可以在加热底座1上设置用于放置容器2的凹槽，容器2即可安放在凹槽中，而凹槽的侧壁可以环绕设置金属环13，这样金属环13仍然可以将容器2环绕包括在其中，以形成电容值可随容器2内液体有无而变化的感应电容，同时金属环13和凹槽能够一同对容器2进行定位。

具体的，当金属环13凸出于加热底座1的外表面，并将容器2限制在其中时，为了保证感应电容能够灵敏的感应到容器2内液体的有无，从而判断是否发生干烧现象，金属环13和容器2之间应具有恰当的相对位置。其中，可以使金属环13与容器2之间存在间隙，且间隙的宽度小于或等于3mm。由于金属环13和容器2之间存在有一定的间隙，所以容器2可以较为方便的放置在金属环13内进行定位，且金属环13和容器2之间间隙量较小，因而容器2内液体的变化能够较为明显的影响到感应电容的电容值。

本实施例中，液体加热装置包括加热底座、设置在加热底座上的容器和用于为容器内盛放的液体加热的加热元件，加热元件至少部分设置在加热底座上，还包括控制器和第一电容感应组件，第一电容感应组件包括环设在容器外侧的金属环，金属环用于形成电容值随容器内的液体量变化而改变的感应电容，第一电容感应组件和加热元件均和控制器电连接，控制器用于检测第一电容感应组件所形成的电容值，并在电容值与基准电容之间的差值小于预设阈值时控制加热元件停止加热。这样由于第一电容感应组件所形成的感应电容中包括有金属环等部分，因而感应电容的电容值也会受到金属环内侧容器内液体量的影响。所以通过检测感应电容的电容值，并将其与基准电容进行对比，即可检测到容器内有无干烧现象，并控制加热元件进行相应的操作。这样液体加热装置可以通过感应容器内液体的有无而控制加热，避免出现无水干烧现象。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种液体加热装置，包括加热底座(1)、设置在所述加热底座(1)上的容器(2)和用于为所述容器(2)内盛放的液体加热的加热元件(11)，所述加热元件(11)至少部分设置在所述加热底座(1)上，其特征在于，还包括控制器(12)和第一电容感应组件，所述第一电容感应组件包括环设在所述容器(2)外侧的金属环(13)，所述金属环(13)用于形成电容值随所述容器(2)内的液体量变化而改变的感应电容，所述第一电容感应组件和所述加热元件(11)均和所述控制器(12)电连接，所述控制器(12)用于检测所述第一电容感应组件所形成的电容值，并在所述电容值与基准电容之间的差值小于预设阈值时控制所述加热元件(11)停止加热，

所述液体加热装置还包括第二电容感应组件，所述第二电容感应组件具有用于形成所述基准电容的金属件(14)。

2.根据权利要求1所述的液体加热装置，其特征在于，所述金属件(14)位于所述加热底座(1)上。

3.根据权利要求2所述的液体加热装置，其特征在于，所述金属件(14)位于所述加热底座(1)的底部。

4.根据权利要求1-3任一项所述的液体加热装置，其特征在于，所述金属件(14)为金属板。

5.根据权利要求1所述的液体加热装置，其特征在于，所述金属环(13)设置在所述加热底座(1)上。

6.根据权利要求5所述的液体加热装置，其特征在于，所述金属环(13)凸出于所述加热底座(1)的表面，以将所述容器(2)限制在所述金属环(13)内。

7.根据权利要求5所述的液体加热装置，其特征在于，所述金属环(13)与所述容器(2)之间存在间隙，且所述间隙的宽度小于或等于3mm。

8.根据权利要求1-3任一项所述的液体加热装置，其特征在于，所述容器(2)为可被电磁加热的容器，所述加热元件(11)包括设置在所述加热底座(1)上的线圈盘。

9.根据权利要求1-3任一项所述的液体加热装置，其特征在于，所述容器(2)为玻璃容器。