CN209003575U - 一种具有液位高度和防干烧监测功能的加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有液位高度和防干烧监测功能的加热装置，涉及家电技术领域，该加热装置包括：壶体、加热盘、液位监测组件和处理组件，壶体中盛放有待加热的液体，加热盘设置在壶体底部；壶体的底部还开设有流通孔；液位监测组件包括装配结构和压力传感器，装配结构包括相互连通的空腔和导管，导管的一端与空腔的底部相连、另一端与壶体的流通孔相连，空腔中密封有气体，空腔在顶部或者侧面高于液体最高位置处还开设有通孔，压力传感器设置在通孔中，且压力传感器与通孔的内壁之间设置有密封圈，压力传感器还电性连接处理组件；该加热装置可以准确的监测壶体中的液位高度，有效的避免干烧，同时测量精度较高，使用寿命较长。

Description

一种具有液位高度和防干烧监测功能的加热装置

技术领域

本实用新型涉及家电技术领域，尤其是一种具有液位高度和防干烧监测功能的加热装置。

背景技术

电水壶因其加热快速和节能环保等众多优点而被广泛使用，电水壶包括壶体和加热盘，壶体放置在加热盘上，由加热盘对壶体中的水进行加热。若壶体未盛水时加热盘仍然进行加热，则会存在安全隐患，因此目前的电水壶通常都具备防干烧功能。

现有的电水壶的防干烧的方式通常是在电热盘下方设置金属弧片式温控开关或在壶体内设置热敏电阻，当壶体内未盛水时，电热盘的温度迅速升高，当温度上升到设定的阈值时，温控开关或者热敏电阻断开加热电路，起到防干烧的效果。但目前这种防干烧的方式还是在发生干烧后进行的，并不能真正做到提前防止，仍然会引起塑料部件的融化、烧损等故障，存在安全隐患。

实用新型内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种具有液位高度和防干烧监测功能的加热装置，该加热装置可以准确监测液位高度，避免干烧。

本申请的技术方案如下：

一种具有液位高度和防干烧监测功能的加热装置，该加热装置包括：壶体、加热盘、液位监测组件和处理组件，壶体中盛放有待加热的液体，加热盘设置在壶体底部并对壶体中的液体加热；壶体的底部还开设有流通孔；液位监测组件包括装配结构和压力传感器，装配结构包括相互连通的空腔和导管，导管的一端与空腔的底部相连、另一端与壶体的流通孔相连，空腔中密封有气体，壶体中的液体通过导管流入空腔并压缩气体，空腔在顶部或者侧面高于液体最高位置处还开设有通孔，液体最高位置是壶体中的液体流入空腔后所能上升达到的最高位置，压力传感器设置在通孔中，且压力传感器与通孔的内壁之间设置有密封圈，压力传感器与气体接触并感应气体的压力值，压力传感器还电性连接处理组件并将压力值发送给处理组件，处理组件用于根据压力值确定壶体中的液体的液位高度。

其进一步的技术方案为，流通孔设置在壶体底部的侧面，装配结构中的导管水平设置，液位监测组件设置在壶体侧面。

其进一步的技术方案为，流通孔设置在壶体底面，装配结构中的导管垂直设置，液位监测组件设置在壶体底部。

其进一步的技术方案为，液位监测组件设置在壶体底面时，空腔上的通孔开设在空腔远离加热盘的一侧且高于液体最高位置处。

其进一步的技术方案为，加热装置还包括显示屏和报警组件，处理组件连接显示屏和报警组件，处理组件用于通过显示屏显示液位高度，以及用于在液位高度下降至报警阈值时通过报警组件报警。

本实用新型的有益技术效果是：

1、本申请公开的加热装置中包括液位监测组件，液位监测组件中包括压力传感器，壶体中加入液体时，压力传感器附近会形成密闭的气腔，通过压力传感器感应气腔中空气的压力值可以计算得到壶体中的液位高度，可以准确的监测壶体中的液位高度，有效的避免干烧，避免产生安全隐患。

2、由于壶体中的液体不直接接触压力传感器，因此可以有效避免产生的水垢堆积在压力传感器上而污染压力传感器，保证了压力传感器的使用寿命和测量精度。

3、液位监测组件设置在壶体底部且装配结构中的空腔的截面较大，空腔中的密闭气体受温度影响较小，使得对液位高度的测量精度较高；同时由于空腔的截面较大，因此当壶体中的液位高度下降时，空腔中的液体也会迅速下降回流，而不会因为形成冷凝水，测量精度较高，误差较小。

附图说明

图1是本申请公开的具有液位高度和防干烧监测功能的加热装置的一种结构图。

图2是本申请公开的具有液位高度和防干烧监测功能的加热装置的另一种结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

本申请公开了一种具有液位高度和防干烧监测功能的加热装置，该加热装置可以是水壶、咖啡机等，本申请对此不做限定。请参考图1和图2所示的结构图，该加热装置包括：壶体1、加热盘2、液位监测组件3和处理组件4。壶体1中盛放有待加热的液体5，加热盘2设置在壶体1的底部，当将加热装置放置在外部的加热底座上时，加热盘2与加热底座中的电路板连接，通电后加热盘2对壶体1中的液体5加热。实际实现时，整个加热装置通常还包括外壳6，壶体1作为加热装置的内胆设置在外壳6中，加热盘2、液位监测组件3和处理组件4也都设置在外壳6中。

壶体1的底部还开设有流通孔，液位监测组件3连接该流通孔，使得壶体1中的液体5可以通过流通孔流入液位监测组件3中。液位监测组件3包括装配结构7和压力传感器8，压力传感器8可以是MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)高精度压力传感器。装配结构7包括相互连通的空腔和导管，空腔截面远大于导管截面，导管的一端与空腔的底部相连、另一端与壶体的流通孔相连。壶体1中的液体5通过导管流入空腔并将气体密闭在空腔上方形成气腔9，壶体1中的液位高度上升时，空腔中的液位也会上升，气腔9的体积缩小，气腔9中的空气受到挤压；壶体1中的液位高度下降时，空腔中的液位也会下降，气腔9的体积增大。液体5流入空腔后最高上升至液体最高位置处，该最高位置处与空腔的截面大小、体积大小以及壶体的大小有关，通常都是预先设定好的。空腔在顶部或者侧面高于液体最高位置处还开设有通孔，压力传感器8设置在该通孔中，且压力传感器8与通孔的内壁之间设置有密封圈10，保证整个液位监测组件3的密封性。

壶体1上的流通孔可以设置在壶体1底部的侧面或者设置在壶体1底面，当设置的位置不同时，液位监测组件3的设置位置不同，主要有以下两种情况：

在第一种情况中，请参考图1，流通孔设置在壶体1底部的侧面，为了有更好的监测效果，该流通孔通常紧贴壶体底面开设，则液位监测组件3设置在壶体1侧面，在这种情况中，装配结构7中的导管水平设置，压力传感器8设置在空腔的顶部或侧面高于液体最高位置处。

在第二种情况中，请参考图2，流通孔设置在壶体底面，则液位监测组件3设置在壶体1底部。在这种情况中，装配结构7中的导管通常垂直设置。但在实际情况中，由于液位监测组件3设置在壶体1底部，因此液位监测组件3的顶部，也即空腔的顶部通常是与壶体1的底部接触的，因此压力传感器8通常不会安装在空腔的顶部，而是安装在空腔的侧面，另一方面，由于加热盘2也设置在壶体1的底部，因此为了避免加热盘2的高温对压力传感器8的影响，空腔上的通孔位于空腔远离加热盘2的一侧，使得压力传感器8远离加热盘2。

无论采用上述哪种结构，当壶体1中加入液体5后，液体5会通过流通孔流入导管以及空腔，空腔上方的气腔9中有密闭空气，压力传感器8与气腔9中的密闭空气相接触并感应气腔9中的空气的压力值，压力传感器8感应到的压力值与壶体1的液体5的高度存在对应关系，壶体1中的液体5越多，空腔中的液位高度越高，气腔9中的密闭空气受到挤压，压力传感器8感应到的压力值越大；壶体1中的液体5越少，空腔中的液位高度越低，气腔9的体积增大，压力传感器8感应到的压力值越小。同时由于压力传感器8设置在空腔的液体最高位置之上，因此空腔中的液位高度上升时始终不会直接接触压力传感器8，可以有效避免产生的水垢堆积在压力传感器8上。

压力传感器8还电性连接处理组件4并将压力值发送给处理组件4，处理组件4可以是MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)，处理组件4中存储有压力值与液位高度的对应关系，处理组件4根据该对应关系确定压力值对应的液位高度。可选的，该加热装置中还包括显示屏和报警组件(图1和图2中未示出)，处理组件4连接显示屏和报警组件，处理组件用于通过显示屏显示液位高度，并在液位高度下降至报警阈值时通过报警组件报警，提示用户壶体1中缺液，报警组件可以是蜂鸣器、指示灯等，报警阈值是预设值。在另一些可选的实施方式中，加热盘中包括温控开关，处理组件4连接温控开关，则处理组件4在检测到液位高度下降至报警阈值，可以直接通过温控开关断开加热电路，避免干烧。

以上所述的仅是本申请的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种具有液位高度和防干烧监测功能的加热装置，其特征在于，所述加热装置包括：壶体、加热盘、液位监测组件和处理组件，所述壶体中盛放有待加热的液体，所述加热盘设置在所述壶体底部并对所述壶体中的液体加热；所述壶体的底部还开设有流通孔；所述液位监测组件包括装配结构和压力传感器，所述装配结构包括相互连通的空腔和导管，所述导管的一端与所述空腔的底部相连、另一端与所述壶体的流通孔相连，所述空腔中密封有气体，所述壶体中的液体通过所述导管流入所述空腔并压缩所述气体，所述空腔在顶部或者侧面高于液体最高位置处还开设有通孔，所述液体最高位置是所述壶体中的液体流入所述空腔后所能上升达到的最高位置，所述压力传感器设置在所述通孔中，且所述压力传感器与所述通孔的内壁之间设置有密封圈，所述压力传感器与所述气体接触并感应所述气体的压力值，所述压力传感器还电性连接所述处理组件并将所述压力值发送给所述处理组件，所述处理组件用于根据所述压力值确定所述壶体中的液体的液位高度。

2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述流通孔设置在所述壶体底部的侧面，所述装配结构中的导管水平设置，所述液位监测组件设置在所述壶体侧面。

3.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述流通孔设置在所述壶体底面，所述装配结构中的导管垂直设置，所述液位监测组件设置在所述壶体底部。

4.根据权利要求3所述的加热装置，其特征在于，所述液位监测组件设置在所述壶体底面时，所述空腔上的通孔开设在所述空腔远离所述加热盘的一侧且高于液体最高位置处。

5.根据权利要求1至4任一所述的加热装置，其特征在于，所述加热装置还包括显示屏和报警组件，所述处理组件连接所述显示屏和所述报警组件，所述处理组件用于通过所述显示屏显示所述液位高度，以及用于在所述液位高度下降至报警阈值时通过所述报警组件报警。