CN210169720U - 一种烹饪器具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种家用电器，尤其涉及一种烹饪器具。它包括水箱及检测组件，检测组件包括光线发射端及光线接收端，水箱上设有检测壁，检测壁的外壁包括第一外壁与第二外壁，检测壁的内壁包括第一内壁与第二内壁，光线发射端与第一外壁及第一内壁相对，光线接收端与第二外壁及第二内壁相对，光线发射端射出的光线由空气中经第一外壁折射到检测壁中，继而在第一内壁与第二内壁上发生反射，最终由第二外壁折射到空气中并由光线接收端接收。本实用新型对水箱的侧壁结构进行优化设计，基于全反射的原理，使得光线在水箱内无水时发生全反射，而在水箱内有水中发生折射和反射，利用接收信号能量的强弱，来准确检测水箱内的水位。

Description

一种烹饪器具

技术领域

本实用新型涉及一种家用电器，尤其涉及一种烹饪器具。

背景技术

现有的一些烹饪器具，需要对水箱内的水位进行检测。比如全自动电饭煲，它是是通过水箱的水来回收冷却水蒸气的和洗米污水的，如果水箱的水过少，水箱里的水就无法充分回收蒸汽，如果水箱里的水过多，水则容易溢出，这种情况下，就需要一种比较可靠的水位检测系统来控制水量。市场上已有的一些水位检测装置，利用光的反射原理进行检测，但是由于不同介质折射角不同，水箱侧壁的结构设计较为简单，单壁控制光路反射在检测时有较大的误差值，导致检测误差较大，检测精度低，电控难度较高。

实用新型内容

基于上述情况，本实用新型提供一种烹饪器具，对水箱的侧壁结构进行优化设计，基于全反射的原理，使得光线在水箱内无水时发生全反射，而在水箱内有水中发生折射和反射，利用接收信号能量的强弱，来准确检测水箱内的水位，提高检测精度，降低电控难度。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种烹饪器具，包括水箱及用于检测水位的检测组件，所述检测组件包括光线发射端及光线接收端，水箱上设有检测壁，检测壁的外壁包括第一外壁与第二外壁，检测壁的内壁包括第一内壁与第二内壁，光线发射端与第一外壁及第一内壁相对，光线接收端与第二外壁及第二内壁相对，光线发射端射出的光线由空气中经第一外壁折射到检测壁中，继而在第一内壁与第二内壁上发生反射，最终由第二外壁折射到空气中并由光线接收端接收。

光线发射端发出检测光线，光线通过第一外壁折射进入检测壁，当水箱内没水时，此时水箱内为空气，控制光线的入射角度在第一内壁、第二内壁上的入射角度大于全反射的临界角，使得光线在第一内壁、第二内壁上发生全反射，最终由第二外壁折射到空气中返回到光线接收端，此时接收到的信号最强；而水箱在有水时，由于介质发生变化，导致折射率发生变化，第一内壁、第二内壁不再满足全反射条件，部分光线发生折射，剩下的光线按原先设计的光路返回光线接收端，能量发生衰弱，接收到的信号变弱，根据有水及无水时的信号强度差，来检测水箱内的水位，提高检测精度，降低电控难度。

作为优选，所述第一外壁与第二外壁之间形成有第一夹角，第一内壁与第二内壁之间形成有第二夹角， 第一夹角与第二夹角的开口方向相同，第一夹角的顶点在第二夹角的夹角范围内，第一夹角的角度大于第二夹角的角度。第一夹角、第二夹角用于调整光线的角度，使其满足经过第一外壁折射后的入射角可以满足该入射角能在水箱有水时发生折射与反射，水箱无水时发生全反射，同时第一夹角的顶点在第二夹角的夹角范围内，可以保证光线在经过第一外壁折射后多数光线能折射到第一内壁上。

作为优选，所述光线发射端与光线接收端关于第二夹角的角平分线对称分布。易于控制光线在第一内壁和第二内壁上的反射光路，以使光线发射端发出的大部分光线能够按照设计返回到光线接收端。

作为优选，所述第一内壁和第二内壁之间通过第三内壁过渡连接，第三内壁垂直于第二夹角的角平分线。第三内壁用于反射光线，使得更多的光线能够返回到光线接收端，提高水位的检测精度。

作为优选，所述第三内壁的宽度大于光线发射端与光线接收端之间的距离。该宽度保证尽可能多的接收到第一内壁反射过来的光线，同时又不减少通过第一外壁折射进入到第一内壁的光线。

作为优选，所述第一外壁与第二外壁对称布置。利于保证从第一外壁折射进入检测壁的光线与从第二外壁折射处检测壁的光线对称，最好是平行。

作为优选，所述第一内壁与第二内壁对称布置。利于保证入射到第一内壁上的光线与第二内壁反射的光线对称，最好是平行。

作为优选，所述光线发射端相对于光线接收端平行布置。使得光线发射端发出的光线最终能够尽可能地以平行状态回到光线接收端中，利于提高信号强度。

作为优选，所述水箱上设有灯管支架，灯管支架上设有第一安装孔和第二安装孔，光线发射端插入在第一安装孔中，光线接收端插入在第二安装孔中，光线发射端的前端缩在第一安装孔中，以使第一安装孔的前端形成一段导光部。灯管支架用于保持和固定光线发射端和光线接收端，导光部保证光线在发射时尽量收拢，使光路能尽可能的水平发射出去，同时其尽可能的都发射到第一外壁上。

作为优选，所述光线接收端的前端与第二安装孔平齐或者光线接收端的前端缩在第二安装孔中。若光线接收端设在外部，容易被外部信号干扰，因此，光线接收端在灯管支架内受干扰可能最小，并且光线接收端的前端与第二安装孔刚好持平时，接收信号强度最强。

本实用新型的有益效果是：通过检测壁的具体结构来控制光线的折射与反射，利用全反射的原理，使光线接收端的光线能量在有水和无水时有很大对比，通过这种能量差来检测水位，增加了检测的准确度，降低电控技术难度及硬件成本；通过光线发射端、光线接收端、第一夹角和第二夹角的设置，使得光路能够按照设计的实现，使其满足经过第一外壁折射后的入射角可以满足该入射角能在水箱有水时发生折射与反射，水箱无水时发生全反射，同时光线发射端发出的大部分光线能够以相对平行的状态返回到光线接收端，提高信号强度；第三内壁用于反射光线，且具有一定宽度，尽可能多的接收到第一内壁反射过来的光线，同时又不减少通过第一外壁折射进入到第一内壁的光线，使得更多的光线能够返回到光线接收端，提高水位的检测精度，且第三内壁；灯管支架用于保持和固定光线发射端和光线接收端，导光部保证光线在发射时尽量收拢，使光路能尽可能的水平发射出去，同时其尽可能的都发射到第一外壁上，光线接收端的前端与第二安装孔持平或缩在第二安装孔内，能够保证较强的接收信号强度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，亦可根据下述附图获得其它的附图。

图1为实施例1中水箱的结构示意图；

图2为实施例1的一个剖视图；

图3为图2中A处的放大图（检测壁处无水）；

图4为图2中A处的放大图（检测壁处有水）；

图5为实施例2中检测壁处的结构示意图；

图6为实施例3中灯管支架处的结构示意图。

附图标记：水箱1、检测壁2、第一外壁21、第二外壁22、第一内壁23、第二内壁24、第三内壁25、光线发射端31、光线接收端41、灯管支架5、第一安装孔51、第二安装孔52、导光部53、灯管保护罩6。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的烹饪器具，此类烹饪器具有如下一般结构：它包括水箱及检测组件，检测组件用于检测水箱内水位。为了便于描述，下文中此类烹饪器具以全自动电饭煲为例，但烹饪器具不限于全自动电饭煲。

实施例1：如图1至图4中所示，

一种烹饪器具，包括水箱1及用于检测水位的检测组件3，检测组件3包括光线发射端31及光线接收端41，水箱1上设有检测壁2，检测壁的外壁包括第一外壁21与第二外壁22，检测壁的内壁包括第一内壁23与第二内壁24，光线发射端31与第一外壁21及第一内壁23相对，光线接收端41与第二外壁22及第二内壁24相对，光线发射端31射出的光线由空气中经第一外壁21折射到检测壁中，继而在第一内壁23与第二内壁24上发生反射，最终由第二外壁22折射到空气中并由光线接收端41接收。

当水箱1内没水时，此时水箱1内为空气，控制光线的入射角度在第一内壁23、第二内壁24上的入射角度大于全反射的临界角，使得光线在第一内壁23、第二内壁24上发生全反射，最终由第二外壁22折射到空气中返回到光线接收端41，此时接收到的信号最强；而水箱1在有水时，由于介质发生变化，导致折射率发生变化，第一内壁23、第二内壁24不再满足全反射条件，部分光线发生折射，剩下的光线按原先设计的光路返回光线接收端41，能量发生衰弱，接收到的信号变弱，根据有水及无水时的信号强度差，来检测水箱1内的水位。

具体地，光线发射端31相对于光线接收端41平行布置，使得光线发射端31发出的光线最终能够尽可能地以平行状态回到光线接收端41中，利于提高信号强度，同时前文中第一外壁21及第一内壁23、第二外壁22及第二内壁24之间的相对关系满足：光线发射端31的延长线穿过第一外壁21及第一内壁23，光线接收端41的延长线穿过第二外壁22及第二内壁24，这有利于使得光线发射端31发出的光线能够尽可能地以平行状态回到光线接收端41中。第一外壁21与第二外壁22之间形成有第一夹角α，第一内壁23与第二内壁24之间形成有第二夹角β， 第一夹角与第二夹角的开口方向相同，第一夹角的顶点在第二夹角的夹角范围内，第一夹角的角度大于第二夹角的角度。第一夹角、第二夹角用于调整光线的角度，使其满足经过第一外壁21折射后的入射角可以满足该入射角能在水箱1有水时发生折射与反射，水箱1无水时发生全反射，同时第一夹角的顶点在第二夹角的夹角范围内，可以保证光线在经过第一外壁21折射后多数光线能折射到第一内壁23上，如果第一夹角与第二夹角错开位置过大，光线从第一外壁21中折射进入容易逸散到空气中，影响最终的检测效果。

具体地，光线发射端31与光线接收端41关于第二夹角的角平分线对称分布，易于控制光线在第一内壁23和第二内壁24上的反射光路，以使光线发射端31发出的大部分光线能够按照设计返回到光线接收端41。第一外壁21与第二外壁22对称布置，第一内壁23与第二内壁24对称布置，利于保证从第一外壁21折射进入检测壁的光线与从第二外壁22折射处检测壁的光线对称，入射到第一内壁23上的光线与第二内壁24反射的光线对称，最好是平行。

以水箱1采用PC材质，此类材质具有透光性，透明材质最佳，检测组件3采用红外对管为例，红外对管的发射端发射光线，红外对管的接收端接收光线，光线发射端31发出检测光线，第一外壁21与第一内壁23不平行（相应地第二外壁22与第二内壁24也不平行），若两个壁平行，由于介质不同，光线在通过时，由于光线从光疏介质（空气）到光密介质（PC），再从光密介质（PC）到光疏介质（空气）或者（水）时，折射光线按原来的方向射出去，平行的壁并未对光路改变起到什么作用，因此，一部分的光线能量被折射出去，接收时信号弱，容易检测错误，对于电控的要求就要相应提高。光线通过第一外壁21折射进入检测壁，光在空气中的折射率为1，PC相对于空气的折射率为1.58，因此，PC水箱1相对于空气的全反射角为39.27°，即光线射到第一内壁23时的入射角大于39.27°时则发生全反射，调整第一外壁21的角度，使光线进入检测壁后到达第一内壁23时的入射角度满足全反射要求。并且当进入检测壁中的光线的入射角角度等于第一内壁23与对称轴线的夹角时，此时，光线从第一内壁23直接垂直于对称轴线射到第二内壁24上，此时信号最强，方案最优。

第一外壁21与对称轴线的夹角不大于64°，第一内壁23与对称轴线的夹角不大于40°，上述限制这是满足红外光在空气—PC—空气发生全反射，空气—PC—水发生折射的必要条件。

水箱1在有水时，由于介质发生变化，导致折射率发生变化，水相对于空气的折射率为1.33，因此根据折射定律，折射光线在入射面内且入射角和折射角的正弦之比为一常数，可以得到PC相对于水的折射率为1.19，因此PC相对于水的全反射角为57.32°。光线在通过第一外壁21时，改变光线的入射角时，同时约束光线在发生折射后的角度不大于57.32°，使的光线刚好能在PC穿过空气时发生全反射，而穿过水时发生折射，如图4所示。检测壁结构不再满足全反射条件，部分红外光线折射出去，剩下的光线按原先光路返回，能量发生衰弱，光敏元件在接收时导通电阻变大，信号变弱，根据前后信号强度差，来检测水箱1内的水位。

实施例2：基于上述实施例1的结构，如图5中所示，

第一内壁23和第二内壁24之间通过第三内壁25过渡连接，第三内壁25垂直于第二夹角的角平分线，第三内壁25的宽度大于光线发射端31与光线接收端41之间的距离。这样能保证光在反射时，尽可能的通过第一内壁23和第三内壁25反射到第二内壁24，回到光线接收端41，第三壁中起到的作用是为了保证一些经第一内壁23反射后未能直接到达第二内壁24上的光线能够顺利的按图5所示光路回到光线接收端41，使得更多的光线能够返回到光线接收端41，增加接收到的信号强度，提高水位的检测精度。

实施例3：基于上述实施例1的结构，如图6中所示，

水箱1上设有灯管支架5，灯管支架5上设有第一安装孔51和第二安装孔52，光线发射端31插入在第一安装孔51中，光线接收端41插入在第二安装孔52中，光线发射端31的前端缩在第一安装孔51中，以使第一安装孔51的前端形成一段导光部53，光线接收端41的前端与第二安装孔52平齐或者光线接收端41的前端缩在第二安装孔52中。

光线发射端31设置在第一安装孔51内1-3mm，该距离保证红外对管在发射时，能尽量收拢，并且在2mm的时候效果最好，在灯管支架5的端面上设置有灯管保护罩6，保护红外对管不弄脏的情况下使光路能尽可能的水平发射出去，同时其尽可能的都发射到第一外壁21上。同时，又可以免去离水箱1壁太远导致信号变弱的问题。光线接收端41设置在第二安装孔52内0-2mm，若光线接收端41在外部，容易被外部信号干扰，因此，光线接收端41在灯管支架5内受干扰可能最小，并且最外点与对管刚好持平时，接收信号强度最强。

鉴于全自动电饭煲有多处水位要求，可以设置多个检测组件3，水箱1上设有与检测组件3相对应的多个检测壁，多个检测机构沿着水箱1的侧壁由上至下分布，用于检测不同高度的水位，比如最低工作水位、最高工作水位、最高溢出水位的位置。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种烹饪器具，包括水箱及用于检测水位的检测组件，其特征是，所述检测组件包括光线发射端及光线接收端，水箱上设有检测壁，检测壁的外壁包括第一外壁与第二外壁，检测壁的内壁包括第一内壁与第二内壁，光线发射端与第一外壁及第一内壁相对，光线接收端与第二外壁及第二内壁相对，光线发射端射出的光线由空气中经第一外壁折射到检测壁中，继而在第一内壁与第二内壁上发生反射，最终由第二外壁折射到空气中并由光线接收端接收。

2.根据权利要求1所述的一种烹饪器具，其特征是，所述第一外壁与第二外壁之间形成有第一夹角，第一内壁与第二内壁之间形成有第二夹角，第一夹角与第二夹角的开口方向相同， 第一夹角的顶点在第二夹角的夹角范围内，第一夹角的角度大于第二夹角的角度。

3.根据权利要求2所述的一种烹饪器具，其特征是，所述光线发射端与光线接收端关于第二夹角的角平分线对称分布。

4.根据权利要求3所述的一种烹饪器具，其特征是，所述第一内壁和第二内壁之间通过第三内壁过渡连接，第三内壁垂直于第二夹角的角平分线。

5.根据权利要求4所述的一种烹饪器具，其特征是，所述第三内壁的宽度大于光线发射端与光线接收端之间的距离。

6.根据权利要求1所述的一种烹饪器具，其特征是，所述第一外壁与第二外壁对称布置。

7.根据权利要求1所述的一种烹饪器具，其特征是，所述第一内壁与第二内壁对称布置。

8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的一种烹饪器具，其特征是，所述光线发射端相对于光线接收端平行布置。

9.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的一种烹饪器具，其特征是，所述水箱上设有灯管支架，灯管支架上设有第一安装孔和第二安装孔，光线发射端插入在第一安装孔中，光线接收端插入在第二安装孔中，光线发射端的前端缩在第一安装孔中，以使第一安装孔的前端形成一段导光部。

10.根据权利要求9所述的一种烹饪器具，其特征是，所述光线接收端的前端与第二安装孔平齐或者光线接收端的前端缩在第二安装孔中。

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