本發(fā)明涉及家用電器領(lǐng)域，尤其涉及一種加熱容器。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展與人們生活水平的不斷提高，電熱壺等家用電器越來越多地出現(xiàn)在了人們的生活中。

目前，電熱壺一般包括有可以容納水等液體的壺體，以及用于對壺體內(nèi)所盛放的液體進(jìn)行加熱的發(fā)熱盤等加熱元件。在加熱前，需要將液體灌入電熱壺的壺體內(nèi)腔中。通常的，用戶可以拿起電熱壺，并將其接在自來水管等水源的下方，從而將水灌入壺體之中。為了避免壺體內(nèi)盛放的液體過多，電熱水壺通常設(shè)置有液位檢測裝置，以對壺體內(nèi)的液位進(jìn)行檢測，避免壺體內(nèi)液體量超過預(yù)設(shè)的最高水位。例如，在申請?zhí)枮?01410351521.1的中國專利申請中公開了一種水壺水位控制裝置及水位控制方法、防干燒控制方法，其中公開了在水壺的最大水位線處設(shè)置測量電極，并利用測量電極的電阻變化確定壺體內(nèi)液體是否達(dá)到預(yù)設(shè)水位線。

然而，用戶在接水時，通常因為空間狹小或不便拿取等原因，需要將電熱壺的壺體傾斜一定角度，此時，水位相對于壺體正放時的水位會產(chǎn)生變化，此時測量電極無法準(zhǔn)確指示目前壺體內(nèi)液體的液位。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種加熱容器，能夠在電熱水壺等加熱容器傾斜時，準(zhǔn)確檢測內(nèi)部液體的液位。

本發(fā)明提供一種加熱容器，包括壺體和加熱元件，壺體具有用于盛放待加熱液體的內(nèi)腔，加熱元件用于為內(nèi)腔中的液體加熱，還包括液位感應(yīng)組件，液位感應(yīng)組件包括至少三個在內(nèi)腔中沿豎向設(shè)置的電極帶，每相鄰兩個電極帶之間的連線與其它連線不共線，每個電極帶上均具有多個沿電極帶長度方向排布的感應(yīng)電極。這樣可以通過感應(yīng)電極的狀態(tài)獲取液體在各個電極帶上的相對高度位置，從而判斷出液體在加熱容器為水平狀態(tài)時的液面高度，在加熱容器為傾斜狀態(tài)時，仍然能夠準(zhǔn)確判斷液面的高度。

可選的，液位感應(yīng)組件還包括控制器和提示單元，感應(yīng)電極和提示單元均與控制器電連接，控制器被設(shè)置成獲取每個電極帶上的位于液體液面高度的感應(yīng)電極，并在所有位于液體液面高度的感應(yīng)電極均位于同一個對應(yīng)預(yù)設(shè)液位的感應(yīng)電極組合中時，向提示單元發(fā)出電信號，以使提示單元發(fā)出水位提示信息。這樣當(dāng)加熱容器接水時，可以準(zhǔn)確檢測此時的液體液面高度是否達(dá)到預(yù)設(shè)液位，并提示用戶進(jìn)行相應(yīng)的操作。

可選的，感應(yīng)電極為電容式感應(yīng)電極，且感應(yīng)電極在接觸到液體時的電容值和感應(yīng)電極在空氣中的電容值不同。

可選的，控制器包括觸摸芯片，觸摸芯片具有多個引腳，每個引腳與一個感應(yīng)電極對應(yīng)連接，觸摸芯片被設(shè)置成對引腳所連接的感應(yīng)電極的電容值進(jìn)行循環(huán)檢測。這樣觸摸芯片即可通過循環(huán)檢測，確定電容值發(fā)生突變的感應(yīng)電極與電容值未改變的感應(yīng)電極之間的分界點(diǎn)，并以此確定液體的液面位置。

可選的，控制器包括存儲單元，存儲單元被設(shè)置成存儲所有對應(yīng)預(yù)設(shè)液位的感應(yīng)電極組合。這樣存儲單元能夠存儲以往的試驗數(shù)據(jù)，并以此作為預(yù)設(shè)液位的參考，方便了與預(yù)設(shè)液位進(jìn)行對比。

可選的，感應(yīng)組件包括三個電極帶，三個電極帶沿內(nèi)腔的周向排布。這樣無論加熱容器朝向哪個方向傾斜，在該傾斜方向上均能夠做到準(zhǔn)確檢測。

可選的，電極帶貼設(shè)在內(nèi)腔的腔壁上。這樣不需要設(shè)置獨(dú)立的支架，即可將電極帶固定在內(nèi)腔中，且電極帶在內(nèi)腔中的占用空間較小，不會干擾到加熱容器的正常作業(yè)。

可選的，電極帶相互平行和/或電極帶位于內(nèi)腔中的同一高度。這樣便于統(tǒng)一設(shè)置感應(yīng)電極，從而方便控制器中數(shù)據(jù)的檢測與比對。

可選的，感應(yīng)電極等間隔設(shè)置在電極帶上。這樣感應(yīng)電極能夠準(zhǔn)確對液位進(jìn)行劃分，提高液位檢測的準(zhǔn)確性。

可選的，提示單元包括燈光報警模塊和聲音報警模塊中的至少一種。這樣能夠通過燈光或者聲音進(jìn)行液位提示。

可選的，加熱容器還包括供電單元，供電單元與控制器電連接。這樣通過供電單元的供電，可保證液位感應(yīng)組件在加熱容器電源斷開時仍可以進(jìn)行正常工作。

可選的，預(yù)設(shè)液位為最高液位或者最低液位。

本發(fā)明的構(gòu)造以及它的其他發(fā)明目的及有益效果將會通過結(jié)合附圖而對優(yōu)選實施例的描述而更加明顯易懂。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例一提供的加熱容器在正放時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例一提供的加熱容器在傾斜放置時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例一提供的加熱容器中液位感應(yīng)組件的連接示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例一提供的加熱容器中電極帶的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1—壺體；2—加熱元件；3—液位感應(yīng)組件；4—供電單元；11—內(nèi)腔；31、31a、31b、31c—電極帶；32—控制器；33—提示單元；311—感應(yīng)電極；321—存儲單元；322—觸摸芯片。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1是本發(fā)明實施例一提供的加熱容器在正放時的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明實施例一提供的加熱容器在傾斜放置時的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明實施例一提供的加熱容器中液位感應(yīng)組件的連接示意圖。圖4是本發(fā)明實施例一提供的加熱容器中電極帶的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1至圖4所示，本實施例提供的加熱容器，包括壺體1和加熱元件2，壺體1具有用于盛放待加熱液體的內(nèi)腔11，加熱元件2用于為內(nèi)腔11中的液體加熱，還包括液位感應(yīng)組件3，液位感應(yīng)組件3包括至少三個在內(nèi)腔中沿豎向設(shè)置的電極帶31，每相鄰兩個電極帶31之間的連線與其它連線不共線，每個電極帶31上均具有多個沿電極帶31長度方向排布的感應(yīng)電極311。

具體的，加熱容器可以是電熱水壺、豆?jié){機(jī)或者電飯煲等常用的家用電器。本實施例中，以加熱容器為電熱水壺為例進(jìn)行說明。電熱水壺包括有壺體1，壺體1內(nèi)設(shè)置有用于盛放水等待加熱液體的內(nèi)腔11，而加熱容器的加熱元件2可用于為內(nèi)腔11中所盛放的液體加熱。一般的，加熱元件2可以為發(fā)熱盤或者發(fā)熱管等。

加熱容器在對液體進(jìn)行加熱前，要先將液體加入內(nèi)腔11之中。而如果加入的液體過多，則可能會在加熱時溢出，產(chǎn)生危險；而如果加入加熱容器內(nèi)腔11的液體過少，則可能使液體在加熱時迅速消耗，產(chǎn)生干燒現(xiàn)象。因而，灌入內(nèi)腔11中的液體需要具有合適的量。為了讓電熱水壺等加熱容器在傾斜放置時能夠準(zhǔn)確的獲知加入液體的液位，也就是液面的高度位置，加熱容器中還包括有液位感應(yīng)組件3。液位感應(yīng)組件3包括至少三個設(shè)置在加熱容器的內(nèi)腔11中，且豎向設(shè)置的電極帶31。由于加熱容器一般為正向放置，所以電極帶31的方向大致指向內(nèi)腔11的頂部開口。此外，每相鄰兩個電極帶31之間的連線與其它連線不共線，因為不在同一條直線上的三個點(diǎn)就可以組成一個平面，所以所有電極帶31的橫截面可以共同形成一個二維平面圖形，例如是三角形等。一般的，電極帶31的數(shù)量為三個，此外也可以根據(jù)加熱容器內(nèi)腔的形狀或者使用場合的不同，設(shè)置三個以上電極帶，以提高液位感應(yīng)的可靠性，例如設(shè)置四個可圍成四邊形的電極帶等。液位感應(yīng)組件3包括三個電極帶31時，三個電極帶31一般沿內(nèi)腔11的周向排布，這樣無論加熱容器朝向哪個方向傾斜，在該傾斜方向上均能夠做到準(zhǔn)確檢測。

為了對液位進(jìn)行檢測，在電極帶31上沿長度方向，也就是內(nèi)腔11中的液面高度的增加方向設(shè)置有多個感應(yīng)電極311。當(dāng)感應(yīng)電極311接觸到液體時，感應(yīng)電極311的參數(shù)值會產(chǎn)生變化，因而可根據(jù)電極帶31上感應(yīng)電極311的變化，而判斷出液體的液面位于電極帶31上的哪個高度位置。加熱容器為水平狀態(tài)時，內(nèi)腔11中的液體液面為水平面；當(dāng)加熱容器傾斜時，加熱容器內(nèi)腔11中所盛放的液體的液面會在重力作用下繼續(xù)保持為水平面，而電極帶31上位于液面位置的感應(yīng)電極311也會處于該同一平面上。然而由于電極帶31此時是傾斜的，所以液體的液面在各個電極帶31上的相對高度位置并不相同。因而，可以通過感應(yīng)電極311的狀態(tài)獲取液體在各個電極帶31上的相對高度位置，從而判斷出液體在加熱容器為水平狀態(tài)時的液面高度。

為了利用感應(yīng)電極311對加熱容器中液體的灌入量進(jìn)行掌控，加熱容器的液位感應(yīng)組件3還包括控制器32和提示單元33，感應(yīng)電極311和提示單元33均與控制器32電連接，控制器32被設(shè)置成獲取每個電極帶31上的位于液體液面高度的感應(yīng)電極311，并在所有位于液體液面高度的感應(yīng)電極311均位于同一個對應(yīng)預(yù)設(shè)液位的感應(yīng)電極組合中時，向提示單元33發(fā)出電信號，以使提示單元33發(fā)出水位提示信息，提醒用戶進(jìn)行相應(yīng)的操作。

其中，每一個電極帶31上，不同的感應(yīng)電極311均有不同的序號或標(biāo)識。當(dāng)控制器通過檢測感應(yīng)電極311的變化而獲取每個電極帶31上，位于液體液面高度的感應(yīng)電極311時，即可同時獲取該感應(yīng)電極311的序號或標(biāo)識。當(dāng)控制器32得到所有位于液體液面高度的感應(yīng)電極311時，如果這些感應(yīng)電極311均位于同一個對應(yīng)預(yù)設(shè)液位的感應(yīng)電極的組合之中，則說明此時液體的液面高度已經(jīng)達(dá)到了預(yù)設(shè)液位，此時即可控制提示單元33發(fā)出水位提示信息，提醒用戶進(jìn)行相應(yīng)的操作。一般的，預(yù)設(shè)液位為最高液位或者最低液位。

具體的，對應(yīng)預(yù)設(shè)液位的感應(yīng)電極的組合，一般可以通過預(yù)先試驗，以得到預(yù)設(shè)液位的液面在不同傾斜狀態(tài)下，在電極帶31上的液位高度，并將對應(yīng)該液位高度的感應(yīng)電極311的組合存儲起來。其中，每一個感應(yīng)電極的組合對應(yīng)一種傾斜狀態(tài)下，所有電極帶31上位于液體液面高度的感應(yīng)電極311的序號或者標(biāo)識。這樣當(dāng)加熱容器接水時，一旦電極帶31上位于液體液面高度的感應(yīng)電極311再次出現(xiàn)以上組合，則說明此時的液體液面高度達(dá)到了預(yù)設(shè)液位。

為了便于與預(yù)設(shè)液位進(jìn)行對比，控制器32包括存儲單元321，存儲單元321被設(shè)置成存儲所有對應(yīng)預(yù)設(shè)液位的感應(yīng)電極組合。這樣存儲單元321能夠存儲以往的試驗數(shù)據(jù)，并以此作為預(yù)設(shè)液位的參考。其中，一般可以通過數(shù)組、矩陣或者表格進(jìn)行感應(yīng)電極的組合的存儲。

可選的，為了感應(yīng)液面的位置，并向控制器32發(fā)送電信號，感應(yīng)電極311為電容式感應(yīng)電極，且感應(yīng)電極311在接觸到液體時的電容值和感應(yīng)電極311在空氣中的電容值不同。這樣感應(yīng)電極311接觸到液體時，由于電容值發(fā)生了變化，控制器32即可得知哪些感應(yīng)電極接觸到了液體，哪些感應(yīng)電極仍然暴露在空氣中，由此判斷出位于液體和空氣分界處的感應(yīng)電極的序號或者標(biāo)識，并將其確定為對應(yīng)液位高度的感應(yīng)電極。一般的，正常情況下，當(dāng)液體觸碰不到感應(yīng)電極時，暴露在空氣中的感應(yīng)電極311與空氣之間形成電容，該電容具有微弱的電容值cp1；而當(dāng)感應(yīng)電極和液體觸碰時，由于感應(yīng)電極與不同介質(zhì)之間構(gòu)成的電容一般不同，所以感應(yīng)電極311的電容值變?yōu)閏p2，且cp2一般大于cp1，這樣可以將感應(yīng)電極311的電容值存儲在寄存器中，并通過比較器進(jìn)行比較。只要檢測電容值的改變超過一定閾值，例如前后兩個電容值的差值的絕對值ιcp2-cp1ι小于預(yù)設(shè)閾值時即可判斷感應(yīng)電極位于液位高度上。比如，在進(jìn)行檢測時，第一次測到的電容值為cp1＝1800f，第二次測到的電容值為cp2＝3000f，可將預(yù)設(shè)閾值設(shè)定為△c＝(cp2-cp1)/2，即預(yù)設(shè)閾值△c為600f，將該閾值存儲在控制器32中，只要檢測出兩次的電容值的差值的絕對值大于600f，則判斷此時液位上升到感應(yīng)電極處。

此外，感應(yīng)電極311也可以為電阻式感應(yīng)電極，或者其它電學(xué)參數(shù)可根據(jù)接觸到的液體而改變的感應(yīng)電極。

進(jìn)一步的，控制器32可以包括觸摸芯片322，觸摸芯片322一般具有多個引腳，每個引腳與一個感應(yīng)電極311對應(yīng)連接，觸摸芯片被設(shè)置成對引腳所連接的感應(yīng)電極的電容值進(jìn)行循環(huán)檢測，例如每10ms(具體時間間隔可根據(jù)實際需求設(shè)定)一次循環(huán)檢測。每一個循環(huán)中，觸摸芯片322均對所有感應(yīng)電極311的電容值進(jìn)行檢測，這樣當(dāng)感應(yīng)電極311的電容值產(chǎn)生突變，或者達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時，即可表明該感應(yīng)電極311接觸到了液體。觸摸芯片322即可通過循環(huán)檢測，確定電容值發(fā)生突變的感應(yīng)電極與電容值未改變的感應(yīng)電極之間的分界點(diǎn)，并將其作為液體的液面位置。

以加熱容器中的液位感應(yīng)組件3包括三個電極帶31a、31b和31c為例，三個電極帶上分別設(shè)有感應(yīng)電極序號為a1、a2、a3、……b1、b2、b3、……c1、c2、c3、……的感應(yīng)電極。因為不再同一條直線上的三點(diǎn)即可確定一個平面，所以當(dāng)加熱容器傾斜加入液體時，在這三個電極帶上就會各自有一個由暴露在空氣中到與液體接觸的感應(yīng)電極，即序號為ax、by和cz的感應(yīng)電極，其中x、y和z都為感應(yīng)電極311的序號數(shù)。這三個感應(yīng)電極的序號或標(biāo)識可所組成的三維數(shù)組可以與對應(yīng)預(yù)設(shè)液位的感應(yīng)電極的組合進(jìn)行比對，如果該數(shù)組中的元素與預(yù)設(shè)液位相對應(yīng)的任一感應(yīng)電極的組合中的元素一一對應(yīng)時，即可說明液體已經(jīng)到了預(yù)設(shè)液位。

可選的，電極帶31一般可貼設(shè)在內(nèi)腔11的腔壁上。這樣不需要設(shè)置獨(dú)立的支架，即可將電極帶31固定在內(nèi)腔11中，且電極帶31在內(nèi)腔11中的占用空間較小，不會干擾到加熱容器的正常作業(yè)。

此外，可選的，不同電極帶31之間一般相互平行，和/或所有電極帶31均位于內(nèi)腔11中的同一高度上。一般的，電極帶31均可沿豎直方向設(shè)置，且電極帶31均位于相近或一致的高度，這樣便于統(tǒng)一設(shè)置感應(yīng)電極311，從而方便控制器32中數(shù)據(jù)的檢測與比對。

此外，感應(yīng)電極311一般等間隔設(shè)置在電極帶31上。這樣感應(yīng)電極311能夠準(zhǔn)確對液位進(jìn)行劃分，提高液位檢測的準(zhǔn)確性。

控制器32在檢測到液體的液面到達(dá)預(yù)設(shè)液位線后，需要利用提示單元33向用戶發(fā)出提示，以使用戶根據(jù)加熱容器的提示信息及時中斷接水等操作。為了向用戶發(fā)出提示，提示單元33包括燈光報警模塊和聲音報警模塊中的至少一種。燈光報警模塊通常具有單色或者多色指示燈，且設(shè)置在加熱容器的外殼外表面等用戶較易觀察到的地方，而聲音報警模塊中可以包括蜂鳴器等能夠發(fā)出報警聲或者提示聲的裝置，以提醒用戶注意加熱容器的液位。

由于加熱容器在進(jìn)行接水等操作時，一般為了安全，加熱容器的加熱元件2等的電源處于斷開狀態(tài)。為了在電源斷開時，讓液位感應(yīng)組件3仍能進(jìn)行檢測并向用戶發(fā)出提示信息，加熱容器還可以包括供電單元4，供電單元4與控制器32電連接。這樣，通過供電單元4的供電，可保證液位感應(yīng)組件3在加熱容器電源斷開時仍可以進(jìn)行正常工作。一般的，供電單元4可包括干電池或者紐扣電池等可拆卸的便攜電源。

本實施例中，加熱容器包括壺體和加熱元件，壺體具有用于盛放待加熱液體的內(nèi)腔，加熱元件用于為內(nèi)腔中的液體加熱，加熱容器還包括液位感應(yīng)組件，液位感應(yīng)組件包括至少三個在內(nèi)腔中沿豎向設(shè)置的電極帶，每相鄰兩個電極帶之間的連線與其它連線不共線，每個電極帶上均具有多個沿電極帶長度方向排布的感應(yīng)電極。這樣可以通過感應(yīng)電極的狀態(tài)獲取液體在各個電極帶上的相對高度位置，從而判斷出液體在加熱容器為水平狀態(tài)時的液面高度，在加熱容器為傾斜狀態(tài)時，仍然能夠準(zhǔn)確判斷液面的高度。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。