[發明專利]一種熱水瓶接水自動防溢出的電熱水器裝置與方法

有效

• 申請號: 201410454333.1
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN104197525A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 朱川;袁朝斌;韓光潔;黃滇玲;吳桐桐
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: F24H9/20
• 分類號: F24H9/20
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及一種接水自動防溢出的技術，尤其涉及一種基于測距技術的熱水瓶接水防溢出電熱水器裝置與方法。

背景技術

電熱水器在公眾場合受到越來越廣泛的使用，主要安裝在學校、工廠、酒店、醫院、住宿樓的休息間內。其具體的使用方法是：將電熱水器水平置于地面上，接通電源、水管及其他設備。把需要接水的熱水瓶放置在電熱水器的平臺上，手動打開水龍頭開關，待熱水瓶接滿后手動關閉開關。現在的電熱水器一般能夠實現自動注水、自動加熱以及燒開自動斷電等功能，但是在熱水瓶接水過程中，水龍頭的開關仍是靠手動控制。

目前，人們在接水時判斷熱水瓶是否注滿一般使用以下幾種方法。首先，人們大多依賴于直接用眼睛觀察熱水瓶是否注滿。這種方法簡單、直接、準確，但是在夜晚或者無燈光的昏暗環境下人們用肉眼識別比較困難。熱水瓶瓶口散發出的水蒸氣可能會影響視線，并且較燙，還可能會傷害到觀察者的眼睛及其他肌膚。另一種方法是依靠聽聲音來判斷瓶內水位高低，隨著熱水瓶內水位的逐漸升高，其注水的聲音也由鈍到尖，這種方法在昏暗的環境下也可以使用，但是其準確度較前者低，并且在聲音嘈雜的環境中很難判別水位，很容易使判斷產生些微偏差導致開水溢出熱水瓶，造成水資源浪費甚至燙傷使用者。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明提供一種熱水瓶接水自動防溢出的電熱水器裝置與方法，能夠實時檢測熱水瓶等接水容器內水位高度，并自動感應接水容器的瓶口高度，當水位達到預設的安全距離時停止接水，從而達到防止熱水溢出的功能。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

????一種熱水瓶接水防溢出的電熱水器裝置，包括主控單元，水位測距單元，瓶口高度感應單元，壓力感應單元，開關控制閥門單元和高度調整軌道，所述水位測距單元安裝在電熱水器的出水口，所述瓶口高度感應單元安裝在高度調整軌道上，所述高度調整軌道安裝在電熱水器操作的正面，正對接水容器放置位置，所述壓力感應單元安裝在接水容器放置的電熱水器操作平臺的正下方，所述開關控制閥門單元安裝在電熱水器啟閉閥門的位置。

所述的主控單元，分別與水位測距單元，瓶口高度感應單元，壓力感應單元，開關控制閥門單元和步進電機相連接并能夠進行相互通信，能夠記錄并處理各個單元發行過來的信號和數據，并控制各個單元工作。

所述水位測距單元，包括驅動電路和測距傳感器，測距傳感器優選采用超聲波測距傳感器，用于測量接水容器內水位的高度。

所述瓶口高度感應單元，包括驅動電路和測距傳感器，測距傳感器優選采用超聲波測距傳感器。其中，瓶口高度感應單元的測距傳感器置于高度調整軌道上，由主控單元控制步進電機帶動，進而實現上下移動的目的，其用于感知接水容器的瓶口，利用檢測信號的變化（檢測距離值的變化）來判斷當前高度是否有接水容器出現，進而得出瓶口的高度。

所述壓力感應單元主要感知是否有接水容器置于電熱水器的操作平臺之上，當壓力大于預設值即認為有熱水瓶放置，向主控單元發送信號。

所述開關控制閥門單元，包括開關控制電路和水龍頭閥門，用于控制水龍頭的開啟和閉合。

裝置還包括步進電機，所述瓶口高度感應單元的測距傳感器置于高度調整軌道上，由主控單元控制步進電機帶動其上下移動。步進電機則是利用傳動裝置帶動高度調整軌道之上的瓶口高度感應單元，以供后者檢測瓶口高度。高度調整軌道垂直部署于電熱水器工作臺之上，約束瓶口高度感應單元的移動方向。

一種熱水瓶接水自動防溢出的方法,利用上述的電熱水器裝置，包括如下步驟：??????

假設，電熱水器上的水位測距單元與瓶口高度感應單元在工作初始時，距離為x，?

步驟1、置于電熱水器工作平臺的壓力感應單元周期性的檢測是否有物體置于工作平臺之上；

步驟2、若當前未檢測到有物體置于工作平臺之上，執行步驟1，否則執行步驟3；

步驟3、壓力感應單元通知主控單元，有接水容器就位；

步驟4、主控單元控制步進電機帶動瓶口高度感應單元從其初始位置沿高度調整軌道垂直向下移動，并通過瓶口高度感應單元的測距傳感器來判斷是否有近距離障礙物出現；

步驟5、若在步驟4中檢測到有近距離障礙物，則表示檢測到了接水容器的瓶口，由主控單元記錄下瓶口高度感應單元的移動距離n；否則繼續執行步驟5，保持瓶口高度感應單元的繼續下移；

步驟6、主控單元控制步進電機帶動瓶口高度感應單元返回其原初始位置，同時控制開關控制閥門單元，打開熱水器的龍頭閥門進行放水；