一种具有水垢检测功能的可自动清洗电热水壶

1.本发明涉及电热水壶的技术领域，尤其涉及一种具有检测功能的可自动清洗水垢的电热水壶。


背景技术：

2.超声波是一种波长极短，波速极快的机械波。超声波在液体中的机械波导致的压强达到一个大气压时，会将液体分子拉裂形成空洞-空化核，空洞气泡破裂时会产生冲击波对处在液体中的物体表面形成破坏。
3.光在同一介质中以一定的速度进行传播；光在传播过程中遇到两介质分界面时一部分光折回原介质；光在介质传播过程中光强逐渐减弱。
4.电热水壶是一种利用电力对水进行加热的电器产品，其作用是使人们能在日常生活中快速饮用到开水。由于电热水壶具有体积小，易携带和热水快等特点，使其广泛应用于人们的生产生活中。
5.家用自来水大多为富含钙镁等离子的硬水，在电热水壶的加热过程中会形成碳酸钙，碳酸镁等难溶性沉淀，最后附着在电热水壶内壁和底部形成难去除的水垢，进而影响电热水壶的传热率，延长烧水时间从而造成能源的浪费；水垢在反复加热过程中会使其中的重金属离子重新溶入水中，造成饮用水重金属超标，危害人体健康。因此对于电热水壶内水垢形成面积和积累程度的检测以及清理显得十分重要。


技术实现要素：

6.针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种具有检测功能的可自动清洗水垢的电热水壶，其优势在于可利用水垢检测装置对电热水壶壶内水垢形成的面积和厚度进行检测，然后通过控制单元与其内已设数据进行对比，最后通过操作面板信号灯提醒用户按下操作面板上的超声波发射装置开关利用超声波发射装置发射超声波对壶内水垢进行清理。
7.本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
8.一种具有检测功能的可自动清洗水垢的电热水壶，包括壶身、壶嘴、壶盖、壶柄、底座和加热底盘；所述壶身内胆外部靠近底部位置设置有发光装置；所述底座的夹层中设置有光接收装置，所述发光装置和所述光接收装置通过导线与控制单元连接；所述控制单元设置在操作面板内，所述操作面板设置在底座外部，所述操作面板上设置有水垢检测装置开关、超声波发射器装置开关和信号灯；所述超射波发射装置设置于所述底座夹层中，所述超声波发射装置通过导线连接所述控制单元，所述控制单元通过导线连接所述超声波发射装置开关和所述信号灯；所述发光装置、所述光接收装置和所述信号灯均电连接于所述底座下方的加热口。
9.上述方案中，所述超声波发射装置整体形状为圆环。
10.上述方案中，当所述电热水壶底座加热口与所述加热底盘加热头相配合时，所述发光装置、所述光接收装置、超声波发射装置和信号灯通电处于正常工作状态，可进行水垢
检测和清洗功能；当所述电热水壶底座加热口与所述加热底盘加热头未配合时，所述发光装置、所述光接收装置、超声波发射装置和信号灯断电处于非工作状态，不可进行水垢检测和清洗功能。
11.上述方案中，所述控制面板预设有壶身内胆在加热过程中产生不同面积不同厚度的水垢所对应的光强信息；正常工作时，所述发光装置发射光束穿过所述电热水壶壶身内胆底部被所述光接收装置接收，所述光接收装置将所接收的光强信息传递给所述控制单元，所述控制单元将所接收的光强信息与预设光强信息进行对比，通过所述信号灯颜色显示壶内水垢积累程度；没有或积累水垢对加热影响较小时，所述信号灯显示为绿色；积累水垢对加热有影响需要清洗水垢时，所述信号灯显示为黄色；积累水垢对加热有严重影响需要清理水垢时，所述信号灯显示为红色。
12.上述方案中，所述控制面板根据生产需要，预设有对应容积的壶身内胆积累不同面积不同厚度的水垢，利用所述的超声波发射装置发射超射波进行清洗所需的时间；正常工作时，所述控制单元将所接收的光强信息与预设光强信息进行对比，判断清洗时间从而定时关闭所述超声波发射装置；清洗结束后，所述控制单元控制所述信号灯显色为蓝色，提醒用户倒掉壶内废水。
13.上述方案中，所述信号灯未进行水垢检测或清洗时处于关闭状态，水垢检测结束后由所述控制单元控制所述信号灯显示相应颜色，水垢清洗结束后由所述控制单元控制信号灯显示相应颜色。
14.与现有技术相比，本发明的有效增益为：
15.电热水壶底座加热口与加热底盘的加热头配合，水垢检测装置，超声波发射装置，信号灯通电处于正常工作状态，用户按下操作面板上的水垢检测装置开关，水垢检测装置开始工作，由发光装置发射光束穿过壶身内胆底部被光接收装置接收，接收信号传入控制单元，控制单元将接收到的光强信息与预设信息进行对比，若电热水壶积累水垢较多较厚，接收光的强度与发射光的强度将会有较大差异。对比结束后，控制单元通过操作面板上的信号灯输出对应信息，告知用户壶内水垢积累情况。用户根据信号灯提示选择是否按下操作面板上的超声波发射装置开关，利用超声波发射装置发射超声波对壶内水垢进行清理。当超声波发射装置开关打开时超声波发射装置开始工作，超声波发射装置通过震动使电热水壶内胆与其内壁上的水垢之间产生空穴气泡，减少水垢与电热水壶内壁之间的黏附性，同时电热水壶中的水在高速震动下产生空化效应进一步对电热水壶内壁上的水垢进行破坏，从而达到深度清理的目的。控制单元可根据光接收器传输的光强信息与预先设置的光强信息进行对比，从而判断水垢的积累程度，进而控制超声波发射器工作时间，以确保壶内水垢可被完全清理。清洗结束后，控制单元控制信号灯输出对应信息，提醒用户及时倒掉壶内废水。
附图说明
16.图1为本发明整体结构剖视图；
17.图2为本发明的外部结构示意图；
18.图3为本发明的操作面板的结构示意图。
19.附图标记如下：
20.1-壶身；2-壶嘴；3-壶盖；4-壶柄；5-底座；6-加热底盘；7-发光装置；8-光接收装置；9-超声波发射装置；10-操作面板；11-控制单元；12-水垢检测装置开关；13-超声波发射器装置开光；14-信号灯。
具体实施方式
21.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
22.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
23.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.参照图1，本发明公开的一种具有检测功能的自动清洗水垢的电热水壶，整体包括壶身1，壶嘴2，壶盖3，壶柄4，底座5。壶身1内胆外部靠近底部位置固定发光装置7，光接受装置8固定于壶身内部底部与底座的夹层中，发光装置7和光接收装置8通过导线连接控制单元11，控制单元11固定于操作面板10内。超声波发射装置9固定于壶身1内胆底部，超声波发射装置9通过导线连接控制单元11，控制单元11通过导线连接超声波发射装置开关12。
25.参照图2，操作面板10位于底座5上。
26.参照图3，水垢检测装置开关12，超声波发射器装置开光13、信号灯14固定于操作面板10上，控制单元11位于操作面板10内，信号灯14和超声波发射器装置开光13电连接于控制单元11。
27.所述发光装置7为激光发射器，所述信号灯14未进行水垢检测或清洗时处于关闭状态，水垢检测结束后由控制单元11控制信号灯亮起对应颜色，水垢清洗结束后由控制单元11控制信号灯亮起对应颜色。
28.工作时，电热水壶底座5的加热口与加热底盘6的加热头配合，水垢检测装置发光装置7，光接收装置8，超声波发射装置9，信号灯14通电处于正常工作状态。用户按下操作面板10上的水垢检测装置开关12，水垢检测装置开始工作，发光装置7发射激光光束，光束经过壶身1内胆底部被光接收装置8接收，光接收装置8将接收到的光强信息传递到控制单元11，控制单元11将接收到的光强信息与预先设置的光强信息进行对比，若电热水壶积累水垢较多较厚，发射光的强度与接收光的强度将会有较大差异。对比结束后，控制单元11通过
操作面板10上的信号灯14输出对应信息。没有或积累水垢对加热影响较小时，信号灯14显示为绿色；积累水垢对加热有影响需要清洗水垢时，信号灯14显示为黄色；积累水垢对加热有严重影响需要清理水垢时，信号灯14显示为红色。用户根据信号灯14的提示选择是否按下操作面板10上的超声波发射装置开关13，利用超声波发射装置9发射超声波对壶内水垢进行清理。当超声波发射装置开关13按下时，控制单元11会根据光接收装置8传递的光强信息与预先设定在控制单元11内的光强信息进行对比，进而判断清洗时间并定时关闭超声波发射装置9。超声波发射装置9工作时使壶身1内胆高速震动，从而使壶身1内壁与其上的水垢之间产生空穴气泡，减少水垢与壶身1内壁之间的黏附性，同时震动使壶身1中的水产生空化效应进一步对壶身1内壁上的水垢进行破坏。超声波发射装置9停止工作后，控制单元11控制信号灯14亮起显示为蓝色，提醒用户及时倒掉壶内废水。
29.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
30.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。