一种带水质检测功能的电热水器的制作方法

本发明涉及电热水器技术领域，尤其涉及一种带水质检测功能的电热水器。

背景技术：

在长时间使用电热水器后，有可能因为自来水源问题、内胆本身材质老化等原因。导致内胆中水中会掺杂许多杂质，使内胆水质变差。电热水器的内胆水质不仅影响热水器使用寿命，同时还影响人们的健康。传统的电热水器即使内胆水质变差后，也不能自动检测并及时提醒用户清洗内胆。用户在洗浴时存在不良体验。

目前，市场上虽然也出现部分电热水器有保养提示功能，根据使用时间设置定期显示“保养”，提醒用户进行内胆清洁。虽然这部分电热水器有定期提醒功能，但是对电热水器内胆中的水质情况无法量化，用户不知道内胆水质的具体变化情况。另外，受各地水质的差异，单靠定时提示存在提示不准确的问题。如果用户当地水质比较差，使用不到设定时间，内胆中的水质就已经达到需要保养的级别，而此时电热水器并没有进行“保养”提示，这样就有可能加速内胆的腐蚀及电加热器的结垢，缩短内胆和电加热器的使用寿命，同时影响用户的洗浴健康。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种结构简单、便于功能拓展的带水质检测功能的电热水器。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。

一种带水质检测功能的电热水器，包括：壳体，设置在所述壳体上的内胆、控制器、操作显示器，以及设置在所述内胆中的电加热器，所述电加热器和所述操作显示器与所述控制器连接，在所述操作显示器上设有水质提示模块；其特征在于，在所述内胆上设有至少一对与所述控制器连接的红外线收发装置，在所述控制器内设有比值计算模块和比较模块；所述比值计算模块与所述红外线收发装置连接，用来计算红外线的实际传播速度与红外线在自来水中传播速度的比值；所述比较模块与所述比值计算模块和所述水质提示模块连接，用来比较所述比值与设定值，并根据比较结果向所述水质提示模块发出相应的水质提示指令。

作为上述方案的进一步说明，所述红外线收发装置竖直设置在远离所述电加热器的一端，所述红外线收发装置的发射端位于所述内胆的底部和顶部中的一个上，所述红外线收发装置的接收端位于所述内胆的底部和顶部中的另一个上。

作为上述方案的进一步说明，所述红外线收发装置水平设置在所述内胆顶部。

作为上述方案的进一步说明，在所述操作显示器上设有与所述比较模块连接的内胆漏水提示模块。

作为上述方案的进一步说明，所述内胆漏水提示模块为内胆漏水报警图标、指示灯、蜂鸣器、语音提示装置中的一种或几种。

作为上述方案的进一步说明，所述红外线收发装置水平设置在所述内胆中部。

作为上述方案的进一步说明，在所述操作显示器上设有与所述比较模块连接的温度显示模块。

作为上述方案的进一步说明，所述水质提示模块为“保养”提示图标，或，所述水质提示模块为包含有至少三个等级的水质分级提示模块。

作为上述方案的进一步说明，在控制器中将设定时间区域平均分成若干个时段，在各时段分别计算获得所述比值，将所述比值与所述设定值进行比较；当所述比值大于所述设定值的次数超出某一固定值时，则判断水质不达标，提醒用户及时清洗内胆；当所述比值大于所述设定值的次数未超出某一固定值时，则判断当天水质达标；当开始下一所述设定时间区域的所述比值的计算时，覆盖前一所述设定时间区域的数据，如此循环；所述设定时间区域为一天、一周或一月。

作为上述方案的进一步说明，所述固定值为多个，通过与不同的所述固定值比较获得不同的水质洁净等级。

本发明的有益效果是：

一、通过在内胆中设置红外线收发装置对，因为红外线在不同介质中的折射率不一致，导致红外线在不同介质中的传播速度也有差异。当内胆水中杂质逐渐增加，各种杂质会先后漂浮经过红外线的传播途径，改变红外线的传播速度。此时可以红外线传播速度比值计算模块和比较模块判断水质变化情况，检测出此时水质的洁净程度，若检测结果不达标则自动提醒用户及时清洗内胆；结构简单、实现方便，且便于功能拓展，如，同时通过红外线在内胆水中的传播速度来判断内胆中的水温。

二、通过将红外线收发装置竖直设置在远离所述电加热器的一端，可以检测各不同温度层的水质情况。

三、通过将红外线收发装置竖直设置在内胆顶部，除了具有水质检测功能外，还可以实现内胆漏水的检测，有效拓展检测功能，实现检测的多样化。

四、通过将红外线收发装置竖直设置在内胆中部，除了具有水质检测功能外，还可以实现内胆水温的检测，从而可以省略设置在传统电热水器盲管内的温度传感器。

五、由于内胆水静置时，内胆中的杂质大多沉积在内胆底部，内胆进水时，受进水水流冲击会使大量杂质悬浮。本发明采用分时间区域、多时间段检测，并结合次数叠加判断方法，有效避免内胆进水时，杂质的突然升高所导致的误判，水质检测准确性高。

附图说明

图1所示为本发明实施例一提供的电热水器结构示意图。

图2所示为本发明实施例一中电热水器控制系统结构框图。

图3所示为水质检测工作流程图。

图4所示为本发明实施例二提供的电热水器结构示意图。

图5所示为本发明实施例二中电热水器控制系统结构框图。

图6所示为本发明实施例三提供的电热水器结构示意图。

图7所示为本发明实施例三中电热水器控制系统结构框图。

附图标记说明：

1：壳体，2：内胆，3：控制器，4：操作显示器，5：电加热器，6：水质提示模块，7：红外线收发装置，8：比值计算模块，9：比较模块，10：内胆漏水提示模块，11：温度显示模块。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“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”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

此外，如有术语“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隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。

在发明中，除非另有规定和限定，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，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

下面结合说明书的附图，对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例一

如图1、图2所示，一种带水质检测功能的电热水器，包括：壳体1，设置在所述壳体1上的内胆2、控制器3、操作显示器4，以及设置在所述内胆2中的电加热器5，所述电加热器5和所述操作显示器4与所述控制器3连接，在所述操作显示器4上设有水质提示模块6；其特征在于，在所述内胆2上设有至少一对与所述控制器3连接的红外线收发装置7，在所述控制器3内设有比值计算模块8和比较模块9；所述比值计算模块8与所述红外线收发装置7连接，用来计算红外线的实际传播速度与红外线在自来水中传播速度的比值；所述比较模块9与所述比值计算模块8和所述水质提示模块6连接，用来比较所述比值与设定值，并根据比较结果向所述水质提示模块6发出相应的水质提示指令。

其中，所述水质提示模块6为“保养”提示图标。所述红外线收发装置7竖直设置在远离所述电加热器5的一端，所述红外线收发装置7的发射端位于所述内胆2的底部和顶部中的一个上，所述红外线收发装置7的接收端位于所述内胆2的底部和顶部中的另一个上。这样，可以检测各不同温度层的水质情况。

假设红外线收发装置的发射端和接收端之间相对距离固定为s，两者之间的红外线传播速度为v(在洁净的10℃自来水中)。

如图3所示，实际工作时，每相隔30分钟，红外线收发装置7的发射端发送红外线光束，并记录发送时间为t1；当红外线收发装置的接收端收到红外线光速后，记录接收时间为t2，则此次红外线的传播速度为此时主控制器将v1与v做比值将k值与设定值比较，得出判断值记录于后台数据库中。在未检测出水质有异常的情况下反复进行以上操作。

若比值k小于设定值，在数据库的对应时间段中记录数据“0”；若比值k大于设定值，在数据库的对应时间段中记录数据“1”。当一天数据储存完后，后台自动进行叠加计算。计算完成后需与固定值“36”进行比较，若叠加值大于36，则判断水质不达标，提醒用户及时清洗内胆。若叠加值小于36，，则判断当天水质达标，可继续放心使用。当开始记录第二天的数据时，覆盖第一天的数据，如此循环。

若判断为水质不达标，则“保养”图标点亮，显示故障提示，可及时提醒用户需清洗内胆。同时在清洗内胆注入新鲜水源后，用户可手动操作关闭此次故障提示，后台自动清空数据库，重新记录。

本实施例提供的一种带水质检测功能的电热水器，通过在内胆中设置红外线收发装置对，因为红外线在不同介质中的折射率不一致，导致红外线在不同介质中的传播速度也有差异。当内胆水中杂质逐渐增加，各种杂质会先后漂浮经过红外线的传播途径，改变红外线的传播速度。此时可以红外线传播速度比值计算模块和比较模块判断水质变化情况，检测出此时水质的洁净程度，若检测结果不达标则自动提醒用户及时清洗内胆；结构简单、实现方便，且便于功能拓展，如，同时通过红外线在内胆水中的传播速度来判断内胆中的水温。

表1.红外线在不同物质中的传播速度对应表

表2.红外线在不同水温中的传播速度对应表

实施例二

本实施例提供的一种带水质检测功能的电热水器，其结构与实施例一基本一致，区别在于，所述水质提示模块6为包含a1非常洁净”、“a2一般洁净”、“a3需要清洗”三个水质洁净等级。

在其他实施方式中，根据实际需要还可以设置更多的水质接近等级。只需将固定值“36”进行调整或另增加更多的固定值进行比较，则可得出不同程度的水质提醒功能。

本实施例中，设定3个固定值“12”、“24”、“36”，则分别与3个固定值比较，则分别可得出“a1非常洁净”、“a2一般洁净”、“a3需要清洗”等不同的水质洁净等级。另外更改统计的时间段，可以做到按时、按天、按月提醒用户此时的水质情况，提升用户的使用体验。

实施例三

如图4、图5所示，本实施例提供的一种带水质检测功能的电热水器，其结构与实施例一基本一致，区别在于，所述红外线收发装置7水平设置在所述内胆2顶部，在所述操作显示器4上设有与所述比较模块9连接的内胆漏水提示模块10。根据所述比较模块9反馈的信号可判断红外线收发装置7的发射端、接收端之间为空气或水，从而实现内胆漏水判断、预警。

其中，所述内胆漏水提示模块10为内胆漏水报警图标、指示灯、蜂鸣器、语音提示装置中的一种或几种。

实施例四

如图6、图7所示，本实施例提供的一种带水质检测功能的电热水器，其结构与实施例一基本一致，区别在于，所述红外线收发装置7水平设置在所述内胆2中部，在所述操作显示器4上设有与所述比较模块9连接的温度显示模块11。根据所述比较模块9反馈的信号可判断所述内胆2的中层水温，从而实现内胆水温检测。

通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，本发明的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。具体实施方式中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。