飲水裝置及包括其的冰箱的製作方法

2023-09-23 03:16:10

飲水裝置及包括其的冰箱的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種飲水裝置，其包括承載面、容置裝置、噴水裝置、發射接收器、若干對發射器和接收器、壓力傳感器和控制器，壓力傳感器檢測到承載面上有飲水用具時產生觸發信號傳至控制器，控制器用於控制發射器連續發射和發射接收器發射一次，根據水平光信號被飲水用具遮擋情況計算出飲水用具的高度h1，根據公式T*C/2計算出發射接收器與飲水用具的底端之間的距離H；控制器在算出H後控制噴水裝置開啟，發射接收器每隔一時間段發射光，根據公式T*C/2算出發射接收器與飲水用具中水面間的距離h2，控制器還判斷是否h2-(H-h1)<Δ，若是則控制噴水裝置關閉。本發明具有操作簡便、自動控制出水且避免滿杯溢出現象。
【專利說明】飲水裝置及包括其的冰箱
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種飲水裝置，特別涉及一種飲水裝置及包括該飲水裝置的冰箱。
【背景技術】
[0002]現有的用於提供飲用水的飲水機或某些電器設備如冰箱上帶有的飲水裝置都需要按住按鍵或出水開關才能出水，當用戶不再按住按鍵時飲水機或飲水裝置就停止出水。這種手動方式操作不夠簡便，用戶需要實時關注杯中的水是否滿杯，且若用戶在倒水時不小心分神了，將會導致飲用水從杯子中溢出，甚至溢出的水若是熱水，將可能燙傷用戶。還有，機械出水開關容易出現卡住現象，按下開關後卻使開關恢復不了原狀，導致出水無法控制。

【發明內容】

[0003]本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中的飲水機或飲水裝置通過手動實現出水的方式帶來操作不便、分神時易導致滿杯溢出及開關卡住時出水無法控制的缺陷，提供一種具有操作簡便、自動控制出水且避免滿杯溢出現象的飲水裝置及包括其的冰箱。
[0004]本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題:
[0005]本發明提供一種飲水裝置，其包括一用於放置飲水用具的承載面和一用於容置飲用水的容置裝置，該承載面的上方設有一與該容置裝置相連的噴水裝置，其特點在於，該承載面的上方還設有一發射垂直光信號的發射接收器，該飲水裝置還包括若干對發射水平光信號的發射器和接收水平光信號的接收器、一壓力傳感器和一控制器，每個發射器發光方向和對應的接收器的接收光方向共線，每對發射器和接收器之間的連線相隔的距離L相等，當該承載面上放置有該飲水用具時該飲水用具遮擋該發射器發出的光信號；
[0006]該壓力傳感器用於在檢測到該承載面上放置有該飲水用具時產生一觸發信號至該控制器，使該控制器控制該發射器連續發射和該發射接收器發射一次，該控制器根據水平光信號被該飲水用具遮擋的情況計算出該飲水用具的高度hl，該發射接收器發出光信號至收到反射回的光信號所用的時間為T，光速為C，該控制器還用於根據公式T*C/2計算出該發射接收器與該飲水用具的底端之間的距離H ；
[0007]該控制器還用於在計算出距離H後控制該噴水裝置開啟，並控制該發射接收器每隔一時間段發射光信號，該控制器還用於實時地根據公式T*C/2計算出該發射接收器與該飲水用具中水面間的距離h2，並判斷是否h2-(H_hl)〈A，若是則控制該噴水裝置關閉，其中Λ為設定閾值。
[0008]在本方案中，壓力傳感器一旦檢測到承載面上放置有飲水用具就會產生觸發信號，控制器在接收到觸發信號時，立即控制發射器進行連續發射和發射接收器進行一次發射，由於承載面上放置的飲水用具會遮擋部分發射器發出的光信號，導致相應的接收器接收不到水平光信號，因此可以通過水平光信號被飲水用具遮擋的情況計算出飲水用具的高度hi。
[0009]而且計算距離H時用到的時間T為發射接收器發射出光信號至收到經飲水用具的底端反射回的光信號所用的時間，進而通過公式T*C/2就可計算出發射接收器與飲水用具的底端之間的距離H。在計算出距離H後，控制噴水裝置開啟，容置裝置中的飲用水不斷經噴水裝置進入飲水用具中，在這過程中，發射接收器每隔一時間段發射光信號，在每一個時間段內發射接收器發射出光信號至收到經飲水用具的水面反射回的光信號所用的時間為T，這樣通過公式T*C/2就可計算出發射接收器與飲水用具中水面間的距離h2。由於飲水工具中的水不斷上升致使距離h2不斷更新，當飲水用具中水快要滿即滿足條件h2- (H-hl)〈 Λ時，噴水裝置關閉，至此用戶通過飲水用具取水的過程完成。
[0010]在取水過程中，用戶只需將飲水用具放在承載面上，並在噴水裝置不再噴水時取走飲水用具即可，而無需再進行其他任何操作，因此，本發明相較於手動操作控制機械出水開關出水的方式操作更為簡便，能夠實現自動控制出水且能夠避免滿杯溢出這一現象發生。
[0011]較佳地，該飲水裝置還包括一側部，該些接收器設置於該側部內，且該側部上開設有若干透光區域，該接收器在該側部內的位置和該接收器對應的透光區域的開設使得該接收器僅能接收到水平光信號。
[0012]較佳地，該控制器還用於判斷是否h2_ (H-hl) -L< Δ，若是則控制該噴水裝置關閉。
[0013]由於飲水用具的高度常常有所不同，所以會出現下面這一情形，下面以飲水用具中的杯子為例來說明:當該承載面上放置有杯子時，該控制器接收到觸發信號後就控制該發射器連續發射，該控制器還根據水平光信號被該飲水用具遮擋的情況計算出該飲水用具的高度hl，由於飲水用具的高度的差異，有可能導致被杯子遮擋的距離杯子頂部最近的水平光信號距離杯沿所在的平面有一定的距離，收到光信號的接收器距杯沿所在的平面也有一定的距離，即與杯沿相鄰的水平光信號距離杯沿所在的平面具有一定的距離，進而致使杯子計算出的高度hi比實際高度要大。而距離h2的計算不會出現誤差，以至於杯中水達到實際杯子高度但不滿足h2-(H-hl)〈A條件無法執行關閉該噴水裝置操作，即杯中水滿杯溢出了該噴水裝置依然進行噴水動作。為了解決這一問題，本方案將條件變為h2-(H-hl)-L〈A，這將使得杯中水未達到或最多滿杯時就關閉該噴水裝置，徹底的避免了杯子滿杯溢出現象。
[0014]較佳地，該控制器用於根據N*L計算出高度hi或者將收到光信號的接收器距該飲水用具的底端所在水平面的最短距離作為高度hl，其中N為未收到光信號的接收器數量。
[0015]較佳地，該時間段至少為該發射接收器發射出光信號至收到經該飲水用具的底端反射回的光信號所用的時間。在本方案中，該時間段的設置保證了該發射接收器接收到的光信號是該發射接收器最近一次發射的光信號經該飲水用具的底端反射回的光信號，在該時間段內，該發射接收器僅發射一次光信號，該發射接收器接收到的光信號就是該時間段內發射出的光信號。
[0016]較佳地，該噴水裝置包括一閥門和至少一個噴頭，該控制器用於控制該閥門開啟以使得飲用水通過該閥門並經由該噴頭噴至該飲水用具內。
[0017]較佳地，該飲水裝置還包括一蜂鳴器，該蜂鳴器用於在h2-(H_hl)〈A時發出提示，該蜂鳴器的設置使得用戶即使距離該飲水裝置有一定的距離，也能夠通過該蜂鳴器的提示知道可以取走飲水用具了。
[0018]較佳地，該發射器為一紅外發射器，該接收器為一紅外接收器。
[0019]較佳地，該發射接收器為一紅外發射接收器。
[0020]本發明還提供一種冰箱，其特點在於，其包括上述的飲水裝置。
[0021]較佳地，該冰箱還包括一主控制板，該控制器集成於該主控制板上。
[0022]在符合本領域常識的基礎上，上述各優選條件，可任意組合，即得本發明各較佳實例。
[0023]本發明的積極進步效果在於:
[0024]本發明的飲水裝置及包括其的冰箱，在取水過程中，用戶只需將飲水用具放在承載面上，並在噴水裝置不再噴水時取走飲水用具即可，而無需再進行其他任何操作，本發明相較於手動操作控制機械出水開關出水的方式操作更為簡便，能夠實現自動控制出水且能夠避免滿杯溢出這一現象發生。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發明實施例1的飲水裝置的結構示意圖。
[0026]圖2為本發明實施例2的飲水裝置中的紅外接收器與其側部的結構示意圖。
[0027]圖3為本發明實施例2的飲水裝置中的紅外接收器接收水平光信號的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面通過實施例的方式進一步說明本發明，但並不因此將本發明限制在所述的實施例範圍之中。
[0029]實施例1
[0030]本發明實施例提供了一種供給飲用水的飲水裝置，如圖1所示，該飲水裝置包括一承載面1、一容置裝置(圖中未示出)、一噴水裝置(圖中未示出)、若干對發射器2和接收器
3、一發射接收器4、一控制器、一壓力傳感器和一蜂鳴器(圖中未示出)，其中該噴水裝置包括一閥門和至少一個噴頭。
[0031]其中，該承載面I用於放置飲水用具5，該飲水用具為杯子、瓶子等可以盛水的器具，在本實施例中，該飲水用具選用杯子來做具體說明，但本領域的技術人員知道該飲水用具並不局限於杯子；該容置裝置用於容置飲用水；該噴水裝置設置於該承載面I的上方且與該容置裝置相連。
[0032]在本實施例中，該發射器2為紅外發射器，該接收器3為紅外接收器，該發射接收器4為紅外發射接收器。每個發射器2發射水平光信號，每個接收器3的接收窗口使得每個接收器3僅能夠接收到水平光信號，每個發射器2發光方向和對應的接收器3的接收光方向共線，即每個發射器2發出的光信號能夠被相對應的接收器3接收。所以，在本實施例中設置每對發射器2和接收器3之間的連線相隔的距離L相等，這樣可有利於後續對杯子高度的計算，減少了發射器2和接收器3的設置位置對杯子高度的計算產生的影響。該發射接收器4也設置在該承載面I的上方且發射垂直光信號。
[0033]而且，該承載面I位置的設置使得當該承載面I上放置有杯子5時杯子遮擋該發射器2發出的光信號。
[0034]上述對該飲水裝置的結構組成和部件之間的連接關係進行了詳細描述，基於此結構，下面具體描述該飲水裝置中各部件的配合作用如何使得該飲水裝置實現自動出水:
[0035]該壓力傳感器用於檢測該承載面I上是否放置有杯子5，在檢測到該承載面I上有杯子5時產生一觸發信號，並將該觸發信號傳輸至該控制器；該控制器接收到該觸發信號後，控制該發射器2進行連續發射和該發射接收器4進行一次發射，該控制器用於根據N*L計算出杯子5的高度hi和根據公式T*C/2計算出該發射接收器與杯子的底端之間的距離H，其中N為未收到光信號的接收器的數量，本實施例中T為變量且在這次計算中T為該發射接收器發出光信號至收到經杯子的底端反射回的光信號所用的時間，C為光速。
[0036]該控制器還用於在計算出距離H後控制該閥門開啟以使得飲用水通過該閥門並經由該噴頭噴至杯子5內；該發射接收器4還用於每隔一時間段發射光信號，根據公式T*C/2計算出該發射接收器4與杯中水面間的距離h2，其中該時間段至少為該發射接收器發射出光信號至收到經杯子的底端反射回的光信號所用的時間，在這次計算中T為該發射接收器發出光信號至收到經杯中水反射回的光信號所用的時間。
[0037]而且，由於飲水用具的高度的差異，有可能導致與杯沿相鄰的水平光信號距離杯沿所在的平面具有一定的距離，進而致使通過公式N*L計算出的杯子5的高度hi比實際高度要大。而計算出的距離h2不會出現誤差，以至於杯中水達到實際杯子高度但不滿足h2- (H-hl) < Δ條件無法執行關閉該噴水裝置操作，即杯中水滿杯溢出了該噴頭依然進行噴水動作。所以本實施例在上述條件中增加L，將條件修正為h2-(H-hl)-L〈 △，該控制器還用於判斷是否h2-(H-hl)-L〈 Λ，若是則控制該噴水裝置關閉。這將使得杯中水未達到或最多滿杯時就關閉該閥門，徹底的避免了杯子滿杯溢出現象，其中△為設定閾值。
[0038]另外，在滿足條件h2-(H_hl) -L< Δ時該蜂鳴器用於發出提示，該蜂鳴器的設置使得用戶即使距離該飲水裝置有一定的距離，也能夠通過該蜂鳴器的提示知道水已倒好可以取走杯子5 了。
[0039]本實施例還提供一種包括上述飲水裝置的冰箱，且可以將該控制器集成於該冰箱的一主控制板上。
[0040]實施例2
[0041]在本實施例中，該飲水裝置不僅包括實施例1中的所有部件，還包括一側部6，該些接收器3設置於該側部6內，且該側部6上開設有若干透光區域7，每一個接收器3均對應有一個透光區域7 (該透光區域7指的是圖2中該側部6上的空白處區域)。參考圖2和圖3所示，其給出了一個接收器與其所在的側部和對應的透光區域的結構示意圖，從圖中可以看出，該接收器3距對應的透光區域7有一定的距離，即該接收器3距該側部6設有該透光區域的一側有一定的距離。本實施例設置的該側部和透光區域要能夠保證該接收器3在該側部6內的位置和該接收器3對應的透光區域7的開設能夠使得該接收器3僅能接收到對應的發射器2發出的水平光信號8，避免接收到其他發射器2發出的水平光信號經散射後的光信號以及發射器發出的水平光信號經杯子折射、反射的光信號。
[0042]因此，本實施例與實`施例1共有的部件實現的功能完全相同，但本實施例中的接收器和實施例1中的接收器結構有所不同。在實施例1中，接收器的接收窗口的設置使得接收器僅能夠接收到水平光信號8，即使有散射、反射或折射的光信號9，由於這些光信號不是水平光信號，所以接收器根本就不接收這些光信號。而在本實施例中，接收器可以接收任何散射、反射或折射來的光信號9，所以為了避免散射、反射或折射的光信號9對計算杯子5高度的影響，本實施例增設了該側部6和該些透光區域7，該接收器3在該側部6內的位置即接收器距離對應的透光區域7的距離和對應的透光區域7的開孔大小使得散射、反射或折射的光信號9被該側部遮擋掉或即使能夠透過該透光區域也根本達到不了該接收器，該側部6和該些透光區域7的設置保證了該接收器3僅能被動地接收到水平光信號8。
[0043]另外，在本實施例中計算杯子的高度時，除了可以使用實施例1中的計算方式，還可以將收到光信號的接收器距杯子的底端所在水平面的最短距離作為高度hi。
[0044]本發明在取水過程中，用戶只需將杯子放在承載面上，並在噴頭不再噴水時取走飲水用具即可，而無需再進行其他任何操作，本發明相較於手動操作控制機械出水開關出水的方式操作更為簡便，能夠實現自動控制出水且能夠避免滿杯溢出這一現象發生。
[0045]雖然以上描述了本發明的【具體實施方式】，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，本發明的保護範圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本發明的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種飲水裝置，其包括一用於放置飲水用具的承載面和一用於容置飲用水的容置裝置，該承載面的上方設有一與該容置裝置相連的噴水裝置，其特徵在於，該承載面的上方還設有一發射垂直光信號的發射接收器，該飲水裝置還包括若干對發射水平光信號的發射器和接收水平光信號的接收器、一壓力傳感器和一控制器，每個發射器發光方向和對應的接收器的接收光方向共線，每對發射器和接收器之間的連線相隔的距離L相等，當該承載面上放置有該飲水用具時該飲水用具遮擋該發射器發出的光信號； 該壓力傳感器用於在檢測到該承載面上放置有該飲水用具時產生一觸發信號至該控制器，使該控制器控制該發射器連續發射和該發射接收器發射一次，該控制器根據水平光信號被該飲水用具遮擋的情況計算出該飲水用具的高度hl，該發射接收器發出光信號至收到反射回的光信號所用的時間為T，光速為C，該控制器還用於根據公式T*C/2計算出該發射接收器與該飲水用具的底端之間的距離H ； 該控制器還用於在計算出距離H後控制該噴水裝置開啟，並控制該發射接收器每隔一時間段發射光信號，該控制器還用於實時地根據公式T*C/2計算出該發射接收器與該飲水用具中水面間的距離h2，並判斷是否h2-(H-hl)〈A，若是則控制該噴水裝置關閉，其中Λ為設定閾值。
2.如權利要求1所述的飲水裝置，其特徵在於，該飲水裝置還包括一側部，該些接收器設置於該側部內，且該側部上開設有若干透光區域，該接收器在該側部內的位置和該接收器對應的透光區域的開設使得該接收器僅能接收到水平光信號。
3.如權利要求1所述的飲水裝置，其特徵在於，該控制器還用於判斷是否h2- (H-hl) -L< Δ，若是則控制該噴水裝置關閉。
4.如權利要求1所述的飲水裝置，其特徵在於，該控制器用於根據N*L計算出高度hi或者將收到光信號的接收器距該飲水用具的底端所在水平面的最短距離作為高度hl，其中N為未收到光信號的接收器數量。
5.如權利要求1所述的飲水裝置，其特徵在於，該時間段至少為該發射接收器發射出光信號至收到經該飲水用具的底端反射回的光信號所用的時間。
6.如權利要求1所述的飲水裝置，其特徵在於，該噴水裝置包括一閥門和至少一個噴頭，該控制器用於控制該閥門開啟以使得飲用水通過該閥門並經由該噴頭噴至該飲水用具內。
7.如權利要求1所述的飲水裝置，其特徵在於，該飲水裝置還包括一蜂鳴器，該蜂鳴器用於在h2-(H-hl)〈A時發出提示。
8.如權利要求1-7中任意一項所述的飲水裝置，其特徵在於，該發射器為一紅外發射器，該接收器為一紅外接收器，和/或，該發射接收器為一紅外發射接收器。
9.一種冰箱，其特徵在於，其包括如權利要求1-8中任意一項所述的飲水裝置。
10.如權利要求9所述的冰箱，其特徵在於，該冰箱還包括一主控制板，該控制器集成於該主控制板上。
【文檔編號】F25D23/12GK103549882SQ201310589673
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月20日 優先權日:2013年11月20日
【發明者】季正飛 申請人:泰州樂金電子冷機有限公司