CN112304013A - 储水装置、制冷设备及冰箱 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种储水装置、制冷设备及冰箱，储水装置包括：水容器；漂浮部设置于水容器内部，漂浮部包括浮子和磁体；磁传感器位于水容器下方，磁传感器检测磁体的磁场强度。当水容器内水的量发生变化时，漂浮部随着水面高度的升降而同步升降，从而使磁体的高度发生变化，通过磁传感器检测磁体磁场的强弱，可判断水位的变化，磁传感器设置在水容器的下方，使得磁传感器的检测信号简单，磁场变强即水位下降，磁场变弱即水位上升，当磁场强度大于一定值时，即可判断水位过低从而可通知用户及时加水，避免了用户忘记加水的问题。

Description

储水装置、制冷设备及冰箱

技术领域

本发明涉及一种储水装置及具有储水装置的制冷设备，尤其涉及储水装置及具有储水装置的冰箱。

背景技术

由于制冷设备内湿度较低，造成存储的食物过干，为了补充内部的水分，部分制冷设备内会设置盛水的水容器，水容器内的水逐渐变少到一定值时，则需要适时地向水容器内补充水。

由于用户不会实时关注水容器内的剩余水的量，当长期不加水时，水容器内缺水，无法提高制冷设备的湿度，影响了使用体验。

发明内容

为解决上述的问题，本发明的目的在于提供一种获取水位高度的储水装置，以及具有储水装置的制冷设备及冰箱。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施例提供了一种储水装置，包括：

水容器；

漂浮部，设置于所述水容器内部，所述漂浮部包括浮子和磁体；

磁传感器，位于所述水容器下方，所述磁传感器检测所述磁体的磁场强度。

作为本发明一实施例的进一步改进，包括设置于所述水容器内部的限位部，所述限位部沿垂直于液面的方向竖直设置，并限制所述漂浮部沿垂直于液面的方向竖直运动。

作为本发明一实施例的进一步改进，所述限位部包括多根限位杆，所述限位杆的端部固定于所述水容器的底壁，并沿垂直于液面的方向延伸，所述漂浮部设置在多根所述限位杆之间。

作为本发明一实施例的进一步改进，所述限位部包括限位块，所述限位块设置于所述限位杆的远离所述底壁的一端，所述限位块限制所述浮子始终设置在多根所述限位杆之间。

作为本发明一实施例的进一步改进，所述磁体设置为条形磁体，所述条形磁体具有与磁体两极方向相垂直的中心面，所述条形磁体随所述浮子一起沿着液面升降方向竖直运动，且运动方向与所述中心面相平行，所述磁传感器设置于所述中心面的正下方。

作为本发明一实施例的进一步改进，所述磁体设置于所述浮子的与所述磁传感器相对的一侧，且设置于所述浮子表面的中心位置。

作为本发明一实施例的进一步改进，所述磁传感器设置为半导体磁敏电阻、磁敏二极管、磁敏三级管或巨敏阻抗传感器的任一种。

作为本发明一实施例的进一步改进，所述磁传感器将检测到的实时磁场强度信号传输到控制器，所述控制器连接预警设备，所述控制器内预存最低水位对应的预设磁场强度，当所述实时磁场强度大于等于所述预设磁场强度时，所述控制器控制所述预警设备发出低水位警示。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施例提供了一种制冷设备，包括制冷间室、可拆卸的设置于所述制冷间室内部的储水装置、以及固定设置于所述制冷间室底部的磁传感器，所述储水装置包括水容器以及设置于所述水容器内部的漂浮部，所述漂浮部包括磁体，当所述储水装置放置于所述制冷间室内时，所述磁传感器位于所述水容器下方，所述磁传感器检测所述磁体的磁场。

作为本发明一实施例的进一步改进，所述制冷设备设置为冰箱。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：当水容器内水的量发生变化时，漂浮部随着水面高度的升降而同步升降，从而使磁体的高度发生变化，通过磁传感器检测磁体磁场的强弱，可判断水位的变化，磁传感器设置在水容器的下方，使得磁传感器的检测信号简单，磁场变强即水位下降，磁场变弱即水位上升，当磁场强度大于一定值时，即可判断水位过低从而可通知用户及时加水，避免了用户忘记加水的问题。

附图说明

图1是本发明第一实施例储水装置的结构示意图；

图2是本发明第一实施例储水装置的剖视图；

图3是本发明第一实施例储水装置的浮子和限位部的俯视图；

图4是本发明第一实施例储水装置的漂浮部和磁传感器的结构示意图；

图5是本发明第二实施例储水装置的漂浮部和磁传感器的结构示意图；

其中，1、水容器；2、漂浮部；21、浮子；22、磁体；3、磁传感器；4、限位部；41、限位杆；42、限位块。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

本发明一实施例提供一种储水装置，所述储水装置可以应用于制冷装置，更具体地可以应用于冰箱，也即本实施例还提供一种具有所述储水装置的制冷装置及冰箱，当然，不限于此。

具体地，所述储水装置包括水容器1、漂浮部2和磁传感器3，漂浮部2浮于水容器1内的水表面，漂浮部2包括磁体22，磁传感器3用于检测磁体22的磁场强度，根据磁场强弱判断水位的高低。下面结合附图所示的所述储水装置的二个具体实施例，对本发明的技术方案进行介绍，本发明的保护范围不以此为限，在本实施方式中所提及的各项改进可适应性地应用于其他所述储水装置中。

实施例1

本实施例的漂浮部2还包括浮子21，浮子21连接磁体22，带着磁体22一起浮于水表面，磁传感器3设置在水容器1的下方，如图1或图2所示，水容器1内的漂浮部2随着液面高度变化而升降时，对应磁体22在水容器1内升降。

为清楚地表达本实施例中所描述的位置与方向，在本实施例中，定义重力方向为下，反之为上，液面的升降方向即为上下方向，对应地，漂浮部2也随着水的上下运动而同步上下运动。

磁体22与浮子21之间可以通过粘结、卡接等形式连接在一起，磁体22也可以设置在浮子21内部，浮子21带动磁体22上下运动，浮子21与磁体22连接在一起后，放置在水面上的排水重量始终大于浮子21与磁体22的总重量，即漂浮部2受到的浮力大于自身重力，漂浮部2始终浮于水面。

水容器1设置为玻璃或塑料材料，或其他非铁磁性的材料，且磁传感器3与磁体22之间也不存在其他铁磁性的材料，避免影响磁传感器3对磁铁磁场的检测。

磁传感器3设置在水容器1的下方，使得漂浮部2内的磁体22与磁传感器3的之间的变化关系，只有靠近或远离的关系，例如当水位降低时，漂浮部2向下运动，磁体22与磁传感器3之间的距离变近，磁传感器3检测到的磁场强度增大，从而可判断水位变低；当水位升高时，漂浮部2向上运动，磁体22与磁传感器3之间的距离变远，磁传感器3检测到的磁场强度减弱，从而可判断水位变高，这样对处理器的要求也不高，控制灵敏的同时成本降低。且这样设置仅需要使用一个磁传感器3，即可判断水位的高低的变化，节约了成本，尤其是在仅需要检测水位最低值的方面更具有优势，当磁场强度大于一定值时，即可判断水位过低从而可通知用户及时加水，避免了用户忘记加水的问题。

常见的液位高度检测装置，需要伸入水容器1内部，使得水容器1的取出困难，加水过程不方便，一些非接触式地检测装置，例如超声波检测装置，成本较高，且功耗大，而本发明的磁传感器3与水容器1之间可以是非接触式的，水容器1易取出，且所采用的检测方式成本低功耗低，尤其在仅需要检测最低水位时效果更加明显，最低水位的检测的精度高，控制方法简单可靠。

进一步地，所述储水装置包括设置于水容器1内部的限位部4，限位部4限制漂浮部2沿垂直于液面的方向竖直运动，即限制了漂浮部2在与上下方向相垂直的平面内的运动，漂浮部2仅沿与上下直线的方向运动，这样，将磁传感器3设置于漂浮部2底部，即可检测到磁体22在不同液位时的稳定的磁场强度值，限位部4沿垂直于液面的方向竖直设置，限位部4可以是连续的，也可以是存在间断的，弱限位部4时连续的，限位部4的延伸方向为上下方向，若限位部4是存在间断的多个限位单元，多个限位单元排列方向是上下方向，使漂浮部2在水容器1内的任何位置，随着水面的升降，具有的运动趋势仅为向上或者向下。

更进一步地，限位部4包括多根限位杆41，限位杆41的端部固定于水容器1的底壁，并沿垂直于液面的方向延伸，漂浮部2设置在多根限位杆41之间，本实施例中，限位杆41设置了4根，漂浮部2设置于4根限位杆41之间，漂浮部2也可以设置为其他数量，这样设置一方面使得每根限位杆41与漂浮部2之间接触的面积均大致相等，这样使漂浮部2的受力均匀不容易被卡住，若一侧与水容器1的侧壁限位，一侧与限位杆41限位，不同位置的限位方式不一致，被卡住的可能性很大；另一方面限位杆41与漂浮部2之间的接触面很小，甚至是线接触，减少了漂浮部2与限位部4的接触面积，减小了摩擦和被卡住的几率，使漂浮部2的运动更加顺畅。

浮子21上设置槽体，所述槽体与限位杆41相配合，如图3所示，当漂浮部2设置于多根限位杆41之间时，存在若干限位杆41设置在浮子21的所述槽***置，这样使得漂浮部2上下运动的过程中，漂浮部2不会产生侧翻的问题，即始终平行地上下运动。浮子21与限位杆41之间连接的边，均设置倒圆角，使得浮子21不会卡在限位杆41上，浮子21的运动时平滑顺畅的，限位杆41可以设置为圆形杆或与浮子21相邻的一侧设置倒圆角的方形杆。另外限位杆41与浮子21之间选用摩擦系数尽量小的结构和材料，例如使浮子21和限位杆41的表面尽量光滑。

本实施例的限位杆41设置在水容器1中间的位置，使漂浮部2在水容器1的中间上下运动，限位杆41可以与底壁一体成型，例如限位杆41与水容器1通过注塑成型，或是限位杆41与底壁之间通过卡接结构连接，限位杆41及卡接结构均是非铁磁性材料。

另外，限位部4包括限位块42，限位块42设置于限位杆41的远离底壁的一端，限位块42限制浮子21始终设置在多根限位杆41之间，限位块42可以与部分或全部的限位杆41卡接或通过其他方式固定连接，使漂浮部2被水托起到最高点时，不会离开限位杆41。

进一步地，如图4所示，本实施例磁体22设置为条形磁体22，条形磁体22的磁力线相对于其他类型磁体的磁力线分布更加均匀，从而测量的精度更高；条形磁体22具有与磁体22两极方向相垂直的中心面，条形磁体22随浮子21一起沿着液面升降方向竖直运动，且运动方向与中心面相平行，且磁传感器3设置于中心面的正下方，这样磁传感器3始终正对磁体22的中心面，磁体22变化均匀，造成的测量误差降到最小。

附图2示意了磁传感器3始终正对磁体22中心面的位置关系，图示的磁传感器3的感应部设置在磁传感器3的端部，即中心面所在的中心线的位置，磁传感器3始终检测到均匀的磁场信号，有助于提高对磁场的判断，避免磁体22位置的一点变化带来磁场测量的剧烈变化，导致无法判断磁体22所在的准确位置。另外，条形磁体22相对于圆形磁体22、环形磁体22，磁力线分布也更规范，有利于检测。

磁体22设置于浮子21的与磁传感器3相对的一侧，这样使得磁体22与磁传感器3之间的距离缩短，且磁体22与磁传感器3之间的阻隔物减少，有利于检测磁场，磁体22设置于浮子21表面的中心位置，由于磁体22密度一般比浮子21大，单位体积的磁体22重量大于浮子21，为了使漂浮物上下运动时运动更加稳定，不会侧翻，磁体22在浮子21的中心位置重心在中心位置，漂浮物的运动更加平稳。

进一步地，磁传感器3将检测到的实时磁场强度信号传输到控制器，控制器连接预警设备，控制器内预存最低水位对应的预设磁场强度，当实时磁场强度大于等于预设磁场强度时，控制器控制预警设备发出低水位警示。本实施例的储水箱，主要功能是在低水位的状态下报警，所以对水位在高位置时的测量准确性要求不高，确保在低水位状态下的测量精度更高，测量结果更可靠即可，将磁体22设置在水容器1底部，也实现了这一目的。预警设备可以是蜂鸣器或显示器，或者说灯光或麦克风提醒，也可以远程发送到客户的手机app端，方便用户了解水位的信息。最低水位可以是预设的一定低水位的高度，也可以是水容器1内的水不足以托起浮子21的临界高度，即水再低的时候浮子21将直接落在水容器1的底部，设定该最低水位对应的预设磁场强度，通过实时监测到的磁场强度值与预设磁场强度进行对比，判断水位是否过低。

进一步地，本申请一实施例还提供一种制冷装置，制冷装置包括围出制冷间室的内胆，制冷间室配置为其空气温度相较于制冷装置外部更低的低温环境以便于对存放于制冷间室内的物品进行冷藏或冷冻，制冷间室内放置所述储水装置，所述储水装置内盛水，用于提高制冷间室的湿度。

所述储水装置可拆卸的设置于制冷间室内部，磁传感器3固定设置于制冷间室的底部，所述储水装置包括水容器1以及设置于水容器1内部的漂浮部2，漂浮部2包括磁体22，当所述储水装置放置于容纳腔内时，磁传感器3位于水容器1下方，磁传感器3检测磁体22的磁场。也就是说，所述储水装置可以放入制冷装置内部，也可以取出，磁传感器3通过排线固定连接在制冷间室内，磁传感器3可以设置内胆的表面，当所述储水装置取出时，磁传感器3和排线能直接被看到，磁传感器3也可以设置在内胆的夹层中；当所述储水装置取出时，磁传感器3还是设置在制冷间室内部，当所述储水装置放回制冷间室内部中，磁感应器位于水容器1下方，更具体地是位于漂浮部2的正下方。

进一步地，磁传感器3设置为半导体磁敏电阻、磁敏二极管、磁敏三级管或巨敏阻抗传感器的任一种。本实施例未采用霍尔传感器，是因为霍尔传感器对温度较为敏感，温度波动性较大，很难修正，而半导体磁敏电阻、磁敏二极管、磁敏三级管和巨敏阻抗传感器等器件目前都有成熟的温度补偿电路，更适合在制冷设备中应用，这样检测的精度更高，测量结果更准确。

进一步地，制冷设备设置为冰箱，本实施例的所述储水装置，设置于冰箱内，用于提高冰箱内部的湿度。

实施例2

本实施例与实施例1的区别仅在于：磁体22设置为圆形磁体。下面对该区别进行详细介绍，其他与实施例1相同的部分不再赘述。

本实施例中，如图5所示，磁体22设置为圆形磁体，且磁体22也设置在浮子21的中心位置，这样设置生产方便，圆形磁体22的磁极为两端的平面位置，使得一极正对磁传感器3，也通过磁场的强弱变化判断水位高低，但由于圆形磁体22磁力线的分布不如条形磁体22均匀，磁体22在不同位置时磁场的检测结果差别变化太快，使得检测结果不如实施例1精准，但也具有易生产，重心稳定，浮子21的运动平稳，且方便检测磁场强度变化的有益效果。

上文所列出的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种储水装置，其特征在于，包括：

水容器；

漂浮部，设置于所述水容器内部，所述漂浮部包括浮子和磁体；

磁传感器，位于所述水容器下方，所述磁传感器检测所述磁体的磁场强度。

2.根据权利要求1所述的储水装置，其特征在于，包括设置于所述水容器内部的限位部，所述限位部沿垂直于液面的方向竖直设置，并限制所述漂浮部沿垂直于液面的方向竖直运动。

3.根据权利要求2所述的储水装置，其特征在于，所述限位部包括多根限位杆，所述限位杆的端部固定于所述水容器的底壁，并沿垂直于液面的方向延伸，所述漂浮部设置在多根所述限位杆之间。

4.根据权利要求3所述的储水装置，其特征在于，所述限位部包括限位块，所述限位块设置于所述限位杆的远离所述底壁的一端，所述限位块限制所述浮子始终设置在多根所述限位杆之间。

5.根据权利要求2所述的储水装置，其特征在于，所述磁体设置为条形磁体，所述条形磁体具有与磁体两极方向相垂直的中心面，所述条形磁体随所述浮子一起沿着液面升降方向竖直运动，且运动方向与所述中心面相平行，所述磁传感器设置于所述中心面的正下方。

6.根据权利要求1所述的储水装置，其特征在于，所述磁体设置于所述浮子的与所述磁传感器相对的一侧，且设置于所述浮子表面的中心位置。

7.根据权利要求1所述的储水装置，其特征在于，所述磁传感器设置为半导体磁敏电阻、磁敏二极管、磁敏三级管或巨敏阻抗传感器的任一种。

8.根据权利要求1所述的储水装置，其特征在于，所述磁传感器将检测到的实时磁场强度信号传输到控制器，所述控制器连接预警设备，所述控制器内预存最低水位对应的预设磁场强度，当所述实时磁场强度大于等于所述预设磁场强度时，所述控制器控制所述预警设备发出低水位警示。

9.一种制冷设备，其特征在于，包括制冷间室、可拆卸的设置于所述制冷间室内部的储水装置、以及固定设置于所述制冷间室底部的磁传感器，所述储水装置包括水容器以及设置于所述水容器内部的漂浮部，所述漂浮部包括磁体，当所述储水装置放置于所述制冷间室内时，所述磁传感器位于所述水容器下方，所述磁传感器检测所述磁体的磁场。

10.根据权利要求9所述的制冷设备，其特征在于，所述制冷设备设置为冰箱。

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