專利名稱：電開水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電加熱裝置，更確切地說，是涉及一種電加熱的開水器。
背景技術(shù)：
電開水器的主要控制對(duì)象有兩個(gè)， 一是水位，二是溫度?，F(xiàn)有技術(shù)在這兩 方面均有不足之處。
第 一 ，現(xiàn)有的電熱開水器水位控制 一般都是利用機(jī)械浮球方式來控制水位， 液位計(jì)顯示水位。這種方式的缺點(diǎn)在于，機(jī)械方式工作穩(wěn)定性差，容易由機(jī)械 故障造成水位檢測(cè)失靈，從而導(dǎo)致事故，并且液位計(jì)的顯示結(jié)果也不便于反饋 到控制電路。目前也有些開水器是利用兩組電極來實(shí)現(xiàn)進(jìn)水、停水控制，但是 該種方式并不能顯示水位，而且控制電極長期使用由于表面電解、結(jié)垢，容易 造成溢水故障。第二，現(xiàn)有的溫度控制， 一般只能實(shí)現(xiàn)水開自動(dòng)斷電的簡單功 能，而在溫度下降后，又重新加熱，這樣就導(dǎo)致了開水器中的水體被多次加熱 反復(fù)沸騰?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)已經(jīng)證明，反復(fù)沸騰的水將產(chǎn)生多種有害物質(zhì)，不利于人
體健康；并且沸騰過程中所消耗的遠(yuǎn)大于加熱的能量也會(huì)導(dǎo)致開水器的能耗增 大。
為了解決上述兩方面的問題，本申請(qǐng)發(fā)明人在授權(quán)公告號(hào)CN2637980Y的 中國實(shí)用新型專利中公開了一種不反復(fù)沸騰的電開水器。該開水器使用浮球作 為液位檢測(cè)裝置，由浮球帶動(dòng)微動(dòng)開關(guān)，繼而通過包括繼電器的控制電路進(jìn)水 和加熱。由于浮球帶動(dòng)微動(dòng)開關(guān)是機(jī)械形式，所以工作穩(wěn)定性較差。且該控制 電路的功能也比較單一。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種簡單實(shí)用的開水器電子控制裝置，以解決現(xiàn) 有技術(shù)中水位檢測(cè)與控制分離，機(jī)械結(jié)構(gòu)檢測(cè)穩(wěn)定性差，以及開水反復(fù)沸騰的 問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型涉及的電開水器，包括一箱體，連通于所述 箱體的進(jìn)水電磁閥、出水龍頭，以及位于所述箱體內(nèi)底側(cè)的電加熱器，其特征
在于，所述電開水器還包括
位于該箱體內(nèi)，緊鄰于所述電加熱器設(shè)置的高溫傳感器和低溫傳感器； 兩個(gè)或兩個(gè)以上的水位探針，所述水位探針一端固定于所述箱體內(nèi)上側(cè)部位， 另一端延伸至箱體內(nèi)預(yù)定高度處；溢水報(bào)警探針，其固定于所述箱體內(nèi)上側(cè)部 位;以及控制器，所述控制器與所述電加熱器、高溫傳感器、低溫傳感器、進(jìn)水 電磁閥、水位探針和溢水報(bào)警探針分別電性連接，根據(jù)檢測(cè)到的水位和溫度信 息控制電磁閥進(jìn)水和加熱器運(yùn)作。
本實(shí)用新型的有益效果在于，控制電路在實(shí)際應(yīng)用中制作簡單，工作可靠， 性能穩(wěn)定。能實(shí)現(xiàn)定時(shí)自動(dòng)開機(jī)注滿水、定時(shí)關(guān)機(jī)、周體日停機(jī)，生水沸騰 后自動(dòng)保溫、電子顯示液位、手動(dòng)進(jìn)水、溢水停電報(bào)警等多種功能。


圖l是本實(shí)用新型的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖2是本實(shí)用新 型的一實(shí)施例的控制電路示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1，本實(shí)用新型的電開水器包括箱體1,所述箱體內(nèi)上部設(shè)有水位探 針A、 B、 C、 D及溢水報(bào)警探針E;在箱體1的箱壁上開有進(jìn)水口和出水口 ， 進(jìn)水口通過進(jìn)水電磁閥LF連接到一進(jìn)水管；出水口連接一出水龍頭2。此外， 在所述箱體內(nèi)還設(shè)有高溫傳感器5、低溫傳感器6，以及加熱器3。所述水位探 針、溢水報(bào)警探針、進(jìn)水電磁閥、高溫傳感器W1、低溫傳感器W2，以及加熱 器3均電性連接到一位于箱體外部的控制器4。此處，水位探針是以4個(gè)為例， 顯然其數(shù)量并不局限于此，可依實(shí)際需要而選擇不同個(gè)數(shù)。而加熱器3則可使 用現(xiàn)有技術(shù)中的熱和電熱裝置，如電熱管，電熱盤等。
其中，所述箱體l,水位探針A、 B、 C、 D及溢水報(bào)警探針E優(yōu)選使用不 銹鋼材質(zhì)。水位探針及溢水報(bào)警探針要與不銹鋼水箱絕緣，可用陶瓷絕緣體固 定在不銹鋼水箱上，水位探針的位置和長短根據(jù)出水位置及進(jìn)水位置可上下調(diào) 節(jié)。所述控制器的"+，，極與不銹鋼箱體相連接，所述進(jìn)水電磁閥位于箱體的上部，電加熱器設(shè)置在箱體底部，高溫傳感器5、低溫傳感器6則緊鄰于設(shè)置所述 電加熱器的上側(cè)的箱體1 一側(cè)壁，箱體l與之相對(duì)的另外一則壁裝有出水龍頭2。
所述控制器4可以用單片機(jī)、可編程控制器(PLC )等具有邏輯和數(shù)值運(yùn)算 功能的微控制器實(shí)現(xiàn)，也可用由繼電器等構(gòu)成的電路實(shí)現(xiàn)。參見圖2，其為本實(shí) 用新型的控制器的一實(shí)施例控制器電路示意圖。其中，控制器包括電源電路、(手 動(dòng))進(jìn)水、停水控制電路I、高溫沸點(diǎn)及低溫保溫控制電路II 、水位顯示及水位 控制電路III、溢水停電報(bào)警控制電路IV及編程時(shí)控制器控制電路V。下面對(duì)電 路的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體說明。
所述的(手動(dòng))進(jìn)水、停水控制電路I包括用于控制進(jìn)水電磁閥LF的第一 繼電器線圏KA1 ， KA1與第二繼電器KA2的常閉觸點(diǎn)KA2-2及第四繼電器KA4 的常閉觸點(diǎn)KA4-1串聯(lián)，笫一繼電器KA1的自保常開觸點(diǎn)KA1-2及手動(dòng)進(jìn)水 按鈕SB與第二繼電器KA2的常閉觸點(diǎn)KA2-2并聯(lián)。并且，為了對(duì)電路狀態(tài)進(jìn) 行顯示，較佳地，但非必須，可在所述第一繼電器線圏KA1的兩端并聯(lián)由串聯(lián) 連接的電阻R23和發(fā)光二極管LD1構(gòu)成第一顯示支路。例如，第一顯示支路顯 示黃光。
所述的高溫沸點(diǎn)及低溫保溫控制電路II包括高溫沸點(diǎn)溫控器Wl與第三 繼電器線圏KA3及第一繼電器KA1的常開觸點(diǎn)KA1-1、第二繼電器KA2的常 開觸點(diǎn)KA2-1串聯(lián)；第三繼電器KA3的自保觸點(diǎn)KA3-1與第一繼電器的常開 觸點(diǎn)KA1-1并聯(lián)，低溫保溫控制器W2與第五繼電器線圏KA5及第三繼電器 的常閉觸點(diǎn)KA3-2串聯(lián)后，并聯(lián)于高溫溫控器Wl與第二繼電器線圏KA3及第 三繼電器KA3的自保觸點(diǎn)KA3-1上。
并且，為了對(duì)電路狀態(tài)進(jìn)行顯示，較佳地，但非必須，可在所述高溫溫控 器Wl與第三繼電器線圏KA3的兩端并聯(lián)由串聯(lián)連接的電阻R21和發(fā)光二極管 LD2構(gòu)成第二顯示支路，例如第二顯示支路顯示紅光；在所述低溫保溫控制器 W2與第五繼電器線圏KA5兩端并聯(lián)由串聯(lián)連接的電阻R22和發(fā)光二極管LD3 構(gòu)成的第三顯示支路，例如第三顯示支路顯示綠光。
所述的水位顯示及水位控制電路ni包括與水位探針A 、 B、 C 、 D分別 串聯(lián)連4矣的限流電阻R1、 R2、串聯(lián)的電阻R3、 RP1和串聯(lián)電阻的R4、 RP2， 各限流電阻的另一端分別與三極管VT1、 VT2、 VT3、 VT4的基極相連，第二繼 電器線圏KA2及第四繼電器線圏KA4分別與三極管VT1、 VT2的集電極相連， 二極管VD1、VD2分別與第四繼電器線圏KA4及第二繼電器線圏KA2并聯(lián)，三
6極管VT3、 VT4的集電極分別與水位顯示b、 c相連，為了使水箱內(nèi)的水位在低 于1/2時(shí)進(jìn)水按鈕SB才有效，第四繼電器的常開自保觸點(diǎn)KA4-2連接于水位探 針C、 D之間。且在三極管VT1、 VT2的連接有電容C2、 C3。
所述的溢水停電報(bào)警控制電路IV包括與溢水報(bào)警電極E串聯(lián)的第五限流 電阻R5，第五限流電阻R5的另一端與三極管VT5的基極相連，第六繼電器線 圏KA6并聯(lián)第三二極管VD3后與第五三極管VT5的集電極相連，第六繼電器 KA6的常閉觸點(diǎn)、常開觸點(diǎn)KA6-1、 KA6-2分別連接在控制器的電源及蜂鳴器 上。
所述的編程時(shí)控器控制電路V包括并聯(lián)于外接市電的編程時(shí)控器線圈 (SK),及串聯(lián)于變壓器初級(jí)線圏的觸點(diǎn)(SK1-1)所述第五繼電器與所述第三 繼電器的常開觸點(diǎn)KA5-1、 KA3-3并聯(lián)后，與所述加熱管串聯(lián)連接，之后連接 于所述變壓器初級(jí)線圈的正負(fù)極之間；
所述進(jìn)水電磁閥LF與所述第一繼電器的常開觸點(diǎn)(KA1-3)串聯(lián)后連接于所述 變壓器初級(jí)線圈的正負(fù)極之間。
下面對(duì)本實(shí)用新型的控制電路的工作過程進(jìn)行說明。
圖2控制電路的電源由編程時(shí)控器SK按照設(shè)置的時(shí)間，通過其觸點(diǎn)SK1-1 來完成通(斷)控制。(適應(yīng)于峰谷用電計(jì)量的用戶)當(dāng)SK1-1接通電源220V時(shí)， 電壓通過變壓器T及電橋VC整流后得到12V直流電壓，12V直流電壓由繼電 器KA6的觸點(diǎn)KA6-2的節(jié)點(diǎn) 、 ,經(jīng)電阻R24將(紅色)電源指示燈LD8 點(diǎn)亮，(此時(shí)水箱內(nèi)無水探針與箱體斷路)電流通過繼電器KA4的常閉觸點(diǎn) KA4-1、節(jié)點(diǎn) 、 ,觸點(diǎn)KA2-2，節(jié)點(diǎn) 、⑦的常閉點(diǎn)，將繼電器線 圈KA1吸合，其常開觸點(diǎn)KAl-l、KAl-2、KAl-3閉合，KAl-3觸點(diǎn)接通節(jié)點(diǎn)@ 、 @交流電壓220V啟動(dòng)進(jìn)水電》茲閥LF,電》茲閥開始向水箱內(nèi)注水。
當(dāng)水位上升到探針A點(diǎn)時(shí)，探針A與箱體(+極)形成回路，電流經(jīng)三極管 VT1放大后，使繼電器KA2吸合，其常閉觸點(diǎn)KA2-2斷開節(jié)點(diǎn) 、 @,由 于觸點(diǎn)KA1-2自保，所以繼電器線圈KA1繼續(xù)得電吸合，進(jìn)水電磁閥LF進(jìn)水 不止。同時(shí)觸點(diǎn)KA2-1常閉，節(jié)點(diǎn)③、 接通，電流經(jīng)電阻Rll使水位顯 示a對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管LD4點(diǎn)亮，觸點(diǎn)KA1-1令節(jié)點(diǎn) 、 閉合使繼電 器KA3吸合(此時(shí)高溫傳感器不能斷開Wl的節(jié)點(diǎn)+和@),其自保常開觸點(diǎn) KA3-1閉合節(jié)點(diǎn) 、③，同時(shí)常閉觸點(diǎn)KA3-2斷開節(jié)點(diǎn) 、 @，而且
7常開觸點(diǎn)KA3-3接通節(jié)點(diǎn)@ 、 @ ,使接觸器KM得電吸合其觸點(diǎn)將電加熱 管通電開始將水加熱。
隨著箱內(nèi)的水位不斷上升，當(dāng)水位分別接觸到水位探針B、 C點(diǎn)時(shí)，探針B、 C分別與箱體(+極)形成回路，電流經(jīng)VT3， VT4三極管放大后分別使水位b、 c 對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管LD5、 LD6顯示發(fā)亮。
當(dāng)水位繼續(xù)上升至探針D點(diǎn)時(shí)，探針D與箱體(+極)形成回路，電流經(jīng)三極 管VT2放大后將繼電器線圈KA4吸合，其觸點(diǎn)KA4-1斷開節(jié)點(diǎn)③、 , 使繼電器線圏KA1斷電從而使觸點(diǎn)KA1-3斷開節(jié)點(diǎn)@ 、 @ ,使電磁閥LF 關(guān)閉停止進(jìn)水。觸點(diǎn)KA4-2同時(shí)接通③、d點(diǎn)使水位顯示d對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極 管LD7發(fā)亮。
如果水位上升至探針D點(diǎn)時(shí)由于某種原因(例如，探針D表面水垢太厚)造 成探針D與箱體(+極)電阻過大，不能使繼電器線圈KA4吸合，水位繼續(xù)上升至 溢水報(bào)警探針E點(diǎn)時(shí)，溢水報(bào)警探針E與箱體(+極)之間形成回路，電流經(jīng)三極 管VT5,放大后將繼電器線圈KA6吸合，其觸點(diǎn)KA6-2斷開節(jié)點(diǎn)0 、 , 切斷控制電路的電源，同時(shí)接通節(jié)點(diǎn)。 點(diǎn)使蜂鳴器HA報(bào)警，此時(shí)節(jié)點(diǎn) KA6-1接通節(jié)點(diǎn)0、④使繼電器KA6形成自保。在切斷電源排除故障后， 方可重新恢復(fù)工作，從而起到溢水報(bào)警的目的。
當(dāng)箱內(nèi)水溫加熱到彿點(diǎn)溫度時(shí)，高溫傳感器將溫控器Wl的兩端節(jié)點(diǎn)+ 、
@點(diǎn)斷開，繼電器KA3釋放，其觸點(diǎn)KA3-1使節(jié)點(diǎn) 、③斷開自保，觸 點(diǎn)KA3-3使節(jié)點(diǎn)@ 、 @斷開，加熱接觸器KM停止加熱。同時(shí)觸點(diǎn)KA3-2 接通節(jié)點(diǎn) 、 @ ,由低溫傳感器W2控制繼電器KA5，通過KA5-1 @ @ 點(diǎn)來控制加熱器的接觸器KM ， 從而達(dá)到對(duì)箱內(nèi)的開水進(jìn)行加熱保溫的目的。 為了實(shí)現(xiàn)時(shí)控器在接通電源時(shí)，繼電器KA2常閉觸點(diǎn)KA2-2使節(jié)點(diǎn) 、
不斷開，保證第一繼電器KA1在@吸合進(jìn)水狀態(tài)，本控制電路在三極管 VT1的基極設(shè)置了電容Cl，使第二繼電器KA2延時(shí)吸合。同時(shí)在三極管VT2 的基極設(shè)置了電容C2，使三極管VT1、 VT2的基極通過電容C1、 C2連接到電 源負(fù)極。。
權(quán)利要求1、一種電開水器，包括一箱體，連通于所述箱體的進(jìn)水電磁閥、出水龍頭，以及位于所述箱體內(nèi)底側(cè)的電加熱器，其特征在于，所述電開水器還包括位于該箱體內(nèi)，緊鄰于所述電加熱器設(shè)置的高溫傳感器和低溫傳感器；兩個(gè)或兩個(gè)以上的水位探針，所述水位探針一端固定于所述箱體內(nèi)上側(cè)部位，另一端延伸至箱體內(nèi)預(yù)定高度處；溢水報(bào)警探針，其固定于所述箱體內(nèi)上側(cè)部位；以及控制器，所述控制器與所述電加熱器、高溫傳感器、低溫傳感器、進(jìn)水電磁閥、水位探針和溢水報(bào)警探針分別電性連接，根據(jù)檢測(cè)到的水位和溫度信息控制電磁閥進(jìn)水和加熱器運(yùn)作。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電開水器，其特征在于，所述控制器包括電源電 路，以及并聯(lián)連接在電源電路兩極之間的進(jìn)水、停水控制電路、高溫淬點(diǎn)及低 溫保溫控制電路、水位顯示及水位控制電路、溢水停電報(bào)警控制電路及編程時(shí) 控制器控制電路。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電開水器，其特征在于，所述水位探針為4個(gè)， 所述電源電路包括一變壓器和一整流電路，所述變壓器初級(jí)線圈連接220V市電，次級(jí)線圏連接整流電路的輸入端，所述整流電路將交流輸入轉(zhuǎn)化為直流 電，其兩個(gè)輸出端作為電源正極和負(fù)極；所述的進(jìn)水、停水控制電路包括第一繼電器線圏(KA1),其控制進(jìn)水 電磁閥(LF),第一繼電器線圏(KA1 )與第二繼電器(KA2)的常閉觸點(diǎn)(KA2-2 ) 及第四繼電器(KA4)的常閉觸點(diǎn)(KA4-1)串聯(lián)，第一繼電器線圈(KA1) 的自保常開觸點(diǎn)(KA1-2)及手動(dòng)進(jìn)水按鈕(SB)與第二繼電器(KA2)的常 閉觸點(diǎn)(KA2-2)并聯(lián)；所述的高溫沸點(diǎn)及低溫保溫控制電路包括高溫沸點(diǎn)溫控器(Wl)與第三 繼電器線圏(KA3)及第一繼電器(KA1)的常開觸點(diǎn)(KA1-1)、第二繼電器 (KA2)的常開觸點(diǎn)(KA2-1)串聯(lián)；第三繼電器(KA3 )的自保觸點(diǎn)(KA3-1) 與第一繼電器(KA1)的常開觸點(diǎn)(KA1-1)并聯(lián)，低溫保溫控制器(W2)與 第五繼電器線圏(KA5)及第三繼電器(KA3)的常閉觸點(diǎn)(KA3-2)串聯(lián)后， 并聯(lián)于高溫溫控器(Wl)與第三繼電器線圈(KA3)及第三繼電器(KA3)的 自保觸點(diǎn)(KA3-1)上；所述的水位顯示及水位控制電路包括與四個(gè)水位探針(A、 B、 C、 D)分 別串聯(lián)連接的限流電阻，各限流電阻的另一端分別與一三極管(VT1、 VT2、 VT3、 VT4)的基極相連，第二繼電器線圏(KA2)及第四繼電器線圈(KA4) 分別與其中兩個(gè)三極管(VT1、 VT2)的集電極相連，兩個(gè)二極管(VD1、 VD2) 分別與第四繼電器線圏(KA4)及第二繼電器線圈(KA2)并聯(lián)，另外兩個(gè)三 極管(VT3、 VT4)的集電極則分別通過一發(fā)光二極管連接到電源正極，各個(gè)三 極管的發(fā)射極連接電源負(fù)極；所述的溢水停電報(bào)警控制電路包括與溢水報(bào)警電極(E)串聯(lián)的第五限流 電阻(R5),第五限流電阻(R5)的另一端與第五三極管(VT5)的基極相連， 第六繼電器線圏(KA6)并聯(lián)于第三二極管(VD3)后與第五三極管(VT5) 的集電極相連，第六繼電器(KA6)的常閉觸點(diǎn)、常開觸點(diǎn)(KA6-1、 KA6-2) 分別連接在控制器的電源及一蜂鳴器上；所述的編程時(shí)控器控制電路包括并聯(lián)于外接市電的編程時(shí)控器線圏 (SK)，及串聯(lián)于變壓器初級(jí)線圈的觸點(diǎn)(SK1-1);所述第五繼電器與所述第三繼電器的常開觸點(diǎn)(KA5-1、 KA3-3)并聯(lián)后， 與所述加熱管串聯(lián)連接，之后連接于所述變壓器初級(jí)線圏的正負(fù)極之間；所述進(jìn)水電磁閥(LF)與所述第一繼電器的常開觸點(diǎn)(KA1-3)串聯(lián)后連 接于所迷變壓器初級(jí)線圈的正負(fù)極之間。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電開水器，其特征在于，所述第一繼電器線圈 (KA1)的兩端并聯(lián)由串聯(lián)連接的電阻(R23)和發(fā)光二極管(LD1)構(gòu)成的顯 示支路。
5、 才艮據(jù)權(quán)利要求3所迷的電開水器，其特征在于，在所述高溫溫控器(Wl ) 與第三繼電器線圏(KA3)的兩端并聯(lián)由串聯(lián)連接的電阻(R21)和發(fā)光二極管 (LD2)構(gòu)成的第二顯示支路；在所述低溫保溫控制器(W2)與第五繼電器線圏 (KA5)兩端并聯(lián)由串聯(lián)連接的電阻(R22)和發(fā)光二極管(LD3)構(gòu)成的第三 顯示支路。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電開水器，其特征在于，所述水位探針C、 D之 間連接有第四繼電器(KA4)的常開自保觸點(diǎn)(KA4-2)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電開水器，其特征在于，所述集電極與第二繼電 器線圈(KA2)及第四繼電器線圈(KA4)兩個(gè)三極管(VT1、 VT2),其基極 分別通過一電容(Cl、 C2)與電源負(fù)極相連。
專利摘要一種電開水器，包括一箱體，連通于所述箱體的進(jìn)水電磁閥、出水龍頭，以及位于所述箱體內(nèi)底側(cè)的電加熱器；位于該箱體內(nèi)，緊鄰于所述電加熱器設(shè)置的高溫傳感器和低溫傳感器；兩個(gè)或兩個(gè)以上的水位探針，所述水位探針一端固定于所述箱體內(nèi)上側(cè)部位，另一端延伸至箱體內(nèi)預(yù)定高度處；溢水報(bào)警探針，其固定于所述箱體內(nèi)上側(cè)部位；以及控制器，所述控制器與所述電加熱器、高溫傳感器、低溫傳感器、進(jìn)水電磁閥、水位探針和溢水報(bào)警探針分別電性連接，根據(jù)檢測(cè)到的水位和溫度信息控制電磁閥進(jìn)水和加熱器運(yùn)作。制作簡單，工作可靠，性能穩(wěn)定。能實(shí)現(xiàn)定時(shí)自動(dòng)開機(jī)注滿水、定時(shí)關(guān)機(jī)、生水沸騰后自動(dòng)保溫、電子顯示液位、手動(dòng)進(jìn)水、溢水停電報(bào)警等多種功能。
文檔編號(hào)F24H1/20GK201401956SQ20092010538
公開日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2009年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月13日
發(fā)明者白建華 申請(qǐng)人:白建華