玻璃電熱水壺的加熱控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及玻璃電熱水壺的加熱控制方法。
【背景技術(shù)】
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[0002]現(xiàn)有的電熱水壺，一般采用金屬(不銹鋼)壺體，在壺體底部安裝發(fā)熱盤(pán)，發(fā)熱盤(pán)包括電發(fā)熱管和澆注在電發(fā)熱管外部的導(dǎo)熱板，這種加熱方式主要是利用熱傳導(dǎo)的方式，效率低，比較笨重，且金屬(不銹鋼)壺體容易沉積水垢，清洗不方便.且不能將水分子團(tuán)打散，不能改善水分子團(tuán)的結(jié)構(gòu)，因此，不利于人體吸收，壺體不透明，不能觀測(cè)水的狀況且有重金屬析出風(fēng)險(xiǎn)。
[0003]有鑒于此，已研發(fā)出玻璃壺體的電熱水壺，在硼硅玻璃壺體底面涂敷電熱膜，電熱膜的兩端連接電極，通過(guò)給電熱膜通電發(fā)熱利用熱傳導(dǎo)的方式對(duì)壺體里面的水進(jìn)行加熱，與此同時(shí)，電熱膜是一段帶狀的電阻漿料涂層在玻璃壺體的底面彎曲盤(pán)旋而成，通入交流電會(huì)產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)，由于玻璃壺體是導(dǎo)磁的，交變磁力線進(jìn)入玻璃壺體里面對(duì)水進(jìn)行磁化，在加熱過(guò)程中玻璃壺體底部的水最先受熱上升，頂部的冷水下沉，形成水的對(duì)流循環(huán)，并不斷切割交變的磁力線，從而對(duì)水分子不斷的磁化，可以將水分子團(tuán)打散，改變其結(jié)構(gòu)，更有利于人體的吸收，因此應(yīng)用前景廣闊。另外，玻璃壺體不易沉積水垢，清洗方便，壺體透明，無(wú)重金屬析出風(fēng)險(xiǎn)，能觀測(cè)水的狀況.。
[0004]但目前的玻璃壺體的電熱水壺還存在如下缺點(diǎn):
[0005]1)不銹鋼電熱水壺的發(fā)熱原件是發(fā)熱盤(pán)(電熱管澆注鋁板)的方式功率比較固定，批量生產(chǎn)一致性好，功率偏差波動(dòng)不大，而在玻璃壺體底面涂敷電熱膜，其功率很難做到一致，不同批次的功率是不同的，即使同一批次，功率也很難保證一致性，這導(dǎo)致電路控制不能像不銹鋼電熱水壺一樣簡(jiǎn)單，必須重新設(shè)計(jì)適合電熱膜加熱的玻璃電熱水壺的獨(dú)立電路及各功能電路模塊；
[0006]2)玻璃電熱水壺對(duì)溫度敏感性高，由于控制電路提供過(guò)高的功率，必然導(dǎo)致玻璃水壺局部溫度相差過(guò)大，就會(huì)導(dǎo)致開(kāi)裂，導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢，更嚴(yán)重的是產(chǎn)生安全事故，例如燙傷、火災(zāi)等。這樣的隱患影響玻璃電熱水壺推廣應(yīng)用。開(kāi)發(fā)一種控制電路可以適合不同功率的玻璃電熱水壺，成為另一個(gè)解決的技術(shù)問(wèn)題。
[0007]3)目前，因不同地區(qū)、不同氣壓，不同的原始水溫，一些地區(qū)的玻璃電熱水壺在加熱過(guò)程中開(kāi)裂，原因是:不同地區(qū)的水溫不同，例如在氣候較冷的地區(qū)，水溫較低，原來(lái)玻璃電熱水壺經(jīng)過(guò)低功率加熱一段，就使電熱膜進(jìn)入全功率工作狀態(tài)，起步加熱的水溫還很低，因此導(dǎo)致溫差過(guò)大，玻璃電熱水壺開(kāi)裂。
[0008]4)不同地區(qū)的氣壓不一樣，不能以溫度作為水燒開(kāi)的唯一條件，必須考慮這些因素。
[0009]由此，有必要開(kāi)發(fā)出一種玻璃電熱水壺的加熱控制方法，以提高加熱過(guò)程的可靠性，安全性，避免玻璃電熱水壺開(kāi)裂，并且要適應(yīng)不同地區(qū)氣壓、原始水溫的不同。
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0010]本發(fā)明的目的是提供玻璃電熱水壺的加熱控制方法，它可以提高加熱過(guò)程的可靠性，安全性，避免玻璃電熱水壺開(kāi)裂，并且要適應(yīng)不同地區(qū)氣壓、原始水溫的不同，適應(yīng)性廣，便于玻璃電熱水壺批量生產(chǎn)和推廣應(yīng)用。
[0011]本發(fā)明可通過(guò)如下方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0012]一種玻璃電熱水壺的加熱控制方法，所述的電熱水壺功包括玻璃壺體、、電熱膜和加熱控制電路，在玻璃壺體的底面的外表面燒結(jié)電熱膜，加熱控制電路對(duì)電熱膜控制，加熱控制電路包括溫度測(cè)量電路，功率測(cè)量電路、微處理器和功率控制電路，溫度測(cè)量電路用于測(cè)量玻璃壺體的底部溫度T，功率測(cè)量電路測(cè)量電熱膜工作時(shí)的實(shí)時(shí)功率，并將功率數(shù)據(jù)傳送到微處理器，微處理器通過(guò)控制功率控制電路來(lái)調(diào)節(jié)電熱膜的輸出功率，其加熱的方法如下:微處理器通過(guò)控制功率控制電路來(lái)調(diào)節(jié)電熱膜輸出功率，電熱膜輸出功率隨時(shí)間由低到高階梯上升，在某些階梯上升點(diǎn)加入溫度的判斷要件，作為上升的必要條件，只有溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度，電熱膜輸出功率才允許繼續(xù)上升。
[0013]上述所述的起步加熱階段:微處理器通過(guò)控制功率控制電路來(lái)調(diào)節(jié)電熱膜，使電熱膜工作在的低功率輸出狀態(tài)，并加熱一段時(shí)間，檢測(cè)玻璃壺體的底部的溫度T是否達(dá)到第一預(yù)設(shè)溫度T1，若達(dá)到第一預(yù)設(shè)溫度T1則進(jìn)入中段加熱階段，若沒(méi)有達(dá)到第一預(yù)設(shè)溫度T1，電熱膜繼續(xù)以的低功率輸出狀態(tài)加熱，直到水溫達(dá)到第一預(yù)設(shè)溫度T1。
[0014]上述所述的低功率輸出狀態(tài)是指在1/15W至1/2.5W的范圍，W為電熱膜的最大輸出功率。
[0015]上述所述的中段加熱階段:微處理器通過(guò)控制功率控制電路來(lái)調(diào)節(jié)電熱膜，使電熱膜輸出功率在起步加熱階段的基礎(chǔ)上繼續(xù)隨時(shí)間階梯上升，并判斷檢測(cè)溫度是否達(dá)到第二預(yù)設(shè)溫度T2，若達(dá)到第二預(yù)設(shè)溫度T2則進(jìn)入全功率工作狀態(tài)，即電熱膜的最大輸出功率W工作，并檢測(cè)玻璃壺體的底部的溫度T，若檢測(cè)溫度T達(dá)到第三預(yù)設(shè)溫度T3，則進(jìn)入后段加熱階段。
[0016]上述所述的后段加熱階段，使電熱膜退出全功率工作狀態(tài)，使電熱膜的輸出功率逐步降低，并維持一段時(shí)間。
[0017]上述所述的功率測(cè)量電路包括電流測(cè)量電路和電壓測(cè)量電路，利用電流測(cè)量電路測(cè)量電熱膜的實(shí)時(shí)電流I，利用電壓測(cè)量電路測(cè)量電熱膜的實(shí)時(shí)電壓U，從而得到電熱膜工作時(shí)的功率P1 = υ*ι。
[0018]上述所述的功率控制電路包括雙向可控硅、雙向可控硅驅(qū)動(dòng)電路，雙向可控硅與電熱膜串聯(lián)后接入外部供電電源形成工作主回路，微處理器的輸出端連接雙向可控硅驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，雙向可控娃驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接雙向可控娃的控制端，微處理器的輸出PWM信號(hào)到雙向可控娃驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，利用PWM信號(hào)的占空比控制雙向可控娃的導(dǎo)通角。
[0019]在上述工作主回路中還串聯(lián)一個(gè)溫度控制開(kāi)關(guān)，溫度控制開(kāi)關(guān)是常閉開(kāi)關(guān)，溫度控制開(kāi)關(guān)采用突跳開(kāi)關(guān)，在玻璃壺體底部下方的玻璃靠邊緣位置安裝有溫度傳感器，帶有溫度傳感器的溫度檢測(cè)電路將溫度信號(hào)傳送到微處理器，在加熱過(guò)程中，檢測(cè)玻璃水壺中的水溫變化，再由微處理器通過(guò)繼電器驅(qū)動(dòng)電路以及可控硅控制電熱膜的加熱工作過(guò)程。在特殊情況下(如缺水干燒)玻璃壺底溫度急速上升并超溫時(shí)，溫度控制開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，使工作主回路斷電，電熱膜暫時(shí)停止工作，微處理器通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路終止工作程序。在玻璃壺體底部下方的至少1個(gè)位置安裝有溫度傳感器，溫度傳感器是NTC電阻或者PTC電阻。
[0020]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0021]1)其加熱的方法如下:微處理器通過(guò)控制功率控制電路來(lái)調(diào)節(jié)電熱膜輸出功率，電熱膜輸出功率隨時(shí)間由低到高階梯上升，在某些階梯上升點(diǎn)加入溫度的判斷要件，作為上升的必要條件，只有溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度，電熱膜輸出功率才允許繼續(xù)上升，可以提高加熱過(guò)程的可靠性，安全性，避免玻璃電熱水壺開(kāi)裂，并且要適應(yīng)不同地區(qū)氣壓、原始水溫的不同，適應(yīng)性廣，便于玻璃電熱水壺批量生產(chǎn)和推廣應(yīng)用。
[0022]2)起步加熱階段:微處理器通過(guò)控制功率控制電路來(lái)調(diào)節(jié)電熱膜，使電熱膜工作在的低功率輸出狀態(tài)，并加熱一段時(shí)間，檢測(cè)玻璃壺體的底部的溫度T是否達(dá)到第一預(yù)設(shè)溫度T1，若達(dá)到第一預(yù)設(shè)溫度T1則進(jìn)入中段加熱階段，若沒(méi)有達(dá)到第一預(yù)設(shè)溫度T1，電熱膜繼續(xù)以的低功率輸出狀態(tài)加熱，直到水溫達(dá)到第一預(yù)設(shè)溫度T1，在中段加熱階段的微處理器通過(guò)控制功率控制電路來(lái)調(diào)節(jié)電熱膜，使電熱膜輸出功率在起步加熱階段的基礎(chǔ)上繼續(xù)隨時(shí)間階梯上升，并判斷檢測(cè)溫度是否達(dá)到第二預(yù)設(shè)溫度T2，若達(dá)到第二預(yù)設(shè)溫度T2則進(jìn)入全功率工作狀態(tài)，即電熱膜的最大輸出功率W工作，并檢測(cè)玻璃壺體的底部的溫度T，若檢測(cè)溫度T達(dá)到第三預(yù)設(shè)溫度T3，則進(jìn)入后段加熱階段，可以提高產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性，同時(shí)加快加熱程序，縮短加熱時(shí)間。
[0023]3)后段加熱階段，使電熱膜退出全功率工作狀態(tài)，使電熱膜的輸出功率逐步降低，并維持一段時(shí)間，提高安全性，并保證水被燒開(kāi)；
【附圖說(shuō)明】
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[0024]圖1是本發(fā)明的一個(gè)角度立體圖；
[0025]圖2是本發(fā)明的另一個(gè)角度立體圖；
[0026]圖3是本發(fā)明的分解圖；
[0027]圖4是本發(fā)明的仰視圖；
[0028]圖5是圖4的A-A剖視圖。
[0029]圖6是本發(fā)明電熱膜的俯視圖。
[0030]圖7是本發(fā)明的電路原理圖。；
[0031]圖8是圖7的具體的電路圖；
[0032]圖9是本發(fā)明的一個(gè)測(cè)溫電路圖；
[0033]圖10是本發(fā)明的另一個(gè)測(cè)溫電路圖；