專利名稱：一種具有溫控保溫功能的開水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液體加熱設(shè)備，特別是一種具有溫控保溫功能的開水器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的液體加熱設(shè)備，如一種快速開水器(專利號ZL200920068344. O), 一般不具有溫控保溫功能，有些開水器雖具有溫控保溫功能，不過是通過溫度控制開關(guān)控制、以二次加熱方式實現(xiàn)其保溫功能。這種開水器的不足之處在于，開水器放水之初的一段時間內(nèi)會放出已冷卻的開水或水溫不穩(wěn)定的開水。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，現(xiàn)有技術(shù)存在的開水器放水之初的一段時間內(nèi)會放出已冷卻的開水或水溫不穩(wěn)定的開水的問題。本發(fā)明公開技術(shù)方案如下一種具有溫控保溫功能的開水器，包括一冷水箱，用于儲存冷水；一熱水箱，用于儲存熱水；一升溫管，用于連通所述冷水箱和所述熱水箱；所述冷水箱設(shè)有一冷水箱入水管和一冷水箱出水管；所述熱水箱設(shè)有一熱水箱入水管和一熱水箱出水管；所述升溫管一端連通至所述冷水箱出水管，另一端連通至所述熱水箱入水管；所述升溫管內(nèi)設(shè)有一加熱器，用于加熱所述升溫管中的水；所述冷水管入水管上設(shè)有一進(jìn)水閥；所述熱水箱出水管上設(shè)有一出水閥；所述開水箱上部的側(cè)壁上設(shè)有一連通至所述冷水箱的回流管；還包括一溫度傳感器，設(shè)置于所述升溫管頂部或所述熱水箱底部，用于實時監(jiān)測所述升溫管頂部或所述熱水箱底部的溫度；一驅(qū)動單元，電性連接至所述加熱器，用于控制所述加熱器的工作狀態(tài)；一控制單元，連接至所述進(jìn)水閥，用于控制所述進(jìn)水閥的工作狀態(tài)；所述控制單元電性連接至所述驅(qū)動單元，用于向所述驅(qū)動單元發(fā)送控制指令；所述溫度傳感器電性連接至所述控制單元，用于將所述溫度傳感器監(jiān)測的溫度傳送至所述控制單元。進(jìn)一步地，所述冷水箱內(nèi)設(shè)有一冷水箱電極，所述熱水箱內(nèi)設(shè)有兩根熱水箱電極；所述冷水箱電極、所述熱水箱電極分別通過導(dǎo)線電性連接至所述控制單元。進(jìn)一步地，所述冷水箱內(nèi)設(shè)有一緩流管，所述緩流管的管口高于所述冷水箱的底部，所述冷水箱下方設(shè)有一緩流腔，所述緩流腔設(shè)有一緩流入水管和一緩流出水管，所述緩流腔通過所述緩流入水管連通至所述緩流管，所述緩流出水管連通至所述冷水箱底部；所述緩流出水管上設(shè)有一水泵，所述水泵通過導(dǎo)線電性連接至所述控制單元。進(jìn)一步地，所述緩流管內(nèi)設(shè)有一緩流電極，所述緩流電極通過導(dǎo)線電性連接至所述控制單元。進(jìn)一步地，所述控制單元包括一振蕩交流電發(fā)生器，通過導(dǎo)線電性連接至所述冷水箱電極、所述熱水箱電極，用于發(fā)生振蕩交流電流。進(jìn)一步地，所述控制單元包括一處理器，電性連接至所述振蕩交流電發(fā)生器，用于監(jiān)控所述振蕩交流電流的頻率變化。進(jìn)一步地，所述處理器通過導(dǎo)線分別電性連接至所述進(jìn)水閥、所述水泵以及所述驅(qū)動單元，用于向所述進(jìn)水閥、所述水泵以及所述驅(qū)動單元發(fā)送控制指令。本發(fā)明的優(yōu)點在于，利用溫度傳感器實時監(jiān)控水溫，確保水溫穩(wěn)定在沸水溫度，開水器隨時放水都會放出溫度足夠高且溫度穩(wěn)定的開水。


圖1為本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中標(biāo)號意思如下1、冷水箱，2、熱水箱，3、驅(qū)動單元，4、控制單元，5、緩流管，6、緩流腔，7、水泵，8、進(jìn)水閥，9、溫度傳感器，10、回流管，11、冷水箱入水管，12、冷水箱出水管，13、冷水箱電極，22、熱水箱出水管，23、熱水箱電極，24、熱水箱電極，31、加熱器，32、升溫管，51、緩流電極，61、緩流入水管，62、緩流出水管。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實施方式
，使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更清楚地理解如何實踐本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解，盡管結(jié)合其優(yōu)選的具體實施方案描述了本發(fā)明，但這些實施方案擬闡述，而不是限制本發(fā)明的范圍。實施例1如圖1為本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中所示為一種具有溫控保溫功能的開水器，包括 一冷水箱I，用于儲存冷水；一熱水箱2，用于儲存熱水；一升溫管32，用于連通所述冷水箱和所述熱水箱；冷水箱I設(shè)有一冷水箱入水管11和一冷水箱出水管12 ；熱水箱2設(shè)有一熱水箱入水管(圖未示)和一熱水箱出水管22 ；升溫管32 —端連通至冷水箱出水管12，另一端連通至熱水箱入水管(圖未示)；升溫管32內(nèi)設(shè)有一加熱器31，用于加熱升溫管32中的水；冷水管入水管11上設(shè)有一進(jìn)水閥8 ；
熱水箱出水管22上設(shè)有一出水閥(圖未示)。本實施例1在工作中，外界的冷水從冷水箱入水管11進(jìn)入冷水箱I,進(jìn)水閥8可以用于控制進(jìn)水量和水速，當(dāng)冷水箱I中的水位較高時冷水從冷水箱出水管12流出，進(jìn)入到升溫管32中，被加熱器31加熱成熱水，由于水溫升高其密度也變小，被加熱的水會向上流動，同時被加熱器31進(jìn)一步加熱升溫，熱水從升溫管32上方經(jīng)由熱水箱入水管(圖未示)流入至熱水箱2中存儲，當(dāng)用戶有使用熱水的需要時，只需要控制出水閥(圖未示)即可經(jīng)由熱水箱輸出管22放出熱水。開水箱2上方與冷水箱I之間連通有一回流管10，當(dāng)開水箱2中水位過高時，水經(jīng)由回流管10流回至冷水箱I。實施例1還包括一溫度傳感器9，設(shè)置于升溫管32頂部或熱水箱2底部，具體地說，是設(shè)置于升溫管32頂部的側(cè)壁上或熱水箱2底部的外壁上，用于實時監(jiān)測升溫管32頂部或熱水箱2底部的溫度。.一驅(qū)動單元3，電性連接至加熱器31，用于控制加熱器31的工作狀態(tài)。一控制單元4，連接至進(jìn)水閥8，用于控制進(jìn)水閥8的工作狀態(tài)，調(diào)整冷水箱入水管11的進(jìn)水量和水速?？刂茊卧?電性連接至驅(qū)動單元3，用于向驅(qū)動單元3發(fā)送控制指令，用戶可以根據(jù)需要通過控制單元4調(diào)節(jié)加熱器31的加熱速度或效率。

溫度傳感器9電性連接至控制單元4，通過電信號將溫度傳感器9實時監(jiān)測的溫度傳送至控制單元4。控制單元4內(nèi)事先設(shè)定一控制目標(biāo)值，利用溫度傳感器9實時監(jiān)測的溫度值與控制目標(biāo)值對比來控制加熱器31間斷加熱。經(jīng)過計算，溫度傳感器9輸入信號對應(yīng)的溫度值與控制目標(biāo)值越接近，加熱開啟的間隔時間越短，直到加熱器以一個較長的間隔時間和很小的一個設(shè)定間隔時間值加熱開啟以維持溫度傳感器9附近的升溫管9及熱水箱I中水的溫度不變；反之，溫度傳感器9輸入信號對應(yīng)的溫度值與控制目標(biāo)值越遠(yuǎn)(低于控制目標(biāo)值)，加熱開啟的間隔時間越長；若溫度傳感器9輸入信號對應(yīng)的溫度值與對應(yīng)控制目標(biāo)值較大，加熱器31就會連續(xù)加熱，使得溫度傳感器9附近的升溫管32及熱水箱2中的水溫以最快的速度上升到控制目標(biāo)值。加熱間隔時間設(shè)定為一恒定值時，加熱持續(xù)時間Tm的計算公式如下7μ = ^^χΡ1 + Ρ2
Te公式中Tm為加熱持續(xù)時間，Te為設(shè)置的目標(biāo)溫度，T為傳感到的當(dāng)前溫度，Pl為保溫系數(shù)1，Ρ2為維持溫度的最小加熱持續(xù)時間。加熱間隔時間Tt可按照以下公式計算Λ = ^χΡ4 + Ρ5
Tm公式中Tt為加熱間隔時間，Tm為加熱持續(xù)時間，Ρ3為保溫系數(shù)3，Ρ4為保溫系數(shù)4，Ρ5為保溫系數(shù)5。公式中Ρ1、Ρ2、Ρ3、Ρ4、Ρ5為設(shè)定值，Te為設(shè)置的目標(biāo)溫度。冷水箱I內(nèi)設(shè)有一冷水箱電極13，熱水箱2內(nèi)設(shè)有兩根熱水箱電極23、24，冷水箱電極13、熱水箱電極23、24分別通過導(dǎo)線電性連接至控制單元4?？刂茊卧?包括一振蕩交流電發(fā)生器(圖未示)，通過導(dǎo)線電性連接至冷水箱電極13、熱水箱電極23、24，用于發(fā)生振蕩交流電流。振蕩交流電發(fā)生器(圖未示)、熱水箱電極23、熱水箱電極24共同形成一變頻液位檢測控制電路，當(dāng)熱水箱2中熱水的水位達(dá)到某一位置時，熱水箱電極23、24都與熱水接觸，上述的變頻液位檢測控制電路形成連通回路，振蕩交流電發(fā)生器(圖未示)發(fā)生變頻交流電流，該交流電電流的頻率隨電極與水接觸的電阻大小而變化。在熱水箱電極23、熱水箱電極24接觸或離開水的瞬間，電極與通過水聯(lián)接的另一電路端(通常是水箱體)的電阻會發(fā)生較大變化，這樣在熱水箱電極23、熱水箱電極24之間的熱水的工作電阻隨著水位變化而發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致振蕩交流電發(fā)生器(圖未示)產(chǎn)生的交流電流的頻率發(fā)生變化?？刂茊卧?包括一處理器(圖未示)，電性連接至振蕩交流電發(fā)生器(圖未示)，處理器(圖未示)通過導(dǎo)線分別電性連接至進(jìn)水閥8、水泵7以及驅(qū)動單元3，用于向進(jìn)水閥8、水泵7以及驅(qū)動單元3發(fā)送控制指令。用戶可以通過控制單元4中處理器(圖未示)監(jiān)控所述振蕩交流電流的頻率變化，以頻率變化大小反應(yīng)電極與水是否接觸來判斷水位，進(jìn)而按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)控制進(jìn)水閥8、水泵7、驅(qū)動單元3以及加熱器31的工作狀態(tài)。在開水箱2水位極低的情況下(如熱水箱出水管22放水過快)，熱水箱電極23、24都不能與水面接觸，熱水箱電極23、24都不能與控制單元4形成回路，處理器(圖未示)可以監(jiān)控到熱水箱電極23、24都在一段時間(可自行設(shè)置，如10秒)內(nèi)沒有電流產(chǎn)生，控制單元4通過電信號控制加熱器31停止加熱，防止加熱器31在無水環(huán)境下過熱導(dǎo)致?lián)p壞或引起火災(zāi)；也可以通過電信號控制進(jìn)水閥8加快供水，使得進(jìn)水閥8供水速度與熱水箱出水管22放水速度達(dá)到平衡。若本實施例中水泵7發(fā)生故障，用戶可以通過控制單元4調(diào)節(jié)進(jìn)水閥8的工作狀態(tài)，使得進(jìn)水閥8進(jìn)水速度與熱水箱出水管22出水速度相同,進(jìn)而確保冷水箱I中的水位平衡。在開水箱水位很高的情況下(熱水箱出水管22放水過慢甚至停止放水)，熱水箱電極23、24都能長時間與水面接觸，熱水箱電極23、24都長時間與控制單元4形成回路，處理器(圖未示)可以監(jiān)控到熱水箱電極23、24都在一段時間(可自行設(shè)置，如10秒)內(nèi)一直產(chǎn)生頻率穩(wěn)定的電流，此時整個系統(tǒng)中都是沸水，控制單元4通過電信號控制加熱器31停止加熱，以免浪費(fèi)能源。 本實施例在檢測液位時，采用變頻交流電通過電極，使得電極在耐電腐蝕的同時，能適應(yīng)水硬度更大范圍的水質(zhì)，使得在水質(zhì)良好的地區(qū)及水質(zhì)硬度很高的地區(qū)，都可順利檢測水位，適用各種水質(zhì)，便于推廣應(yīng)用。本實施例不僅適用于加熱水，還可以用于加熱其他液體。實施例2圖2為本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，實施例2的技術(shù)方案大部分與實施例1相同，其區(qū)別技術(shù)特征在于，冷水箱I內(nèi)設(shè)有一緩流管5，緩流管5的管口高于冷水箱I的底部，冷水箱I下方設(shè)有一緩流腔6，緩流腔6設(shè)有一緩流入水管61和一緩流出水管62，緩流腔6通過緩流入水管61連通至緩流管5，緩流出水管62連通至冷水箱I底部；緩流出水管62上設(shè)有一水泵7，水泵7通過導(dǎo)線電性連接至控制單元4，緩流管5內(nèi)設(shè)有一緩流電極51，緩流電極51通過導(dǎo)線電性連接至控制單元4。本發(fā)明的用戶可以通過控制單元4控制緩流電極51、水泵7、進(jìn)水閥8、加熱器31。本實施例中設(shè)有緩流管5、緩流腔6等緩流裝置，能大幅降低進(jìn)水閥8的動作頻率，延長進(jìn)水閥8的使用壽命，增強(qiáng)整個設(shè)備的可靠性。冷水箱I中的水位達(dá)到一定高度(即緩流管5上端管口高度)后，水從緩流管5的上端管口處流出，經(jīng)由緩流入水管61流入緩流腔6，再經(jīng)由緩流出水管62流回至冷水箱1，如此多次循環(huán)，水泵7為緩流出水管62中的水提供循環(huán)動力。冷水箱I中的水經(jīng)由冷水箱出水管12流至升溫管32中，水被加熱器31加熱后，由于水溫升高其密度也變小，被加熱的水會向上流動，同時被加熱器31進(jìn)一步加熱升溫，熱水從升溫管32上方經(jīng)由熱水箱入水管(圖未示)流入至熱水箱2中存儲。緩流管5上端管口高度，可以決定冷水箱I中的水位以及從冷水箱出水管12流入升溫管32水流速度，管口高度越高，水流速度越慢。在加熱器3加熱中，從冷水箱出水管12流入升溫管32的水流速度可以決定升溫管32上端的水溫、熱水箱2中的水溫、熱水箱出水管22中的水溫。確定緩流管5上端管口高度，即可保證從熱水箱出水管22可以持續(xù)流出沸水。在冷水箱I水位極低的情況下(如進(jìn)水閥8放水過慢或不放水)，冷水箱電極13、緩流電極51都不能與水面接觸，都不能與控制單元4形成回路，處理器(圖未示)可以監(jiān)控到冷水箱電極13、緩流電極51都在一段時間(可自行設(shè)置，如10秒)內(nèi)沒有電流產(chǎn)生，控制單元4通過電信號控制加熱器31停止加熱，防止加熱器31在無水環(huán)境下過熱導(dǎo)致?lián)p壞或引起火災(zāi)；也可以通過電信號控制進(jìn)水閥8加快供水，使得進(jìn)水閥8供水速度與熱水箱出水管22放水速度達(dá)到平衡。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種具有溫控保溫功能的開水器，包括一冷水箱，用于儲存冷水；一熱水箱，用于儲存熱水；一升溫管，用于連通所述冷水箱和所述熱水箱；所述冷水箱設(shè)有一冷水箱入水管和一冷水箱出水管；所述熱水箱設(shè)有一熱水箱入水管和一熱水箱出水管；所述升溫管一端連通至所述冷水箱出水管，另一端連通至所述熱水箱入水管；所述升溫管內(nèi)設(shè)有一加熱器，用于加熱所述升溫管中的水；所述冷水管入水管上設(shè)有一進(jìn)水閥；所述熱水箱出水管上設(shè)有一出水閥；所述開水箱上部的側(cè)壁上設(shè)有一連通至所述冷水箱的回流管；其特征在于，還包括一溫度傳感器，設(shè)置于所述升溫管頂部或所述熱水箱底部，用于實時監(jiān)測所述升溫管頂部或所述熱水箱底部的溫度；一驅(qū)動單元，電性連接至所述加熱器，用于控制所述加熱器的工作狀態(tài)；一控制單元，連接至所述進(jìn)水閥，用于控制所述進(jìn)水閥的工作狀態(tài)；所述控制單元電性連接至所述驅(qū)動單元，用于向所述驅(qū)動單元發(fā)送控制指令；所述溫度傳感器電性連接至所述控制單元，用于將所述溫度傳感器監(jiān)測的溫度傳送至所述控制單元。
2.如權(quán)利要求1所述的一種具有溫控保溫功能的開水器，其特征在于，所述冷水箱內(nèi)設(shè)有一冷水箱電極，所述熱水箱內(nèi)設(shè)有兩根熱水箱電極，所述冷水箱電極、所述熱水箱電極分別通過導(dǎo)線電性連接至所述控制單元。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種具有溫控保溫功能的開水器，其特征在于，所述冷水箱內(nèi)設(shè)有一緩流管，所述緩流管的管口高于所述冷水箱的底部，所述冷水箱下方設(shè)有一緩流腔，所述緩流腔設(shè)有一緩流入水管和一緩流出水管，所述緩流腔通過所述緩流入水管連通至所述緩流管，所述緩流出水管連通至所述冷水箱底部；所述緩流出水管上設(shè)有一水泵，所述水泵通過導(dǎo)線電性連接至所述控制單元。
4.如權(quán)利要求3所述的一種具有溫控保溫功能的開水器，其特征在于，所述緩流管內(nèi)設(shè)有一緩流電極，所述緩流電極通過導(dǎo)線電性連接至所述控制單元。
5.如權(quán)利要求1所述的一種具有溫控保溫功能的開水器，其特征在于，所述控制單元包括一振蕩交流電發(fā)生器，通過導(dǎo)線電性連接至所述冷水箱電極、所述熱水箱電極，用于發(fā)生振蕩交流電流。
6.如權(quán)利要求1所述的一種具有溫控保溫功能的開水器，其特征在于，所述控制單元包括一處理器，電性連接至所述振蕩交流電發(fā)生器，用于監(jiān)控所述振蕩交流電流的頻率變化。
7.如權(quán)利要求6所述的一種具有溫控保溫功能的開水器，其特征在于，所述處理器通過導(dǎo)線分別電性連接至所述進(jìn)水閥、所述水泵以及所述驅(qū)動單元，用于向所述進(jìn)水閥、所述水泵以及所述驅(qū)動單元發(fā)送控制指令。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具有溫控保溫功能的開水器，包括一冷水箱、一熱水箱、一升溫管，所述升溫管內(nèi)設(shè)有一加熱器，所述冷水管入水管上設(shè)有一進(jìn)水閥；所述熱水箱出水管上設(shè)有一出水閥；還包括一溫度傳感器、一驅(qū)動單元和一控制單元，所述控制單元電性連接至所述驅(qū)動單元，所述溫度傳感器電性連接至所述控制單元。本發(fā)明的優(yōu)點在于，利用溫度傳感器實時監(jiān)控水溫，確保水溫穩(wěn)定在沸水溫度，開水器隨時放水都會放出溫度足夠高且溫度穩(wěn)定的開水。
文檔編號F24H9/20GK103047765SQ201210560018
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者熊寶春, 彭其兵 申請人:上海博璽自動化科技有限公司