CN100579429C - 电热饮水器热水温度与热水量控制方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电热饮水器的热水温度与热水量控制方法与装置，特别适用于可控制水温与水量的电热饮水机。其技术方法包括在电热饮水器的水箱和电加热器之间安装有水泵，水箱中的水通过流量可调整的水泵进入电加热器被加热，采用调整水泵的工作时间和出水流量来分别控制加热水总量和调整出水温度的。这种电热饮水器可由定时器通过控制加热时间而达到用多少热水，就加热多少热水，在出水流量一定的前提下，只要控制加热时间，就可以控制热水出水总量。不仅节约了能源，方便了使用，还提高了热水的质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种电热饮水器的热水温度与热水量控制方法与装置，特别适用于可控制水温与水量的电热饮水机。
背景技术
目前，饮水机的加热水量还得不到很好的控制，往往一次加热的水，常常喝不了。如果喝不了的水在饮水机内，往往要反复加热。这样，由于加热方法不够合理，热效率较低，不仅影响了水的质量，也浪费了能源。如ZL95246148.X专利文件所记载的“全自动电热饮水器”，是开水箱与生水箱分开平行放置，在开水箱顶部插入不锈钢水位探针，探针与开水箱分别接在低压支流电压的正负极，经接入电加热器加热而得。而ZL97235043.8专利文件所记载的“瓶装饮水机改良结构”是在箱体上部安装有水罐，箱体内底部安置水瓶，在水瓶旁装有注水泵，通电后水泵将箱体内底部水瓶中的水引入水罐中而加热。这些电热饮水器的出水温度和热水出水总量控制目前都存在一定的问题。
对于边加热边出水的电热饮水器，如果加热前的水温确定，出水温度确定，功率确定，则出水流量也确定。在出水流量一定的前提下，只要控制加热时间，就可以控制热水出水总量。然而，由于加热前的水温是随外界温度变化的，现在要求出水温度稳定，则根据能量守恒原理，其出水流量必定是变化的，否则电源加热功率就是变化的。而用变功率的电源成本太高，没有实用价值。
发明内容
本发明目的在于为了解决以上问题，采用控制加热时间和热水流量的方法，来调整加热水总量以及所需的出水温度的。
为了实现本发明的目的，所采取的主要技术措施在于这种电热饮水器的热水温度与热水量控制方法，是在电热饮水器的水箱和电加热器之间安装有水泵，水箱中的水通过可调整流量的水泵进入电加热器进行加热，采用调整水泵的工作时间和出水流量来分别控制加热水总量和调整出水温度的。
所述的这种电热饮水器的热水温度与热水量控制方法还包括：调整器采用调整水泵上的工作电压，来调整水泵的转速，从而调整水泵的水流量；由取自定时器电阻值或电压值和水泵工作电压确定的控制信号，通过控制线路板运算确定水泵的工作时间，从而确定水泵和加热器在一个工作周期内产生的热水量。
本发明所采取的技术措施在于：水箱的水是经配置有流量调整器的水泵而进入电加热器，再进入可排出热水的汽水分离器；有和控制线路板相连并可控制水泵和电加热器工作时间的定时器；电加热器上设有能使电加热器免于过热的温控器；在水箱内下部设有和控制线路板相连的水探头；汽水分离器底部位置高于水箱水位。
本发明所采取的技术措施还包括：安装有能用热水温度的测量值与热水温度的设定值之差为信号来调整确定水泵流量的控制线路板，以及安装在电加热器出口的热水流道中的能测量热水温度的测温探头。并有安装在水箱下部的能测量水温度的水温探头
本发明所采取的技术措施还包括：经电加热器加热的水经管路流到汽水分离器中，汽水分离器有回水管和水泵的进水管相连，汽水分离器还有排气管、波纹管、密封垫。
本发明所采取的技术措施还包括：在水泵和电加热器之间的管路上安装有单向阀；
本发明所采取的技术措施还包括：在汽水分离器上设有顶杆、连杆、弹簧和阀杆组成的可开启或关闭汽水分离器上热水阀的机构；所述的阀杆其一端插入汽水分离器中，另一端和连杆滑槽连接，连杆的另一端铰接在汽水分离器壳体上，连杆中部和顶杆上部滑槽连接；所述的弹簧套装在顶杆下部，其一端止于汽水分离器下部外壁，另一端止于顶杆的下端，顶杆的下端部有便于水杯放入时将顶杆上推和确保弹簧不滑出下端的弧形面；热水阀由阀杆、波纹管、密封垫和汽水分离器出水口组成，所述的波纹管一端装在汽水分离器上，另一端装在阀杆上，所述的密封垫装在阀杆下端。
本发明所采取的技术措施还包括：有控制线路板相接的干簧管和安装在连杆上可随连杆上下移动的磁铁来伴随热水阀的启闭，从而实现水泵、电加热器和热水阀的通断、启闭连动。
本发明所采取的技术措施还包括：在水箱底部安装有和定时器、电加热器相连并可用冷水温度值信号修正调整器以调定水泵出水流量的测温探头。
本发明的有益效果是十分明显的。这种电热饮水器可由定时器通过控制加热时间而达到用多少热水，就加热多少热水，在出水流量一定的前提下，只要控制加热时间，就可以控制热水出水总量。不仅节约了能源，还提高了热水的质量。在加热功率一定的前提下，出水流量越大，则出水温度越低，所以通过调整出水流量的方法可以调整出水温度。
附图说明
图1为本发明的电热饮水器结构示意图
图2为本发明的汽水分离器示意图
具体实施方式
现结合附图将本发明做进一步的说明。
本发明是采用调整水泵出水流量的方法，使其与加热功率相匹配，达到所需稳定的出水温度之目的，加热前水温、加热功率确定后，水泵的流量越小，则出水温度越高，反之，水泵的流量越大，则出水温度越低。如图1所示，其中：1-水探头，2-水箱，3-电源开关，4-调整器，5-定时器，6-控制线路板，7-排气管，8-汽水分离器，9-干簧管，10-永久磁铁，11-连杆，12-顶杆，13-弹簧，14-水杯，15-温控器，16-加热水管，17-回水管，18-电加热器，19-单向阀，20-水泵，21-出水管，22-微动开关，23-水温探头。在该电热饮水器的水箱2和电加热器18之间安装有水泵20，水箱2中的水通过流量可调整的水泵20进入电加热器18被加热，采用调整水泵20的工作时间和出水流量来分别控制加热水总量和调整出水温度。调整器4采用调整水泵20上的工作电压的方法，来调整水泵20的转速，从而调整水泵20的流量。而水泵20和电加热器18的工作时间由控制线路板6上的单片机控制，控制信号取自定时器5确定的电阻值或电压值和水泵20工作电压，通过运算确定水泵20的工作时间，从而确定水泵20和电加热器18在一个工作周期内产生的热水量。
给水泵20配置一个可方便调整流量的调整器4，就可以方便地调整出水温度。在给电加热器18通电的同时，水泵20也通电运行，只要控制电加热器18和水泵20的工作时间，就可以控制加热水总量。加热时间采用控制线路板6控制，控制线路板6通过采集定时器5的电气参量和调整器4设定的反映水泵20流量的电气参量进行运算，得出水泵20和电加热器18的工作时间，从而控制加热水总量。
结合图2可以看到汽水分离器8有和排气管7连接的排气口801，和出水管21相连接的进水口802，和回水管17相连接的回水口803，以及出水口804、阀杆805、壳体806、测温探头807、波纹管808、密封垫809等。水箱2中的水是通过水泵20进入电加热器18而被加热，再进入汽水分离器8，从汽水分离器8中排出热水。汽水分离器8底部位置高于水箱2的水位。
水泵20的流量可由和控制线路板6相连的调整器4方便的进行调整。具有使电加热器18免于过热功能的温控器15，安装在电加热器18外壳上。可用热水温度测量值与热水温度设定值之差为信号来调整确定水泵20流量，并和控制线路板6相连接。从而实现可事先设定热水出水温度，并能根据情况进行自动调整，以满足用户要求。并在电加热器18出口的热水流道中安装能测量热水温度的测温探头807。在水箱2的底部还安装有能测量水温度的水温探头23和可探测水位的水探头1，此水温探头23和水探头1都和控制线路板6相连接，可实现在任何情况下，水探头1一旦检测到水箱2中无水，则电加热器18断电，水泵20停止运转。并在任何情况下，关闭的温控器15一旦断开，则电加热器18断电，水泵20停止运转。经电加热器18加热的水经加热水管16流到汽水分离器8中，汽水分离器8有回水管17和水泵20的出水管21相连，汽水分离器8还有排气管7。在水泵20和电加热器18之间的管路上安装有单向阀19。可开启或关闭热水出水口的汽水分离器8上的热水阀机构设有顶杆12、连杆11、弹簧13和阀杆805组成的；阀杆805其一端插入汽水分离器8中，另一端和连杆11滑槽连接，连杆11的另一端铰接在汽水分离器8壳体806上，连杆11中部和顶杆12上部滑槽连接。弹簧13套装在顶杆12下部，其一端止于汽水分离器8下部外壁，另一端止于顶杆12的下端，顶杆12的下端部有便于水杯放入时将顶杆12上推和确保弹簧13不滑出下端的弧形面；热水阀由阀杆805、波纹管808、密封垫809和汽水分离器8的出水口804组成，波纹管808一端装在汽水分离器8上，另一端装在阀杆805上，密封垫809装在阀杆805的下端。当水杯14放入时，杯盖将顶杆12升起，通过连杆11，开启热水阀。水杯14移开后，在弹簧13力的作用下，热水阀关闭。当热水阀开启时，装在连杆11上的永久磁铁10随之向上移动，靠近干簧管9，于是干簧管9闭合，可使水泵20和电加热器18通电，系统开始工作，热水阀关闭时，装在连杆11上的永久磁铁10随之向下移动，离开干簧管9，于是干簧管9断开，使水泵20和电加热器18断电，系统结束工作。而水泵20和电加热器18启动的必要条件是：水探头1探测到水箱2中有水，温控器15和干簧管9处于闭合状态，微动开关22有一个信号输出，控制线路板6中的单片机处于设定的工作范围内。
Claims (10)
1、一种电热饮水器的热水温度与热水量控制方法，在电热饮水器的水箱和电加热器之间安装有水泵，水箱中的水通过流量可调整的水泵进入电加热器被加热，采用调整水泵的转速来控制出水温度，其特征在于：采用调整水泵和电加热器的工作时间来控制加热水总量。
2、一种电热饮水器的热水温度与热水量控制装置，其特征在于：
1)水箱的水是经配置有流量调整器的水泵而进入电加热器，再进入可排出热水的汽水分离器；
2)有和控制线路板相连的并可控制水泵和电加热器工作时间的定时器；
3)电加热器上设有能使电加热器免于过热的温控器；
4)在水箱内下部设有和控制线路板相连的水探头，用于探测水箱是否有水；
5)汽水分离器底部位置高于水箱水位；
6)电加热器出口的热水流道中安装有用于测量热水温度的测温探头。
3、按照权利要求1所述的一种电热饮水器的热水温度与热水量控制方法，其特征在于：采用调整水泵上的工作电压，来调整水泵的转速，从而调整水泵的流量。
4、按照权利要求1或3所述的一种电热饮水器的热水温度与热水量控制方法，其特征在于：控制信号取自定时器确定的电阻值或电压值，并获取水泵工作电压，通过控制线路板运算确定水泵的工作时间，从而确定水泵和加热器在一个工作周期内产生的热水量。
5、按照权利要求2所述的一种电热饮水器的热水温度与热水量控制装置，其特征在于：安装有能用热水温度的测量值与热水温度的设定值之差为信号来调整确定水泵流量的控制线路板，以及安装在电加热器出口的热水流道中的能测量热水温度的测温探头。
6、按照权利要求2所述的一种电热饮水器的热水温度与热水量控制装置，其特征在于：有安装在水箱下部的能测量水温度的水温探头。
7、按照权利要求2所述的一种电热饮水器的热水温度与热水量控制装置，其特征在于：经电加热器加热的水经管路流到汽水分离器中，汽水分离器有回水管和水泵的进水管相连，在汽水分离器上还设有与排气管相连的排气口。
8、按照权利要求2所述的一种电热饮水器的热水温度与热水量控制装置，其特征在于：在水泵和电加热器之间的管路上安装有单向阀。
9、按照权利要求2所述的一种电热饮水器的热水温度与热水量控制装置，其特征在于：在汽水分离器上设有顶杆、连杆、弹簧和阀杆组成的可开启或关闭汽水分离器上热水阀的机构；所述的阀杆其一端插入汽水分离器中，另一端和连杆滑槽连接，连杆的另一端铰接在汽水分离器壳体上，连杆中部和顶杆上部滑槽连接；所述的弹簧套装在顶杆下部，其一端止于汽水分离器下部外壁，另一端止于顶杆的下端，顶杆的下端部有便于水杯放入时将顶杆上推和确保弹簧不滑出下端的弧形面；热水阀由阀杆、波纹管、密封垫和汽水分离器出水口组成，所述的波纹管一端装在汽水分离器上，另一端装在阀杆上，所述的密封垫装在阀杆下端。
10、按照权利要求9所述的一种电热饮水器的热水温度与热水量控制装置，其特征在于：有和控制线路板相接的干簧管和安装在连杆上可随连杆上下移动的磁铁来伴随热水阀的启闭，而实现水泵、电加热器和热水阀的通断、启闭连动。
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