CN101832632A - 管道电热极速开水机 - Google Patents

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管道电热极速开水机，包括蓄水箱、管道加热器、主控制板和供电电源，管道加热器连接一进水水泵，进水水泵连接一水质检测器，水质检测器连接一水位控制箱，水位控制箱连接一进水电磁阀，进水电磁阀连接一入水口，主控制板的信号输入端分别与水位传感器、水质检测器、温度传感器、控制按键相连接。采用管道加热器水道和进水水泵形成平行回流逐级升温的热水，从而提高烧水的速度，升温快速，能在3～5秒内产生95～99℃开水，节省候水时间，真正做到喝多少煮多少，不重复煮水，既节省时间又节约能源，采用CPU芯片的主控制板实现烧水自动控制，通过水位控制和低水位报警防止干烧，通过水质检测控制开水纯度，达到饮水安全符合卫生标准要求。

Description

管道电热极速开水机
技术领域
本发明涉及一种水的电加热装置，具体的说是一种把管道提供的水极速加热成开水、又能按饮用水标准要求检测水质的装置。
背景技术
目前已有多种形式的管道式开水机，但都存在着加热速度慢、反复沸腾、浪费电能、机内残水太多等问题。CN201476283U提出一种电热开水机，它把加热水箱分隔成左右两个水箱，在左右水箱内分设水位浮球、触碰开关、温控器和电热管，两水箱分别使用，当一侧水箱热水使用完后，加热另一侧水箱水，这样可以避免水箱内水反复加热和电热管反复启动加热，节约了电能，这种电热水机仍然存在加热速度慢，要使用时需等待水烧开，若急用时，可能水不开，仍然无法及时快速提供开水以用于紧急泡茶或冲咖啡使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针现有电热开水机所存在的上述缺点，设计一种电加热快速、节能、卫生的饮用水开水机装置。
本发明的技术解决方案是，管道电热极速开水机，包括蓄水箱、管道加热器、主控制板和供电电源，其特征是管道加热器连接一进水水泵，进水水泵连接一水质检测器，水质检测器连接一水位控制箱，水位控制箱连接一进水电磁阀，进水电磁阀连接一入水口，主控制板的信号输入端分别与水位控制箱的水位传感器、水质检测器的电导率传感器、管道加热器的温度传感器、控制面板的按键相连接，主控制板的信号输出端分别与进水电磁阀、进水水泵和管道加热器相连接。
所述管道加热器包括管道加热器水道，贴在管道加热器水道后面的电加热膜，与电加热膜另一面紧密接触的NTC温度传感器。
所述的水位控制箱内设水位传感器，水位传感器内设高水位开关、低水位开关、缺水报警开关以及套在水位传感器上的磁性浮漂。所述水位控制箱下部的下水管连接检测水质电导率传感器。
所述的管道加热器水道的进水端连接进水水泵，进水水泵使管道加热器水道的热水快速前进，使热水边加热边快速向上涌流，将管道加热器的出口水煮沸成开水。
所述的主控制板由CPU芯片和外围元件及驱动器组成，CPU芯片选用型号为：12C5204AD
本发明的有益效果在于采用管道加热器水道和进水水泵后形成平行回流逐级升温的热水，从而提高烧水的速度，升温快速，能在3～5秒的短时间内产生95～99℃的开水，节省候水时间，真正做到喝多少煮多少，不重复煮水有益健康，既节省时间又节约能源，采用CPU芯片的主控制板实现烧水自动控制，通过水位控制和低水位报警防止干烧，通过水质检测控制开水纯度，达到饮水安全符合卫生标准要求。
附图说明
图1为本发明的基本结构框图，图中的实线上箭头表示水流方向，虚线表示电信号传输线。
图2为一种实施例结构图，图中的箭头方向表示水流方向。
图3为主控制板与外围组件连接关系图。
具体实施方式
本发明的电加热箱体如图1和图2所示，包括入水电磁阀2、水位控制箱4、水质传感器11、进水泵12和管道加热器水道13、电热膜16、主控制板17、水质显示器22、控制面板23。水流路径由入水口1与电磁阀2连接通过水箱进水管3接入水位控制箱4、水位控制箱的出水口9连接水质传感器11再经过水泵12接入加热器水道13水从开水出口14流出。电磁阀2控制进水管3水流入水位控制箱4，水位控制箱4中设水位传感器5，水位传感器套一磁性浮标25，水位传感器内设高水位开关7(常断干簧管)、低水位开关6(常断干簧管)和缺水报警开关8(常通干簧管)，磁性浮标25随水位高低而升降并分别与各开关相接近，触发各开关工作实现水位控制，如触发缺水报警开关8时，发出缺水报警信号使管道加热器13停止工作以防止开水器干烧，触发低水位开关6时低水位开关接通并向主控制板17输入低水位指令，主控制板17控制电磁阀2开通，水流入水位控制箱4，当磁性浮漂25升至接近高水位开关7时使其接通，并给主控制板17输入高水位指令，主控制板控制电磁阀2关闭水路。
水位控制箱4底部的下水管9连接检测水质的电导率传感器11，它是在三通管内设置二片平行的电极，用于检测水的电导率，若电导率超标开水机停止进水泵12和加热器电热膜16的工作，由水质显示器22显示数值，检测水质的电导率传感器11与进水泵12相连接，进水泵12将水位控制箱4的流水快速打进管道加热器水道13，管道加热器水道13为单向平行回流槽，紧贴在电加热膜16上，电加热膜16另一面紧密接触的温度传感器27。电加热膜16采用片状稀土金属化薄膜，加热速度快，使电加热体积小，能耗低，并且无反复加热过程，热量流失少，节能效果显著。进水泵12与管道加热器内的加热器水道13的下端相连接，进水泵12加快流速，边平行回流边加热，温度传感器27采用负温系数NTC元件度，温度传感器27所采集到的温度数据不断的传送到主控制板17，主控制板17根据此数据控制水泵12的水流量使出水口的水温达到95～99℃，所用时间3～5秒。当电热膜表面温度大于120℃时，NTC元件的电阻变化值传给主控制板17，主控制板17停止电加热膜16工作，防止开水机干烧。溢水排气阀18的作用是水位控制箱4的水流进出时起到排气作用，另外一旦出现水路故障发生溢水现象时溢水排气阀可以将溢水排出不会流到机内。
主控制板17上输入CZ4接口通过控制面板连接线30与控制面板23相连接，控制面板23上设常温水按键31和开水按键32。
以下结合图1和图3所示，简述在主控制板17的控制下极速开水机的工作过程，主控制板17是一个单片机控制系统，它由单片机芯片及其外围器件、驱动器、连接接口和电源电路组成，单片机芯片及其它元器件可有多种型号选择及多种组合方式，本机供电电源24提供交流电源一部给管道加热器电热膜16、进水泵12和入水电磁阀2工作电源，另一部份经变压整流提供直流稳压电5V给主控制板17做工作电源。主控制板17的信号输入端CZ1接口通过信号线28输入NTC温度传感器27的温度变化信号，经主控制板17芯片处理由P1脚输出，由信号输出线15控制电加热膜16通断电。水位传感器5的高水位开关7、低水位开关6或缺水报警开关8的信号经水位传感器连接线19至主控制板17的CZ2接口，经主控制板芯片处理后，由主控制板17的输出端P3脚输出经信号输出线20控制入水电磁阀2工作，由主控制板17的输出端P2脚输出经信号输出线21控制进水泵12的工作。由水质检测器11测得的电信号经水质信号线26输入主控制板17的CZ3接口输入脚，经主控制板17芯片处理，由主控制板17的CZ5接口经输出线29至水质显示板22显示水质的电导率参数。
在整机供电正常情况下，按动控制面板23上的开水按键32，主控制板17发出控制信号启动管道加热器上的电热膜16工作，当温度升高后进水泵12启动，向管道加热器水道13注水，温度传感器27探测水的温度，由主控制板17控制进水泵12水流量，使流经管道加热器13的水加热为开水，由出开水口14流出。当按动控制面板23上的常温水按钮31时主控制板17发出控制信号启动水泵12，向管道加热器水道13注水，由出开水口14流出常温水。
当停水或水路故障时，因无水进入水位控制箱4，使水位低至缺水报警水位时磁性浮漂25启动缺水报警开关8，使整机进入报警状态，进水水泵12和管道加热器电热膜16不工作，当有水流入水位控制箱时，缺水报警开关8复位，信号输入主控制板17使开水机恢复正常工作状态。

Claims (9)

1.管道电热极速开水机，包括蓄水箱、管道加热器、主控制板和供电电源，其特征是管道加热器连接一进水水泵，进水水泵连接一水质检测器，水质检测器连接一水位控制箱，水位控制箱连接一进水电磁阀，进水电磁阀连接一入水口，主控制板的信号输入端分别与水位控制箱的水位传感器、水质检测器的电导率传感器、管道加热器的温度传感器、控制面板的按键相连接，主控制板的信号输出端分别与进水电磁阀、进水水泵和管道加热器相连接。
2.根据权利要求1所述的管道电热极速开水机，其特征是所述管道加热器包括管道加热器水道(13)，贴在管道加热器水道后面的电加热膜(16)与电加热膜另一面紧密接触的NTC温度传感器(27)。
3.根据权利要求2所述的管道电热极速开水机，其特征是所述管道加热器水道(13)为单向平行回流槽。
4.根据权利要求2所述的管道电热极速开水机，其特征是所述电加热膜(16)为片状稀土金属化薄膜。
5.根据权利要求1所述的管道电热极速开水机，其特征是所述水位控制箱(4)中设水位传感器(5)，水位传感器(5)内设高水位开关(7)、低水位开关(6)和缺水报警器(8)以及套在水位传感器上的磁性浮漂(25)。
6.根据权利要求1所述的管道电热极速开水机，其特征是所述水位控制箱(4)下部的下水管(9)连接检测水质的导电率传感器(11)由设在三通管内二片平行电极组成。
7.根据权利要求1所述的管道电热极速开水机，其特征是所述主控制板(17)由单片机芯片及其外围器件、驱动器、连接接口和电源电路组成。
8.根据权利要求1所述的管道电热极速开水机，其特征是所述主控制板(17)上输入接口CZ4通过控制面板连接线(30)与控制面板(23)相连接。
9.根据权利要求8所述的管道电热极速开水机，其特征是所述控制面板(23)上设常温水按键(31)和开水按键(32)。
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