CN105371479A - 一种液体加热器的液位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种液体加热器的液位装置，包括壳体、非导体容器、液体加热装置，在所述容器内设置导管，在导管的末端放置有感温探头，所述液体加热装置包括感应加热线圈和在容器内的金属筒，所述导管的末端以间隔距离A靠近所述金属筒；所述感温探头位于容器的液位控制线上；所述感温探头连接控制器，控制器驱动感应加热线圈。本发明通过温度的变化从而准确地判断出水壶内水位的变化，使最低水位的控制易于实现，延长了液体加热器的使用寿命，杜绝由于水位过低而引起的电气件损坏和安全隐患，防止热水器干烧。

Description

一种液体加热器的液位装置

技术领域

本发明涉及电开水壶等液体加热器技术领域，具体是涉及一种液体加热器的液位装置。

背景技术

电开水壶是一种常见的电器，通常的结构是用电热器对水壶容器内的水进行加热直至把水烧开，电热水器多是使用电阻式发热管的，一般电加热管在缺水的状态下，极短的时间内就会烧坏，电热水器使用过程中，由于水蒸发、水位下降，容易造成液体烧干，加热器烧坏，甚至发生安全事故。因此，在电开水壶烧水时候，水壶内的水位不能低于最低水位，以免烧断发热管。关于液体加热器的电气安全问题，国家标准中有相关的规定，包括高低水位的标注和控制，目前，为了防止温控失灵或缺水状态干烧，大部分的液体加热器使用双金属机械开关来作为保护，以防止开水器水位太低容易造成干烧，也有的电热水壶应用水能导电的原理来判断水壶内的水位，并以此作为水位控制的基础，如2008年8月6日公开的中国发明专利、专利号为CN200720172731.X的电热水壶水位探测装置，它在电热水壶设置有探测窗，内有水位探测点，当水位浸过某一位置时，水面与探测点之间形成电回路，从而引起电阻值的变化，根据探测点所在位置及阻值数据可判断出电热水壶的具体水位。但以上现有技术存在如下缺点：

1）双金属开关易于实现缺水状态下的防干烧功能，但难于控制水壶内的最低水位。

2）通过水位探测点的金属导体与水的阻值变化来判断水位高低的方法精确度不高，在工艺上存在极大难度，且电路结构相当复杂，成本偏高。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，提供一种结构简单、成本低廉、工作可靠、应用电磁感应原理将水加热的液体加热器液位装置，以克服现有技术的不足。

本发明的技术方案是：一种液体加热器的液位装置，包括壳体、非导体容器、液体加热装置，在所述容器内设置导管，导管的末端放置有感温探头，所述液体加热装置包括感应加热线圈和在容器内的金属筒，所述导管的末端以间隔距离A靠近所述金属筒；所述感温探头位于容器的液位控制线上；所述感温探头连接控制器，控制器驱动感应加热线圈。

上述的液体加热器的液位装置中，所述液体加热装置还包括绝缘密封罩，在绝缘密封罩内设置所述感应加热线圈，在所述绝缘密封罩外环绕所述感应加热线圈设置所述金属筒。

一种液体加热器的液位装置，包括壳体、容器，在所述容器内设置导管，导管的末端放置有感温探头，所述容器是金属器皿，所述导管的末端以间隔距离A靠近容器的内壁；在所述壳体内围绕所述容器的外壁设置有感应加热线圈；所述感温探头位于容器的液位控制线上；所述感温探头连接控制器，控制器驱动感应加热线圈。

上述的液体加热器的液位装置中，所述导管的末端的间隔距离A在5≤A≤15mm范围内。

上述的液体加热器的液位装置中，所述导管从容器的底部插入容器内部，在导管的根部设置有绝缘隔套。

上述的液体加热器的液位装置中，在所述感应加热线圈的内空间设置有软磁棒。

上述的液体加热器的液位装置中，在所述壳体内对应感应加热线圈的外壁位置设置有软磁环。

上述的液体加热器的液位装置中，所述绝缘密封罩由非金属耐火材料制成。

本发明的有益效果是：本发明采用温度传感器采集发热金属在最低水位附近的环境温度，当水位下降至最低水位（液位控制线）时，发热金属附近的环境温度将迅速升高，通过温度的变化从而准确地判断出水壶内水位的变化，使最低水位的控制易于实现，延长了液体加热器的使用寿命，杜绝由于水位过低而引起的电气件损坏和安全隐患，防止热水器干烧。

本发明采用温度传感器作为检测元件，温度传感器是通过热敏电阻或热电偶随温度变化的原理工作的，该电气元件技术成熟、可靠性高、成本低且控制精准，可迅速、有效地对水位作出准确判断，使水位判断更为准确与及时，使本发明具有结构简单、通用、省电、安全等优点。

附图说明

图1为本发明液体加热器的液位装置的实施例一结构示意图。

图2为本发明液体加热器的液位装置的实施例二结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

实施例一

参见图1，本发明的液体加热器的液位装置，包括壳体8、非导体容器6、液体加热装置，在容器6内设置导管3，导管3的末端放置有感温探头，所述液体加热装置包括绝缘密封罩4，在绝缘密封罩4内设置感应加热线圈1，在所述绝缘密封罩4外环绕所述感应加热线圈1设置所述金属筒2。所述导管3的末端以间隔距离A靠近所述金属筒；所述感温探头位于容器的液位控制线上；所述感温探头连接控制器的输入端，控制器驱动感应加热线圈。壳体8的底部是底座5，电气装置的各功能电路板设置在底座5内，包括有控制器与电气控制电路。软磁棒7由软磁材料制成，构成磁屏蔽墙。绝缘密封罩4由非金属耐火材料制成。导管3从容器的底部插入容器内部，在导管的根部设置有绝缘隔套9。

对于液体加热器类的电器产品，为保证产品电气安全，除了常规的温度控制电气设计、熔断器保护外，限制液体加热器的最低液位，可有效防止加热系统温度过高导致的温度灼伤、元件烧毁等事故。

本发明的液体加热器采用磁场感应涡流加热原理，在感应加热线圈交变磁场的作用下，金属筒内部形成涡流，迅速发热，将水加热。导管的末端位于电磁感应液体加热器的液位控制线上，即感温探头设置在液位控制线上，它与金属筒壁的距离A的范围是5≤A≤15mm，当非导体容器6（如玻璃杯）内的液体（如水）高于液位控制线时，水将浸过感温探头，感温探头所检测的温度是水体的温度，随着电磁感应液体加热器不断加热，玻璃杯内的水蒸发、水位下降，当水位低于液位控制线时，感温探头探出水面，金属筒部分环体裸露在空气中，而此时，金属筒继续发热，其热量使得附近的空气温度迅速升高，使感温探头所检测到的温度值随之上升，由于感温探头连接控制器的输入端，因此，控制器通过读取感温探头的输入信号，即可判断出玻璃杯内实时水位已经低于液位控制线了。控制器的输出端连接感应加热线圈的驱动电路，从而可断开感应加热线圈1的电源，使液体加热器停止加热。

本发明的电磁感应液体加热器的液位控制方法是这样的：在非导体容器内置有金属筒，在非导体容器外设置感应加热线圈，使金属筒置于感应加热线圈的交变磁场磁力线范围内，电气控制电路向感应加热线圈提供交变电流，在金属筒内侧的液位控制线附近设置感温探头，感温探头连接控制器，电磁感应液体加热器的液体加热温度设定值为Ta，预设差值Tb。当非导体容器内的液位高于液位控制线时，容器内的液体浸过感温探头，而感温探头检测的实时温度值T将约等于窗口内的液体温度，当液位下降至低于液位控制线时，感温探头暴露在空气中，而金属筒使附近的空气温度迅速升高，当感温探头检测的实时温度值T满足T≥Ta+Tb时，系统认为，容器内的液位已经低于警界线，从而断开感应加热线圈的供电。

本发明的液位控制方法是为了防止液体加热器在低于最低液位时还继续工作，当容器内的液位低于设定的位置时，液体加热器将切断感应加热线圈的供电，并且，为了同时使加热温度控制同时停止工作，在电气控制电路的主回路上设置电源开关，当感温探头检测的实时温度值T满足T≥Ta+Tb时，断开电源开关。

上述的液体加热温度设定值Ta的范围是60—100℃。差值Tb的范围是5—25℃。优选：Ta的范围是80—100℃。差值Tb的范围是10—20℃。

在本发明中，金属筒上可以设置放电槽或放电孔，当感应加热线圈产生超音频电磁场，磁力线穿透硼硅高温玻璃壶等非导磁容器，对器皿内的水体进行高频切割，而置于非导磁容器内的环状金属，在感应加热线圈的电磁效应作用下形成内部涡流而发热，并且，其上的放电槽或放电孔发生放电现象，将水弱电解，使水分子的氢键断开，从而促进大分子团的水转化为小分子团水。使本发明的液体加热器成为有益于人体健康的新功能产品。

实施例二

参见图2，本发明的液体加热器的液位装置，包括壳体8、容器6，在所述容器内设置导管3，导管的末端放置有感温探头，所述容器6是金属器皿，所述导管3的末端以间隔距离A靠近容器的内壁；在所述壳体8内围绕所述容器的外壁设置有感应加热线圈1；所述感温探头位于容器的液位控制线上；所述感温探头连接控制器，控制器驱动感应加热线圈。导管的末端的间隔距离A在5≤A≤15mm范围内。在所述壳体内对应感应加热线圈1的外壁位置设置有软磁环10。

实施例的液位装置未述的其余结构特点与实施例一相同，而其液位控制方法也与实施例一相同，在此不重复详细描述。

以上公开的仅为本发明的具体实施例，并不构成对本发明保护范围的限制，凡依本发明技术方案所作的无需经过创造性劳动的改变，都应落在本发明的保护范围发明之内。

Claims (8)

1.一种液体加热器的液位装置，包括壳体、非导体容器、液体加热装置，其特征在于：在所述容器内设置导管，在导管的末端放置有感温探头，所述液体加热装置包括感应加热线圈和在容器内的金属筒，所述导管的末端以间隔距离A靠近所述金属筒；所述感温探头位于容器的液位控制线上；所述感温探头连接控制器，控制器驱动感应加热线圈。

2.根据权利要求1所述的液体加热器的液位装置，其特征在于：所述液体加热装置还包括绝缘密封罩，在绝缘密封罩内设置所述感应加热线圈，在所述绝缘密封罩外环绕所述感应加热线圈设置所述金属筒。

3.一种液体加热器的液位装置，包括壳体、容器，其特征在于：在所述容器内设置导管，在导管的末端放置有感温探头，所述容器是金属器皿，所述导管的末端以间隔距离A靠近容器的内壁；在所述壳体内围绕所述容器的外壁设置有感应加热线圈；所述感温探头位于容器的液位控制线上；所述感温探头连接控制器，控制器驱动感应加热线圈。

4.根据权利要求2或3所述的液体加热器的液位装置，其特征在于：所述导管的末端的间隔距离A在5≤A≤15mm范围内。

5.根据权利要求2或3所述的液体加热器的液位装置，其特征在于：所述导管从容器的底部插入容器内部，在导管的根部设置有绝缘隔套。

6.根据权利要求2所述的液体加热器的液位装置，其特征在于：在所述感应加热线圈的内空间设置有软磁棒。

7.根据权利要求3所述的液体加热器的液位装置，其特征在于：在所述壳体内对应感应加热线圈的外壁位置设置有软磁环。

8.根据权利要求2所述的液体加热器的液位装置，其特征在于：所述绝缘密封罩由非金属耐火材料制成。