CN113217668B - 一种具有高替换便利性的双流道厚膜加热管及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种具有高替换便利性的双流道厚膜加热管及其控制方法，包括管状基体，在基体的外表面，设置有厚膜加热电路，在管状基体的内部，设置有分水器，分水器与基体共同构成的螺旋水道A和直通水道B，在基体的两侧端部，设置有密封件，在密封件的内部具有沿密封件中心轴延伸的中心水道C以及沿密封件径向设置的径向水道R，在中心水道C的中部，设置有球形阀腔V，径向水道R一端与球形阀腔V连通，另一端出口设置于密封件的端面，与螺旋水道A连通，在密封件的球形阀腔V的内部，转动设置有阀芯。通过水道和阀芯结构的设置，使得加热管具有直通水道供水模式、清洗模式和螺旋水道供水模式。

Description

一种具有高替换便利性的双流道厚膜加热管及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种即开饮水机的加热部件，尤其涉及一种具有双流道的厚膜加热管。

背景技术

现有的即开直饮机，通常会采用具有螺旋流道的加热管作为加热组件，这种加热管往往采用不锈钢管或者陶瓷管作为基体，通过丝网印刷技术将厚膜功率组件烧结或覆盖至管体外周，形成厚膜加热组件，而螺旋流道则设置在管状基体的内部。

这种加热结构虽然保证了水体的快速加热，避免了“阴阳水”和“千滚水”，但是，因为螺旋流道管径是有限制的，因此，这种加热管对出水量具有一定限制，并且对水质的要求较高。不能采用这种螺旋流道的厚膜加热管加热具有一定固体杂质的混合液体，如果汁、牛奶等非纯净水。同时，现有的加热管，仅能一次加热一种材质，不能同时对不同种类的液体进行区分加热。因此，有必要设计一种双流道的厚膜加热结构，以实现在同一个加热管内，既可以对纯净水快速加热，又可以对饮料进行一定加热。

另一方面，针对包括多流道的管体结构，必然包括两个不同的加热管进口，而为了保证制造方便性，在对加热管外周进行丝网印刷作业时，如果在管体外周开设流道进口，则会增加丝网印刷的难度，同时会占用热水器的内部空间，还需要对原有的厚膜功率电路进行重新设计，否则会产生加热不均匀，如果将两个进口均设置在加热管管口侧，则会减少本加热管的替换通用性，不能简便的替换安装在现有的直饮机上。因此，本发明的加热管还需要在尺寸上以及进水形式上与现有的加热结构保持一致，提高替换使用便利性。

此外，还需要保证流道的设计可以保证公共流道具有清洗模式，这样才能保证纯净水的加热流道不会混进其他液体，以防止其他液体对纯净水加热流道的腐蚀

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高替换便利性的双流道厚膜加热管及其控制方法。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：包括：

管状基体，在基体的外表面，设置有厚膜加热电路；

在管状基体的内部，设置有分水器，分水器具有中空管，以及设置于中空管外部的螺旋；

螺旋、中空管外壁以及基体内壁，共同构成的螺旋水道A；

中空管31内部形成直通水道B；

在基体的两侧端部，设置有密封件；

在密封件的内部具有沿密封件中心轴延伸的中心水道C以及沿密封件径向设置的径向水道R；

在中心水道C的中部，设置有球形阀腔V，径向水道R一端与球形阀腔V连通，另一端出口设置于密封件的端面，与螺旋水道A连通；

在密封件的球形阀腔V的内部，转动设置有阀芯。

特别的，所述阀芯具有两个呈四分之一半球形的外球壳和内球壳，外球壳具有可以驱动其转动的两个夹角呈45度的外球壳驱动片一和外球壳驱动片二；内球壳具有可以驱动其转动的两个夹角呈45度的内球壳驱动片一和内球壳驱动片二；在四个驱动片上，均设置有沿驱动片辐射方向上的永磁体磁条，四个驱动片在靠近其最外端均具有相同的磁体极性。

特别的，所述密封件包括一级封盖、二级封盖、进水嘴以及保温罩；在一级封盖中心设置有所述球形阀腔V；球形阀腔V由底壁、前侧壁、顶壁和后侧壁构成；在顶壁和前侧壁之间具有空缺口一，空缺口一形成为直通水道B和中心水道C的联通口，并且空缺口一可由阀芯的球壳关闭；在前侧壁和底壁之间具有空缺口二，空缺口二形成为径向水道R同中心水道C的联通口，并且空缺口二可由阀芯的球壳关闭；在底壁与后侧壁之间具有空缺口三，空缺口三形成为球形阀腔V与中心水道C之间的联通口，液体经空缺口三进入球形阀腔V后，分别经阀芯5的切换进入直通水道B或径向水道R。

特别的，在底壁与空缺口三之间的界面上设置有止挡件一，在顶壁与后侧壁4之间的位置上设置有止挡件二，在止挡件一和止挡件二与球壳接触的位置，还设置有接触传感器，可以检测到球壳与止挡件的接触。

特别的，所述保温罩呈一端开口的桶状结构，可以将基体外表面的厚膜加热电路罩住，并且罩体与厚膜之间形成有一定的空隙。

特别的，在所述一级封盖内，相对球形阀腔V的0°、90°、180°、270°四个对应驱动片的位置，分别设置有四个电磁铁；电磁铁通电状态下，朝驱动片的一端会产生磁性；通反向电流则会产生相反的磁性；在断电状态下，磁性消失。

特别的，所述加热管包括三种模式：

1）直通水道供水模式，在该模式下，阀芯的外球壳隐藏于顶壁内，内球壳则将空缺口二进行封堵；

2）清洗模式，在该模式下，阀芯的外球壳转动至空缺口一位置处，对空缺口一进行封堵，同时内球壳将空缺口二进行封堵；

3）螺旋水道供水模式，在该模式下，阀芯的外球壳转动至顶壁内，隐藏于顶壁内，同时内球壳转动至空缺口一的位置，对空缺口一进行封堵。

一种具有高替换便利性的双流道厚膜加热管的控制方法，其用于控制所述的双流道厚膜加热管，在三种模式下具有对应的电磁铁控制方式，其特征是：

1）直通水道供水模式下，四个电磁铁均通电，朝驱动片的一端均具有与驱动片端部相反的极性，0°位置的电磁铁对应外球壳驱动片一，90°位置的电磁铁92对应外球壳驱动片二，180°位置的电磁铁对应内球壳驱动片二，270°的电磁铁对应内球壳驱动片一；

2）清洗模式下，0°位置的电磁铁通反向电流，朝驱动片的端部产生于驱动片相同的极性；90°位置的电磁铁断电极性消失；180°位置的电磁铁和270°的电磁铁通电，朝驱动片的一端均具有与驱动片端部相反的极性；0°位置的电磁铁无对应驱动片，90°位置的电磁铁对应外球壳驱动片一，180°位置的电磁铁对应外球壳驱动片二和内球壳驱动片二，270°的电磁铁94对应内球壳驱动片一；

3）螺旋水道供水模式下，0°位置的电磁铁和90°位置的电磁铁通电，朝驱动片的一端均具有与驱动片端部相反的极性；180°位置的电磁铁断电，极性消失；270°位置的电磁铁通反向电流，朝驱动片的端部产生于驱动片相同的极性，0°位置的电磁铁对应外球壳驱动片一，90°位置的电磁铁对应外球壳驱动片二和内球壳驱动片二，180°位置的电磁铁对应内球壳驱动片一，270°的电磁铁对应的位置无驱动片。

根据上述的三种模式控制方法，加热管仅具有如下四中模式切换方式：

1）切换过程一：直通水道供水模式切换至清洁模式，在直通水道供水模式的阀芯位置和电磁铁通电状态下，0°位置的电磁铁通反向电流，90°位置的电磁铁断电；

2）切换过程二：清洁模式切换至直通水道供水模式，在清洁模式的阀芯位置和电磁铁通电状态下，首先180°位置的电磁铁通反向电流使180°位置的电磁铁的极性与驱动片极性相同，同时0°位置的电磁铁通电，使0°位置的电磁铁产生与驱动片相反的极性；当止挡件二上的接触传感器检测到外球壳接触到后，180°位置的电磁铁和90°位置的电磁铁均通正向电流使得其极性与驱动片极性相反；

3）切换过程三：清洁模式切换至螺旋水道供水模式，在清洁模式的阀芯位置和电磁铁通电状态下，首先，0°位置的电磁铁由反向电流变为正向电流，使0°位置的电磁铁极性与驱动片的极性相反，90°位置的电磁铁和180°位置的电磁铁断电取消极性，270°位置的电磁铁由正向电流改通反向电流，使得270°位置的电磁铁具有与驱动片相同的极性；在止挡件二上的接触传感器检测到外球壳接触到后，90°位置的电磁铁通正向电流，使其产生与驱动片相反的极性；

4）切换过程四：螺旋水道供水模式切换至清洁模式，在螺旋水道供水模式的阀芯位置和电磁铁通电状态下，首先，90°位置的电磁铁断电取消极性，0°位置的电磁铁由正向电流变为正反向电流，使0°位置的电磁铁极性与驱动片的极性相同，270°位置的电磁铁由反向电流改通正向电流，使得270°位置的电磁铁具有与驱动片相反的极性；在止挡件一上的接触传感器检测到内球壳的接触后，180°位置的电磁铁通正向电流，使其产生与驱动片相反的极性。

本发明的有益效果是:

1、螺旋、中空管外壁以及基体内壁，共同构成的螺旋水道，中空管内部形成直通水道，在基体的两侧端部，设置有密封件，在密封件的内部具有沿密封件中心轴延伸的中心水道以及沿密封件径向设置的径向水道，在中心水道的中部，设置有球形阀腔，径向水道一端与球形阀腔连通，另一端出口设置于密封件的端面，与螺旋水道连通，在密封件的球形阀腔的内部，转动设置有阀芯。直通水道以及螺旋水道的设置使得厚膜加热管具有了两条水道，可以通过不同种类的液体，方便直饮，同时在加热管端部的密封件内设置的中心水道、球形阀腔、阀芯以及径向水道，使得加热管结构紧凑，不会在设置双通道的同时额外改变加热管基体结构，减少了加热管重新设计、安装、更换的难度，方便了双流道加热管的替换取代现有的单通道加热管；

2、阀芯具有两个呈四分之一半球形的外球壳和内球壳，外球壳具有可以驱动其转动的两个夹角呈45度的外球壳驱动片一和外球壳驱动片二，内球壳具有可以驱动其转动的两个夹角呈45度的内球壳驱动片一和内球壳驱动片二，在四个驱动片上，均设置有沿驱动片辐射方向上的永磁体磁条，四个驱动片在靠近其最外端均具有相同的磁体极性，在一级封盖内，相对球形阀腔的0°、90°、180°、270°四个对应驱动片的位置，分别设置有四个电磁铁，电磁铁通电状态下，朝驱动片的一端会产生磁性，通反向电流则会产生相反的磁性，在断电状态下，磁性消失。通过阀芯的两个可转动的半球、球形阀腔的壁面、缺口等结构，以及驱动片上的永磁体和密封件上的电磁铁，实现了双流道加热管具有了三种不同的通液模式，这三种模式使得加热管可以单独、无污染的通过不同的液体，不损坏加热管内部部件；同时针对三种模式，设置了仅有四种切换方式，具体的切换方式中电磁铁的开闭逻辑，保证了四种切换模式阀芯球壳可以合理转动，使四种切换方式适配三种通液模式，螺旋水道供水模式和直通水道供水模式的切换需要清洁模式的过渡，经过水道的清洁后，才实现不同液体的供给，避免了水道的污染；

3、保温罩呈一端开口的桶状结构，可以将基体外表面的厚膜加热电路罩住，并且罩体与厚膜之间形成有一定的空隙，一方面减少了厚膜加热电路的热量的耗散，另一方面空隙的存在，使得厚膜电路温度不至于过高。

附图说明

图1是本发明加热管剖视图；

图2是本发明阀芯结构示意图；

图3是本发明外球壳结构示意图；

图4是本发明内球壳结构示意图；

图5是本发明芯轴结构示意图；

图6是本发明直通水道供水模式结构示意图；

图7是本发明清洁模式结构示意图；

图8是本发明螺旋水道供水模式结构示意图；

图9是本发明三种模式下电磁铁逻辑及模式切换示意图。

具体实施方式

下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。

如图1、6-8所示，为本发明实施例双流道厚膜加热管结构示意图，其包括基体1，基体1呈管状，是由不锈钢或陶瓷制成。在基体1的外表面，通过丝网印刷工艺以及烧结工艺设置有厚膜加热电路2。在管状基体1的内部，设置有分水器3。分水器3具有中空管31，以及设置于中空管31外部的螺旋32。螺旋32、中空管31外壁以及基体1内壁，共同构成的螺旋水道A，中空管31内部形成直通水道B。

在基体1的两侧端部，设置有密封盖4。密封盖4将分水器3封装于基体1的内部。密封盖4的一侧端部设置有进出水口O。

在密封件4的内部，沿密封件4中心轴延伸的中心水道C以及沿密封件4径向设置的径向水道R。中心水道C的一端与进出水口O连通，另一端与直通水道B连通。在中心水道C的中部，设置有球形阀腔V，径向水道R一端与球形阀腔V连通，另一端出口设置于密封件4的端面，与螺旋水道A连通。由此，在密封件4的内部形成的两条分别连通螺旋水道A和直通水道B的通路。并且两条通路共用一个进出水口，避免了在基体1的外侧设置进出口。由于螺旋水道A与厚膜2接触近，因此，螺旋水路A用于连通纯净水，可以实现纯净水的快速加热煮沸。直通水道B由于呈直通的管状，不容易发生堵塞，同时远离加热部件，因此可以用于接通饮料等非纯净水液体，实现饮料的加温。

在密封件4的球形阀腔V的内部，设置有阀芯5。下面，通过图2-5，对阀芯5的结构进行描述。

阀芯5具有两个呈四分之一半球形的球壳结构构成。具体包括外球壳6、内球壳7、芯轴8。其中，外球壳6具有四分之一的球壳61，在球壳61的分别具有轴孔62和63，其中一侧轴孔63向外延伸有一段呈四分之一扇形的驱动臂64，在驱动臂64的两端，沿径向延伸有外球壳驱动片65，两个外球壳驱动片65之间呈45度角。

内球壳7具有与球壳61一样的四分之一球壳72，但是在球壳两端，设置有缺陷部721，缺陷部721可以紧贴轴孔62和63的外周侧进行滑动，与轴孔62和63的外周侧具有同样的曲率。此外，在球壳72的中心轴线的球心位置，设置有轴孔71，轴孔71内设置有键槽（未示出），在轴孔71与球壳72之间设置有连接板73。

芯轴8为又轴81以及设置于轴81一端的内球壳驱动片82构成。内球壳驱动片82同样沿轴81的径向设置。两个内球壳驱动片82呈45度角。

阀芯5在装配状态下，轴81依次穿过轴孔63、轴孔71和轴孔62，最终抵接在密封件4球形阀腔V的轴孔上。在轴81与轴孔71键槽对应的位置同样设置有键槽，芯轴8因此通过键与内球壳7固定连接，可以通过内球壳驱动板82带动内球壳7转动。外球壳驱动片65可以带动外球壳6绕芯轴8转动。

下面通过图6，对密封件4的结构进行描述。

密封件4包括一级封盖41、二级封盖42、进水嘴44以及保温罩43。在一级封盖41中心设置有球形阀腔V，球形阀腔内转动安装有阀芯5。球形阀腔由底壁411、前侧壁412、顶壁413和后侧壁414构成，底壁411、前侧壁412、顶壁413和后侧壁414共同形成了中空的球形空间用于转动安装阀芯5。在顶壁413和前侧壁412之间具有空缺口一417，该空缺口417形成为直通水道B和中心水道C的联通口，并且该空缺口417可由阀芯5的球壳关闭，实现直通水道B和中心水道C的切断。在前侧壁412和底壁411之间具有空缺口二418，该空缺口二418形成为径向水道R同中心水道C的联通口，并且该空缺口二418可由阀芯5的球壳关闭，实现径向水道R同中心水道C的切断。在底壁411与后侧壁414之间具有空缺口三419，该空缺口三419形成为球形阀腔V与中心水道C之间的联通口，液体经该空缺口三419进入球形阀腔V后，分别经阀芯5的切换进入直通水道B或径向水道R。在底壁411与空缺口三419之间的界面上设置有止挡件一416，该止挡件一416用于阻止阀芯5的转动，防止球壳遮挡住空缺口三419。同时，在顶壁413与后侧壁414之间的位置上设置有止挡件二415，该止挡件二415用于阻止阀芯5的转动，防止球壳遮挡住空缺口三419。在止挡件一416和止挡件二415与球壳接触的位置，还设置有接触传感器，可以检测到球壳与止挡件的接触。特别指出的是，相对于球形阀腔V的球形空间而言，顶壁413大致形成为球形空间的顶部壳体，且其具有突出的一部分，使该突出部分与前侧壁412形成的空缺口一417的开口尺寸小于阀芯5球壳的表面积，以保证阀芯5的球壳在遮挡住空缺口一417时的密封性能。同理，前侧壁412与底壁411之间的空缺口二418的开口尺寸小于阀芯5的球壳的表面积，以保证阀芯5的球壳在遮挡住空缺口二418时的密封性能。止挡件一416和止挡件二415相对于阀芯5转轴之间形成的角度为90°，以保证阀芯5球壳的转动范围为270°，从而使空缺口三416的尺寸实现最大化，防止液体的阻塞。

在一级封盖41的一侧还设置有用于固定基体1和分水器3的内外固定环形槽，槽内设置有密封圈。径向水道R设置于一级封盖41端面的出口位于内外固定环形槽之间，实现径向水道R与螺旋水道A之间的联通。

二级封盖42压扣在一级封盖41上，用于将进水嘴44固定在密封件4上。此外，在进水嘴44与一级封盖41的接触面之间，设置有密封圈，防治液体溢出。在二级封盖42外侧，固定有保温罩43。保温罩43呈一端开口的桶状结构，可以将基体1外表面的厚膜加热电路2罩住，并且罩体与厚膜2之间形成有一定的空隙。一方面减少了厚膜加热电路的热量的耗散，另一方面空隙的存在，使得厚膜电路温度不至于过高。

下面通过图6-8对本发明的双流道厚膜加热管的通路切换模式进行阐述。

如图6所示为本发明的直通水道供水模式，在该模式下，阀芯5的外球壳6隐藏于顶壁413内，内球壳7则将空缺口二418进行封堵，此时液体经中心水道C从空缺口三419进入球形阀腔V后，从空缺口一417进入直通水道B。在该模式下，可以实现液体的直接排出，避免进入螺旋水道A污染水道。

如图7所示为本发明的清洗模式，在该模式下，阀芯5的外球壳6转动至空缺口一417位置处，对空缺口417进行封堵，关闭球形阀腔V与直通水道B之间的通路。同时内球壳7将空缺口二418进行封堵。此时液体可以经中心水道C后冲洗球形阀腔V，实现对加热件水路的清洗，避免液体的混合。

如图8所示为本发明的螺旋水道供水模式，在该模式下，阀芯5的外球壳6转动至顶壁413内，隐藏于顶壁413内，同时内球壳7转动至空缺口一417的位置，实现对空缺口417进行封堵，关闭球形阀腔V与直通水道B之间的通路，打开了球形阀腔V与径向水道R之间的空缺口二418。此时液体经中心水道C后进入球形阀腔V，然后经空缺口二418进入径向水道R，然后流至螺旋水道A。在该模式下，可以实现液体在螺旋水道内的快速加热。

下面，通过图2-5以及图9对阀芯5球壳的转动控制方式进行阐述。

如图2-5所示，外球壳6具有可以驱动其转动的两个呈45度的外球壳驱动片45，具体的分为外球壳驱动片一651以及外球壳驱动片二652（如图9所示）；同样的，内球壳7具有可以驱动其转动的两个呈45度的内球壳驱动片82，具体的分为内球壳驱动片一821以及内球壳驱动片二822（如图9所示）。

在四个驱动片上，均设置有沿驱动片辐射方向上的永磁体磁条。以“+”和“-”表示磁条的极性，如图9所示，四个驱动片在靠近其最外端均具有相同的极性，以“-”表示。

具体的，通过设置在一级封盖41内的电磁铁的通断、电流流向进而控制驱动片的转动。如图9所示，为电磁铁驱动阀芯转动的示意图。在一级封盖41内，相对球壳0°、90°、180°、270°四个对应驱动片的位置，分别设置有四个电磁铁91、92、93、94。电磁铁通电状态下，朝驱动片的一端会产生磁性。同反向电流则会产生相反的磁性。在断电状态下，磁性消失。

如图9（a）所示为直通水道供水模式阀芯球壳的位置示意图，同样标示在该模式下驱动片相对电磁铁的位置。在该模式下，四个电磁铁均通电，朝驱动片的一端均具有与驱动片端部相反的极性，以“+”标示。此时，0°位置的电磁铁91对应外球壳驱动片一651，90°位置的电磁铁92对应外球壳驱动片二652，180°位置的电磁铁93对应内球壳驱动片二822，270°的电磁铁94对应内球壳驱动片一821。

如图9（b）所示为清洗模式下的阀芯球壳的位置示意图，同样标示在该模式下驱动片相对电磁铁的位置。在该模式下，0°位置的电磁铁91通反向电流，朝驱动片的端部产生于驱动片相同的极性；90°位置的电磁铁92断电极性消失；180°位置的电磁铁93和270°的电磁铁94通电，朝驱动片的一端均具有与驱动片端部相反的极性。此时，0°位置的电磁铁91无对应驱动片，90°位置的电磁铁92对应外球壳驱动片一651，180°位置的电磁铁93对应外球壳驱动片二652和内球壳驱动片二822，270°的电磁铁94对应内球壳驱动片一821。

如图9（c）所示，为螺旋水道供水模式下的阀芯球壳的位置示意图，同样标示在该模式下驱动片相对电磁铁的位置。在该模式下，0°位置的电磁铁91和90°位置的电磁铁92通电，朝驱动片的一端均具有与驱动片端部相反的极性；180°位置的电磁铁93断电，极性消失；270°位置的电磁铁94通反向电流，朝驱动片的端部产生于驱动片相同的极性。此时，0°位置的电磁铁91对应外球壳驱动片一651，90°位置的电磁铁92对应外球壳驱动片二652和内球壳驱动片二822，180°位置的电磁铁93对应内球壳驱动片一821，270°的电磁铁94对应的位置无驱动片。

在实际水路切换的过程中，考虑到水路污染的问题，不能存在螺旋水道供水模式和直通水道供水模式直接相互切换。因此，只存在两种切换模式，即直通水道供水模式与清洁模式的相互切换、螺旋水道供水模式与清洁模式的相互切换。螺旋水道供水模式和直通水道供水模式的切换需要清洁模式的过渡，经过水道的清洁后，才实现不同液体的供给，避免了水道的污染。

下面结合图9对三种模式之间的切换过程进行阐释。

切换过程一：直通水道供水模式切换至清洁模式。在直通水道供水模式的阀芯位置和电磁铁通电状态下，0°位置的电磁铁91通反向电流，90°位置的电磁铁92断电，外球壳驱动片一651受0°位置的电磁铁91产生的斥力，外球壳驱动片二652受180°位置的电磁铁93的引力，带动外球壳6逆时针转动，使外球壳遮挡住空缺口一417，完成直通水道供水模式切换至清洁模式的转换；

切换过程二：清洁模式切换至直通水道供水模式。在清洁模式的阀芯位置和电磁铁通电状态下，首先180°位置的电磁铁93通反向电流使180°位置的电磁铁93的极性与驱动片极性相同，同时0°位置的电磁铁91通电，使0°位置的电磁铁91产生与驱动片相反的极性，外球壳驱动片二652受180°位置的电磁铁93的顺时针方向的斥力，外球壳驱动片一651受0°位置的电磁铁91顺时针方向的引力，因此驱动外球壳顺时针转动至顶壁413内部，而内球壳驱动片二822由于受180°位置的电磁铁93逆时针方向的斥力，会始终将内球壳7抵接在止挡件一416上。当止挡件二415上的接触传感器检测到外球壳接触到后，180°位置的电磁铁93和90°位置的电磁铁92均通正向电流使得其极性与驱动片极性相反，由此使0°位置的电磁铁91吸引外球壳驱动片一651，90°位置的电磁铁92吸引外球壳驱动片二652，180°位置的电磁铁93吸引内球壳驱动片二822，270°的电磁铁94吸引内球壳驱动片一821。由此完成清洁模式到直通水模式的转换。

切换过程三：清洁模式切换至螺旋水道供水模式。在清洁模式的阀芯位置和电磁铁通电状态下，首先，0°位置的电磁铁91由反向电流变为正向电流，使0°位置的电磁铁91极性与驱动片的极性相反，90°位置的电磁铁92和180°位置的电磁铁93断电取消极性，270°位置的电磁铁94由正向电流改通反向电流，使得270°位置的电磁铁94具有与驱动片相同的极性，由此，使内球壳驱动片一821受270°位置的电磁铁94顺时针的斥力，外球壳驱动片一651受0°位置的电磁铁91的顺时针的引力，由此带动外球壳6顺时针转动至顶壁413内部，内球壳7顺时针转动至空缺口一417。在止挡件二415上的接触传感器检测到外球壳接触到后，90°位置的电磁铁92通正向电流，使其产生与驱动片相反的极性，由此使得0°位置的电磁铁91吸引外球壳驱动片一651，90°位置的电磁铁92吸引外球壳驱动片二652和内球壳驱动片二822。由此完成清洁模式切换至螺旋水道供水模式的转换。

切换过程四：螺旋水道供水模式切换至清洁模式。在螺旋水道供水模式的阀芯位置和电磁铁通电状态下，首先，90°位置的电磁铁92断电取消极性，0°位置的电磁铁91由正向电流变为正反向电流，使0°位置的电磁铁91极性与驱动片的极性相同，270°位置的电磁铁94由反向电流改通正向电流，使得270°位置的电磁铁94具有与驱动片相反的极性，由此，使内球壳驱动片一821受270°位置的电磁铁94逆时针的引力，外球壳驱动片一651受0°位置的电磁铁91的逆时针的斥力，由此带动内球壳7逆时针转动至空缺口二418的位置，外球壳6逆时针转动至空缺口一417。在止挡件一416上的接触传感器检测到内球壳6的接触后，180°位置的电磁铁93通正向电流，使其产生与驱动片相反的极性，由此使得180°位置的电磁铁93吸引外球壳驱动片二652和内球壳驱动片二822，270°的电磁铁94吸引内球壳驱动片一821。由此完成螺旋水道供水模式切换至清洁模式的转换。

通过以上四种切换过程，即实现了加热管的双流道分别通水，同时通过清洁模式的设置，避免的不同液体通路的相互污染。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种具有高替换便利性的双流道厚膜加热管，其特征在于，包括：

管状基体，在基体的外表面，设置有厚膜加热电路；

在管状基体的内部，设置有分水器，分水器具有中空管，以及设置于中空管外部的螺旋；

螺旋、中空管外壁以及基体内壁，共同构成螺旋水道A；

中空管内部形成直通水道B；

在基体的两侧端部，设置有密封件；

在密封件的内部具有沿密封件中心轴延伸的中心水道C以及沿密封件径向设置的径向水道R；

在中心水道C的中部，设置有球形阀腔V，径向水道R一端与球形阀腔V连通，另一端出口设置于密封件的端面，与螺旋水道A连通；

在密封件的球形阀腔V的内部，转动设置有阀芯；

所述阀芯具有两个呈四分之一半球形的外球壳和内球壳，外球壳具有可以驱动其转动的两个夹角呈45度的外球壳驱动片一和外球壳驱动片二；内球壳具有可以驱动其转动的两个夹角呈45度的内球壳驱动片一和内球壳驱动片二；在四个驱动片上，均设置有沿驱动片辐射方向上的永磁体磁条，四个驱动片在靠近其最外端均具有相同的磁体极性；

所述密封件包括一级封盖、二级封盖、进水嘴以及保温罩；在一级封盖中心设置有所述球形阀腔V；球形阀腔V由底壁、前侧壁、顶壁和后侧壁构成；在顶壁和前侧壁之间具有空缺口一，空缺口一形成为直通水道B和中心水道C的联通口，并且空缺口一可由阀芯的球壳关闭；在前侧壁和底壁之间具有空缺口二，空缺口二形成为径向水道R同中心水道C的联通口，并且空缺口二可由阀芯的球壳关闭；在底壁与后侧壁之间具有空缺口三，空缺口三形成为球形阀腔V与中心水道C之间的联通口，液体经空缺口三进入球形阀腔V后，分别经阀芯的切换进入直通水道B或径向水道R。

2.根据权利要求1所述的一种具有高替换便利性的双流道厚膜加热管，其特征是：在底壁与空缺口三之间的界面上设置有止挡件一，在顶壁与后侧壁之间的位置上设置有止挡件二，在止挡件一和止挡件二与球壳接触的位置，还设置有接触传感器，可以检测到球壳与止挡件的接触。

3.根据权利要求2所述的一种具有高替换便利性的双流道厚膜加热管，其特征是：所述保温罩呈一端开口的桶状结构，可以将基体外表面的厚膜加热电路罩住，并且罩体与厚膜之间形成有一定的空隙。

4.根据权利要求3所述的一种具有高替换便利性的双流道厚膜加热管，其特征是：在所述一级封盖内，相对球形阀腔V的0°、90°、180°、270°四个对应驱动片的位置，分别设置有四个电磁铁；电磁铁通电状态下，朝驱动片的一端会产生磁性；通反向电流则会产生相反的磁性；在断电状态下，磁性消失。

5.根据权利要求4所述的一种具有高替换便利性的双流道厚膜加热管，其特征是：所述加热管包括三种模式：

1）直通水道供水模式，在该模式下，阀芯的外球壳隐藏于顶壁内，内球壳则将空缺口二进行封堵；

2）清洗模式，在该模式下，阀芯的外球壳转动至空缺口一位置处，对空缺口一进行封堵，同时内球壳将空缺口二进行封堵；

3）螺旋水道供水模式，在该模式下，阀芯的外球壳转动至顶壁内，隐藏于顶壁内，同时内球壳转动至空缺口一的位置，对空缺口一进行封堵。

6.一种具有高替换便利性的双流道厚膜加热管的控制方法，其用于控制如权利要求5所述的双流道厚膜加热管，在三种模式下具有对应的电磁铁控制方式，其特征是：

1）直通水道供水模式下，四个电磁铁均通电，朝驱动片的一端均具有与驱动片端部相反的极性，0°位置的电磁铁对应外球壳驱动片一，90°位置的电磁铁对应外球壳驱动片二，180°位置的电磁铁对应内球壳驱动片二，270°的电磁铁对应内球壳驱动片一；

2）清洗模式下，0°位置的电磁铁通反向电流，朝驱动片的端部产生与驱动片相同的极性；90°位置的电磁铁断电极性消失；180°位置的电磁铁和270°的电磁铁通电，朝驱动片的一端均具有与驱动片端部相反的极性；0°位置的电磁铁无对应驱动片，90°位置的电磁铁对应外球壳驱动片一，180°位置的电磁铁对应外球壳驱动片二和内球壳驱动片二，270°的电磁铁对应内球壳驱动片一；

3）螺旋水道供水模式下，0°位置的电磁铁和90°位置的电磁铁通电，朝驱动片的一端均具有与驱动片端部相反的极性；180°位置的电磁铁断电，极性消失；270°位置的电磁铁通反向电流，朝驱动片的端部产生与驱动片相同的极性，0°位置的电磁铁对应外球壳驱动片一，90°位置的电磁铁对应外球壳驱动片二和内球壳驱动片二，180°位置的电磁铁对应内球壳驱动片一，270°的电磁铁对应的位置无驱动片。

7.根据权利要求6所述的一种具有高替换便利性的双流道厚膜加热管的控制方法，其特征是：

仅具有如下四种模式切换方式：

1）切换过程一：直通水道供水模式切换至清洁模式，在直通水道供水模式的阀芯位置和电磁铁通电状态下，0°位置的电磁铁通反向电流，90°位置的电磁铁断电；

2）切换过程二：清洁模式切换至直通水道供水模式，在清洁模式的阀芯位置和电磁铁通电状态下，首先180°位置的电磁铁通反向电流使180°位置的电磁铁的极性与驱动片极性相同，同时0°位置的电磁铁通电，使0°位置的电磁铁产生与驱动片相反的极性；当止挡件二上的接触传感器检测到外球壳的接触后，180°位置的电磁铁和90°位置的电磁铁均通正向电流使得其极性与驱动片极性相反；

3）切换过程三：清洁模式切换至螺旋水道供水模式，在清洁模式的阀芯位置和电磁铁通电状态下，首先，0°位置的电磁铁由反向电流变为正向电流，使0°位置的电磁铁极性与驱动片的极性相反，90°位置的电磁铁和180°位置的电磁铁断电取消极性，270°位置的电磁铁由正向电流改通反向电流，使得270°位置的电磁铁具有与驱动片相同的极性；在止挡件二上的接触传感器检测到外球壳的接触后，90°位置的电磁铁通正向电流，使其产生与驱动片相反的极性；

4）切换过程四：螺旋水道供水模式切换至清洁模式，在螺旋水道供水模式的阀芯位置和电磁铁通电状态下，首先，90°位置的电磁铁断电取消极性，0°位置的电磁铁由正向电流变为反向电流，使0°位置的电磁铁极性与驱动片的极性相同，270°位置的电磁铁由反向电流改通正向电流，使得270°位置的电磁铁具有与驱动片相反的极性；在止挡件一上的接触传感器检测到内球壳的接触后，180°位置的电磁铁通正向电流，使其产生与驱动片相反的极性。

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