CN201046058Y - 一种微电脑液体加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种电热水壶、咖啡壶等微电脑液体加热装置。本实用新型包括有加热容器组件、底座组件及连接器，其中连接器包括分别设有传递电信号的导电电极的连接器上部及连接器下部，连接器上部装设在加热容器组件上组成主体部分，连接器下部装设在底座组件上组成座体部分，主体部分和座体部分通过连接器上部及连接器下部实现任意接合和分离，其中座体部分上设有当主体部分和座体部分分离时、使裸露在外的连接器下部的交流电极无电流输出的物理开关或电子开关。本实用新型由于当主体部分和座体部分分离时，裸露在外的连接器中的交流电极无电流输出，故可以保证使用者的安全，并且可以减少不必要的结构设计的麻烦，且无线连接器的要求变得很宽，可以任意设置连接器中的电极片。

Description

一种微电脑液体加热装置

技术领域：

本实用新型是一种微电脑液体加热装置，特别是电热水壶、咖啡壶等微电脑液体加热装置，属于微电脑液体加热装置的改造技术。

背景技术：

目前市售的液体加热装置，例如电水壶、咖啡壶等大都采用机械式的蒸汽感应控制装置，这样的装置只能实现简单的烧开水的功能，对于日益增长的对于功能的要求，机械式的控制方法显得无能为力。在中国专利号为00802943.1的专利中公开了一种无绳电装置，该装置中在实施时直接将市电的输入电源部分直接供给连接器，这样，当连接器裸露在外的时候，连接器中的交流电极将输出交流电，这样，即使连接器的“凹槽”足够的狭小，仍然挡不住很细的细针，就是说还存在相当的安全隐患。再者，该装置在其说明书中大量介绍了一种连接器，“为了安全”、“该连接器包括在连接器部分内局部限定孔或通道的至少一个壁部分，用于接收相应连接器部分的圆柱形或环形导体，所述壁在所述导体的插入方向上宽度较小”。当然，所有的这样做的目的是因为该装置中使用的市电交流电极与连接器是直接连接的，然而，实用新型者没有考虑到的是，即使这样做了还是存在安全隐患。另外的，该装置中因为设置了这样的连接器，将导致模具设计或结构设计的不方便，甚至是昂贵的模具制作费用。

另外，虽然在安全标准中要求连接器的凹槽宽度必须小于或等于3mm，但是这些触点仍有可能被触及到。只有将裸露的连接器的交流电输出完全断开，才能从根本上解决安全的问题。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于考虑上述问题而提供一种主体部分和座体部分可以实现任意接合和分离，当主体部分和座体部分分离时，裸露在外的连接器中的交流电极无电流输出的用于多种功能的微电脑液体加热装置。本实用新型可以足够保证使用者的安全，并且可以减少不必要的结构设计的麻烦，无线连接器的要求变得很宽，可以任意设置连接器中的电极片。

本实用新型实现的技术方案是：本实用新型包括有加热容器组件、底座组件及连接器，其中连接器包括分别设有传递电信号的导电电极的连接器上部及连接器下部，连接器上部装设在加热容器组件上组成主体部分，连接器下部装设在底座组件上组成座体部分，主体部分和座体部分通过连接器上部及连接器下部实现任意接合和分离，其中座体部分上设有当主体部分和座体部分分离时、使裸露在外的连接器下部的交流电极无电流输出的物理开关或电子开关。

上述物理开关为设置在市电输入电源与连接器下部所设电极的回路中、当主体部分离开座体部分时，同时断开连接器中的火线电极和零线电极的至少一个常开型开关机构。

上述物理开关或为设置在电源输入端位置的常开型开关机构，电源输入端的电源直接与常开型开关机构连接后再和连接器下部的交流电极及其他控制部分连接，常开型开关机构的上部设有当主体部分与座体部分结合时，被连接器上部压下、常开型开关结构的开关接合的顶杆机构。

上述电子开关换可为设置在座体部分中可以同时断开连接器下部的交流电极的开关电路。

本实用新型由于采用主体部分和座体部分可以实现任意接合和分离，当主体部分和座体部分分离时，裸露在外的连接器中的交流电极无电流输出的结构，因此，本实用新型可以足够保证使用者的安全，并且可以减少不必要的结构设计的麻烦，无线连接器的要求变得很宽，可以任意设置连接器中的电极片。本实用新型是一种设计巧妙，性能优良，方便实用的微电脑液体加热装置。

附图说明：

图1为本实用新型实施例1的整体结构装配图；

图2为图1的结构分解图；

图3为本实用新型实施例1的电气连接图；

图4为本实用新型实施例1的电子控制装置原理图；

图5为本实用新型实施例2的结构装配图；

图6为本实用新型实施例2的电气连接图；

图7为本实用新型实施例1和实施例2使用的常开形开关结构图；

图8为本实用新型实施例3的结构装配图；

图9为本实用新型实施例3的电气连接图；

图10为本实用新型实施例3的电子控制装置原理图；

图11为本实用新型实施例中使用的连接器上部的结构图；

图12为本实用新型实施例中使用的连接器下部的结构图。

具体实施方式

实施例1：

图1为本实用新型应用在电热水壶中时的整体装配结构图，图2为图1的结构分解图。参见图2，本实用新型包括有加热容器组件11、底座组件14及连接器，其中连接器包括分别设有传递电信号的导电电极的连接器上部12及连接器下部13，连接器上部12装设在加热容器组件11上组成主体部分，连接器下部13装设在底座组件14上组成座体部分，主体部分和座体部分通过连接器上部12及连接器下部13实现任意接合和分离，其中座体部分上设有当主体部分和座体部分分离时、使裸露在外的连接器下部13的交流电极无电流输出的物理开关。上述物理开关为设置在市电输入电源与连接器下部13所设电极的回路中、当主体部分离开座体部分时，同时断开连接器中的火线电极和零线电极的至少一个常开型开关机构S1。

当本实用新型应用在产品中时，常开型开关机构S1的结构放大图如图7所示，常开型开关机构S1设置在连接器下部13内的凹槽里，当主体部分与座体部分结合时，常开形开关机构S1上的顶杆机构S11被连接器上部压下，常开形开关结构S1的开关接合，其输入端和输出端直接连接，本实用新型的电气连接图参见图3，连接器下部13中含有的火线电极L1和零线电极N1可以通过连接器传送给与连接器上部12的发热管连接的电阻RT两端，使发热管RT两端接通而工作。

而当主体部分与座体部分分开时，常开形开关机构S1上的顶杆机构S11复位到原来的初始位置，即常开型开关结构S1的开关断开，其输入端和输出端的连接被断开，连接器下部13中含有的火线电极L1和零线电极N1无电流输出。按此情况，当用户任意触摸连接器中的电极时就不会有触电的可能。

下面介绍本实施例如何实现微电脑控制功能：因为上述常开型的开关结构当水壶放在底座上时，无法控制发热管的工作，本实施例通过设置由继电器K1、二极管D1、三级管Q1以及电阻R1组成的电子开关来控制发热管的工作，实现烧水时可以断开发热管，实现自动控制，作为控制水沸腾和保温之用。

本实施例的电气连接图如图3所示，市电的输入端分为火线L极和零线N极，L和N有两个通路：一个是供给电子控制装置，即电路PCB板，用来提供电路板所需的电压和电流，其连接包括降压整流滤波电路、稳压模块、中央控制单元，具体的电子控制装置的原理图见图4，其中火线L和零线N分别和变压器T1的两端连接，变压器T1的输出端分别和整流桥的两端连接，整流桥的输出端此时输出+12V的电压，经过滤波电容C1、C2之后，+12V的电压一方面供给后续的稳压器W1以获得+5V的电压来供给中央控制单元，+12V的电压的另一方面供给由继电器K1、二极管D1、三级管Q1、以及电阻R1组成的电子开关控制部分，该控制部分的目的是用来控制交流电极输出端L1，当该控制部分的继电器K1合上时，L1有电压和电流输出，并且该电压和电流和输入端L的一致，当该控制部分的继电器K1断开时，L1无电压和电流输出，而且，继电器K1的断开和合上是靠中央控制单元来控制的，所以该控制部分的一端直接连接到中央控制单元，这样的控制是利用中央控制单元的程序来实现的。

上述L和N的另外一个通道正是基于上述的原理，使L通过继电器K1连接到L1，N直接和N1连接，用来给该装置主体部分的发热管工作之用。

本微电脑液体加热控制装置工作时，就是利用上述原理实现交流电的接通和断开，从而控制主体部分发热管的接通和断开。

另外，该装置在连接器部分设置了除交流电极L1和N1之外的另外的直流电极，或称安全电极，即是人体可任意触摸的电极，该安全电极的设置目的是将主体部分的信号传递给座体部分，这些信号可以是温度信号，也可以是水位信号甚至是干烧信号。这些信号通过连接器的连接直接传递给中央控制单元，中央控制单元对信号进行分析，当然这样做的前提是必须对中央控制单元进行程序的编写。

本实施例中使用的温度信号为热敏电阻RL，如图3所示，热敏电阻RL与连接器的上部相连。该热敏电阻包含在装置的主体部分，而且被固定在发热盘的表面或者被固定在穿过发热盘表面的空间。

当然，本实用新型在实际使用时用到的关键部件之一就是连接器，该连接器因为既要承受交流连接，也要实现直流连接，所以至少包括四个电极的连接结构。

因为本实用新型充分考虑了连接器在主体部分离开座体部分之后其中的裸露的交流电极已经被完全隔断，所以，对于连接器的连接设置的要求就不严格。

为了模具制作和生产的方便，也为了产品使用时主体部和座体部分插拔的稳定简单，同时考虑到多个电极之后必将使连接器的尺寸变大，参见图11和图12，该实施例的连接器设置为包括至少一个槽内能同时容纳两个电极的紧凑结构，并且与环形槽05、06对应的是环形的绝缘体结构5、6，同时环形绝缘体5、6的侧面设置有电极1、2、3，中间一个短的电极4和对应的电极04结合。从该结构可以看出，环形槽06的内部同时设置了电极02和03，这样，简单的两个槽即可实现多个电接头的连接。

本实用新型的连接器的各个电极的用途如下：01、02为交流电极，03、04为直流电极。

实施例2：

本实施例与实施例1的不同之处在于将常开型开关机构S2置于电源的输入端位置，如图5所示，电源输入端为51，51的电源直接和常开型开关机构S2连接后再和其他的控制部分连接，当主体部分与座体部分结合时，常开型开关机构S2上的顶杆机构S21被座体部分压下，常开型开关结构S2的开关接合，其输入端和输出端直接连接，输入电源直接进入电子控制装置，该装置可以直接工作。

而当主体部分与座体部分分开时，常开型开关机构S2上的顶杆机构S21复位到原来的初始位置，即常开型开关结构S2的开关断开，其输入端和输出端的连接被断开，于是电路没有电源，相应的，连接器的L1和N1也没有电源，于是人体触摸时也不会产生危险。

本实施例的一个重要特点是一旦主体部分与座体部分分开，所有的座体部分都是不带电的，这样可能比实施例1的好处的是解决了电路板长期带电的情况，不过这样的情况也会使产品的记忆功能失去，所以有其长处也有其缺点。可以使用在一些不需要记忆功能的产品之中。

本实施例的电气连接情况见图6，常开型开关机构S2串联在电源的输入端，具体的该电路的其他电气结构和电路原理与实施例1的完全相同。

实施例3：

如图8所示，本实用新型撤销了上述两个实施例中使用的常开型的开关机构，在座体部分中设置可以同时断开连接器下部13的交流电极的电子开关，该电子开关为开关电路。

本实施例中，上述开关电路直接包含在装设于座体部分上进行信号输入和输出控制的电子控制装置15内，电子控制装置15包括有降压整流滤波电路15A、稳压模块15B、中央控制单元15C、控制连接器下部13的火线电极L1和零线电极N1无电流输出的开关电路S3，降压整流滤波电路15A包括有变压器T1、整流桥Z1、滤波电容C1、C2，稳压模块15B为稳压器W1，控制连接器下部13的火线电极L1无电流输出的开关电路包括有继电器K1、二极管D1、三极管Q1以及电阻R1，控制连接器下部13的零线电极N1无电流输出的开关电路包括有继电器K2、二极管D2、三极管Q2以及电阻R2，其中市电的火线L和零线N分别和变压器T1的两端连接，变压器T1的输出端分别和整流桥Z1的两端连接，整流桥Z1的输出端通过滤波电容C1、C2组成的滤波电路与稳压器W1连接，稳压器W1的输出端分别与中央控制单元15C连接及与由继电器K1、二极管D1、三极管Q1以及电阻R1组成的开关电路连接，由继电器K2、二极管D2、三极管Q2以及电阻R2组成的开关电路与市电的零线N连接，且电阻R1及电阻R2分别与控制继电器K1及继电器K2的断开和合上的中央控制单元15C连接。如图9、10所示，连接器的L1和N1的前端设置S3，S3的具体接线见图10。

本实施例的控制方法和上述两个实施例有略微不同，上述的两种控制方法是依靠常开型的开关机构来实现连接器中交流电源的输出，本实施例撤销了常开形的开关机构，利用两个开关电路来实现对交流输出的控制。于是，该方法的控制我们可以称之为软件控制法，上述的两个实施例为硬件控制法。

本实施例的控制方法如下：当该装置的主体部分与座体部分结合时，连接器上部中的温度控制信号正常输出给连接器下部的直流电极，同时也传给中央控制单元，假设正常的信号值为100K-10K(具体的数值可以改变)，当温度信号的信号值超出这个范围时，我们在中央控制单元进行程序的编写，程序的大致原理为：当信号值为无穷大或为无穷小时，控制部分的开关电路断开，即L1和N1与电源的连接同时被断开，连接器中的交流电源无电流输出，使用者任意触摸电极都是无效的。当然这样的程序编写是相对简单的。

本实施例正是基于这样的原理，当装置的主体部分离开座体部分时，连接器中的直流部分被分离，温度信号值得输出为无穷大，于是L1和N1与输入电源的连接同时被切断。

Claims (6)

1.一种微电脑液体加热装置，包括有加热容器组件(11)、底座组件(14)及连接器，其中连接器包括分别设有传递电信号的导电电极的连接器上部(12)及连接器下部(13)，连接器上部(12)装设在加热容器组件(11)上组成主体部分，连接器下部(13)装设在底座组件(14)上组成座体部分，主体部分和座体部分通过连接器上部(12)及连接器下部(13)实现任意接合和分离，其特征在于座体部分上设有当主体部分和座体部分分离时、使裸露在外的连接器下部(13)的交流电极无电流输出的物理开关或电子开关。

2.根据权利要求1所述的微电脑液体加热装置，其特征在于上述物理开关为设置在市电输入电源与连接器下部(13)所设电极的回路中、当主体部分离开座体部分时，同时断开连接器中的火线电极和零线电极的至少一个常开型开关机构。

3.根据权利要求2所述的微电脑液体加热装置，其特征在于上述常开型开关机构为设置在连接器下部(13)的凹槽内的常开型开关机构(S1)，常开型开关机构(S1)的上部设有当主体部分与座体部分结合时，被连接器上部(12)压下、常开型开关结构(S1)的开关接合的顶杆机构(S11)。

4.根据权利要求1所述的微电脑液体加热装置，其特征在于上述物理开关为设置在电源输入端(51)位置的常开型开关机构(S2)，电源输入端(51)的电源直接与常开型开关机构(S2)连接后再和连接器下部(13)的交流电极及其他控制部分连接，常开型开关机构(S2)的上部设有当主体部分与座体部分结合时，被连接器上部(12)压下、常开型开关结构(S2)的开关接合的顶杆机构(S21)。

5.根据权利要求1所述的微电脑液体加热装置，其特征在于上述电子开关为设置在座体部分中可以同时断开连接器下部(13)的交流电极的开关电路。

6.根据权利要求5所述的微电脑液体加热装置，其特征在于上述开关电路直接包含在装设于座体部分上进行信号输入和输出控制的电子控制装置(15)内，电子控制装置(15)包括有降压整流滤波电路(15A)、稳压模块(15B)、中央控制单元(15C)、控制连接器下部(13)的火线电极(L1)和零线电极(N1)无电流输出的开关电路(S3)，降压整流滤波电路(15A)包括有变压器(T1)、整流桥(Z1)、滤波电容(C1、C2)，稳压模块(15B)为稳压器(W1)，控制连接器下部(13)的火线电极(L1)无电流输出的开关电路包括有继电器(K1)、二极管(D1)、三极管(Q1)以及电阻(R1)，控制连接器下部(13)的零线电极(N1)无电流输出的开关电路包括有继电器(K2)、二极管(D2)、三极管(Q2)以及电阻(R2)，其中市电的火线(L)和零线(N)分别和变压器(T1)的两端连接，变压器(T1)的输出端分别和整流桥(Z1)的两端连接，整流桥(Z1)的输出端通过滤波电容(C1、C2)组成的滤波电路与稳压器(W1)连接，稳压器(W1)的输出端分别与中央控制单元(15C)连接及与由继电器(K1)、二极管(D1)、三极管(Q1)以及电阻(R1)组成的开关电路连接，由继电器(K2)、二极管(D2)、三极管(Q2)以及电阻(R2)组成的开关电路与市电的零线(N)连接，且电阻(R1)及电阻(R2)分别与控制继电器(K1)及继电器(K2)的断开和合上的中央控制单元(15C)连接。

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