CN202653903U - 一种电热水壶 - Google Patents

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李永强
左祥贵
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一种电热水壶,包括设置有上耦合器的本体、与设置有下耦合器的底座组件、设置在所述底座组件中的控制电路及用户操作装置,所述本体与所述底座组件通过上、下耦合器连接并在二者之间构成加热回路,所述本体包括构成液体容纳腔的容器,所述容器底部设置有电热元件,所述容器的底壁下表面上设置有双金属片温控器,所述双金属片温控器和所述电热元件相串联在所述加热回路中,所述控制电路中包含有电流检测单元,所述加热回路中进一步包括与所述控制电路相通讯的继电器,所述控制电路根据所检测到的加热回路的通断电信号来控制所述继电器的导通或者断开。

Description

一种电热水壶
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种小家电,具体涉及家用电热水壶。
背景技术
[0002] 消费者非常熟悉电水壶,而电水壶行业领域的技术人员也非常熟悉电水壶的结构,绝大多数普通的电水壶都是通过电水壶煮开水后产生的蒸汽来控制电水壶的断电,这种利用蒸汽来控制电水壶断电是有缺陷的;缺陷一,装有蒸汽导管的电水壶通过开水煮开后产生的蒸汽进入蒸汽导管内,蒸汽管内的蒸汽冷却后会形成冷凝水,而该冷凝水会流至底部电控部分,这样的结构其实是有安全隐患的;缺陷二,在较高的海拔高度,即使水沸腾了也达不到设定的水沸腾温度,原因是没有产生足量的蒸汽,加热电源继续加热,不能即时切断电源,存在安全事故的隐患;缺陷三,蒸汽导管置于壶内,或蒸汽开关安置于电水壶手柄上,这些结构不利于清洗,更是不可置于水中直接清洗的并且,这种结构影响美观。作为替代检测蒸汽温度的技术方案,现有技术中,存在通过检测电水壶的其他地方的温度而进行控制的技术方案。如公开号为CN 101472511A的中国发明专利申请披露了一种利用电子温度传感器检测从发热盘处检测温度的电加热器结构。另外,授权公告号为CN 202005623U的中国实用新型专利披露了一种类似方案的电水壶结构,此两种技术方案改变了上述大多数普通电水壶利用蒸汽控制机器断电的做法,利用电子温度传感器检测加热盘处的温度来实现温度检测,具体地,该两文献所披露的电加热器的温度传感器专利是通过在接触板上设置电子温度传感器,成本比较高。公开号为CN201782580U的中国实用新型专利披露了一种电热水壶的控制电路,包括发热盘、加热煮水电路和加热保温电路,设在底座内且位于壶体的底部的发热盘串联在加热煮水电路中,加热保温电路包括串联的突跳式温控器和控制发热盘功率的PCB板,发热盘同时串联在加热保温电路中,用以使发热盘同时具有加热煮水和保温的作用。在该文献披露的电热水壶的技术方案中,利用突跳式温控器的固有工作性能来实现循环检测、重复加热,以达到保温的效果。上述各技术方案,或者存在不能防水、清洗不方便的技术缺陷,或者存在重复加热的情形,需要改进。
发明内容
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种能准确判断液体沸腾状态从而进行电子控制的、成本低廉的、结构简单的电热水壶。
[0004] 本实用新型进一步的目的在于提供可即时切断电源避免重复煮水的电热水壶。
[0005] 为达到实用新型目的本实用新型采用的技术方案是:
[0006] 一种电热水壶,包括设置有上耦合器的本体、与设置有下耦合器的底座组件、设置在所述底座组件中的控制电路及用户操作装置,所述本体与所述底座组件通过上、下耦合器连接并在二者之间构成加热回路,所述本体包括构成液体容纳腔的容器,所述容器底部设置有电热元件,其特征在于:所述容器的底壁下表面上设置有双金属片温控器,所述双金属片温控器和所述电热元件相串联在所述加热回路中,所述控制电路中包含有电流检测单元,所述加热回路中进一步包括与所述控制电路相通讯的继电器,所述控制电路根据所检测到的加热回路的通断电信号来控制所述继电器的导通或者断开。
[0007] 进一步,所述控制电路中包含单片机,所述单片机通过引脚连接到所述电热元件与所述电流检测单元之间的电路上。
[0008] 或者,所述控制电路中包含单片机,所述单片机通过引脚经由信号放大电路连接到所述电热元件与所述电流检测单元之间的电路上。
[0009] 进一步,所述电流检测单元是电阻或者电流互感器。
[0010] 进一步,所述单片机经由滤波电路接入所述控制电路中。
[0011] 进一步,所述电阻是康铜丝或者水泥电阻或者其他大功率电阻。
[0012] 进一步,所述控制电路中包含单片机,还包括与所述单片机连接并受其控制的蜂鸣器和指示灯。
[0013] 上述实用新型所述的电热水壶工作方法步骤如下:
[0014] (I)接通电源,控制电路处于待机状态;
[0015] (2)按下用户操作装置,单片机在检测到来自于用户操作装置的使加热回路导通的触发信号后,控制电路进入工作状态,单片机发送导通指令至继电器,使加热回路导通,并且,单片机开始检测加热回路中有无电流的循环;
[0016] (3)如果检测到加热回路中有电流,则单片机发送导通指令保持继电器继续导通,加热回路保持导通状态;如果检测到加热回路中没有电流,则单片机发送断开指令关断继电器,使加热回路保持在断开状态并且所述控制电路回归待机状态。
[0017] 工作步骤(3)中,当容纳腔内的液体的温度达到某一预设温度时,双金属片温控器断开,从而加热回路断开,电流消失,此时,单片机检测到加热回路中的电流为零,单片机发送断开指令关断继电器,以使加热回路保持在断开状态。
[0018] 单片机中设置有预设电平值,单片机通过把检测到的加热回路中的电平与预设电平相比较,当检测到的电平大于预设电平时,单片机判定加热回路中无电流;当测到的电平小于预设电平时,单片机判定加热回路中有电流。
[0019] 还包括指示灯,所述待机状态下,单片机循环检查用户操作元件是导通状态还是断开状态,继电器处于断电状态,单片机对加热回路中的电流的有无不进行检测和判断,指示灯闪烁。
[0020] 步骤(I)至步骤(3)中,通过指示灯的点亮或者熄灭或者闪烁以及蜂鸣器的名叫来表达不同的工作状态。
[0021] 本实用新型的工作原理:将电流检测单元、双金属片温控器和电热元件串接在电路中,然后在电流检测单元与电热元件之间通过电路接入单片机,当通过用户操作装置闭合控制开关时电热水壶进入工作状态,此时将会有大电流流过电流检测单元,单片机便会捕捉到有电流流过加热回路,当水烧开时双金属片温控器会自动跳开,加热回路电流变为零,从而判断此时水已烧开并由单片机断开继电器,之后若在无人操作用户操作装置的情况下,即使双金属片温控器恢复到导通状态也不会出现再工作的现象,若待双金属片温控器恢复后有人操作用户操作装置,则电热水壶会立刻进入工作状态,从而达到精准判开的功能。
[0022] 本实用新型的有益效果:[0023] ( I)通过检测电流的方法来判断水烧开与否;
[0024] (2)用一个双金属片温控器与电流检测单元相互配合的方式完成水壶精准判开和防止水壶出现重复工作现象的功能;
[0025] (3)节约能源,保护人身安全、防止过沸水饮用时给人体带来的伤害,减轻人们担心喝到过沸水的精神负担、提闻生活效率。
附图说明
[0026]图
[0027]图
的电路图。
[0028]图
的电路图。
[0029]
[0030]路图。
[0031]路图。
[0032]
I是本实用新型的总电路框图。
2是本实用新型的单片机与电热元件和电流检测单元之间的电路连接方式一
3是本实用新型的单片机与电热元件和电流检测单元之间的电路连接方式二
4是本实用新型的电流检测单元是电阻时与单片机的连接电路图。
5是本实用新型的电流检测单元是电流互感器时与单片机的连接方式一的电
图6是本实用新型的电流检测单元是电流互感器时与单片机的连接方式二的电图7是本实用新型工作流程图。
具体实施方式
[0033] 下面结合具体实施例来对本实用新型进行进一步说明,但并不将本实用新型局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到,本实用新型涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
[0034] 实施例一
[0035] 参照图1,一种电热水壶,包括设置有上耦合器的本体I、与设置有下耦合器的底座组件2、设置在所述底座组件2中的控制电路10及用户操作装置5,所述本体I与所述底座组件2通过上、下耦合器连接并在二者之间构成加热回路11,所述本体I包括构成液体容纳腔的容器,所述容器底部设置有电热元件4,所述容器的底壁下表面上设置有双金属片温控器3,所述双金属片温控器3和所述电热元件4相串联在所述加热回路11中,所述控制电路10中包含有电流检测单元7,所述加热回路11中进一步包括与所述控制电路10相通讯的继电器8,所述控制电路10根据所检测到的加热回路11的通断电信号来控制所述继电器8的导通或者断开。
[0036] 所述控制电路10中包含单片机6,所述单片机6通过引脚连接到所述电热元件4与所述电流检测单元7之间的电路上,见图2。所述单片机6也可以通过引脚经由信号放大电路12连接到所述电热元件4与所述电流检测单元7之间的电路上,见图3。
[0037] 所述电流检测单元7是电阻71,见图4,或者是电流互感器72,见图5、图6。
[0038] 所述单片机6经由滤波电路接入所述控制电路10中。
[0039] 所述电阻71是康铜丝或者水泥电阻或者其他大功率电阻。
[0040] 所述控制电路10中包含单片机6,还包括与所述单片机6连接并受其控制的蜂鸣
5器和指示灯9。
[0041] 本实用新型的工作原理:当本体I放置到底座组件2上时,本体I上的上耦合器与底座组件2上的下耦合器电耦合,再通过用户操作装置5导通电源,使加热回路11导通,电热元件4开始工作,加热回路11的电流是经市电L线到双金属片温控器3和电热元件4,再流经继电器8和电流检测单元7回到市电N线。将电流检测单元7、双金属片温控器3和电热元件4串接在加热回路11中,然后在电流检测单元7与电热元件4之间通过电路接入单片机6,当通过用户操作装置5闭合控制开关时电热水壶进入工作状态,此时将会有大电流流过电流检测单元7,单片机6便会捕捉到有电流流过加热回路11,当水烧开时双金属片温控器3会自动跳开,加热回路11电流变为零,从而判断此时水已烧开并由单片机6断开继电器8,之后若在无人操作用户操作装置5的情况下,即使双金属片温控器3恢复到导通状态也不会出现再工作的现象,若待双金属片温控器3恢复后有人操作用户操作装置5,则电热水壶会立刻进入工作状态,从而达到精准判开的功能。
[0042] 实施例二
[0043] 参照图7,上述实用新型所述的电热水壶的工作方法,包括以下工作步骤:
[0044] (I)接通电源,控制电路10处于待机状态;
[0045] (2)按下用户操作装置5,单片机在检测到来自于用户操作装置5的使加热回路11导通的触发信号后,控制电路10进入工作状态,单片机6发送导通指令至继电器8,使加热回路11导通,并且,单片机6开始检测加热回路11中有无电流的循环;
[0046] (3)如果检测到加热回路11中有电流,则单片机6发送导通指令保持继电器8继续导通,加热回路11保持导通状态;如果检测到加热回路11中没有电流,则单片机6发送断开指令关断继电器8,使加热回路11保持在断开状态并且所述控制电路回归待机状态。
[0047] 工作步骤(3)中,当容纳腔内的液体的温度达到某一预设温度时,双金属片温控器3断开,从而加热回路11断开,电流消失,此时,单片机6检测到加热回路11中的电流为零,单片机7发送断开指令关断继电器8,以使加热回路11保持在断开状态。
[0048] 单片机6中设置有预设电平值,单片机6通过把检测到的加热回路11中的电平与预设电平相比较,当检测到的电平大于预设电平时,单片机6判定加热回路11中无电流;当测到的电平小于预设电平时,单片机6判定加热回路11中有电流。
[0049] 还包括指示灯9,所述待机状态下,单片机6循环检查用户操作元件是导通状态还是断开状态,继电器8处于断电状态,单片机6对加热回路11中的电流的有无不进行检测和判断,指示灯9闪烁。
[0050] 步骤(I)至步骤(3)中,通过指示灯9的点亮或者熄灭或者闪烁以及蜂鸣器的鸣叫来表达不同的工作状态。
[0051] 本实施例通过蜂鸣器鸣叫一声来表示电源接通,当检测到没有电流时指示灯闪烁,蜂鸣器会鸣叫5声;检测到有电流时蜂鸣器会鸣叫I声,指示灯亮。当双金属片温控器断开时蜂鸣器会鸣叫2声,指示灯闪烁。

Claims (7)

1. 一种电热水壶,包括设置有上耦合器的本体、与设置有下耦合器的底座组件、设置在所述底座组件中的控制电路及用户操作装置,所述本体与所述底座组件通过上、下耦合器连接并在二者之间构成加热回路,所述本体包括构成液体容纳腔的容器,所述容器底部设置有电热元件,其特征在于:所述容器的底壁下表面上设置有双金属片温控器,所述双金属片温控器和所述电热元件相串联在所述加热回路中,所述控制电路中包含有电流检测单元,所述加热回路中进一步包括与所述控制电路相通讯的继电器,所述控制电路根据所检测到的加热回路的通断电信号来控制所述继电器的导通或者断开。
2.根据权利要求I所述的一种电热水壶,其特征在于:所述控制电路中包含单片机,所述单片机通过引脚连接到所述电热元件与所述电流检测单元之间的电路上。
3.根据权利要求I所述的一种电热水壶,其特征在于:所述控制电路中包含单片机,所述单片机通过引脚经由信号放大电路连接到所述电热元件与所述电流检测单元之间的电路上。
4.根据权利要求2或3所述的一种电热水壶,其特征在于:所述电流检测单元是电阻或者电流互感器。
5.根据权利要求2或3所述的一种电热水壶,其特征在于:所述单片机经由滤波电路接入所述控制电路中。
6.根据权利要求4所述的一种电热水壶,其特征在于:所述电阻是康铜丝或者水泥电阻或者其他大功率电阻。
7.根据权利要求I至3任一项所述的一种电热水壶,其特征在于:所述控制电路中包含单片机,还包括与所述单片机连接并受其控制的蜂鸣器和指示灯。
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