CN202761014U - 能控制所容纳液体温度的装置 - Google Patents
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Abstract
一种能控制所容纳液体温度的装置，所述装置包括容器（1）和控制线路板（4），所述容器（1）中盛有液体（2），所述容器（1）底部有发热器（3），所述发热器（3）的底部设有第二层温度保护器（8）和第一NTC传感器（9），所述控制线路板（4）上设有控制芯片（7）和继电器（6）；所述第一NTC传感器（9）的讯号输入所述控制芯片（7）。本装置具有安全性高、防干烧、防过热、控制精度高、寿命长等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种能够容纳液体的装置，特别涉及一种能控制所容纳液体温度的装置。
背景技术
随着经济的发展和人民生活的改善，各种家用电器也纷纷进入家庭，电热水壶等能控制所容纳液体温度的装置市场得以迅速的发展。目前电热水壶的功能也已从单纯的烧开水发展到可冲茶、冲牛奶等多种水温要求，其温度控制装置也从筒单的干烧保护和超温保护发展到微电脑调温，但是现有的电热水壶的加热控制装置存在着操作复杂，采用温度降至设定值时需采用再沸腾形式进行保温，或采用对加热时间进行计时的形式进行控温，因此，研究一种方便实用的能控制所容纳液体温度的装置具有十分重要的现实意义。
实用新型内容
本实用新型提出一种能控制所容纳液体温度的装置，所述装置包括容器和控制线路板，所述容器中盛有液体，所述容器底部有发热器，所述发热器的底部设有第二层温度保护器和第一NTC传感器，所述控制线路板上设有控制芯片和继电器；所述第一NTC传感器的讯号输入所述控制芯片。
按照一种优选的方案，所述控制芯片根据所述第一NTC传感器提供的电阻值，来定义所述液体的温度,从而控制所述发热器加热所述液体至指定温度并可维持温度即保温；所述控制芯片还根据所述第一NTC传感器提供的电阻值，加上时间数据建立出升温曲线，通过不同斜率的升温曲线,定义出所述容器加热所述液体的状况及所述容器是否在干烧状态。
按照一种优选的方案，所述控制芯片采用ASIC/Hi-Flex ASIC/MCU的线路。
按照一种优选的方案，所述控制线路板上还设有继电器保护装置，通过设置所述继电器保护装置能够增加所述继电器的寿命。
按照一种优选的方案，所述继电器保护装置采用另一组ASIC的线路。
按照一种优选的方案，所述第二层温度保护器可切断发热器的电源线路。
按照一种优选的方案，所述装置还包括伸入所述液体内部的第二NTC传感器，所述第二NTC传感器能够将液体温度控制在较窄的范围内。
按照一种优选的方案，所述第一NTC传感器或所述第二NTC传感器的讯号输入所述控制芯片，所述控制芯片根据所述第一NTC传感器或所述第二NTC传感器提供的电阻值，来定义所述液体的温度,从而控制所述发热器加热所述液体至指定温度并可维持温度即保温；所述控制芯片还根据所述第一NTC传感器提供的电阻值，加上时间数据建立出升温曲线，通过不同斜率的升温曲线,定义出所述容器加热所述液体的状况及所述容器是否在干烧状态。
按照一种优选的方案，所述第二层温度保护器为温控器或温度保险丝。
按照一种优选的方案，所述控制线路板连接至总电源，所述发热器的电源线路将所述总电源的电力经过所述控制线路板及经过所述第二层温度保护器连接至所述发热器。
附图说明
附图1是本实用新型的结构框图；
附图2是本实用新型的控制框图。
附图标记含义如下：
1容器
2液体
3发热器
4控制线路板
5继电器保护装置——ASIC的线路（可选，用于增加继电器的寿命）
6继电器
7控制芯片-ASIC/Hi-Flex ASIC/MCU的线路
8第二层温度保护器（温控器/温度保险丝）
9第一NTC传感器
10第二NTC传感器（可选，用于将液体温度控制在窄公差）
11、12传感器讯号连线至控制线路板的线路
13发热器的电源线路
14总电源
具体实施方式
本实用新型的结构框图如附图1所示。容器1中盛有液体2，容器1底部有发热器3。发热器3的底部设有第二层温度保护器8和第一NTC传感器9。第二层温度保护器8优选为温控器或温度保险丝。可选的第二NTC传感器10伸入液体2内部。第二NTC传感器10的作用是可以将液体温度控制在较窄的范围内，如+/-2度。
控制线路板4上设有控制芯片7和继电器6。控制芯片7可采用ASIC/Hi-FlexASIC/MCU的线路。控制线路板4上还设有可选的继电器保护装置5。继电器保护装置5采用另一组ASIC的线路。通过设置继电器保护装置5能够增加继电器6的寿命。
线路13将电源经过控制线路板4及经过第二层温度保护器8连接至发热器3。线路11和12均为将传感器讯号连接至控制线路板4的线路。其中可选的线路11将第二NTC传感器10的讯号连接至控制线路板4。线路12将第一NTC传感器9的讯号连接至控制线路板4。
控制线路板4连接至总电源14。
本实用新型的控制框图如附图2所示。控制线路板4接电源V+和V-。控制线路板4上设有控制芯片7和继电器6。控制线路板4上还设有可选的继电器保护装置5。第一NTC传感器9的讯号输入控制芯片7，可选的第二NTC传感器10的讯号输入控制芯片7，第二层温度保护器8连接/切断线路板4对发热器3的电源供应。
本实用新型的工作原理如下：
首先，传感器采用NTC传感器9和10，其能够感应不同的温度而产生不同的对应电阻值。
第二，控制芯片7采用ASIC/Hi-Flex ASIC/MCU的线路。其根据第一NTC传感器9或第二NTC传感器10提供的电阻值,来定义液体的温度,从而控制发热器3加热液体2至指定温度并可维持温度（保温）。此外，控制芯片7根据第一NTC传感器9提供的电阻值，加上时间数据建立出升温曲线。通过不同斜率的升温曲线,定义出容器1加热液体2的状况及容器是否在干烧状态。
第三，继电器保护装置5具有如下特点：当继电器6触点打开或闭合的一刻，触点间的电压保持非常接近于0V。令触点打开或闭合时所产生的电弧减至最少，这样对触点的损害也大大减少。因而继电器6的寿命周期，也能显著增加3至5倍。
通过上述技术改进，本实用新型能够产生如下的技术效果：
（1）干烧保护方面：
在容器的干烧保护上，传统机械式保护是利用双金属（一片或多片）配合机械杠杆原理操作。
而本实用新型中，煮沸时间和第一NTC传感器9提供的电阻的变化，这些数据建立了升温曲线。如处于干烧状态，升温曲线的斜率将会很大，系统便定义该容器在干烧状态下。
在传统的机械式干烧保护中，其原理是：当容器在干烧状态时，发热器3的温度将超过正常的工作温度，当温度过热达到双金属片的动作温度，双金属片便会变形和推动机械杠杆切断电源。在这情况发热器必须达到一个过热的温度，干烧保护功能才会启动。
而本实用新型中，是侦测升温曲线的斜率来定义干烧状态，也就是说，升温曲线出现时，如控制芯片7计算出升温曲线的斜率达一定的深度，它便会定义容器处于干烧状态，并透过电路切断电源。因此，本实用新型中，发热器3有机会未达过热温度便因升温曲线的斜率过大,而启动电路切断电源。这样大大提高了整个产品的安全性。
（2）其它过热保护方面：
本实用新型中仍然保留机械式保护作为第二层温度保护器8（温控器/温度保险丝）。如上述电子干烧保护系统失零或其它原因导致过热，机械式保护器便会启动切断电源。
（3）控制精度方面：
在本实用新型中，为了提高容器内液体温度的控制精度，可选一个额外的第二NTC传感器10来直接感应液体的温度，液体温度精度可控制在+/-2C。
（4）操作寿命方面：
本实用新型能够延长系统操作寿命，在保温功能执行时，举例：如放置容器在室温下，液体温度保持超过90C，继电器每分钟打开或闭合约3次，如继电器6的寿命周期为100,000个周期，在没有继电保护装置5下，系统能连续维持操作约23天。如加上继电器保护装置5，系统能连续维持操作的时间能提高至70-115天。
以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。
Claims (10)
1.一种能控制所容纳液体温度的装置，所述装置包括容器（1）和控制线路板（4），所述容器（1）中盛有液体（2），所述容器（1）底部有发热器（3），所述发热器（3）的底部设有第二层温度保护器（8）和第一NTC传感器（9），所述控制线路板（4）上设有控制芯片（7）和继电器（6）；所述第一NTC传感器（9）的讯号输入所述控制芯片（7）。
2.如权利要求1所述的能控制所容纳液体温度的装置，其特征在于：所述控制芯片（7）根据所述第一NTC传感器（9）提供的电阻值，来定义所述液体（2）的温度,从而控制所述发热器（3）加热所述液体（2）至指定温度并可维持温度即保温；所述控制芯片（7）还根据所述第一NTC传感器（9）提供的电阻值，加上时间数据建立出升温曲线，通过不同斜率的升温曲线,定义出所述容器（1）加热所述液体（2）的状况及所述容器（1）是否在干烧状态。
3.如权利要求1所述的能控制所容纳液体温度的装置，其特征在于：所述控制芯片（7）采用ASIC/Hi-Flex ASIC/MCU的线路。
4.如权利要求1所述的能控制所容纳液体温度的装置，其特征在于：所述控制线路板（4）上还设有继电器保护装置（5），通过设置所述继电器保护装置（5）能够增加所述继电器（6）的寿命。
5.如权利要求4所述的能控制所容纳液体温度的装置，所述继电器保护装置（5）采用另一组ASIC的线路。
6.如权利要求1所述的能控制所容纳液体温度的装置，其特征在于：所述第二层温度保护器（8）的动作切断经所述控制线路板（4）将电源连接至所述发热器（3）的线路（13）。
7.如权利要求1所述的能控制所容纳液体温度的装置，其特征在于：所述装置还包括伸入所述液体（2）内部的第二NTC传感器（10），所述第二NTC传感器（10）能够将所述液体（2）温度控制在较窄的范围内。
8.如权利要求7所述的能控制所容纳液体温度的装置，其特征在于：所述第一NTC传感器（9）或所述第二NTC传感器（10）的讯号输入所述控制芯片（7），所述控制芯片（7）根据所述第一NTC传感器（9）或所述第二NTC传感器（10）提供的电阻值，来定义所述液体（2）的温度,从而控制所述发热器（3）加热所述液体（2）至指定温度并可维持温度即保温；所述控制芯片（7）还根据所述第一NTC传感器（9）提供的电阻值，加上时间数据建立出升温曲线，通过不同斜率的升温曲线,定义出所述容器（1）加热所述液体（2）的状况及所述容器（1）是否在干烧状态。
9.如权利要求1所述的能控制所容纳液体温度的装置，其特征在于：所述第二层温度保护器（8）为温控器或温度保险丝。
10.如权利要求1所述的能控制所容纳液体温度的装置，其特征在于：所述控制线路板（4）连接至总电源（14），所述发热器（3）的电源线路（13）将所述总电源（14）的电力经过所述控制线路板（4）及经过所述第二层温度保护器（8）连接至所述发热器（3）。
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| CN 201220422080 CN202761014U (zh) | 2012-08-23 | 2012-08-23 | 能控制所容纳液体温度的装置 |
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| CN (1) | CN202761014U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018090833A1 (zh) * | 2016-11-17 | 2018-05-24 | 佛山市云米电器科技有限公司 | 快速水加热装置的防干烧结构及其控制方法 |
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