CN205156321U - 水加热设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水加热设备，通过设置水位检测装置、第一感温包来通过控制器实现基于水位和温度的防干烧保护，同时设置限温器作为保障，从而在水位检测装置和第一感温包失效时仍然能有效关断处于干烧状态的加热装置，提供多重保护，有效防止水加热设备干烧，提升安全性。

Description

水加热设备

技术领域

本实用新型涉及电器安全领域，具体涉及一种水加热设备。

背景技术

饮水机、开水机、热水器等水加热设备广泛应用于日常生活和工作中。水加热设备干烧(也即，加热装置在部分裸露状态下继续加热)是水加热设备容易出现的故障和危险状态。现有的水加热设备通常使用感温包或限温器对水箱温度进行检测，以防止干烧。但是在感温部件由于故障或其它原因失效时，可能会引起干烧，同时，限温器进行保护反应较慢，会使得加热装置处于非正常工作时间较长，严重影响加热装置的使用寿命。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种水加热设备，具有多重防干烧保护功能，基于水箱水位以及温度进行多重具有不同优先级的保护，从而有效防止水加热设备干烧，提升安全性。

本实用新型的水加热设备包括：

水箱；

加热装置；

水位检测装置，用于检测所述水箱内的水位是否低于第一位置；

第一感温包，用于检测所述水箱内温度；

控制装置，与所述水位检测装置以及所述第一感温包电连接，用于在所述水位低于预定位置或第一感温包检测到的温度高于第一温度阈值时控制所述加热装置停止工作；

至少一个限温器，连接在所述加热装置的供电线路上，用于在检测到水箱内温度高于第二温度阈值时切断所述供电线路；

所述第一温度阈值低于所述第二温度阈值。

优选地，所述水加热设备还包括：

第二感温包，用于检测所述水箱内温度；

其中，所述控制装置在第二感温包检测到的温度高于所述第一温度阈值时控制所述加热装置停止工作；

所述第二感温包距离所述加热装置的距离大于所述第一感温包距离所述加热装置的距离。

所述第一位置高于所述加热装置的顶部。

优选地，所述第一感温包设置于高于所述第一位置的第二位置。

优选地，所述限温器设置于低于所述第二位置的第三位置。

优选地，水位检测装置为电极式水位检测装置，所述第二感温包设置于所述电极式水位检测装置的电极中空位置。

优选地，所述第一感温包和所述限温器安装于所述水箱的第一侧壁，所述水位检测装置安装于所述水箱的第二侧壁，所述第一侧壁与所述第二侧壁垂直。

优选地，所述限温器距离所述加热装置的距离大于所述第一感温包距离所述加热装置的距离。

优选地，所述限温器距离所述加热装置的距离大于所述第二感温包距离所述加热装置的距离。

优选地，所述水箱包括出水口，所述出水口高于所述加热装置的顶部。

通过设置水位检测装置、第一感温包来通过控制器实现基于水位和温度的防干烧保护，同时设置限温器作为保障，从而在水位检测装置和第一感温包失效时仍然能有效关断处于干烧状态的加热装置，提供多重保护，有效防止水加热设备干烧，提升安全性。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是本实用新型实施例的水加热设备的电路示意图；

图2是本实用新型实施例的水加热设备的内部安装示意图；

图3是本实用新型实施例的水加热设备的另一个角度的内部安装示意图；

图4是本实用新型实施例的水加热设备的又一个角度的内部安装示意图。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。为了避免混淆本实用新型的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

图1是本实用新型实施例的水加热设备的电路示意图。如图1所示，本实施例的水加热设备包括加热装置1、水位检测装置2、第一感温包3、控制装置4和至少一个限温器5。

加热装置1用于加热水加热设备的水箱6(参见图2)中的水，其可以包括电热丝11以及对应的控制开关12。

水位检测装置2设置于水箱6中，用于检测水箱6内的水位是否低于第一位置a(参见图2-4)。水位检测装置2在水位高于第一位置a和低于第一位置a时输出不同的状态信号。优选地，第一位置a的水平高度高于加热装置1的顶部3毫米左右。

水位检测装置2与控制装置4电连接，向控制装置4反馈检测到的水位状态信息。

第一感温包3设置于水箱中，用于检测水箱内的温度。第一感温包3与控制装置4电连接，向控制装置4反馈检测到的温度值或温度状态信息。感温包可以将温度转换为压力，并进而转换为电信号输出。也可以在检测到的温度高于设定的第一温度阈值时和低于第一温度阈值时处于不同的机械或电气状态，进而分别输出不同的温度状态信号，从而在感温包一侧实现温度阈值的判定。

控制装置4用于在所述水位低于第一位置a或第一感温包3检测到的水箱内温度高于第一温度阈值T1时控制加热装置1停止工作。具体地，控制装置4可以通过控制加热装置1的控制开关12关断来控制加热装置1停止工作。

由此，无论是水箱水位过低或水箱温度过高，控制装置4都会控制加热装置1停止工作，从而防止干烧。

同时，限温器5一部分设置在水箱中，一部分连接在加热装置的供电线路上(也即，连接在电源和加热装置之间)，用于在检测到水箱内温度高于第二温度阈值T2时切断供电线路。限温器5可以将温度对应的热能转换为机械能，从而在检测到的温度高于第二温度阈值T2和低于第二温度阈值T2时使供电连接分别处于关断和导通的状态。

优选地，可以设置两个限温器5，其分别设置于加热装置1的供电线路的零线和火线上。设置于零线上的限温器可以切断零线，而设置于火线上的限温器可以切断火线。其中任何一个在检测到的温度高于第二温度阈值T2时会使得对应连接的线路关断，从而切断供电线路。

由于多个限温器均独立动作，因此设置多个限温器可以进一步增强水加热设备的安全性。

由于限温器5独立于控制装置4运行，因此，可以在控制装置4出现故障时提供干烧保护，提升设备安全性。

同时，通过对第一温度阈值T1和第二温度阈值T2进行设置，可以使得本实施例的水加热设备的各部件按照期望的优先级来工作，依次提供多重防干烧保护。

首先，由于限温器5对于温度的反应较慢，因此可以将第一温度阈值T1设置为低于第二温度阈值T2，使得限温器5具有较低的动作优先级。由此，限温器仅在控制装置4失效或水位检测装置2和感温包3均不能成功检测到干烧状态时作为最后的保护手段提供保护。

进一步地，通过设置各部件的安装位置，也可以使得本实施例的水加热设备的各部件按照期望的优先级来工作，依次提供防干烧保护。图2-4是本实用新型实施例的水加热设备的内部安装示意图。如图2-图4所示，水加热设备包括水箱6。加热装置1设置于水箱6的底部附近，加热装置的供电线路从水箱6的下端穿出。水箱6具有出水口61和进水口62。进水口62通常设置得低于出水口61。在本实施例中，出水口设置在高于加热装置1顶部的位置，由此，在水位下降到出水口61下方时，水加热设备不能出水，此时，水位仍可以保持加热装置1没于水下。这可以防止在水位较低时仍然出水导致加热装置1被露出水面。

第一位置a可以为高于加热装置1顶部的位置。以使得在水位下降到露出加热装置1的顶部之前，水位检测装置2即可检测到水位过低，从而控制装置4控制加热装置1及时关闭，最大限度保护安全并保护加热装置1。优选地，水位检测装置2可以为电极式水位检测装置，其包括电极21。在测量时，电极21上通有交流信号电压，当水位上升接触到电极21时，电极21间就有交流信号电流流过从而产生液面信号。当水位下降离开电极21时，电极21间就没有交流信号电流流过。因此通过液体与电极21接触与不接触，继电器吸合与不吸合或电流大小，就能正确测量出液位高低位置。

同时，第一感温包3也设置在高于加热装置1顶部的第二位置b。这使得第一感温包3在水位下降到露出加热装置1的顶部之前被露出，从而使其可以有效地在水位继续下降到露出加热装置1时检测到水箱6内的温度上升，进而使得控制装置4控制加热装置1及时关闭。优选地，第一感温包3所在的第二位置b的水平高度高于所述第一位置a，且感温包3设置得靠近加热装置1以使其可以及时地检测到加热装置1是否露出水面引起温度变化。

在上述的设置方式下，由于在加热装置1露出水面后，水箱内的温度才会快速上升，而在正常情况下，水位检测装置2在加热装置1露出水面前即检测到水位过低，而控制装置4会响应于水位状态信息控制加热装置1停止工作，因此，水位检测装置2具有最高的优先级防止水加热设备出现干烧。在水位检测装置2失效时，水位会继续下降使得加热装置2被部分露出，这进而使得水箱内的空气温度快速上升。在空气温度高于第一温度阈值T1时，第一感温包3输出的温度状态发生变化，或控制装置4根据第一感温包3输出的温度值检测到该条件，则控制装置4控制加热装置1停止工作。因此，第一感温包3可以提供第二优先级的干烧保护，其可以在水位检测装置2失效的前提下，在水位下降到刚露出加热装置1时通过控制装置4控制加热装置1停止工作，从而提供双重保障。

同时，如上所述，限温器5还可以不依赖于控制装置4作为最后保障提供防干烧保护。优选地，除了使得第二温度阈值T2设置得高于第一温度阈值T1外，还可以使得限温器5所在位置(第三位置c)的水平高度设置得低于第一感温包3，这可以使得限温器5比第一感温包3后露出水面，从而保证限温器5仅在水位检测装置和第一感温包3均失效时动作。

由此，通过设置水位检测装置、第一感温包来通过控制器实现基于水位和温度的防干烧，同时设置限温器作为保障，从而在水位检测装置和第一感温包失效时仍然能有效关断处于干烧状态的加热装置，有效防止水加热设备干烧，提升安全性。

进一步地，在一个优选实施方式中，所述水加热设备还包括第二感温包7，其与控制装置4电连接，也用于检测水箱内温度。同时，控制装置4在第二感温包7检测到的温度高于第一温度阈值T1时也会控制加热装置1停止工作。不同之处在于，第二感温包7距离加热装置1的距离大于第一感温包3距离加热装置1的距离，由此，在加热装置1被露出时，第二感温包7所在位置的温度上升速度会慢于第一感温包3所在位置的温度上升速度。在第一感温包3正常工作的前提下，控制装置4先根据第一感温包3检测的温度值或温度状态信号控制加热装置1停止工作。只有在第一感温包3和水位检测装置2均失效的情况下，水箱内温度才会继续上升使得第二感温包7所在位置的温度上升到大于第一温度阈值T1。此时，控制装置4会根据第二感温包7传送的温度值或温度状态信号控制加热装置1停止工作，从而为水加热设备提供第三优先级的防干烧保护。

应注意，在本实施方式中，需要调整第二感温包7和限温器5的位置以使得在加热装置5露出水面后，第二感温包7处的温度达到第一温度阈值T1的时间先于限温器5处的温度达到第二温度阈值T2的时间。由此，使得第二感温包7的动作优先级高于限温器5。具体地，可以通过将限温器5的第二温度阈值T2设置得较高来实现上述目的。

由此，通过设置第二感温包可以提供多重防干烧保护。

更优选地，由于感温包体积较小，在水位检测装置2为电极式水位检测装置时，第二感温包7可以设置在水位检测装置2的电极21的中空部分。由此，可以将水位检测装置2和第二感温包7集成为一体，节省水箱内部空间，简化安装制造工艺，同时提供多重的防干烧保护。

另一方面，水箱6具有四个侧壁，第一感温包3和限温器5安装于第一侧壁(较长的侧壁)。由于水位检测装置2可以包括电极，其长度较长，因此可以将水位检测装置2安装于水箱的第二侧壁(较短的侧壁)，第一侧壁与第二侧壁垂直或基本垂直。由此，可以合理地利用水箱内部的空间，同时，由于加热装置1通常设置在水箱底部靠近中间的位置，与水位检测装置2设置在一起的第二感温包7的位置自然就相对于第一感温包3距离加热装置1更远，从而使得两者具有不同的动作优先级。

由此，本实用新型实施例通过多重防干烧保护结合，可以在出现干烧风险时，及时断开电路，保护元器件及整机安全，并消除单一保护下器件失效导致的事故。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水加热设备，包括：

水箱；

加热装置；

水位检测装置，用于检测所述水箱内的水位是否低于第一位置；

第一感温包，用于检测所述水箱内温度；

控制装置，与所述水位检测装置以及所述第一感温包电连接，用于在所述水位低于预定位置或第一感温包检测到的温度高于第一温度阈值时控制所述加热装置停止工作；

至少一个限温器，连接在所述加热装置的供电线路上，用于在检测到水箱内温度高于第二温度阈值时切断所述供电线路；

所述第一温度阈值低于所述第二温度阈值。

2.根据权利要求1所述的水加热设备，其特征在于，还包括：

第二感温包，用于检测所述水箱内温度；

其中，所述控制装置在第二感温包检测到的温度高于所述第一温度阈值时控制所述加热装置停止工作；

所述第二感温包距离所述加热装置的距离大于所述第一感温包距离所述加热装置的距离。

3.根据权利要求2所述的水加热设备，其特征在于，所述第一位置高于所述加热装置的顶部。

4.根据权利要求3所述的水加热设备，其特征在于，所述第一感温包设置于高于所述第一位置的第二位置。

5.根据权利要求4所述的水加热设备，其特征在于，所述限温器设置于低于所述第二位置的第三位置。

6.根据权利要求5所述的水加热设备，其特征在于，水位检测装置为电极式水位检测装置，所述第二感温包设置于所述电极式水位检测装置的电极中空位置。

7.根据权利要求6所述的水加热设备，其特征在于，所述第一感温包和所述限温器安装于所述水箱的第一侧壁，所述水位检测装置安装于所述水箱的第二侧壁，所述第一侧壁与所述第二侧壁垂直。

8.根据权利要求1所述的水加热设备，其特征在于，所述限温器距离所述加热装置的距离大于所述第一感温包距离所述加热装置的距离。

9.根据权利要求2-7中任一项所述的水加热设备，其特征在于，所述限温器距离所述加热装置的距离大于所述第二感温包距离所述加热装置的距离。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的水加热设备，其特征在于，所述水箱包括出水口，所述出水口高于所述加热装置的顶部。