CN2169811Y

CN2169811Y - 全自动电脑开水器

Info

Publication number: CN2169811Y
Application number: CN93208913U
Authority: CN
Inventors: 李声沛; 孙锡茂; 卿德奎; 忻宝禄
Original assignee: Institute of Electronics of CAS
Current assignee: Institute of Electronics of CAS
Priority date: 1993-04-12
Filing date: 1993-04-12
Publication date: 1994-06-22
Anticipated expiration: 2003-04-12

Abstract

全自动电脑开水器采用电磁阀、单个强力磁水器、一体化高低水位开关、微电脑智能控制器、温度传感器和水箱体加热元件的有机组合，改进电热开水器的进水控制系统和电气系统。整个系统由微电脑进行监控，使得预置烧水时间和烧水温度、自动检测、自动进水、自动烧水、自动保温、各种数据显示和故障报警等集于一体。保证了开水器的可靠工作。

Description

本实用新型属于日常生活中使用的带有电脑的全自动电热开水器。

电热开水器是各机关、企业、团体、宾馆、饭店、医院、学校乃至家庭等日常生活中饮用开水的理想设备。目前市场上常见的结构有浮球阀式，采用冷水区和开水贮存室分开的沸腾式和采用电磁阀的电控式。普遍的问题是产品档次低，功能简单，结构比较复杂，不能保证长期使用，维修困难。如不能做到预置定时烧水，使其无需看管、省时省力；不能做到根据需要设置水温度，使其既可烧开水，又可烧热水；不能根据需要设置开水保温温度，如保持在适合彻茶的最佳温度92℃左右等等，使系统节约电力；不能做到电子测温，数字显示水温；不能真正做到控制系统和结构的简单化、机电一体化、智能化和全自动化；另外，现有部分产品还存在阴阳水（生水和开水混合）或水垢等问题。

本实用新型的目的是采用微电脑智能控制技术，改进电热开水器的进水系统和电气系统，实现电热开水器多功能、高可靠。

本实用新型的主要特点是安装在水箱体5上高低水位开关4的信号通过接口13进入微电脑11，微电脑11对13的信号或对系统的加电复位信号进行处理后通过电磁阀通断接口14控制电磁阀2的通断，安装在水箱体5上的温度传感器6的温度信号通过A／D转换接口12进入微电脑11，微电脑11对12的信号进行处理后，通过驱动器19和加热元件7控制烧水或对开水保温。

本实用新型使开水器实现智能化，可以设置温度和时间，对于开水器工作中出现故障进行报警，并能显示特定错误信息。且系统能够自动检测，自动保护，以确保开水器可靠工作。

图1为本实用新型全自动电脑开水器的框图。

图中1为进水管、2为电磁阀、3为强力磁水器，4为一体化高低水位开关、5为水箱体、6为温度传感器、7为加热元件、8为出水笼头、9为排污口、10为排蒸汽口、11为微电脑、12为A／D转换接口、13为转换接口、14为电磁阀断通接口、15为数码显示器、16为开水状态指示灯、17为预置时间和温度值的开关、18为声音输出口、19为功率驱动器、20为漏电监视保护。

图2为一体化高低水位开关的结构示意图。

图中21为支架、22为销钉、23为浮球、24为滑杆、25为弹簧、26为垫圈、27为传动拉杆、28为固定面、29为转轴、30为拨叉、31、32为微动开关。

图3为全自动电脑开水器的控制原理图。

下面结合图2说明机械式一体化高低水位开关的动作原理：固定支架（21）固定在水箱体（5）内侧的（28）上，滑杆（24）垂直放在支架（21）的孔中，滑杆两端各有一销钉（22），销钉（22）中间有浮球（23），滑杆（24）的上部有控制弹簧（25）和垫圈（26），滑杆（24）的顶端接有联动拉杆（27），联动拉杆（27）控制转轴（29）的转动，转轴（29）的一端接有拨叉（30），拨叉（30）两侧放置二个微动开关（31）、（32）。如图所示，当水箱体中水位发生变化时，浮球23将随水位的变化沿滑杆24上下浮动。很明显，当水位到达高水位限时，浮球23因浮力将压迫上销钉22使滑杆24向上动作，从而联动拉杆27驱使转轴29顺时针旋转一定角度，并带动拨叉30接通高水位微动开关31；反之，当水箱体5中的水位下降到低水位限时，浮球23因重力压迫下销钉22与弹簧25，使滑杆24向下动作，从而联动拉杆27驱使转轴29逆时针旋转一定角度并带动拨叉30接通低水位微动开关32。当水箱体5中水位处于高低水位限之间位置时，滑杆24相连接的拉杆27、转轴29、拨叉30也将恢复到初始安装位置。此时微动开关31与32均处于断开状态。还需特别说明的一点是在本实用新型的进水系统中还安装了一个强力磁水器3，它安装在进水电磁阀2的前面或后面，处理和磁化水，以改善水质，有益健康；利用磁化水技术减少水垢，即使生成的松散水垢层用户也容易冲洗并排除。

以下结合图1和图3具体说明全自动电脑开水器智能控制原理：当使用全自动电脑开水器时，首先接通电源，微电脑11即处于初始状态。通过LED数码显示器15和状态指示灯16显示特定标志，并等待预置时间和温度值的开关17的操作。若用户需设置参数，则进入参数预置过程，即可预置定时烧水时间t0、预置烧水温度T1、预置保温温度上下限T2、T3等等，为用户使用提供一个方便灵活的选择机会。所谓预置定时烧水，即在设定的小时数和分钟数后系统自动开始烧水，参数预置后微电脑11自动计时自动进入规定的烧开水过程：即系统开机后延迟数秒后开始自动监测，此时T1为开水温度100℃，T2为保温下限温度，例如可设定在彻茶的最佳温度92℃，T3为保温上限温度如T3＝95℃。

进入监测过程时，微电脑11将通过温度传感器6及其接口12测量水温并通过LED数码显示器15实时数字显示水温T。如T大于或等于设定的上限温度值，例如T≥T3，则表示水箱体中的水已经烧开，″开水″指示灯亮表示水开可以饮用，程序进入下述自动保温过程。否则，″缺水″指示灯亮，程序进入自动进水过程。

有两种情况可以开始自动进水。第一种是当系统刚接通电源，而水箱中水位未达到高水位限时，微电脑11不检查低水位微动开关的状态，立即控制输出接口14（双向可控硅或继电器）给进水电磁阀2线圈加电，打开进水电磁阀门，″缺水″指示灯亮，自来水流入水箱体5内，保证通电源使用时将生水加满水箱。

当水箱体中水位降到低水位限时，一体化高低水位开关4将驱动低水位微动开关32接通，微电脑11立即控制输出接口14（双向可控硅或继电器）给进水电磁阀2线圈加电，打开进水电磁阀门，″缺水″指示灯亮，自来水流入水箱体5内。

当水箱体中水位到达高水位限时，高水位微动开关31接通，微电脑11立即控制输出接口14使进水电磁阀2线圈掉电，关断进水电磁阀门。″缺水″指示灯灭，自来水停止流入水箱体5内。程序进入自动烧水过程（四），″生水″指示灯亮。

当电磁阀门打开进水的同时，微电脑11自动开始计时。在较低的水压条件下，根据电磁阀的流量和水箱体的容积确定一个时间并适当放大数倍，当进水时间超过这个限度而高水位微动开关31仍未接通时，微电脑11将发出声光信号报警，蜂鸣器或语音片不断发出急促的声音或语音，LED数码显示器15显示一个错误提示如″ERR1″等，提示用户进水系统出现故障，需要及时排除。故障原因可能是：1.进水水龙头未打开或水压太小及停水；2.浮球漏水无法浮起或一体化高低水位开关出现机械故障；3.进水电磁阀损坏等等。

当程序进入自动烧水过程时，微电脑11立即控制输出接口19（双向可控硅或交流接触器）使开水器加热元件7通电加热。″生水″指示灯亮，表示是生水不宜饮用。微电脑11还通过温度传感器6及其接口12、LED数码显示器15实时测量和数字显示水温T。如T＜T1，程序继续加热；当T≥T1时，表示水箱中的水已烧至预定温度，以T1＝100℃为例，当水烧开后，LED数码显示器显示数字100，程序自动停止加热，蜂鸣器或语音片发出声响一段时间，通知用户水已烧开，可以饮用。同时″开水″指示灯亮，程序进入自动保温过程（五）。

需要特别指出的一点是：在加热元件加电的同时，微电脑11自动开始计时。如果在一定时间限度内水温不变或未达到规定值，微电脑11将通过声音输出接口18自动发出声光信号报警，蜂鸣器或语音片不断发出急促的声音或语音，LED数码显示器15显示一个错误提示例如″ERR2″等，提示用户加热系统出现故障。

当″开水″指示灯亮时，表示水已烧开，用户可通过出水龙头8取水。此时程序进入自动保温过程，保证水温在设定的T2和T3之间。直至箱中水位下降到低水位限时，程序将重复进行（三）、（四）的进水及加热过程直至用户关闭总电源。

当″开水″指示灯亮后，微电脑11继续通过温度传感器6及其接口12、LED数码显示器15实时测量和数字显示水温。当水箱中的水因停止加热和散热的原因导致温度下降至温度下限T2时，微电脑11立即控制加热元件7通电，将水加热至温度上限T3后停止。从而保持水温在T2和T3之间变化。

在这个过程中微电脑11将自动开始计录加热元件加电将箱体水温由保温下限T2加热至上限的加热时间 T。显然这个时间的长短将和水箱中的水量，即水位的高低成正比。对于容积一定的箱体，一定存在一个和最低水位水量相对应的加热时间 T0，如果微电脑11记录的加热时间 T≤ T0，说明箱中水位已降至低水位限而一体化高低水位开关4不能使低水位微动开关32接通，导致系统控制失灵。此时微电脑11亦将通过声音输出口18自动发出声光信号报警，蜂鸣器或语音片不断发出急促的声音或语音，LED数码显示器15显示一个错误提示，例如″ERR3″等。在微电脑11上接有漏电监视保护口20，当系统出现漏电时，保护口20发出信号。

Claims

1、全自动电脑开水器有进水管(1)，电器阀(2)，强力磁水器(3)，水箱体(5)，加热元件(7)，出水笼头(8)，排污口(9)和排蒸汽口(10)，其特征为安装在水箱体上的一体化高低水位开关(4)的信号通过接口(13)进入微电脑(11)，微电脑对(13)的信号或对系统的加电复位信号处理后，通过电磁阀通断接口(14)控制电磁阀的通断，安装在水箱体上的温度传感器(6)的温度信号通过A/D转换接口(12)进入微电脑，微电脑对(12)的信号进行处理后，通过功率驱动器(19)和加热元件控制烧水或对开水保温。

2、按权利要求1所述的开水器，其特征为在微电脑上接有数码显示器（15）和状态指示灯（16）。

3、按权利要求1所述的开水器，其特征为在微电脑上接有预置时间和温度值的开关（17）。

4、按权利要求1所述的开水器，其特征为在微电脑上接有声音输出口（18）。

5、按权利要求1所述的开水器，其特征为在微电脑上接有漏电监视保护口（20）。

6、按权利要求1所述的开水器，其特征为所说的一体化高低水位开关的固定支架（21）固定在水箱体（5）内侧的（28）上，滑杆（24）垂直放在支架（21）的孔中，滑杆两端各有一销钉（22），销钉（22）中间有浮球（23），滑杆（24）的上部有控制弹簧（25）和垫圈（26），滑杆（24）的顶端接有联动拉杆（27），联动拉杆（27）控制转轴（29）的转动，转轴（29）的一端接有拨叉（30），拨叉（30）两侧放置二个微动开关（31）、（32）。