電開水器自動控制裝置的製作方法
2023-09-19 02:14:15
專利名稱：電開水器自動控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型與電開水器自動控制裝置有關，尤其與電開水器檢測控溫裝置有關。
已有的電開水器檢測水開的方法是檢測水溫。如將控溫點設計在水的沸點，由於水中含有雜質，其沸點是一個區間，在技術和經濟上均難做到。如將控溫點設計在水的沸點以上，則在水蒸發完畢之前水溫不會升高，控溫不起作用。因此控溫點設計在沸點以下，控制裝置使開水器停止加熱轉為保溫的溫度一般在92-95℃。未沸騰的水口味遠不及沸騰水，且殺菌、消毒效果也差得多。也有的控制裝置可在達到控溫後再延時一段時間，但無論水多水少都延長相同時間，不可取。也有像水瓶一樣的自動電熱開水瓶，一次加滿冷水，燒開後保溫，這種產品市場上售價為200-500元。這類開水器有蒸汽傳感器，它們通過檢測水蒸汽溫度來判斷水開沒有，電路結構複雜。經過實驗證明，這類開水器的蒸汽溫度跟水溫幾乎一直保持相同。測蒸汽溫度和測水溫實際是一回事，它們測水溫要達到設定的沸點值，就表示水開了。由於在不同海拔高度的地方，水的沸點不同。如果都設為95℃，在高山上水開了都達不到95℃，就不能自動停止加熱。因此這類開水器有一定局限性。結構是發熱盤加熱水箱，因為其發熱點很集中，因此在水要開還沒有開時，就會有不少汽泡冒出，所以有些產品在95℃時就會停止加熱，而用戶還以為水是燒開了。它們在說明書上就寫著能加熱到95±2℃，而不是沸騰。沸點是指水沸騰後，有大量氣體生成，水溫不再升高的一個溫度值。從理論上說，要把這個值準確的設定出來，並把它設定在每臺電熱開水瓶裡是不可能。因為只要設定值比實際沸點略高很少一點，水溫也是達不到的，使得電熱水瓶一直加熱。如果設定得比實際沸點略低一點，水就不算沸騰。現在市場上的電熱水瓶一般是將沸點設定得比實際沸點略低一點，(95℃左右)也會有不少氣泡冒出，讓用戶認為水已燒開。
綜上所述，現在的開水器都存在一定問題。要判斷水是否沸騰，不能只測水溫或蒸汽溫度。水真正沸騰後，才能去除一些對人體有害的細菌。
本實用新型的目的是提供一種結構簡單，成本低廉，可將控溫點定在水的沸點的電開水器自動控制裝置。
本實用新型是這樣實現的電開水器自動控制裝置的溫敏電阻RT位於能檢測水溫的地方並與電阻R1串聯組成分壓電阻接工作電源，其分壓輸出至四重運放LM324的U1的3腳，U1的2腳經分壓電阻1接工作電源，U1的1腳輸出一路經電容C1至LM324的U3的10腳，C1的另一路經電阻R7接地和接電阻R9、R8、U3組成的放大電路，放大電路的輸出接U4的12腳，U1的1腳輸出另一路接LM324的U2的6腳，U3的9腳經電阻R9接地，U2的5腳經分壓電阻2接工作電源，U2的7腳經二極體D1接三極體BG的基極，U3的8腳輸出至LM324的U4的12腳，U4的13腳經分壓電阻3接工作電源，U4的14腳輸出經二極體D2接BG的基極，BG的發射極接地，集電極接繼電器J，U2的4腳、11腳和J接工作電源，J的觸點與電加熱器L串連接於市電。
發光二極體LED、R15和二極體D3與繼電器J並聯。
分壓電阻1由可調電阻W1和電阻R2、R3串聯構成，分壓電阻2由電阻R4、R5組成，分壓電阻3由可調電阻W2和電阻R12、R13串聯組成。
有電容C3與U1的1、2腳連接，電容C2與U3的8、9腳連接。
本實用新型採用的方法是利用水燒開後溫度達到沸點就不再升高這一特徵，來判斷水是否燒開。換句話說，就是一段時間△x內，溫度值增漲△y為零時，表示水已燒開。當△x很小時，有精確度較好的近似等式△y≈d y，d y是溫度值y=f(x)的微分。因因此本實用新型用運放組成微分電路，檢測水溫不再升高時輸出一高電平，控制加熱器斷開電源，因而電路簡潔，原理清晰，檢測準確。在不同的環境，水的沸點溫度不同，該控制器都能正常工作。
圖1是本實用新型的電路圖。
圖2是本實用新型安裝於水壺的示意圖。
如下是本實用新型的實施例
圖1中，U1組成檢測電路，U3組成微分電路，U2、U4組成電壓比較器輸出高電平，繼電器J控制發熱管的通斷電，C1、C2作交流負反饋，抑制交流幹擾信號。
圖2中，1是電水壺，2是溫敏電阻安裝位置，3是自動控制裝置安裝位置，4是電源插座。
RT是負溫度糸數的溫敏電阻，安裝在能檢測水溫的地方當水溫上升，RT阻值減少。與RT串聯的電阻R1兩端分得的電壓增加。
R2、R3、W1組成的電路可調節U1的2腳的電壓。調節W1，使得當水溫為90-100℃時，U1輸出1-6V的電壓。
R4、R5分壓電路使U2的5腳有1V電壓。當水溫低於90℃時，U1的1腳輸出低於1v的電壓，與U2的5腳比較後，U2的7腳輸出高電平12v，經R11、D1到BG的基極，使BG導通，繼電器J吸合，熱管L通電繼續加熱。R15、 LED同時指示發熱管的工作狀態。D3是防止J斷開時產生高壓的保護二極體。
當水溫高於90℃以後，U1的1腳電壓隨溫度升高而增大，對C1充電，充電電流經R7產生一電壓，使U3、R8、R9組成的放大電路輸出一正電壓，經R10輸至U4的12腳，與R12、R13、W2分得的電壓比較，使U4輸出高電平12v，經R14、D2輸至三極體BG的基極，使BG導通，繼電器J吸合。發熱管L繼續加熱。
當水溫高於90℃後，U1的1腳輸出電壓1v，使U2不再輸出高電壓，不再向BG基極提供電流。
當水溫達到沸點後，溫度不再升高，RT阻值不再變化，U1的1腳電壓不再升高，C1充電幾乎停止，R7兩端不再產生正電壓，U3輸出電壓減少，與U4的13腳比較，使U4輸出負電平，不再向BG提供基極電流，BG截止，繼電器斷，熱管停止加熱。水溫遂漸下降，U1的1腳電壓下降，C1放電，U3的10腳為負電壓，U3輸出電壓再減小，經U4比較，U4仍然輸出負電壓，BG仍然截止，繼電器仍然斷開，發熱管L保持斷電狀態。
當水溫遂漸下降到90℃以下後，U1輸出低於1v，U2又輸出高電平，BG導通，J吸合，發熱管L通電，溫度上升，直到水沸騰後停止加熱。
另外，該控制裝置還能用於電飯煲、電開水器等設備。還可增加水開報警功能，提醒用戶水已燒開。
權利要求1.電開水器自動控制裝置，其特徵在於溫敏電阻RT位於能檢測水溫的地方並與電阻R1串聯組成分壓電阻接工作電源，其分壓輸出至四重運放LM324的U1的3腳，U1的2腳經分壓電阻(1)接工作電源，U1的1腳輸出一路經電容C1至LM324的U3的10腳，C1的另一路經電阻R7接地和接電阻R9、R8、U3組成的放大電路，放大電路的輸出接U4的12腳，U1的1腳輸出另一路接LM324的U2的6腳，U3的9腳經電阻R9接地，U2的5腳經分壓電阻(2)接工作電源，U2的7腳經二極體D1接三極體BG的基極，U3的8腳輸出至LM324的U4的12腳，U4的13腳經分壓電阻(3)接工作電源，U4的14腳輸出經二極體D2接BG的基極，BG的發射極接地，集電極接繼電器J，U2的4腳、11腳和J接工作電源，J的觸點與發熱管L串連接於市電。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於發光二極體LED、R15和二極體D3與繼電器J並聯。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於分壓電阻(1)由可調電阻W1和電阻R2、R3串聯構成，分壓電阻(2)由電阻R4、R5組成，分壓電阻(3)由可調電阻W2和電阻R12、R13串聯組成。
4.根據權利要求1或2或3所述的裝置，其特徵在於有電容C3與U1的1、2腳連接，電容C2與U3的8、9腳連接。
專利摘要本實用新型為電開水器自動控制裝置。溫敏電阻RT位於能檢測水溫的地方並與電阻R1串聯組成分壓電阻接工作電源,其分壓輸出至四重運放LM324的U1的3腳,U1的2腳經分壓電阻1接工作電源,U1的1腳輸出一路經電容C1至LM324的U3的10腳,C1的另一路經電阻R7接地和接電阻R9、R8、U3組成的放大電路,放大電路的輸出接U4的12腳,U1的1腳輸出另一路接LM324的U2的6腳,U3的9腳經電阻R9接地,U2的5腳經分壓電阻2接工作電源,U2的7腳經二極體D1接三極體BG的基極,U3的8腳輸出至LM324的U4的12腳,U4的13腳經分壓電阻3接工作電源,U4的14腳輸出經二極體D2接BG的基極,BG的發射極接地,集電極接繼電器J,U2的4腳、11腳和J接工作電源,J的觸點與發熱管L串連接於市電。本實用新型結構簡單,成本低廉,控溫準確,能保證水燒開。
文檔編號A47J27/62GK2428066SQ00223420
公開日2001年5月2日 申請日期2000年6月19日 優先權日2000年6月19日
發明者廖光睿 申請人:廖光睿