電熱沸水器電加熱控制方法
2023-06-09 06:13:31 1
專利名稱：電熱沸水器電加熱控制方法
技術領域：
本發明涉及一種電源通/斷控制方法，特別是一種日用家電類產品-電熱沸水器的電加熱控制方法。
現有的電熱沸水器，如電熱杯、電熱水壺、電熱水瓶、電熱水箱和自動沸水器等，電加熱時電源的通/斷控制大多採用雙金屬片控溫器，當容器內水溫上升到100℃左右時雙金屬片動作，切斷電源，停止加熱。按常規，煮燒開水時，最理想的是在水沸騰保持幾秒鐘後立即停止加熱。但事實上，控溫器總有一定的工作誤差。如果控溫器工作在負差而過早動作，切斷電源，水不開，不宜飲用;如果控溫器工作在正差狀態，則永遠不動作或過遲動作，水開過久，或者水開降溫後溫控器反覆動作，反覆煮燒開水，都將影響飲用水的質量，既不衛生又浪費能源。通常，為了得到較高的控溫靈敏度，雙金屬片控溫器設置時比較靠近電熱元件。因而控溫器實際感知的溫度與整個容器內水溫有一定誤差。所以，採用雙金屬片控溫器的電熱沸水器比較容易發生上述情況。例如日本松下公司的電熱式自動水壺，在燒滿壺水時容易發生水還沒沸騰即斷電的情況，而且水溫降低後又會自動地重新通電加熱。如果使用者由於一時疏忽等原因未及時拉掉電源時，會出現持續不斷地反覆循環通/斷電源加熱煮燒開水的情況。這不但影響開水質量，而且嚴重時還會發生把容器內盛水燒乾，甚至毀壞電熱沸水器的情況，所以，存在著一定的不衛生、不安全的因素。
中國第88207406.7號「自動斷電式電水杯」專利提供了一種能確保電熱沸水器一次性加熱，把水燒沸，並且即使水溫下降也不會發生自動地重複通電加熱的控制方法。在把手橫段處的容器壁上設置了一個出氣孔，橫段腔內設置了一個後部帶電氣接點的活塞。用手工推進活塞的方法進行啟動加熱，當容器內的水沸騰時，在出氣孔處對活塞產生較大的蒸汽推壓力，使活塞外移，驅使電氣接點斷開，自動地停止加熱。這種控制方法有利於節約能源和確保開水的質量，並在一定程度上有利於延長沸水器的使用壽命，因而具有一定的經濟性。但採用這種控制方式的電熱沸水器，主要是利用水沸騰時產生的蒸汽壓力驅動控制電氣開關，所以對容器的密封要求較高。萬一使用者不慎，沒有把蓋子上緊，或者電熱沸水器用舊等原因而發生漏氣情況時，都會發生因氣壓的不足而使電氣開關失控的情況。因而仍然存在著一定的不可靠因素。而且這種控制方法仍然避免不了容器內無水，或盛水很少容易一燒即幹時誤通電加熱而毀壞沸水器情況的發生。
本發明的任務是要提供一種既能確保沸水器一次通電加熱把水燒沸、爾後不會自動反覆煮燒開水、又能避免當容器內無水或盛水很少時發生通電加熱情況的可靠、安全、節能的電加熱控制方法。
本發明是這樣實現的。根據水電阻能使電路接通的機理，在盛水容器的下部設置了一個最低液位通電控制機構。當容器內無水或盛水液面低於最低控制液位時，通電控制機構的探頭周圍無水存在，因無水電阻存在而探頭處於高阻狀態，不能進行通電加熱控制。當容器內盛水液面高於最低液位時，探頭沉浸在水中，由於水電阻的作用，使探頭處於低阻狀態，將電路接通，可以進行通電加熱控制，因而可有效地避免容器內無水或盛水很少時不必要的通電加熱情況的發生。容器內放水後，用手工驅動控制電氣接點閉合，使沸水器進行通電加熱，水溫逐漸上升。然後，利用水沸騰時產生的具有一定溫度的蒸汽的熱量，使敏溫元件動作，驅動控制電氣接點斷開，停止通電加熱。由於有些敏溫元件有較寬的動作溫度範圍，如雙金屬片、記憶金屬等，當帶有一定溫度的蒸汽吹在敏溫元件上時，敏溫元件即可發生明顯的形變動作。所以，只要選擇合適的敏溫元件，設置恰當的驅動機構，就可以有效地控制在水沸騰若干秒後自動地切斷電源。此外，本發明中還結合使用了一種無源控制有源的方法，在控制電路中用1V以下的低電壓作為工作電壓，通過無源控制器實現對220V交流電源的輸出控制。有利於延長電氣接點的工作壽命和沸水器的使用安全。所以，採用本發明控制方法的電熱沸水器，電加熱控制效果好，對盛水容器的密封性要求低，且不會發生自動重複加熱開水和空燒毀壞沸水器的情況，因而很具實用性和經濟性。
下面結合典型實施例附圖作進一步詳細說明。
圖1是採用本發明控制方法的電熱沸水器結構示意圖;
圖2是圖1中電加熱啟/停控制機構的動作示意圖;
圖3是電加熱啟/停控制機構中卡扣動作示意圖;
圖4是無源控制器C的電氣連接示意圖之一;
圖5是無源控制器C的電氣連接示意圖之二。
參閱圖1，採用本發明控制方法的電熱沸水系統主要由電加熱啟/停控制機構A、最低液位通電控制機構B和無源控制器C組成。其中電加熱啟/停控制機構A主要由彈簧按鈕17、導氣管19、雙金屬片18、帶動觸點15的動簧片16和帶定觸點14的定簧片13組成;最低液位通電控制機構主要由盛水容器殼體1、緊貼安裝在盛水容器殼體1孔內的絕緣件7和安裝於絕緣件7內的探頭8組成;無源控制器C具有六個接線端控制端9和12、220V電源輸入端11a和11b及220V電源輸出端4和5。
參閱圖2、圖3，通電啟/停控制機構A中的雙金屬片18的上端帶有孔21，帶動觸點15的動觸片16的另一端呈凸卡形狀20。當盛水容器內裝上較多的水後，使用者按下彈簧按鈕17時，將帶動簧片16下壓，其一端的動觸點15與定觸點14相接觸，帶凸卡20的一端順著雙金屬片18表面向下移動，使凸卡20順勢進入雙金屬片18，的孔21內，使動簧片16卡住，動觸點15與定觸點14保持接觸狀態，形成控制通路，無源控制器有220V輸出，電熱元件2開始通電加熱。當沸水器內水被煮沸時，導氣管19內有溫度較高的蒸汽衝到雙金屬片18上，使雙金屬片18變形彎曲，凸卡20被解扣，動簧片16返回原置，動觸點15與定觸點14相分離，從而驅使沸水器停止加熱。如果人為地需要再次加熱時，可再次按下彈簧按鈕17，使電氣開關觸點14、15閉合，即可通電加熱，並自動地重複上述過程。凸卡20凸出部分的長度b與水開始沸騰到停止加熱間的時間有關，b越長，凸卡20伸入孔21中越深，解扣需要的時間越長，即從開始沸水到停止加熱之間的時間也就越長。
參閱圖4，控制端9與探頭8上的一個接點8a電氣相連，探頭8的另一個接點8b與動簧片16上的定觸點電氣相連，控制端12與定簧片13上的定觸點14電氣相連;220V輸入端11a和11b與電源插頭相連;無源控制器C的輸出端4和5與電熱沸水器的電熱元件2的兩個接線端相連。參閱圖5，在具體應用時，也可以根據實際需要，將電加熱啟/停控制機構A中的電氣開關接點，即定觸點14和動觸點15，串接到無源控制器C的輸出端4、5與電熱元件2相串連的電路中。
權利要求
1.一種電熱沸水器電加熱控制方法，其特徵在於a，利用水電阻使電路接通的機理，設置有一個最低液位通電控制機構B，確保容器內盛水液面必須高於最低控制液位時才能進行通電加熱，容器內無水或盛水很少時不會發生通電加熱的情況；b，利用彈簧按鈕手動控制電氣觸點的閉合，對沸水器進行通電加熱；c，利用水沸騰時產生的具有較高溫度的蒸汽熱量使敏溫元件動作，驅動電氣接點斷開，實現停止通電加熱；d，利用無源低電壓控制有源220V電源的輸出的機理，在電氣系統中結合採用無源控制器，在控制電路中以低於1V的無源低電壓通過無源控制器，間接控制沸水器工作電路中的交流220V的通/斷。
2.根據權利要求1所述的電加熱控制方法，其特徵在於使用該方法的電熱沸水系統主要由電加熱啟/停控制機構A、最低液位通電控制機構B和無源控制器C組成。
全文摘要
本發明公開了一種很具實用性和經濟性的電熱沸水器電加熱控制方法。主要利用了水電阻能使電路接通、無源控制有源、初始加熱時用手動控制和利用水沸騰時產生較高溫度蒸汽使敏溫元件動作，驅動停止加熱的機理。採用本發明的電熱沸水器具有脫水保護功能，能確保提供煮沸過的開水，能避免出現自動地反覆煮燒開水、盛水容器內無水或盛水很少時發生通電加熱的情況，使用時安全、可靠，且有利於節約能源和延長沸水器的工作壽命長。
文檔編號F24H9/20GK1067110SQ92108390
公開日1992年12月16日 申請日期1992年4月28日 優先權日1992年4月28日
發明者王文超 申請人:王文超