專利名稱：全自動飲水機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及飲水機技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種既抗干燒又避免水被重復(fù)加熱的全 自動飲水機。
背景技術(shù)：
飲水機是當(dāng)前廣泛使用的飲用水處理設(shè)備，現(xiàn)有技術(shù)中的飲水機不僅只具備加熱 水的功能，還可能具備凈化水質(zhì)的功能，以提供水質(zhì)更佳的飲用水。但是現(xiàn)有技術(shù)中的飲水機普遍存在以下不足之處1、飲水機加熱罐中，水在未能一次用盡時或者邊使用邊補流進入時被反復(fù)加熱， 不但浪費能源，更重要的是飲用水由于反復(fù)加熱而形成俗稱的“千滾水”，包含許多不良物 質(zhì)，飲用后會對人體產(chǎn)生危害。2、出水口設(shè)置在飲水機加熱罐的上部，熱水須靠底部進入的冷水頂托，才能被流 出使用。因此流出的熱水實際上已混合了一部分未被加熱殺菌的冷自來水，熱水口放出的 水，實際上是“冷自來水、熱/熱凈化水的混合水”。3、許多飲水機中未設(shè)置抗干燒裝置，易發(fā)生干燒起火的事故。近年來，在市場中熱銷的“直飲機”(又稱無熱膽飲水機)較徹底地解決了反復(fù)加 熱的“千滾水”問題。其工作原理為設(shè)一大功率(例如2KW以上)加熱器，對流經(jīng)該加熱 器的冷水加熱，但該類直飲機缺點為開始流出的水溫度低，之后的熱水出水速度太慢，等 待熱水流出的時間太長；同時，其還存在的缺點是功率大，易造成家庭電線過荷發(fā)熱，結(jié) 構(gòu)復(fù)雜，成本高、無抗干燒功能等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種既抗干燒 又避免反復(fù)加熱的全自動飲水機。本發(fā)明提供一種全自動飲水機，由電源電路，加熱容器，加熱電路和控制電路組 成，在加熱容器上設(shè)置有進水口和出水口，并分別具有開關(guān)，在加熱容器內(nèi)還設(shè)置有高水 位，低水位和信號源三個電極；控制電路通過設(shè)置在加熱容器上的所述電極的信號，產(chǎn)生控 制信號，從而控制所述飲水機的相應(yīng)功能；當(dāng)所述加熱容器中的水位低于低水位電極時，控 制信號控制進水口，向加熱灌中加入未經(jīng)該飲水機加熱或處理過的水；當(dāng)所述加熱容器中 的水位高于高水位電極時，控制信號控制進水口停止加水，并控制所述加熱電路對所述加 熱容器中的水進行加熱；當(dāng)所述加熱容器中的水達(dá)到預(yù)先設(shè)定的溫度時，控制電路控制所 述加熱電路停止加熱。所述加熱容器的出水口設(shè)置在加熱容器的底部，在其進水口設(shè)置有進水電磁閥， 進水電磁閥控制是否對加熱容器中加水。 控制電路設(shè)置有采樣及采樣保持電路、電壓比較電路、執(zhí)行電路，采樣電路從所述 電極處獲取采樣信號，并將采樣信號送往電壓比較電路，電壓比較電路根據(jù)電壓比較結(jié)果產(chǎn)生控制信號，由執(zhí)行電路對該飲水機進行控制。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案為1、采用普通飲水機結(jié)構(gòu)簡單，成本低的優(yōu)點，繼續(xù)采用該類飲水機的“聰明座”等 水路部件而不作改動。加熱罐(又稱熱膽)繼續(xù)采用，但做如下改動冷水進口加設(shè)一只進 水電磁閥，熱水出口由熱罐的頂部移至熱罐的底部；在熱罐上加設(shè)高水位、低水位、信號源 三根電極。2、增設(shè)一個裝有控制系統(tǒng)的控制盒。該盒內(nèi)的控制系統(tǒng)的功能和實現(xiàn)功能的原理 為2-1采用市政輸電網(wǎng)的50HZ交流電為檢測信號源。2-2檢測信號通過相關(guān)電路和信號源電極輸入熱罐中。2-3把熱罐中的水作為信號源的通斷開關(guān)，當(dāng)水浸沒相關(guān)電極時，信號源與該電極 接通；否則，當(dāng)相關(guān)電極露出水面時，信號源就與該電極斷開。2-4與常規(guī)的降壓、整流電路不同，本發(fā)明中的降壓整流電路，既承擔(dān)常規(guī)的降壓、 整流、穩(wěn)壓，為后續(xù)電路提供穩(wěn)定的直流電壓，又承擔(dān)降壓和提供50HZ交流信號，為信號電 極提供對人身安全的測試信號。2-5本系統(tǒng)設(shè)有采樣及采樣保持電路、電壓比較電路、執(zhí)行電路。當(dāng)高水位電極露 出水面時，電壓比較電路送出低電平，執(zhí)行電路則將220V電源與進水電磁閥接通，熱罐開 始進水。當(dāng)水位到達(dá)高水位，執(zhí)行電路一方面命令進水電磁閥停止進水并命令電熱管通電 加熱，另一方面又命令低水位電極進入系統(tǒng)中。低水位電極有進入系統(tǒng)和脫離系統(tǒng)兩種狀 態(tài)。此兩種狀態(tài)受執(zhí)行電路控制。2-6與普通飲水機一樣，本發(fā)明在熱罐外殼上設(shè)有一只可以自復(fù)位的溫控器。電熱 管受命通電加熱，當(dāng)水溫到達(dá)設(shè)定溫度(例如95°C時)時，溫控器跳開，電熱管斷電，執(zhí)行電 路則命令熱水電磁閥通電放熱水，并將加熱電源斷開，溫控器就失去了加熱控制權(quán)，之后其 無論接通還是斷開，電熱管都不會再次加熱，這就避免了反復(fù)加熱成“千滾水”的問題。2-7當(dāng)熱罐中已加熱的熱水完全流出后，低水位電極露出水面時，系統(tǒng)復(fù)位，回復(fù) 到低水位電極脫離系統(tǒng)，進水電磁閥通電進水的初始狀態(tài)。2-8本發(fā)明也允許不設(shè)熱水電磁閥，而改設(shè)普通水龍頭放熱水。改用普通水龍頭放 熱水時，本發(fā)明的規(guī)則為熱罐中已燒過一次的熱水不放盡，系統(tǒng)既不進冷水，也不第二次 通電加熱。當(dāng)采用熱水電磁閥放熱水時，本發(fā)明的規(guī)則為水溫未達(dá)設(shè)定溫度，熱水閥拒絕 放水，熱水未放盡，電熱管拒絕二次通電加熱，進水閥拒絕進冷水。2-9本發(fā)明進一步的技術(shù)措施為，用進水、加熱、熱水三盞指示燈指示系統(tǒng)的工作 狀態(tài)并兼作電源指示。電源接通后，在任何時刻，總有一盞燈并且必定僅有一盞燈亮。當(dāng)系 統(tǒng)進水時，進水燈亮，另外兩盞滅；與之對應(yīng)，系統(tǒng)的電熱管通電加熱時，僅加熱燈亮；熱罐 中的水溫到達(dá)設(shè)定溫度時，僅熱水燈亮，三盞燈全滅，表明電源未接通或電源開關(guān)已斷開。2-10本發(fā)明再進一步的技術(shù)措施為系統(tǒng)設(shè)有交流平衡電路，水中流動的電流為 交流電流，可以保證電極不結(jié)垢，不發(fā)生電腐蝕，進而確保飲水機長期穩(wěn)定可靠地運行。2-11本發(fā)明更進一步的技術(shù)措施為本發(fā)明的采樣電路設(shè)有高組值的門檻電阻， 可以保證飲水機使用普通水或GB17323-1998瓶裝飲用純凈水時都能正常工作。也可以保 證熱罐接或不接保護地線(即市政電網(wǎng)中的E線)以及交流輸入的L線、N線互換位置時，系統(tǒng)也都可正常工作。本發(fā)明的規(guī)則是第一，水不滿罐，則自動進水；水滿罐時開始通電加熱，即抗干 燒功能；第二，已燒的熱水不放盡，拒絕再次通電加熱，即免反復(fù)燒的功能；第三，熱水不放 盡，冷水拒絕進，保證冷、熱水不混合。


圖1為本發(fā)明第一實施例的控制系統(tǒng)電路原理圖；圖2為本發(fā)明第一實施例的結(jié)構(gòu)及接線示意圖；圖3為水中電流波形圖；圖4為本發(fā)明第一實施例的結(jié)構(gòu)及接線示意圖；圖5是本發(fā)明第一實施例的控制系統(tǒng)電路原理圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細(xì)描述。但應(yīng)當(dāng)理解這里的說明并不構(gòu)成對本發(fā)明 保護范圍的限制。本發(fā)明第一實施例的控制原理如圖1，結(jié)構(gòu)及接線如圖2所示。在圖1中，R1ZyCrR2ZVC2組成AC220V雙端口對稱降壓網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明之所以采用這 種對稱降壓網(wǎng)絡(luò)，是考慮到飲水機是千家萬戶都用的家電產(chǎn)品，AC220V的L端、N端接入是 隨機的，不能要求用戶按規(guī)定接L端或N端。采用上述雙端口對稱降壓網(wǎng)絡(luò)后，AC220V的 兩根輸入線無論哪根接L端或N端，本發(fā)明均可通過以上網(wǎng)絡(luò)，為后級電路提供對人身安全 的工作電壓，同時，也為采用電路提供安全的交流信號。D1-D4組成電源橋式整流電路，R15、C3、C4組成電源穩(wěn)壓與濾波電路，它們共同作用 為后極提供穩(wěn)定的直流電源。后面將要講述，電源整流電路還是測試電路的重要組成單元， 承擔(dān)了溝通測試信號的通道作用。高水位電極102，低水位電極103、信號源電極106、R9, D6, C5, C6組成了信號 采樣及保持電路。當(dāng)熱罐100中的水位到達(dá)高水位G并且AC200V為負(fù)半周時，信號電 流I1被采樣并按下述路徑流通N — R2//C2 — R0 —信號源電極106 —水一高水位電極 102 — R9 — D6 — C5//C6(采樣保持)一R7 — R8 —線路板地丄一D4 — R1ZVC1 —開關(guān) K — L信號電流I1在R8兩端產(chǎn)生控制所需要的電壓V3 (為簡化，后面的敘述忽略了開關(guān) K)。由于D6的單向?qū)ㄌ匦?，在AC220V的正半周時，I1 = 0，但由于C5//C6的作用，采 樣信號仍被保持或記憶，V3繼續(xù)存在。如果不采取其他的措施，那么，水中流通的電流為直流電流，信號源電極106將被 電腐蝕，高水位電極102、低水位電極103將結(jié)垢，系統(tǒng)將難以長期穩(wěn)定可靠地工作。為解決 此問題，本發(fā)明設(shè)置了 “交流平衡電路”。所述的交流平衡電路由交流平衡二極管D7、門檻電阻R9及相關(guān)的電極組成。在I1 =0的交流正半周期間，圖1所示的流經(jīng)D7的交流平衡電流I2按下列路徑流通
權(quán)利要求
一種全自動飲水機，由電源電路，加熱容器，加熱電路和控制電路組成，其特征在于在加熱容器上設(shè)置有進水口和出水口，并分別具有開關(guān)，在加熱容器內(nèi)還設(shè)置有高水位，低水位和信號源三個電極；控制電路通過設(shè)置在加熱容器上的所述電極的信號，產(chǎn)生控制信號，從而控制所述飲水機的相應(yīng)功能；當(dāng)所述加熱容器中的水位低于低水位電極時，控制信號控制進水口，向加熱灌中加入未經(jīng)該飲水機加熱或處理過的水；當(dāng)所述加熱容器中的水位高于高水位電極時，控制信號控制進水口停止加水，并控制所述加熱電路對所述加熱容器中的水進行加熱；當(dāng)所述加熱容器中的水達(dá)到預(yù)先設(shè)定的溫度時，控制電路控制所述加熱電路停止加熱。
2.如權(quán)利要求1所述的全自動飲水機，其特征在于所述加熱容器的出水口設(shè)置在加熱容器的底部，在其進水口設(shè)置有進水電磁閥，進水 電磁閥控制是否對加熱容器中加水。
3.如權(quán)利要求1所述的全自動飲水機，其特征在于控制電路設(shè)置有采樣及采樣保持電路、電壓比較電路、執(zhí)行電路，采樣電路從所述電極 處獲取采樣信號，并將采樣信號送往電壓比較電路，電壓比較電路根據(jù)電壓比較結(jié)果產(chǎn)生 控制信號，由執(zhí)行電路對該飲水機進行控制。
4.如權(quán)利要求1所述的全自動飲水機，其特征在于在加熱容器上設(shè)置有可自動復(fù)位的溫控器，當(dāng)水溫加熱到預(yù)先設(shè)定的溫度時，溫控器 跳開，加熱電路斷電。
5.如權(quán)利要求1所述的全自動飲水機，其特征在于在出水口設(shè)置出水電磁閥，當(dāng)加熱容器中的水被加熱到預(yù)先設(shè)定的溫度時，出水電磁 閥打開，使得加熱后的熱水流出，當(dāng)加熱容器中的熱水未放至低水位電極露出水面時，進水 電磁閥控制飲水機不加水，加熱電路不對加熱容器中的水進行二次加熱。
6.如權(quán)利要求1所述的全自動飲水機，其特征在于在出水口設(shè)置出普通水龍頭，當(dāng)加熱容器中的熱水未放至低水位電極露出水面時，進 水電磁閥控制飲水機不加水，加熱電路不對加熱容器中的水進行二次加熱。
7.如權(quán)利要求1所述的全自動飲水機，其特征在于控制電路設(shè)有交流平衡電路，水中流動的電流為交流電流，可以保證電極不結(jié)垢，不發(fā) 生電腐蝕，進而確保飲水機長期穩(wěn)定可靠地運行。
8.如權(quán)利要求1所述的全自動飲水機，其特征在于在飲水機機身上設(shè)置進水、加熱、熱水三盞指示燈指示系統(tǒng)的工作狀態(tài)并兼作電源指 示；電源接通后，在任何時刻，總有一盞燈并且必定之有一盞燈亮。
9.如權(quán)利要求1所述的全自動飲水機，其特征在于 所述電源電路為市政輸電網(wǎng)的220V，50HZ交流電。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種全自動飲水機，由電源電路，加熱容器，加熱電路和控制電路組成，在加熱容器上設(shè)置有進水口和出水口，并分別具有開關(guān)，在加熱容器內(nèi)還設(shè)置有高水位，低水位和信號源三個電極；控制電路通過設(shè)置在加熱容器上的所述電極的信號，產(chǎn)生控制信號，從而控制所述飲水機的相應(yīng)功能；當(dāng)所述加熱容器中的水位低于低水位電極時，控制信號控制進水口，向加熱灌中加入未經(jīng)該飲水機加熱或處理過的水；當(dāng)所述加熱容器中的水位高于高水位電極時，控制信號控制進水口停止加水，并控制所述加熱電路對所述加熱容器中的水進行加熱；當(dāng)所述加熱容器中的水達(dá)到預(yù)先設(shè)定的溫度時，控制電路控制所述加熱電路停止加熱。
文檔編號A47J31/44GK101953633SQ201010185810
公開日2011年1月26日 申請日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者孫浙勝, 朱亮, 李瑋, 汪孟金 申請人:寧波市鎮(zhèn)海華泰電器廠