專(zhuān)利名稱(chēng)：一種飲水裝置及其出水恒溫控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種飲水裝置，尤其涉及一種具有加熱功能的無(wú)熱膽飲水裝置。
背景技術(shù)：
加熱是飲水裝置的一個(gè)重要功能，其中無(wú)熱膽的飲水裝置由于其體積小巧使用方 便而備受歡迎。但是在溫度很低的天氣里，或者飲水裝置開(kāi)啟后的第一杯水，現(xiàn)有技術(shù)的無(wú) 熱膽飲水裝置所加熱得到的水溫常常無(wú)法達(dá)到滿(mǎn)意的溫度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種飲水裝置，該飲水裝置能夠保證在任何條件下的任何 一杯水均能達(dá)到設(shè)定溫度。本發(fā)明所述飲水裝置包括水斗，用于盛裝未經(jīng)加熱的原水，該水斗中安裝有用于 檢測(cè)原水溫度的原水溫度傳感器；水泵，用于抽取水斗中的原水以供加熱；加熱體，用于對(duì) 經(jīng)水泵抽取過(guò)來(lái)的原水進(jìn)行加熱，該加熱體上安裝有用于檢測(cè)加熱體表面溫度的加熱體溫 度傳感器；所述飲水裝置還包括自動(dòng)控制裝置，該自動(dòng)控制裝置可以根據(jù)所述原水溫度傳 感器和加熱體溫度傳感器所檢測(cè)到的溫度值控制所述水泵的開(kāi)閉及水流量。優(yōu)選地，所述自動(dòng)控制裝置包括單片機(jī)和過(guò)零檢測(cè)電路，所述過(guò)零檢測(cè)電路檢測(cè) 到交流市電的過(guò)零點(diǎn)時(shí)，該單片機(jī)在設(shè)定的時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)通往水泵的電壓進(jìn)行截波，使水 泵停止工作，以控制水泵的水流量。優(yōu)選地，所述過(guò)零檢測(cè)電路為兩個(gè)與變壓器連接的二極管并聯(lián)后依次與第一電 阻、三極管、第二電阻串聯(lián)。本發(fā)明還包括一種飲水裝置的出水恒溫控制方法，包括以下步驟原水溫度傳感 器檢測(cè)原水的溫度并傳遞至自動(dòng)控制裝置中的單片機(jī)；加熱體溫度傳感器檢測(cè)加熱體表面 的溫度并傳遞至自動(dòng)控制裝置中的單片機(jī)；過(guò)零檢測(cè)電路對(duì)通往水泵的電壓進(jìn)行過(guò)零點(diǎn)檢 測(cè)；自動(dòng)控制裝置中的單片機(jī)根據(jù)原水溫度傳感器發(fā)送的溫度數(shù)值和加熱體溫度傳感器發(fā) 送的溫度數(shù)值，在設(shè)定的時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)通往水泵的電壓進(jìn)行截波。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本飲水裝置通過(guò)對(duì)水泵的控制，使進(jìn)入到加熱體中的水流量由 原水溫度和已加熱的水的溫度決定，從而保證了加熱體中的水不論在何種情況下均為恒


圖1是是本發(fā)明實(shí)施例飲水裝置的控制電路圖；
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保 護(hù)范圍并不受具體實(shí)施方式
的限制。
4
本飲水裝置包括一個(gè)殼體，殼體的頂部設(shè)有用于安裝水桶及儲(chǔ)水的水斗，殼體內(nèi) 部安裝有水路上順序相聯(lián)的水泵PUMP、加熱體和出水裝置。所述水斗中安裝有用于檢測(cè)原 水溫度的原水溫度傳感器CN102，加熱體表面上安裝有用于檢測(cè)加熱體表面溫度的加熱體 溫度傳感器CN101。在水泵的作用下，水桶中的水流經(jīng)水斗進(jìn)到加熱體加熱，在加熱到設(shè)定 的溫度后從出水裝置中流出。該殼體內(nèi)還安裝有一自動(dòng)控制裝置，該自動(dòng)控制裝置中安裝有單片機(jī)IC101，該單 片機(jī)IClOl分別與水泵PUMP、原水溫度傳感器CN102和加熱體溫度傳感器CNlOl電路相連。 所述單片機(jī)IClOl在接收到原水溫度傳感器CN102和加熱體溫度傳感器CNlOl所檢測(cè)到的 溫度信號(hào)后，在設(shè)定的時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)通往水泵PUMP的電壓進(jìn)行截波，從而控制水泵PUMP的 開(kāi)閉及水流量。所述的熱水溫度傳感器CNlOl和原水溫度傳感器CN102為負(fù)溫度系數(shù)的電子器 件。隨著檢測(cè)點(diǎn)的溫度的變化，傳感器反應(yīng)出來(lái)的是電阻值的變化。負(fù)溫度系數(shù)的意思是 當(dāng)溫度越高時(shí)，傳感器的電阻值越小。當(dāng)溫度越低時(shí)，傳感器的電阻值越大。如圖1所示， 加熱體溫度傳感器的與電阻R105和電容ClOl相連。加熱體溫度傳感器就相當(dāng)于一個(gè)隨溫 度變化而變化的電阻。連接后，加熱體溫度傳感器與R105串聯(lián)形成分壓電路。中間的分壓 點(diǎn)與單片機(jī)的一個(gè)輸入口相連接。隨著溫度的變化，分壓點(diǎn)的電壓隨即發(fā)生變化。此電壓 值將被單片機(jī)的輸入口所采集，由此可知當(dāng)前所檢測(cè)點(diǎn)的溫度值。其中的電容ClOl起著過(guò) 濾干擾信號(hào)的作用。所述單片機(jī)是這樣控制水泵的開(kāi)閉和水流量的如圖1所示，該自動(dòng)控制裝置中包括有一過(guò)零檢測(cè)電路。所述過(guò)零檢測(cè)電路由變 壓器T101、二極管D101、D102、電阻R101、R102、三極管QlOl組成。交流220V的市電壓從A、 B兩端接入。A、B兩端的電壓波形是一個(gè)正弦波曲線(xiàn)。通過(guò)兩只二極管D101、D102整流后， C點(diǎn)波形變成正半周的半波。再通過(guò)三極管QlOl和電阻R102整形后輸入到單片機(jī)IClOl 的一個(gè)I/O 口，輸入單片機(jī)IClOl的波形變成一串方形脈沖波。當(dāng)單片機(jī)IClOl的I/O 口 檢測(cè)到一個(gè)方形脈沖波的高電平的時(shí)候，即認(rèn)為是交流市電的正弦波的過(guò)零點(diǎn)的到來(lái)。過(guò) 零檢測(cè)電路檢測(cè)到過(guò)零點(diǎn)時(shí)立即反饋到單片機(jī)IClOl的一個(gè)輸入口，此時(shí)由單片機(jī)IClOl 輸出口輸出一個(gè)低電平，通過(guò)電阻R103加到可控硅TlOl的控制極上，此時(shí)可控硅TlOl截 止，開(kāi)始對(duì)通往水泵的電壓進(jìn)行截波，水泵PUMP停止工作。此時(shí)單片機(jī)程序開(kāi)始累計(jì)時(shí)間， 累計(jì)到一個(gè)設(shè)定的截波時(shí)間后，單片機(jī)IClOl輸出一個(gè)5V的電壓，加到可控硅TlOl的控制 極上，結(jié)束對(duì)水泵供電電壓的截波，水泵開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)原水溫度和加熱體溫度，水泵電壓的截波時(shí)間設(shè)定分別為當(dāng)原水溫度傳感器檢測(cè)到的原水溫度在32°C以上時(shí)，水泵工作后的第一秒鐘，固 定截波2. Oms ；水泵工作后的第二秒鐘，截波時(shí)間增至4. Oms ；水泵工作后的第三秒鐘，截波 時(shí)間增至5. Oms ；水泵工作后的第四秒鐘，截波時(shí)間固定5. Oms ；從第五秒鐘開(kāi)始，檢測(cè)加熱 體表面的溫度，當(dāng)加熱體的溫度在91°C以下時(shí)，截波時(shí)間控制在5. Oms,當(dāng)加熱體的溫度超 過(guò)91°C時(shí)，每超過(guò)1°C，截波時(shí)間減少0. IMS。當(dāng)原水溫度傳感器檢測(cè)到的原水溫度在25_32°C之間時(shí)，水泵工作后的第一秒鐘， 固定截波2. Oms ；水泵工作后的第二秒鐘，截波時(shí)間增至4. Oms ；水泵工作后的第三秒鐘，截 波時(shí)間增至5. 2ms ；水泵工作后的第四秒鐘，截波時(shí)間固定5. 2ms ；從第五秒鐘開(kāi)始，檢測(cè)加熱體表面的溫度，當(dāng)加熱體的溫度在91°C以下時(shí)，截波時(shí)間控制在5. 2ms,當(dāng)加熱體的溫度 超過(guò)91°C時(shí)，每超過(guò)1°C，截波時(shí)間減少0. IMS。當(dāng)原水溫度傳感器檢測(cè)到的原水溫度在18-25°C之間時(shí)，水泵工作后的第一秒鐘， 固定截波1. 7ms ；水泵工作后的第二秒鐘，截波時(shí)間增至3. 3ms ；水泵工作后的第三秒鐘，截 波時(shí)間增至4. 8ms ；水泵工作后的第四秒鐘，截波時(shí)間增至5. 3ms ；從第五秒鐘開(kāi)始，檢測(cè)加 熱體表面的溫度，當(dāng)加熱體的溫度在93°C以下時(shí)，截波時(shí)間控制在5. 2ms,當(dāng)加熱體的溫度 超過(guò)93°C時(shí)，每超過(guò)1°C，截波時(shí)間減少0. IMS。當(dāng)原水溫度傳感器檢測(cè)到的原水溫度在18°C以下時(shí)，水泵工作后的第一秒鐘，固 定截波2. Oms ；水泵工作后的第二秒鐘，截波時(shí)間增至3. 6ms ；水泵工作后的第三秒鐘，截波 時(shí)間增至5. 5ms ；水泵工作后的第四秒鐘，截波時(shí)間固定5. 5ms ；從第五秒鐘開(kāi)始，檢測(cè)加熱 體表面的溫度，當(dāng)加熱體的溫度在93°C以下時(shí)，截波時(shí)間控制在5. 2ms,當(dāng)加熱體的溫度超 過(guò)93°C時(shí)，每超過(guò)1°C，截波時(shí)間減少0. IMS。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本飲水裝置通過(guò)對(duì)水泵的控制，使進(jìn)入到加熱體中的水流量由 原水溫度和已加熱體表面的溫度決定，從而保證了加熱體中的水不論在何種情況下均為恒 以上公開(kāi)的僅為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，但是，本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng) 域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種飲水裝置，包括水斗，用于盛裝未經(jīng)加熱的原水，該水斗中安裝有用于檢測(cè)原水溫度的原水溫度傳感器；水泵，用于抽取水斗中的原水以供加熱；加熱體，用于對(duì)經(jīng)水泵抽取過(guò)來(lái)的原水進(jìn)行加熱，該加熱體上安裝有用于檢測(cè)加熱體 表面溫度的加熱體溫度傳感器；其特征在于，所述飲水裝置還包括自動(dòng)控制裝置，該自動(dòng)控制裝置可以根據(jù)所述原水 溫度傳感器和加熱體溫度傳感器所檢測(cè)到的溫度值控制所述水泵的開(kāi)閉及水流量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飲水裝置，其特征在于所述自動(dòng)控制裝置包括單片機(jī)和過(guò) 零檢測(cè)電路，所述過(guò)零檢測(cè)電路檢測(cè)到交流市電的過(guò)零點(diǎn)時(shí)，該單片機(jī)在設(shè)定的時(shí)間范圍 內(nèi)對(duì)水泵的電壓進(jìn)行截波，使水泵停止工作，以控制水泵的水流量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的飲水裝置，其特征在于，所述過(guò)零檢測(cè)電路為兩個(gè)與變壓器 連接的二極管并聯(lián)后依次與第一電阻、三極管、第二電阻串聯(lián)，用于檢測(cè)交流市電的過(guò)零 點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的飲水裝置，其特征在于，所述自動(dòng)控制裝置還包括水泵截波 電路，該水泵截波電路由一個(gè)電阻和單向可控硅組成。
5.一種飲水裝置的出水恒溫控制方法，包括以下步驟原水溫度傳感器檢測(cè)原水的溫度并傳遞至自動(dòng)控制裝置中的單片機(jī)；加熱體溫度傳感器檢測(cè)加熱體表面的溫度并傳遞至自動(dòng)控制裝置中的單片機(jī)；過(guò)零檢測(cè)電路對(duì)水泵的電壓進(jìn)行過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)；自動(dòng)控制裝置中的單片機(jī)根據(jù)原水溫度傳感器發(fā)送的溫度數(shù)值和加熱體溫度傳感器 發(fā)送的溫度數(shù)值，在設(shè)定的時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)水泵的電壓進(jìn)行截波。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的飲水裝置的出水恒溫控制方法，其特征在于，當(dāng)原水溫度傳 感器檢測(cè)到的原水溫度在32°C以上時(shí)，水泵工作后的第一秒鐘，固定截波2. Oms ；水泵工作 后的第二秒鐘，截波時(shí)間增至4. Oms ；水泵工作后的第三秒鐘，截波時(shí)間增至5. Oms ；水泵 工作后的第四秒鐘，截波時(shí)間固定為5. Oms ；從第五秒鐘開(kāi)始，檢測(cè)加熱體表面的溫度，當(dāng) 加熱體的溫度在91°C以下時(shí)，截波時(shí)間控制在5. 0ms，當(dāng)加熱體的溫度超過(guò)91°C時(shí)，每超過(guò) 1°C，截波時(shí)間減少0. IMS。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的飲水裝置的出水恒溫控制方法，其特征在于，當(dāng)原水溫度傳 感器檢測(cè)到的原水溫度在25-32°C之間時(shí)，水泵工作后的第一秒鐘，固定截波2. Oms ；水泵 工作后的第二秒鐘，截波時(shí)間增至4. Oms ；水泵工作后的第三秒鐘，截波時(shí)間增至5. 2ms ；水 泵工作后的第四秒鐘，截波時(shí)間固定為5. 2ms ；從第五秒鐘開(kāi)始，檢測(cè)加熱體表面的溫度， 當(dāng)加熱體的溫度在91°C以下時(shí)，截波時(shí)間控制在5. ans，當(dāng)加熱體的溫度超過(guò)91°C時(shí)，每超 過(guò)1°C，截波時(shí)間減少0. IMS。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的飲水裝置的出水恒溫控制方法，其特征在于，當(dāng)原水溫度傳 感器檢測(cè)到的原水溫度在18-25°C之間時(shí)，水泵工作后的第一秒鐘，固定截波1. 7ms ；水泵 工作后的第二秒鐘，截波時(shí)間增至3. 3ms ；水泵工作后的第三秒鐘，截波時(shí)間增至4. 8ms ；水 泵工作后的第四秒鐘，截波時(shí)間增至5. 3ms ；從第五秒鐘開(kāi)始，檢測(cè)加熱體表面的溫度，當(dāng) 加熱體的溫度在93°C以下時(shí)，截波時(shí)間控制在5. 2ms,當(dāng)加熱體的溫度超過(guò)93°C時(shí)，每超過(guò)l°c，截波時(shí)間減少0. IMS。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的飲水裝置的出水恒溫控制方法，其特征在于，當(dāng)原水溫度傳 感器檢測(cè)到的原水溫度在18°C以下時(shí)，水泵工作后的第一秒鐘，固定截波2. Oms ；水泵工作 后的第二秒鐘，截波時(shí)間增至3. 6ms ；水泵工作后的第三秒鐘，截波時(shí)間增至5. 5ms ；水泵工 作后的第四秒鐘，截波時(shí)間固定5. 5ms ；從第五秒鐘開(kāi)始，檢測(cè)加熱體表面的溫度，當(dāng)加熱 體的溫度在93°C以下時(shí)，截波時(shí)間控制在5. 2ms,當(dāng)加熱體的溫度超過(guò)93°C時(shí)，每超過(guò)1°C， 截波時(shí)間減少0. IMS。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種飲水裝置，該裝置包括有水斗，該水斗中安裝有用于檢測(cè)原水溫度的原水溫度傳感器；水泵；加熱體，該加熱體上安裝有用于檢測(cè)加熱體表面溫度的加熱體溫度傳感器；所述飲水裝置還包括自動(dòng)控制裝置，該自動(dòng)控制裝置可以根據(jù)所述原水溫度傳感器和加熱體溫度傳感器所檢測(cè)到的溫度值控制所述水泵的開(kāi)閉及水流量。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本飲水裝置通過(guò)對(duì)水泵的控制，使進(jìn)入到加熱體中的水流量由原水溫度和已加熱的水的溫度決定，從而保證了加熱體中的水不論在何種情況下均為恒溫。
文檔編號(hào)A47J31/56GK102113832SQ20101022629
公開(kāi)日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月8日
發(fā)明者葉建榮, 李岳雄, 潘振豪 申請(qǐng)人:寧波沁園集團(tuán)有限公司