專利名稱：一種快速將水加熱至沸騰的電加熱裝置及其加熱方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電加熱領域，特別涉及一種快速將水加熱至沸騰的電加熱裝置，以及
該電加熱裝置的加熱方法。
背景技術：
目前的液體加熱設備有電水壺、即熱加熱器等設備，對于機械控制的電水壺，其采 用蒸汽溫度控制，只能用于某一特定的地區(qū)，當在不同的氣壓條件使用時，由于水的沸點不 同，就無法實現(xiàn)完全沸騰的要求。另外的，目前市場出現(xiàn)即熱加熱器等設備，其可以在短時 間內將水加熱到較高的溫度，例如80度左右，其工作過程是將冷水抽到發(fā)熱器中進行加 熱，因此，冷水的溫度的不同將使得加熱后的水溫有所不同，不僅不能實現(xiàn)100%的沸騰，而 且加熱后的水溫差異比較大。因此，需要一種方法，以滿足不同氣壓條件、不同水溫條件下 的完全沸騰。

發(fā)明內容
本發(fā)明在于解決上述問題而提出的一種適應于多種氣壓和多種水溫加熱條件，能 快速將水加熱至沸騰的電加熱裝置。本發(fā)明另一個目的在于提供該電加熱裝置的加熱方 法。 本發(fā)明包括如下技術特征一種快速將水加熱至沸騰的電加熱裝置，包括儲水箱、
水泵、加熱器；儲水箱和水泵連接，水泵和加熱器進水口連接，加熱器出水口與裝置出水口
連接，加熱器上設置溫度檢測單元，加熱器出水口下端通過管道連接回流開關，裝置出水口
位于回流開關和加熱器之間，回流開關通過管道與儲水箱連接。 所述加熱器為厚膜加熱器，所述溫度檢測單元為熱敏電阻。 所述加熱器的蒸汽出口通過管道連接到儲水箱中。 所述溫度檢測單元穿過加熱器設置在加熱器的出水口處。 本發(fā)明還包括該電加熱裝置的加熱方法，對加熱器加熱后的水進行溫度檢測，如 果水沒有達到沸騰條件，則回流開關保持打開，水重新流回儲水箱中，水泵抽水到加熱器繼 續(xù)加熱，如此循環(huán)直至水到達沸騰條件，然后回流開關關閉，水從裝置出水口流出，完成初 次沸水排出。 本發(fā)明加熱方法具體包括如下步驟 A、首先加熱器和回流開關同時打開，水泵將儲水箱中的水抽到加熱器；
B、加熱器對水進行加熱，設置在出水口的溫度檢測單元對該處的水溫進行檢測；
C、如果水的溫度沒有達到沸騰條件，回流開關繼續(xù)打開，水通過管道和回流開關 流到儲水箱中，水泵繼續(xù)抽水到加熱器上，經(jīng)過加熱器的再次加熱； D、如果水溫到達到沸騰條件，回流開關關閉，從加熱器上流出的水只能通過裝置 出水口流出，完成初次沸水排出過程。 為了加快加熱速度，所述水泵的流量與加熱電流成正比關系。沸騰的標準是在標準氣壓下，水的溫度大于98度以上，非標準氣壓下， 水的溫度連續(xù)10 15秒保持水溫不上升，優(yōu)選的，加熱功率在2000W左右時，可以在12秒 左右，而且功率越高，時間越短。 為了保證水箱的正常工作，所述儲水箱的初始水溫為0°C 7(TC的任意水溫。
為了使每次工作結束后，加熱器中殘留的水被及時排空，保證下次使用時水質的 干凈衛(wèi)生。整個電加熱裝置工作結束后，回流開關打開，加熱器內的水流回水箱，回流開關 在一段時候后自動關閉。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，在加熱運行過程中保持加熱器的加熱和水泵的工作，因 此水泵抽出的水是不斷流動的，由于在本發(fā)明中增加回流開關的控制，當水溫無法滿足沸 騰要求時將水回流到儲水箱中，熱水回流后儲水箱內的水溫將會上升，溫度升高后，經(jīng)過一 定功率的厚膜加熱器加熱后，出水的溫度達到沸騰變得更容易。而且，由于設置了熱敏電 阻，可以對出水的溫度進行實時監(jiān)控，保證出水的溫度一致，并且在控制程序中增加沸騰的 判斷，可以實現(xiàn)任意地區(qū)100%的沸騰。


圖1為實施該方法的產(chǎn)品示意圖；
圖2為本發(fā)明的工作流程圖；
圖3為本發(fā)明的電路控制原理圖。
具體實施例方式
下面結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述。 如圖1所示，液體加熱設備包括儲水箱1、水泵2、厚膜加熱器3、回流開關4、接水 的水杯5、按鍵6、外殼7、熱敏電阻8。 其中，水箱1和水泵2通過水管連接，水泵2和厚膜加熱器3通過水管連接，厚膜 加熱器3設有進水口和出水口 ，熱敏電阻8設置在厚膜加熱器3上，具體的，溫度檢測單元8 穿過加熱器3設置在加熱器的出水口處，在厚膜加熱器3出水口下端設置回流開關4，回流 開關4的另一端和儲水箱1連接，另外，加熱設備的出水口9的下方設置水杯5，裝置出水口 9置于回流開關4和厚膜加熱器3之間，按鍵6設置在外殼7上。為了簡明，圖1沒有示出 電路板的安裝位置，電路板和按鍵6電連接。裝置出水口 9置于回流開關4和厚膜加熱器 3之間，是為了保證使用的安全，因為一旦加熱被取消，出水口 9應該不能有水滴出，此時設 置在出水口 9下方的回流開關4馬上打開，在重力作用下，厚膜加熱器3中殘留的水大部分 被排回儲水箱1中，出水口 9沒有任何一滴水出來。
按照本發(fā)明，如圖2所示是該方法的流程圖。 按下按鍵6后，上述的系統(tǒng)開始按照流程圖工作，首先水泵2、厚膜加熱器3和回流 開關4同時打開，水泵2將儲水箱1中的水抽到厚膜加熱器3中，厚膜加熱器3馬上對里面 的水進行加熱，被水泵2抽上的水在厚膜加熱器中緩慢流動，流動的水被逐漸加熱，當水流 到厚膜加熱器3的出水口附近時，設置在出水口附近的熱敏電阻8對該處的水溫進行檢測， 如果水的溫度沒有達到沸騰的要求，回流開關4繼續(xù)打開，加熱設備的出水口 9沒有水流 出，所有的水通過管道和回流開關4流到儲水箱1中，此時的水因為已經(jīng)被加熱，所以儲水
4箱1的溫度明顯高于原來的水溫，由于儲水箱1的水溫迅速升高，水泵2繼續(xù)抽水到厚膜加 熱器3上，經(jīng)過厚膜加熱器3的再次加熱，厚膜加熱器3出水口附近的溫度很快達到水沸騰 的溫度，當熱敏電阻8測得的溫度到達沸騰的溫度時，回流開關4關閉，從厚膜加熱器3上 流出的水只能通過加熱設備的出水口 9流出，并且流到接水的水杯5中，完成沸水的制作。
同樣的，依據(jù)上述的循環(huán)，儲水箱1中的水被不斷加熱后排出。
由于熱水的回流，儲水箱1內的水已經(jīng)達到較高的溫度，根據(jù)水泵的流量和加熱 功率的比值不變，儲水箱1的水溫越高，從厚膜加熱器3上流出的水溫度越高，越容易達到 沸騰，而且一旦沸騰后，水泵可以一直打開，厚膜加熱器可以一直工作，沸騰的水就可以持 續(xù)的流出。 在上述的程序中，可以對工作流程設置自動關閉的時間，例如，可以在1分鐘內自 動關閉系統(tǒng)，防止水泵長期工作，溫升太高。 關于沸騰判斷的條件，如果是1標準大氣壓下，則當溫度達到98度時視為沸騰，如 果低于標準大氣壓，則在15秒后溫度不上升視為達到沸騰。也可以將15秒降低，這可以根 據(jù)需要進行更改，優(yōu)選的，加熱功率在2000W左右時，可以在12秒左右，而且功率越高，時間 越短。 為了實現(xiàn)快速的加熱，本發(fā)明優(yōu)選的，厚膜加熱器設置了 7A以上的電流，而且，水 泵的流量一般低于700ml/min ;水泵的流量與加熱電流成正比關系，如果水泵的流量越大， 加熱電流也越大。而且名根據(jù)上述的程序，儲水箱l內的水溫越高，流到接水杯5的沸水的 時間越短。 實現(xiàn)本發(fā)明的電路連接示意圖如圖3所示。 控制電路包括輸入電源L/N，該電源經(jīng)過降壓電路等電路輸出 一個電壓用于供給 中央控制單元，因降壓電路和中央控制單元屬于家電類產(chǎn)品的成熟技術，本發(fā)明不予贅述。
熱敏電阻8和中央控制單元電連接，繼電器開關Kl 、K2、K3分別和中央控制單元電 連接，中央控制單元由降壓電路提供電源。Kl、 K2、 K3分別控制厚膜加熱器3、水泵2、回流 開關4。 輕觸按鍵6和上述的中央控制單元電連接，當按鍵6操作時，中央控制單元根據(jù)控 制信號調用上述圖2所述的流程圖，當熱敏電阻8測得的溫度達到沸騰的要求時，中央控制 單元發(fā)出信號，分別對繼電器開關K1、K2、K3進行控制，達到控制厚膜加熱器3、水泵2、回流 開關4的目的。 上述的厚膜加熱器3，已經(jīng)在之前被公開，厚膜加熱器是將發(fā)熱電阻絲印在不銹鐵 或不銹鋼表面，通電后快速加熱，其熱效率和安全性比普通的發(fā)熱管還要高，因此，目前有 開始被應用于電水壺上，具體的結構這里也不贅述。 上述的回流開關4是電磁閥，也可以是水泵等元件，只要能起到開關作用的元件 均是本發(fā)明的范圍。另外的，一旦上述的加熱被取消，為了保證安全，出水口 9應該不能有 水滴出，此時設置在出水口 9下方的回流開關4馬上打開，在重力作用下，厚膜加熱器3中 殘留的水大部分被排回儲水箱1中，出水口 9沒有任何一滴水出來，保證使用者的安全。
而且，因為每次工作結束后，厚膜加熱器中殘留的水都被及時排空，保證了下次使 用時水質的干凈衛(wèi)生。 在加熱的過程中，沸騰后厚膜加熱器3將產(chǎn)生大量的水蒸氣，為了更節(jié)能，可以將水蒸氣排到儲水箱l中。 為了保證水泵2的使用壽命，建議儲水箱1內的水溫不要超過70度，可以通過程 序控制，使系統(tǒng)的工作停止。 從圖1可以清晰的知道水流的方向和各個零件的配合，當把這些零部件放在設計 好的任意一個外殼內時，就形成了實用、高效、環(huán)保的電加熱器了。 當然，從本行業(yè)的一般的設計人員可以從本發(fā)明的內容輕易改變形狀或變換位 置，因此本發(fā)明不予贅述。
權利要求
一種快速將水加熱至沸騰的電加熱裝置，包括儲水箱(1)、水泵(2)、加熱器(3)；儲水箱(1)和水泵(2)連接，水泵(2)和加熱器(3)進水口連接，加熱器(3)出水口與裝置出水口(9)連接，其特征在于加熱器(3)上設置溫度檢測單元(8)，加熱器(3)出水口下端通過管道連接回流開關(4)，裝置出水口(9)位于回流開關(4)和加熱器(3)之間，回流開關(4)通過管道與儲水箱(1)連接。
2. 根據(jù)權利要求l所述的電加熱裝置，其特征在于所述加熱器(3)為厚膜加熱器，所 述溫度檢測單元(8)為熱敏電阻。
3. 根據(jù)權利要求1 2任一項所述的電加熱裝置，其特征在于所述加熱器(3)的蒸 汽出口通過管道連接到儲水箱(1)中。
4. 根據(jù)權利要求1 2任一項所述的電加熱裝置，其特征在于所述溫度檢測單元(8) 穿過加熱器(3)設置在加熱器的出水口處。
5. —種根據(jù)權利要求1所述電加熱裝置的加熱方法，其特征在于對加熱器加熱后的 水進行溫度檢測，如果水沒有達到沸騰條件，則回流開關保持打開，水重新流回儲水箱中， 水泵抽水到加熱器繼續(xù)加熱，如此循環(huán)直至水到達沸騰條件，然后回流開關關閉，水從裝置 出水口流出，完成初次沸水排出。
6. 根據(jù)權利要求5所述的加熱方法，其特征在于具體包括如下步驟A、 首先加熱器和回流開關同時打開，水泵將儲水箱中的水抽到加熱器；B、 加熱器對水進行加熱，設置在出水口的溫度檢測單元對該處的水溫進行檢測；c、如果水的溫度沒有達到沸騰條件，回流開關繼續(xù)打開，水通過管道和回流開關流到儲水箱中，水泵繼續(xù)抽水到加熱器上，經(jīng)過加熱器的再次加熱；D、如果水溫到達到沸騰條件，回流開關關閉，從加熱器上流出的水只能通過裝置出水口流出，完成初次沸水排出過程。
7. 根據(jù)權利要求6所述的加熱方法，其特征在于所述水泵的流量與加熱電流成正比關系。
8. 根據(jù)權利要求5 7任一項所述的加熱方法，其特征在于所述的水沸騰的標準是 在標準氣壓下，水的溫度大于98度以上，非標準氣壓下，水的溫度連續(xù)10 15秒保持水溫 不上升。
9. 根據(jù)權利要求5 7任一項所述的加熱方法，其特征在于所述儲水箱的初始水溫為 (TC 7(TC的任意水溫。
10. 根據(jù)權利要求5 7任一項所述的加熱方法，其特征在于整個電加熱裝置工作結束 后，回流開關打開，加熱器內的水流回水箱，并且回流開關在一段時間后自動關閉。
全文摘要
本發(fā)明為一種快速將水加熱至沸騰的電加熱裝置及其加熱方法，包括儲水箱、水泵、加熱器；儲水箱和水泵連接，水泵和加熱器進水口連接，加熱器出水口與裝置出水口連接，加熱器上設置溫度檢測單元，加熱器出水口下端通過管道連接回流開關，裝置出水口位于回流開關和加熱器之間，回流開關通過管道與儲水箱連接。本發(fā)明通過回流開關的控制，當水溫無法滿足沸騰要求時將水回流到儲水箱中，熱水回流后儲水箱內的水溫將會上升，溫度升高后，經(jīng)過加熱器加熱后，出水的溫度達到沸騰變得更容易。而且，由于設置了溫度檢測單元，可以對出水的溫度進行實時監(jiān)控，保證出水的溫度一致，并且在控制程序中增加沸騰的判斷，可以實現(xiàn)任意地區(qū)100％的沸騰。
文檔編號F24H9/20GK101726091SQ20091019369
公開日2010年6月9日 申請日期2009年11月6日 優(yōu)先權日2009年11月6日
發(fā)明者林小藝, 熊君, 譚發(fā)剛, 陳前 申請人:美的集團有限公司