專利名稱：一種電熱開水器沸騰自動控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種電熱開水器沸騰自動控制器。
目前生活用的自動電熱開水器多采用雙金屬片式溫度繼電器或電子溫度控制器來控制主加熱器電源的通斷。雙金屬片式溫度繼電器構造簡單、造價低廉，但是由于雙金屬片式溫度繼電器測量精度低，長期工作的穩(wěn)定性差，控制效果不夠理想；而電子溫度控制器的控制精度較高，但是由于各地的大氣壓因海拔高度不同而異，且受季節(jié)變化的影響，電熱開水器內的水沸點也隨之變化，要達到良好的控制效果，需經常調整電子溫度控制器，給使用帶來不便。
本實用新型提出一種更簡單、更準確的電熱開水器沸騰自動控制器，它模擬人的感官來判斷水是否沸騰，是一種簡便的定性檢測自動控制器。
本實用新型的目的是這樣實現的在電熱開水器水蒸汽出口處附近安裝一只熱敏電阻，熱敏電阻周圍開有供空氣流通的通孔。熱敏電阻兩端通過導線與控制電路連接，控制電路包括整形放大、觸發(fā)器和功率開關。整形放大由集成電路或分立元件構成，觸發(fā)器由集成電路或繼電器等構成，功率開關由雙向可控硅或繼電器等構成。熱敏電阻阻值變化信號經整形放大后，控制觸發(fā)器的復位，觸發(fā)器的置位信號由手動開關或按鈕人為地產生。功率開關串聯(lián)在主加熱器的電源回路，通電時，觸發(fā)器處于置位狀態(tài)，功率開關接通主加熱器的電源，對水加熱。
水未沸騰時，僅有少量水蒸汽從水蒸汽出口處逸出，此時熱敏電阻感溫端的溫度與環(huán)境溫度相當或略高，在水未沸騰的狀態(tài)下，熱敏電阻阻值的輕微變化并不能使觸發(fā)器復位，主加熱器始終通電加熱。
水沸騰時，大量水蒸汽從水蒸汽出口處冒出，熱敏電阻感溫端受到水蒸汽直接加熱，溫度迅速上升，熱敏電阻的阻值發(fā)生急劇的變化，此信號經整形放大后，作用于觸發(fā)器的復位端，使之復位。觸發(fā)器的輸出信號使功率開關關斷主加熱器電源，仃止了對水的加熱。
水仃止沸騰后，熱敏電阻又逐漸恢復到接近常溫的電阻值，但控制電路仍處于復位狀態(tài)，主加熱器不再對已沸騰的水繼續(xù)加熱。僅在人為地發(fā)出置位信號使觸發(fā)器重新置位后，才能再重復上述的過程。這樣，就達到了電熱開水器沸騰自動控制的目的。
以下結合附圖和實施例加以說明，本實施例用于自動電熱開水瓶的沸騰控制。


圖1是沸騰自動控制器的線路圖。
圖2是熱敏電阻的安裝示意圖。
圖中①是自動電熱開水瓶原有的水蒸汽出口，②是在水蒸汽導管末端新開的7×7平方毫米缺口，③是在該缺口下方20毫米處安裝的一個直徑為2毫米的玻璃泡式熱敏電阻，④是在熱敏電阻下面新開的一個7×2平方毫米通孔，⑤、⑥是原有的高低水位指示線，⑦是在瓶蓋鎖鈕下方安裝的一塊永久磁鐵，⑧是在瓶體相應部位安裝的一只干簧管，瓶蓋打開，干簧管的接點分開，瓶蓋蓋緊，在磁場的作用下，干簧管的接點閉合，⑨是自動電熱開水瓶原有的內膽，⑩是它原有的主加熱器。
圖中IC1為史密特反相器，Q1為晶體管，J1、J2為繼電器，KS1為雙向可控硅，AN1為常閉按鈕，S1為雙刀雙擲開關，R1、R2、R3為分壓電阻，R4為限流電阻，T1為電源變壓器，D1為整流二極管，C1為濾波電容器，H2和F1是自動電熱開水器原有的保溫加熱器和溫度保險絲。
在圖1中，史密特反相器IC1和晶體管Q1用于整形放大，繼電器J1、J2、常閉按鈕AN1和干簧管⑧用于實現觸發(fā)器置位和復位功能，繼電器J1釋放、繼電器J2吸合對應於觸發(fā)器的置位狀態(tài)，繼電器J1吸合、繼電器J2釋放對應於觸發(fā)器的復位狀態(tài)。雙向可控硅KS1為功率開關，電源變壓器T1、二極管D1、電容器C1構成直流電源回路。
本實施例采用溫度25℃阻值為33KΩ的負溫度系數熱敏電阻，在環(huán)境溫度低于50℃，瓶內開水未沸騰時，熱敏電阻③實測電阻值大于15KΩ；水沸騰，大量水蒸氣從出口處①冒出時，熱敏電阻③實測電阻值為3.5KΩ(沸點為100℃時)。IC1選用輸入端具有史密特觸發(fā)功能的倒相器，型號是CD40106B，用其中的兩個倒相器串聯(lián)構成一個同相的史密特整形器。熱敏電阻③與電阻R1組成一個分壓器，其分壓點A與IC1的輸入端連接，本實施例R1選用6.2KΩ1／8W誤差1％的金屬膜電阻。IC1在全部工作范圍內，當熱敏電阻③的阻值大于13.2KΩ，輸出低電平；熱敏電阻③的阻值小于4.8KΩ，輸出高電平。自動電熱開水瓶內的水未沸騰，IC1的輸出始終是低電平，晶體管Q1截止；水沸騰，IC1輸出高電平，晶體管Q1導通。
自動電熱開水瓶按規(guī)定的水位裝水并蓋緊瓶蓋后，接通電源后，在水未沸騰時，繼電器J1的線圈因晶體管Q1截止而沒有通電，繼電器J2的線圈通過J1的常閉觸點K1b、按鈕AN1、干簧管⑧得電，繼電器J2吸合，其常開觸點K2a接通雙向可控硅KS1的控制回路，可控硅導通，主加熱器⑩通電加熱。水沸騰，IC1輸出高電平，晶體管Q1導通，繼電器J1吸合，由其常開觸點K1a自保，此時常閉觸點K1b斷開，繼電器J2釋放，常開觸點K2a斷開，雙向可控硅KS1截止，主加熱器⑩斷電，仃止對水的加熱。水仃止沸騰后，熱敏電阻③的阻值又迅速升高，當阻值大于13.2KΩ，IC1輸出低電平，晶體管Q1截止，但繼電器J1因其常開觸點K1a的自保，仍然保持吸合，不受熱敏電阻③阻值變化的影響，主加熱器⑩一直斷電，直到人為地按一次“再沸騰”按鈕AN1，使它的常閉接點斷開后又接通，或者打開瓶蓋并重新蓋緊，使干簧管⑧的接點斷開后又閉合，解除了繼電器J1的自保，使之釋放，并使繼電器J2吸合，主加熱器⑩才會重新通電加熱。
選擇開關S1用于保溫／冷卻功能的選擇，S1置于Ⅰ保溫位置，上述的動作過程不變，保溫加熱器H2在主加熱器⑩斷電后，仍然繼續(xù)通電，但因其加熱功率甚小，只能起保溫的作用，不能使水沸騰。S1置于Ⅱ冷卻位置，保溫加熱器H2斷電，水沸騰后自然冷卻。因S1把干簧管⑧的接點短路，開關瓶蓋并不能使主加熱器⑩重新通電加熱，只有按一次“再沸騰”按鈕AN1才行，這種控制方式適合熱天提供冷開水或加冰塊冷開水。
本實施例在水沸點不低于95℃，環(huán)境溫度低于50℃時能正常工作，水沸騰3～6秒，自動切斷主加熱器⑩的電源。本裝置的價格約為自動電熱開水瓶售價的十分之一。
永久磁鐵⑦和干簧管⑧在本實施例是安裝在瓶蓋和瓶體上，對于冷水由入水管注入的電熱開水器，它們裝在入水管的水流開關內，每注入一回冷水，干簧管⑧動作一次。
權利要求1.一種電熱開水器沸騰自動控制器，主加熱器電源的通斷受功率開關的控制，其特征是在電熱開水器水蒸汽出口處附近安裝一只熱敏電阻，熱敏電阻周圍開有供空氣流通的通孔，熱敏電阻兩端通過導線與控制電路連接，控制電路包括整形放大、觸發(fā)器和功率開關，整形放大由集成電路或分立元件構成，觸發(fā)器由集成電路或繼電器等構成，功率開關由雙向可控硅或繼電器等構成。
專利摘要一種直接檢測水是否處于沸騰狀態(tài)的電熱開水器沸媵自動控制器，它是在電熱開水器蒸汽出口處附近安裝一只熱敏電阻，熱敏電阻周圍開有供空氣流通的通孔，熱敏電阻與控制電路連接，控制電路包括整形放大、觸發(fā)器和功率開關，功率開關串聯(lián)在主加熱器的電源回路。水未沸騰，功率開關接通主加熱器對水加熱；水沸騰，熱敏電阻受水蒸汽直接加熱阻值發(fā)生急劇變化，此信號經控制電路使功率開關保持關斷狀態(tài)，水停止加熱。
文檔編號H03K17/94GK2114937SQ9121696
公開日1992年9月2日 申請日期1991年6月21日 優(yōu)先權日1991年6月21日
發(fā)明者戴兆璋 申請人:戴兆璋