一种内置加热管的速开式电茶炉及其工作方法与流程

1.本发明涉及烧水设备领域，特别是指一种内置加热管的速开式电茶炉及其工作方法。


背景技术：

2.电茶炉又称电茶水炉、电开水炉，是一种专门用来加热饮用水和消毒锅具的家用电器，多用于泡茶。
3.目前市面上的电茶炉烧水过程大都是利用烧水壶底部的加热元件进行烧水，结构和普通的电水壶一样，加热能效比较低，烧开一壶0.8～1l的水需要4～5分钟的时间，尤其进水水温低时需要更长的时间。人们泡茶时第一壶水都要用于洗茶和润茶杯，经此流程基本上第一壶用来泡茶水已剩下不多，续水再烧过程又要花较长时间等待，从而给泡茶带来很大的不便。


技术实现要素：

4.针对上述背景技术提出的不足，本发明提供一种内置加热管的速开式电茶炉及其工作方法。
5.本发明采用如下技术方案：一种内置加热管速开式电茶炉，其特征在于，该电茶炉包括有放置台和烧水壶；其中，所述放置台上设置有下耦合器，放置台内配置有抽水模块、预热模块和控制模块，所述控制模块控制所述抽水模块和所述预热模块的启闭；所述下耦合器上设有第一连接管，所述预热模块内置有加热管和对加热管加热的加热元件，所述抽水模块的进水口通过管路连接至水源，抽水模块的出水口通过管路连接至所述加热管的输入端，所述加热管的输出端则连接至所述下耦合器的所述第一连接管；所述烧水壶包括壶体和设置于壶体底部的底座，所述底座内置加热模块且底座的中心设有上耦合器，所述上耦合器内固定有第二连接管，烧水壶侧面还设有进水管，该进水管的下端连接至所述第二连接管，且进水管的上端端口位于所述烧水壶内的上方，所述烧水壶内的上端设有上水位传感器，烧水壶内的下端设有下水位传感器，所述上水位传感器和所述下水位传感器均信号连接至所述上耦合器，所述下耦合器信号连接至所述控制模块；当所述烧水壶放置在所述下耦合器上时，所述上耦合器卡在所述下耦合器上，使所述第二连接管和所述第一连接管适配连通，所述上耦合器和所述下耦合器信号连接，从而使所述上水位传感器和所述下水位传感器信号连接至所述控制模块。
6.作为进一步的改进，所述预热模块还配置有温度保护模块，所述温度保护模块电性连接在电源和所述预热模块的加热元件之间。
7.作为进一步的改进，所述下耦合器设有第一定位圈，该第一定位圈内部空心，且第一定位圈内侧环面设有环形的第一触点，所述第一触点信号连接至所述控制模块；第一定
位圈的内侧面的上方设有伸缩孔，所述伸缩孔处嵌入有若干挡板；所述挡板在第一定位圈内的一端还固定有弹簧，该弹簧的弹性作用力将所述挡板顶向所述伸缩孔外，使挡板和第一定位圈垂直，当若干所述挡板向所述伸缩孔外伸出时，若干所述挡板组成一个完整的环形平面；所述上耦合器设有第二定位圈，且第二定位圈的内侧环面设有第二触点，所述第二触点信号连接至所述上水位传感器和所述下水位传感器，第二定位圈的端部还设有倾斜的导向面；当所述上耦合器适配放置在所述下耦合器上时，所述导向面将所述挡板推向所述第一定位圈内，使第二定位圈嵌入所述第一定位圈内，并且使所述第二触点和所述第一触点接触。
8.作为进一步的改进，所述烧水壶还包括有把手，所述把手包括握持部位和安装部，所述安装部固定贴合在所述壶体的外侧面；所述安装部贴合所述壶体的表面设有内凹的放置槽，所述上水位传感器和所述下水位传感器的信号线均嵌在所述放置槽内，并沿所述放置槽延伸至所述壶体底部的底座内。
9.作为进一步的改进，所述烧水壶还包括有壶体和把手，所述上耦合器设置在所述壶体的底部，所述把手包括握持部位和安装部，所述安装部固定贴合在所述壶体的外侧面；所述安装部贴合所述壶体的表面设有内凹的放置槽，所述壶体上端的侧面设有安装孔，所述进水管嵌入在所述放置槽内，且进水管的上端穿过所述安装孔至所述壶体内。
10.作为进一步的改进，所述安装部的上下两端均设有卡合槽，且安装部侧面设有穿过所述卡合槽的螺纹孔，该螺纹孔适配螺纹连接有固定螺栓；所述壶体一侧的上下两端均设有凸出的连接耳，所述连接耳表面设有第一固定孔，所述连接耳适配嵌入所述卡合槽内，且所述固定螺栓穿过所述第一固定孔。
11.作为进一步的改进，所述进水管的上下两端均为具有弯曲角度的结构，使进水管的上下两端分别弯曲地延伸至所述壶体内和弯曲的延伸至和所述第二连接管连接；所述固定螺栓穿过所述放置槽，且所述把手上下两端的所述固定螺栓，分别卡在所述进水管上下两端弯曲的夹角内。
12.作为进一步的改进，所述第二连接管连接所述进水管的一端内嵌入并固定有密封圈，所述进水管下端的环面设有一圈环形凹槽，当所述进水管的下端嵌入所述第二连接管内时，所述环形凹槽适配卡在所述密封圈内。
13.作为进一步的改进，该电茶炉还包括有消毒锅，所述放置台上设置有两所述下耦合器，所述电茶炉的底部亦设有上耦合器，当所述消毒锅放置在所述下耦合器上时，所述上耦合器卡在所述下耦合器上，使所述第二连接管和所述第一连接管适配连通；所述加热管的输出端则分两条管路连接至两所述下耦合器的所述第一连接管，且两条管路均和所述第一连接管之间连接电磁阀，所述控制模块控制亮所述电磁阀的开合。
14.上述一种内置加热管速开式电茶炉的工作方法包括有如下步骤：将连接至所述抽水组件的进水口的管路连接至水源，并将所述烧水壶放置在所述放置台上，使所述烧水壶底部的所述上耦合器卡在所述放置台的所述下耦合器上；开启所述抽水模块，使抽水模块将饮用水依次的经所述预热模块和所述进水管输送至所述烧水壶内，过程中预热模块对饮用水进行加热后，再经进水管输送至烧水壶的所述壶体内；当下所述水位传感器检测到所述壶体内的水位时，所述控制模块控制所述烧水壶
内的加热模块工作，以对预热的水再次进行加热；当水位上升至所述上传感器检测到所述壶体内的水位时，所述控制模块控制所述抽水模块停止抽水，同时控制所述预热模块停止加热，但此时所述烧水壶内的加热模块直至水温到烧开温度后才停止工作，至此即完成烧水的工作。
15.由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：本发明在放置台内增加了预热模块的使用，对进入烧水壶的水先进行预加热，可以提高进入烧水壶的入壶水的温度，同时结合控制模块精确地控制各模块工作，可达到快速地将水烧开的目的，极大地缩短了烧水的时间，从而满足快捷烧水泡茶的需求，提高泡茶烧水的速度。再者，本发明在烧水壶的壶体内设置了上水位传感器和下水位传感器，用于感应烧水壶内的水位，以使控制模块根据上水位传感器和下水位传感器所感应的水位控制抽水模块和预热模块工作，实现自动地向烧水壶内加水和自动地停水，有利于提高泡茶的便利性。
附图说明
16.图1为本发明的立体结构示意图。
17.图2为本发明分解后的结构示意图。
18.图3为放置台及布置在放置台内的部件的仰视示意图。
19.图4为放置台和烧水壶的侧面剖视图。
20.图5为烧水壶和链接单元的侧面剖视图。
21.图6为图5中a处的放大示意图。
22.图7为壶体的立体结构示意图。
23.图8为把手的立体结构示意图。
24.图9为固定螺栓连接安装部和连接耳的剖面示意图。
25.图10为图11为链接单元和下耦合器连接的局部剖面示意图。
26.图11为挡板连接在第一定位圈的侧向剖面示意图。
27.图12为下耦合器俯视的示意图。
28.图13为本发明的控制示意图。
具体实施方式
29.下面参照附图说明本发明的具体实施方式。
30.如附图1和2所示，本实施方式所述的一种内置加热管速开式电茶炉包括有放置台1和烧水壶2，优选的，还可包括一消毒锅3。
31.如附图4和5所示，所述烧水壶2包括壶体21和设置于壶体21底部的底座23，所述底座23内置加热模块（附图未示）且底座23的中心设有上耦合器42。所述加热模块可以是电热管，其具体结构及加热方式为现有技术，此处不作详细赘述。所述上耦合器42内固定有第二连接管421，具体的所述上耦合器42可以是现有技术中烧水壶底部的上电连接器，所述第二连接管421则为其中心的进水套筒。烧水壶2侧面还设有进水管24，该进水管24的下端连接至所述第二连接管421，且进水管24的上端的端口位于烧水壶2的所述壶体21内的上方。所述消毒锅3的底部同样设置有所述上耦合器42，且消毒锅3的上耦合器42的第二连接管421直接连通至消毒锅3内的底面。
32.所述放置台1上设置有两下耦合器41，所述下耦合器41上设有第一连接管411，具体的，所述下耦合器可以是现有技术中的下电连接器，所述第一连接管411则为其中心的下进水组件。两所述下耦合器41分别用于放置所述烧水壶2和所述消毒锅3。当所述烧水壶2或消毒锅3放置在所述下耦合器41上时，所述上耦合器42卡在所述下耦合器41上，使所述第二连接管421和所述第一连接管411适配连通。
33.如附图2、3和13所示，所述放置台1内配置有抽水模块6、预热模块5和控制模块7。所述控制模块7可以是单片机控制器，用于控制所述抽水模块6、所述预热模块5和所述加热模块的启闭。所述预热模块5内置有加热管55和对加热管55加热的加热元件（附图未示），所述加热元件可以是围绕在所述加热管55外的电热丝，所述控制模块7控制所述加热元件将电能转换为热能，以对流经所述加热管55的是饮用水进行加热。所述抽水模块6即为抽水泵，抽水模块6的进水口通过管路连接至水源，所述水源可以是桶装饮用水，抽水模块6的出水口通过管路连接至所述加热管55的输入端，所述加热管55的输出端则分两条管路连接至两所述下耦合器41的所述第一连接管411，且两条管路均和所述第一连接管411之间连接电磁阀（附图未示），所述控制模块7控制所述电磁阀打开和关闭，其中，本实施方式所述的管路均可以是硅胶软管。
34.工作时，所述电磁阀可用于控制管路内饮用水的流通，使饮用水仅流至所述烧水壶2内，或仅流至所述消毒锅3内，或水同时流至所述烧水壶2内和所述消毒锅3内。具体的，当所述抽水模块6抽水至所述烧水壶2时，饮用水依次流经所述预热模块5、所述第一连接管411、所述第二连接管421、所述进水管至壶体21内。此过程中所述预热模块5的加热管55可对饮用水进行预先加热，输送至烧水壶2内的饮用水已具备较高的温度，可节省烧水壶2的烧水时间，以达到快速地将饮用水烧开的目的。同时预热模块5结构为水电分离加热式设计，加热元件与水不接触，加热管55采用食品级材质，确保安全的前提下不会对加热的饮用水产生污染。并且预热模块5具有较高的加热能效，在节约能源的同时也不会产生加热噪音，再者本发明将预热模块5设置在所述放置台1内对安装也没有特殊要求，因此可以很好地布置放置台1内部的部件，使整体结构更为安全可靠。
35.进一步的，继续参照附图2和3，所述预热模块5还配置有温度保护模块53，所述温度保护模块为温控开关，所述温度保护模块53感应所述预热模块5内的所述加热管55的温度，并且所述温度保护模块53电性连接在电源和所述预热模块的加热元件之间。在所述预热模块5对饮用水加热的同时，所述温度保护模块53也开始工作，若此时预热模块5内部缺水或有气泡造成预热模块5温度升高到危险温度阀值，所述温度保护模块53自动切断电流，使所述预热模块5停止工作。更进一步的，所述预热模块5还配置有全极开关模块54，若所述温度保护模块53失效，所述预热模块5温度继续升温，此时全极开关模块54可切断整机电源使整机停止工作，避免设备遭受进一步的损坏。
36.如附图5和7至9所示，所述烧水壶2还包括有把手22，所述把手22包括握持部221和安装部222。所述握持部221用于方便用手握持，以将烧水壶2提起，所述安装部222用于固定连接在所述壶体21的外侧面。同时安装部222在贴合所述壶体21的表面设有内凹的放置槽223。所述安装部222的上下两端均设有两卡合槽224，且安装部222上下两端的侧面还均设有穿过两所述卡合槽224的螺纹孔225，所述螺纹孔225适配螺纹连接有固定螺栓25。所述壶体21一侧的上下两端均设有凸出的连接耳211，所述连接耳211可以是弯折后的平板焊接在
所述壶体21的侧面形成，连接耳211表面还设有第一固定孔。安装所述把手22时，将所述连接耳211适配嵌入所述卡合槽224内，之后将所述固定螺栓25旋入所述螺纹孔225，使固定螺栓25同时穿过所述连接耳211的所述第一固定孔，通过所述固定螺栓25的连接即可使所述把手22固定贴合在所述壶体21的外侧面。
37.如附图5至7所示，所述壶体21在贴合所述安装部222的侧面上端还设有安装孔212，所述进水管24的上下两端均为具有弯曲角度的结构，使所述进水管24嵌入在所述放置槽223内并且所述把手22固定在所述壶体21侧面之后，进水管24的上下两端分别弯曲地延伸至所述壶体21内和弯曲的延伸至和所述第二连接管421连接。进一步的，所述固定螺栓25穿过所述放置槽223，且所述把手22上下两端的所述固定螺栓25分别卡在所述进水管24上下两端弯曲的夹角内，此结构中通过固定螺栓25进一步的限制固定所述进水管24，使进水管24无法晃动。另外所述第二连接管421连接所述进水管24的一端内嵌入并固定有密封圈424，所述进水管24下端的环面设有一圈环形凹槽241，当所述进水管24的下端嵌入所述第二连接管421内时，所述环形凹槽241适配卡在所述密封圈424内，此结构可便于所述进水管24的安装，即，同时将进水管24的下端插入所述第二连接管421内和将进水管24的上端穿入所述安装孔212内，之后再将所述安装部222的放置槽223套在进水管24外并使所述卡合槽224卡在所述连接耳211外，最后旋入所述固定螺栓25即可完成所述把手22的安装和所述进水管24的固定。而在需要取出所述进水管24清洗时，将所述固定螺栓25旋出，将所述把手22取下即可取出进水管24，十分的方便。
38.继续参照附图5，所述第二连接管421的端部还设有单向阀425，使饮用水仅可沿所述预热模块5经所述进水管24流入所述壶体21内，无法往反方向回流，也即，所述壶体21内烧水过程中产生的微量有害物质随水蒸气的上升回流至进水管24内后仅可附着在所述进水管24内壁，无法回流至所述抽水模块6的管路和所述预热模块5的管路内，而所述进水管24可方便拆卸清洗，由此可见本发明的电茶炉还可有效地保持内部送水管路的干净卫生。
39.如附图5和10所示，所述烧水壶2内的上端设有上水位传感器81，烧水壶2内的下端设有下水位传感器82，所述上水位传感器81和所述下水位传感器82均用于感应所述壶体21内的水位并输出电信号。所述上耦合器42设有第二定位圈422，且第二定位圈422的内侧环面设有第二触点423，所述第二触点423信号连接至所述上水位传感器81和所述下水位传感器82。具体的，上水位传感器81和下水位传感器82的信号线（附图未示）均嵌在所述放置槽223内，并沿所述放置槽223延伸至所述壶体21底部的底座23内与所述上耦合器42的所述第二触点423电性连接，使上水位传感器81和下水位传感器82可传输电信号至所述第二触点423。
40.如附图10至12所示，所述下耦合器41设有第一定位圈412，该第一定位圈412内部空心，且第一定位圈412内侧环面设有环形的第一触点413，所述第一触点413电性连接至所述控制模块7，使第一触点413可传输电信号至所述控制模块7。第一定位圈412的内侧面的上方还设有一圈环形的伸缩孔416，所述伸缩孔416处嵌入有若干挡板414，所述挡板414为弧形的平板，且挡板414靠近第一定位圈412中心的一端竖直向下弯折。挡板在第一定位圈412内的一端还固定有弹簧415，该弹簧415的弹性作用力将所述挡板414顶向所述伸缩孔416外，当各所述挡板414均向所述伸缩孔416外伸出时，若干所述挡板414组成一个完整的环形平面。此结构可防止水滴或泡茶时的茶渣落在第一定位圈412内，避免影响所述第一触
点413和所述第二触点423的信号传输性能。
41.继续参照附图10，所述第二定位圈422的端部还设有倾斜的导向面，具体为圆弧过渡的斜面。当所述上耦合器42适配卡在所述下耦合器41上时，所述导向面将所述挡板414推向所述第一定位圈412内，使第二定位圈422嵌入所述第一定位圈412内，并且使所述第二触点423和所述第一触点413接触。从而使所述上耦合器42和所述下耦合器41信号连接，从而使所述上水位传感器81和所述下水位传感器82信号连接至所述控制模块7。
42.采用上述结构后，本发明的内置加热管速开式电茶炉的工作方法包括有如下步骤：将连接至所述抽水模块6的进水口的管路连接至水源，相当于将软管插入桶装水内，之后将所述烧水壶2放置在放置台1上，使烧水壶2底部的所述上耦合器42卡在所述放置台1的所述下耦合器41上，形成烧水壶2与水源的接通和烧水壶2与所述控制模块7的信号接通；开启所述抽水模块6，使抽水模块6将饮用水依次的经所述预热模块5和所述进水管24输送至所述烧水壶2内，并且过程中预热模块5对饮用水进行加热后，再经进水管24输送至所述壶体21内；当所述下水位传感器82检测到所述壶体21内的水位时，所述控制模块7控制所述烧水壶2内的加热模块对热水进行加热；当水位上升至上水位传感器81检测到所述壶体21内水位时，所述控制模块7输出信号控制所述抽水模块6停止抽水，同时控制所述预热模块5停止加热，但此时壶体21内的加热模块直至水温到烧开温度后才停止工作，至此即完成烧水的工作。
43.优选的，之后若没有提壶倒出所述壶体21内的开水的动作，所述控制模块7控制所述加热模块的电源功率以对壶体的开水进行保温；若壶体21内的开水倒出使用到所述下水位传感器82以下，当烧水壶2的所述上耦合器42与放所述置台的所述下耦合器41再次连接后，所述控制模块7输出信号控制所述抽水模块6和所述预热模块5继续工作，实现续壶烧水。此外，所述放置台1上还可设置一操作面板，该操作面板信号连接至所述控制模块7，通过所述控制模块控制所述加热模块、所述预热模块5和所述抽水模块6的启闭。
44.综上所述，本发明在所述放置台1内增加了预热模块5的使用，对进入所述烧水壶2的水先进行预加热，可以提高进入烧水壶2的入壶水的温度，同时结合所述控制模块7精确地控制各模块工作，可达到快速地将水烧开的目的，极大地缩短了烧水的时间，从而满足快捷烧水泡茶的需求，提高泡茶烧水的速度。再者，本发明在烧水壶2的壶体内设置了上水位传感器81和下水位传感器82，用于感应烧水壶2内的水位，以使控制模块7根据所述上水位传感器81和所述下水位传感器82所感应的水位控制所述抽水模块6和所述预热模块5工作，实现自动地向烧水壶2内加水和自动地停水，有利于提高泡茶的便利性。
45.上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。