专利名称：电热沸水器电加热控制方法
技术领域：
本发明涉及一种电源通/断控制方法，特别是一种日用家电类产品-电热沸水器的电加热控制方法。
现有的电热沸水器，如电热杯、电热水壶、电热水瓶、电热水箱和自动沸水器等，电加热时电源的通/断控制大多采用双金属片控温器，当容器内水温上升到100℃左右时双金属片动作，切断电源，停止加热。按常规，煮烧开水时，最理想的是在水沸腾保持几秒钟后立即停止加热。但事实上，控温器总有一定的工作误差。如果控温器工作在负差而过早动作，切断电源，水不开，不宜饮用;如果控温器工作在正差状态，则永远不动作或过迟动作，水开过久，或者水开降温后温控器反复动作，反复煮烧开水，都将影响饮用水的质量，既不卫生又浪费能源。通常，为了得到较高的控温灵敏度，双金属片控温器设置时比较靠近电热元件。因而控温器实际感知的温度与整个容器内水温有一定误差。所以，采用双金属片控温器的电热沸水器比较容易发生上述情况。例如日本松下公司的电热式自动水壶，在烧满壶水时容易发生水还没沸腾即断电的情况，而且水温降低后又会自动地重新通电加热。如果使用者由于一时疏忽等原因未及时拉掉电源时，会出现持续不断地反复循环通/断电源加热煮烧开水的情况。这不但影响开水质量，而且严重时还会发生把容器内盛水烧干，甚至毁坏电热沸水器的情况，所以，存在着一定的不卫生、不安全的因素。
中国第88207406.7号“自动断电式电水杯”专利提供了一种能确保电热沸水器一次性加热，把水烧沸，并且即使水温下降也不会发生自动地重复通电加热的控制方法。在把手横段处的容器壁上设置了一个出气孔，横段腔内设置了一个后部带电气接点的活塞。用手工推进活塞的方法进行启动加热，当容器内的水沸腾时，在出气孔处对活塞产生较大的蒸汽推压力，使活塞外移，驱使电气接点断开，自动地停止加热。这种控制方法有利于节约能源和确保开水的质量，并在一定程度上有利于延长沸水器的使用寿命，因而具有一定的经济性。但采用这种控制方式的电热沸水器，主要是利用水沸腾时产生的蒸汽压力驱动控制电气开关，所以对容器的密封要求较高。万一使用者不慎，没有把盖子上紧，或者电热沸水器用旧等原因而发生漏气情况时，都会发生因气压的不足而使电气开关失控的情况。因而仍然存在着一定的不可靠因素。而且这种控制方法仍然避免不了容器内无水，或盛水很少容易一烧即干时误通电加热而毁坏沸水器情况的发生。
本发明的任务是要提供一种既能确保沸水器一次通电加热把水烧沸、尔后不会自动反复煮烧开水、又能避免当容器内无水或盛水很少时发生通电加热情况的可靠、安全、节能的电加热控制方法。
本发明是这样实现的。根据水电阻能使电路接通的机理，在盛水容器的下部设置了一个最低液位通电控制机构。当容器内无水或盛水液面低于最低控制液位时，通电控制机构的探头周围无水存在，因无水电阻存在而探头处于高阻状态，不能进行通电加热控制。当容器内盛水液面高于最低液位时，探头沉浸在水中，由于水电阻的作用，使探头处于低阻状态，将电路接通，可以进行通电加热控制，因而可有效地避免容器内无水或盛水很少时不必要的通电加热情况的发生。容器内放水后，用手工驱动控制电气接点闭合，使沸水器进行通电加热，水温逐渐上升。然后，利用水沸腾时产生的具有一定温度的蒸汽的热量，使敏温元件动作，驱动控制电气接点断开，停止通电加热。由于有些敏温元件有较宽的动作温度范围，如双金属片、记忆金属等，当带有一定温度的蒸汽吹在敏温元件上时，敏温元件即可发生明显的形变动作。所以，只要选择合适的敏温元件，设置恰当的驱动机构，就可以有效地控制在水沸腾若干秒后自动地切断电源。此外，本发明中还结合使用了一种无源控制有源的方法，在控制电路中用1V以下的低电压作为工作电压，通过无源控制器实现对220V交流电源的输出控制。有利于延长电气接点的工作寿命和沸水器的使用安全。所以，采用本发明控制方法的电热沸水器，电加热控制效果好，对盛水容器的密封性要求低，且不会发生自动重复加热开水和空烧毁坏沸水器的情况，因而很具实用性和经济性。
下面结合典型实施例附图作进一步详细说明。
图1是采用本发明控制方法的电热沸水器结构示意图;
图2是图1中电加热启/停控制机构的动作示意图;
图3是电加热启/停控制机构中卡扣动作示意图;
图4是无源控制器C的电气连接示意图之一;
图5是无源控制器C的电气连接示意图之二。
参阅图1，采用本发明控制方法的电热沸水系统主要由电加热启/停控制机构A、最低液位通电控制机构B和无源控制器C组成。其中电加热启/停控制机构A主要由弹簧按钮17、导气管19、双金属片18、带动触点15的动簧片16和带定触点14的定簧片13组成;最低液位通电控制机构主要由盛水容器壳体1、紧贴安装在盛水容器壳体1孔内的绝缘件7和安装于绝缘件7内的探头8组成;无源控制器C具有六个接线端控制端9和12、220V电源输入端11a和11b及220V电源输出端4和5。
参阅图2、图3，通电启/停控制机构A中的双金属片18的上端带有孔21，带动触点15的动触片16的另一端呈凸卡形状20。当盛水容器内装上较多的水后，使用者按下弹簧按钮17时，将带动簧片16下压，其一端的动触点15与定触点14相接触，带凸卡20的一端顺着双金属片18表面向下移动，使凸卡20顺势进入双金属片18，的孔21内，使动簧片16卡住，动触点15与定触点14保持接触状态，形成控制通路，无源控制器有220V输出，电热元件2开始通电加热。当沸水器内水被煮沸时，导气管19内有温度较高的蒸汽冲到双金属片18上，使双金属片18变形弯曲，凸卡20被解扣，动簧片16返回原置，动触点15与定触点14相分离，从而驱使沸水器停止加热。如果人为地需要再次加热时，可再次按下弹簧按钮17，使电气开关触点14、15闭合，即可通电加热，并自动地重复上述过程。凸卡20凸出部分的长度b与水开始沸腾到停止加热间的时间有关，b越长，凸卡20伸入孔21中越深，解扣需要的时间越长，即从开始沸水到停止加热之间的时间也就越长。
参阅图4，控制端9与探头8上的一个接点8a电气相连，探头8的另一个接点8b与动簧片16上的定触点电气相连，控制端12与定簧片13上的定触点14电气相连;220V输入端11a和11b与电源插头相连;无源控制器C的输出端4和5与电热沸水器的电热元件2的两个接线端相连。参阅图5，在具体应用时，也可以根据实际需要，将电加热启/停控制机构A中的电气开关接点，即定触点14和动触点15，串接到无源控制器C的输出端4、5与电热元件2相串连的电路中。
权利要求
1.一种电热沸水器电加热控制方法，其特征在于a，利用水电阻使电路接通的机理，设置有一个最低液位通电控制机构B，确保容器内盛水液面必须高于最低控制液位时才能进行通电加热，容器内无水或盛水很少时不会发生通电加热的情况；b，利用弹簧按钮手动控制电气触点的闭合，对沸水器进行通电加热；c，利用水沸腾时产生的具有较高温度的蒸汽热量使敏温元件动作，驱动电气接点断开，实现停止通电加热；d，利用无源低电压控制有源220V电源的输出的机理，在电气系统中结合采用无源控制器，在控制电路中以低于1V的无源低电压通过无源控制器，间接控制沸水器工作电路中的交流220V的通/断。
2.根据权利要求1所述的电加热控制方法，其特征在于使用该方法的电热沸水系统主要由电加热启/停控制机构A、最低液位通电控制机构B和无源控制器C组成。
全文摘要
本发明公开了一种很具实用性和经济性的电热沸水器电加热控制方法。主要利用了水电阻能使电路接通、无源控制有源、初始加热时用手动控制和利用水沸腾时产生较高温度蒸汽使敏温元件动作，驱动停止加热的机理。采用本发明的电热沸水器具有脱水保护功能，能确保提供煮沸过的开水，能避免出现自动地反复煮烧开水、盛水容器内无水或盛水很少时发生通电加热的情况，使用时安全、可靠，且有利于节约能源和延长沸水器的工作寿命长。
文档编号F24H9/20GK1067110SQ92108390
公开日1992年12月16日 申请日期1992年4月28日 优先权日1992年4月28日
发明者王文超 申请人:王文超