专利名称：全自动开水机的制作方法
技术领域：
本发明涉及电热的自动控制技术，特别是一种自动电热烧开水及自动灌注开水的装置。
在现有技术中，已有电水壶，电热水瓶，自动装开水和电热的保温瓶等。前二种都是人工进行，后者如全自动装开水和电热的保温瓶(见中国专利90106896.9)是一种能自动烧开水及自动装开水的装置，它适合于家庭或办公室使用，但其灌装生水及其烧水的准备工作还是人工操作，同时它的供水限于一个暖瓶的用量，供开水对象是杯子。如要供应一个单位的多个部门则无法满足。
本发明的目的是提供一种能够自动进水、自动烧水并能自动装开水的装置，它的供水对象是暖瓶，因此可供一个单位的多个部门需要。
本发明由供开水装置(1)和暖瓶(2)二部分组成。供开水装置(1)包括机壳(101)、水箱(102)、进水阀(103)、水位传感器(104)、加热棒(105)、温度传感器(106)、注水管(107)、注水管驱动电机(108)、水泵(109)、接水盘(110)、空瓶信号传感器(111)、总电源开关(112)、控制单元(113)、显示单元(114)、CPU及接口电路板(115)和隔板(116)，如图1所示。在机壳的平台上可以设置n个暖瓶位置，那末相应的注水管及其驱动电机和水泵也为n套，空瓶信号传感器亦配n个，图1为可放3个暖瓶的平台。在注水管(107)上装有蜗轮，和注水管驱动电路(108)上的蜗杆啮合，电机(108)转动时，通过蜗杆蜗轮使注水管(107)转动，在水箱(102)内装有加热棒(105)和温度传感器(106)及水位传感器(104)，水箱(102)下面装有n个水泵(109)，水泵的一根进水管穿入水箱(102)，出水管和注水管(107)相接，水箱(102)上装有进水阀(103)，进水阀(103)的出水管穿入水箱(102)，进水阀(103)的进水管和自来水管或滤水器相连，CPU及接口电路板(115)安装在隔板(116)的下面。空瓶信号传感器(111)、控制单元(113)、显示单元(114)、温度传感器(106)、水位传感器(104)、接水盘(110)的水位传感器、注水管驱动电机(108)、进水阀(103)、加热棒(106)、水泵电机(109)的电气部分都接到CPU及接口电路板(115)，其方框图见图2，原理图见图3、图4和图5。
暖瓶(2)通常的暖瓶不同的是在手把(207)处装有一套开盖、闭盖的操作机构及用来发出空瓶信号的磁钢。暖瓶(2)由瓶胆(201)、外壳(202)瓶塞(203)、瓶盖(204)、曲杆(205)、压板(206)、手把(207)、复位弹簧(208)、牵引杆(209)、直管(210)、压缩弹簧(211)和磁钢(212)组成，复位弹簧(208)、牵引杆(209)、压缩弹簧(211)和磁钢(212)装在直管(210)内，压板(206)的一端和手把(207)铰链，另一端套入牵引杆(209)，曲杆(205)的一端和牵引杆(209)相连接，另一端和瓶盖(204)铰链，瓶塞(203)和瓶盖(204)粘合成一体，磁钢(212)与压缩弹簧(211)的端部相焊接，见图6和图7。
现对本发明的工作原理说明如下接通本机的总电源开关(112)，把空暖瓶(2)放到平台上的相应位置，按下压板(206)，打开瓶盖(204)，磁钢(212)被压到底部，平台上空瓶信号传感器(111)接到空瓶信号，输入到CPU及接口电路板(115)，CPU接到信号后控制注水管驱动电机(108)，电机(108)的蜗杆带动注水管(107)转向暖瓶上方，并将瓶盖(204)挡住，不使其合上。按下控制单元(113)中的“启动”接钮(或已按过“定时”按钮，定时已到)时，本机即开始执行如图8所示的程序CPU检测1＃位(位号任意设定)是否有空瓶，如有，则开启与自来水管相连的进水阀(103)，开始向水箱(102)进水，当水位达到设定的水位时(相当于一个暖瓶的水量)，CPU指令进水阀(103)关闭，然后令加热棒(105)通电加热，当水加热至100℃时，温度传感器(106)将信号反馈到CPU，CPU根据事先的设定值令加热棒停止加热，然后CPU再次检测1＃位空瓶信号是否依然存在，若是，即指令1＃水泵开动运转，通过1＃注水管向1＃位暖瓶灌注开水，水满后(即水箱内开水被泵空)，CPU令1＃水泵停转，然后令1＃注水管驱动电机反转使1＃注水管复位，由于1＃暖瓶盖不再有注水管阻挡，所以瓶盖在复位弹簧(208)的作用下向瓶口合拢，同时，暖瓶直管(210)中的磁钢(212)也复位向上，空瓶信号消失，CPU不再执行上述程序。接下来CPU转而对2＃位进行空瓶信号检测，如有，则CPU按上述程序执行，执行完毕再检测3＃位等等，当CPU在平台上的任何位置检测不到空瓶信号时，便发出关机信号。
本发明还具有以下的保护功能1、溢水保护当发生暖瓶口和注水管未对准或其它原因导致接水盘溢水时，则溢水水位传感器向CPU发出信号，CPU使溢水指示发光管点亮，提醒使用者需倾倒积水。同时断开电源。
2、断电保护如当程序执行到水沸腾后对某一暖瓶注水时断电，则CPU在延时一段时间后指令注水管强行复位，使已灌入部分开水的暖瓶合上瓶盖。
3、断水保护当本机程序执行到进水过程时，如果自来水断水，将使进水阀处于长期接通状态，对进水阀的安全构成威胁，其时CPU将发出对进水阀按一定周期的通、断电操作，直至恢复供水为止。
本发明的电源有220V交流电供加热棒和电磁阀，直流电源有12V供水泵电机，4.8V供CPU及接口电路，2.4V供注水管电机。
本发明的优点是1、能自动检测空瓶，自动进水、烧水、定量灌开水、灌满后自动关闭瓶盖、自动停机，除打开瓶盖外，其它程序都是自动进行。2、烧开水可根据使用者需要采用定时开机或即时开机。3、供开水装置可以根据用户需要扩展放暖瓶数，形成系列产品。4、具有溢水保护、断电保护和断水保护。由于所有程序都是自动进行，所以操作方便，使用安全，节省人工和能源，它可以作为单位和家庭的一种供开水装置。
图1是总体图，该图画出了在平台上可放三个暖瓶的方案，图中画出了3＃位放了一个暖瓶，3＃注水管在工作位置。
图2是控制电路的方框图。
图3是CPU及接口电路原理图。
图4是空瓶信号传感器、水箱水位传感器、溢水水位传感器和温度传感器的电路图。
图5是注水管驱动电机、水泵电机、加热棒和电动阀的电路。
图6是暖瓶瓶盖处于开启状态的暖瓶结构图。
图7是暖瓶瓶盖处于闭合状态的结构图。
图8是工作流程图，其程序由编程实现。
实施例在上述发明原理的基础上。具体实施时采取了以下的措施和工艺1、供开水装置在机壳(101)的平台上放暖瓶处设置了暖瓶对准装置，其方法是在平台面板上冲压出一凸圈，而在暖瓶的底座上有一凹圈，使之凹凸相合定位。在平台上还装有水泡找平装置，使水箱进水量符合要求，否则水位传感器(104)测出的水量不准。进水阀采用全自动洗衣机的进水阀，进水口采用标准接口，便于接驳滤水器等装置。水泵的吸水口设计成单向阀，使水泵静止时无水进入水泵。注水管驱动电机和注水管及其蜗轮蜗杆减速器设计成一个整体的部件。注水管和水泵出水管的连接采用O形橡胶圈连接，使二者能相对转动并可密封。加热棒采用市售的热得快产品。空瓶信号传感器(111)对准暖瓶的直管(210)中的磁钢(212)。总电源开关(112)、控制单元(113)和显示单元(114)布置在平台的斜面上便于操作。在控制单元(113)中设有“时钟设定”按钮、“定时”按钮、“即时启动”按钮、“暖瓶空瓶”指示、“注水管正反转”指示、“进水阀开启”指示、“加热”指示、“水泵工作”指示、“溢水”指示等。显示单元有“时”、“分”显示和“定时”指示灯。本实施例的电路部分原理图如图3、图4及图5所示，其元器件型号或参数标注在图上，CPU采用Intel8098单片机。
2、暖瓶暖瓶的结构如图6所示，外壳采用不锈钢材料，在暖瓶底座上冲压一凹圈和平台上的凸圈相对应，使暖瓶在平台上对准定位。瓶塞采用夹层充气式耐高温橡胶件，粘合在瓶盖上成为一个整体。
权利要求
1.一种全自动开水机，由供开水装置(1)和暖瓶(2)组成，其特征是a、供开水装置由机壳(101)、水箱(102)、进水阀(103)、水位传感器(104)、加热棒(105)、温度传感器(106)、注水管(107)、注水管驱动电机(108)、水泵(109)、接水盘(110)、空瓶信号传感(111)、总电源开关(112)、控制单元(113)、显示单元(114)、CPU及接口电路板(115)和隔板(116)组成，在注水管(107)上装有蜗轮，和注水管驱动电机(108)上的蜗杆啮合，电机(108)转动时通过蜗杆蜗轮啮合使注水管(107)转动，在水箱(102)内装有加热棒(105)、温度传感器(106)和水位传感器(104)，水箱(102)下面装有n个水泵(109)，水泵的一根进水管穿入水箱(102)，出水管和注水管(107)相接，水箱(102)上装有进水阀(103)，进水阀(103)的出水管穿入水箱(102)，进水管和自来水管相连。b、暖瓶(2)由瓶胆(201)、外壳(202)、瓶塞(203)、瓶盖(204)、曲杆(205)、压板(206)、手把(207)、复位弹簧(208)、牵引杆(209)、直管(210)、压缩弹簧(211)和磁钢(212)组成，复位弹簧(208)、牵引杆(209)、压缩弹簧(211)和磁钢(212)装在直管(210)内，压板(206)一端和手把(207)铰链，另一端套入牵引杆(209)，曲杆(205)一端和牵引杆(209)相连接，另一端和瓶盖(204)铰链，磁钢(212)和压缩弹簧(211)的端部相焊接。
2.根据权利要求1所述的全自动开水机，其特征在于供开水装置(1)的平台上有n个凸圈，和暖瓶(2)的底座上凹圈相对应。
3.根据权利要求1所述的全自动开水机，其特征在于暖瓶(2)的瓶塞(203)采用夹层充气式耐高温橡胶件，粘合在瓶盖上成为一个整体。
全文摘要
一种自动开水机，由供开水装置和暖瓶二部分组成，供开水装置采用单片机控制，在接到暖瓶空瓶信号后，自动控制进水阀向水箱进水、加热烧水、烧开后停止加热、并向暖瓶灌水，灌满后又自动停止灌水，瓶盖合上，在供开水装置的平台上可以放n个暖瓶，依次供水，如无暖瓶就自动关机，在电路上还采用溢水保护、断电保护、断水保护等，保证了使用的安全性。它可以供家庭和单位内部供应开水使用。
文档编号A47J31/54GK1113429SQ9411970
公开日1995年12月20日 申请日期1994年12月9日 优先权日1994年12月9日
发明者王建潮 申请人:王建潮