本发明涉及蓄水式金属锅炉的机械领域，特别涉及一种递进式补水至金属锅炉内的递进式补水加热系统。
背景技术：
传统的蓄水式锅炉使用的是3根探针，分别是低水位探针、正常水位探针，高水位探针；因为传统的探针使用的是直流电，正负极需要离得比接近水位探测效果才好，锅炉为正极，探针为负极。但这种探测方式容易形成水垢，影响探水位性能；另外，传统的蓄水式锅炉，补水模式都是达到低水位后一次性补水到正常水位，因此需要配置不接触水的高水位探针作为保险，防止溢出。这样一次性补水的模式会导致在补水后，锅炉内热量被吸收了，使锅炉内的压力下降和温度下降。使用者需要等待锅炉再次达到温度平衡，为了减少等待时间，很多都是直接增加发热管功率和加大锅炉容积来实现。
技术实现要素：
本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的缺点和不足，提供一种递进式补水加热系统，该递进式补水加热系统只采用一根金属探针作为水位探测并使用低压交流电，交流电一端直接连接金属锅炉，另一端连接金属探针。这种方式增强了金属锅炉的可使用面积(传统的金属锅炉配件只能装在顶部)，且不容易结水垢，使用5年后金属探针的探水位功能依然良好，水位偏差不超过1cm。且采用递进式补水加热方式，在判断缺水后让金属锅炉水位继续下降（限制金属锅炉内的热水不会低于安全值，即所谓的低水位），延迟20秒后开始递进式补水，因每次进水量少，因此在整个补水过程中，金属锅炉内部温度和压力并没有发生明显变化，且发热管功率仅1800w。由于简化了金属锅炉结构并提高了金属锅炉的安全系数和提高了工作效率，一定程度上达到节能的效果，且稳定和高效，广泛应用于商用的机器内，如商用的咖啡机。
实现本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：一种递进式补水加热系统，包括蓄水式的金属锅炉，还包括与金属锅炉连接实现供水至金属锅炉内并实现金属锅炉满水时排出多余水的截流装置、与金属锅炉和截流装置均连接并控制两者运行的集成电路控制板；所述的金属锅炉上设有压力控制器、过压安全阀、真空破坏阀、伸入金属锅炉内的金属探针、干烧保护器和排水口，金属锅炉还设有置于金属锅炉内对水进行加热的发热管；集成电路控制板与市电220v-240v连接，集成电路控制板以低压交流电一端直接连接金属锅炉，另一端连接金属探针；集成电路控制板的接电端连接有固态继电器，固态继电器连接发热管并由集成电路控制板控制发热情况；当金属锅炉内的水位不足时，集成电路控制板控制截流装置进行至少两次递进式的补水直至金属锅炉水满。整个蓄水式的金属锅炉可以单独作为一个子系统而存在，集成电路控制板负责探测水位和控制进水量以及发热状况；金属锅炉首次进水时，集成电路控制板关闭发热管并打开截流装置一次性进水到一定的量，此时才打开发热管进行加热。温度升温后使金属锅炉内部饱和蒸汽压力保持在预设值，例如1.3bar。
进一步的，当金属锅炉内的水位不足时，集成电路控制板控制截流装置对金属锅炉进行2.5秒的补水，停顿20秒后，再进行一次1.8秒的补水，实现两次递进式的补水直至金属锅炉水满。以上的时间是根据金属锅炉大小、水热比容、管路长度以及使用的发热管功率进行计算确定的时间，再进行实际试验综合得出的。
进一步的，所述的截流装置包括三通换路阀、与三通换路阀的一路连接并与外部水源连接的单路阀，三通换路阀的二路通过长进水管与金属锅炉的补水口连接，三通换路阀的三路连接当金属锅炉满水时排出多余水的排水管。由于传统的截流装置只是一个单路的截流阀，一旦密封件老化或者有异物使其不能截流，那么金属锅炉就会满水溢出，任何软件措施都会失效，对使用者造成经济损失，传统的设备为了减少这种情况只能采用性能上高出使用要求很多的阀，价格自然比普通的高出两倍以上。而本发明的截流装置采用单路阀接合一个三通换路阀的设计，这在单路阀出现不能截止的情况下，水会从三通换路阀的排水管排出，金属锅炉就不会满水溢出，且使用者仍然可从正常的排水口观察到排水过多的故障信号。这个截流装置使使用者可以在单路阀出现故障后的任何时间维修，不必要像传统设备一样必须停机等维修，提高了整台设备的人性化和可持续性，还能在一定程度上降低对单路截流阀的性能要求，两个普通阀的总成本比传统普遍用的高性能的单路阀的成本还要低。
进一步的，所述的集成电路控制板内设有可控硅回路与截流装置连接并控制截流装置的运行。
进一步的，所述的截流装置还连接有加强水源供给速度的水泵。
进一步的，所述的金属锅炉侧部设有最低水位的热水口，顶部设有蒸汽口。
进一步的，所述的金属探针设有一根并从金属锅炉的顶部插入至金属探针内。
综上所述，本发明的递进式补水加热系统只采用一根金属探针作为水位探测并使用低压交流电，交流电一端直接连接金属锅炉，另一端连接金属探针。这种方式增强了金属锅炉的可使用面积(传统的金属锅炉配件只能装在顶部)，且不容易结水垢，使用5年后金属探针的探水位功能依然良好，水位偏差不超过1cm。且采用递进式补水加热方式，在判断缺水后让金属锅炉水位继续下降（限制金属锅炉内的热水不会低于安全值，即所谓的低水位），延迟20秒后开始递进式补水，因每次进水量少，因此在整个补水过程中，金属锅炉内部温度和压力并没有发生明显变化，且发热管功率仅1800w。由于简化了金属锅炉结构并提高了金属锅炉的安全系数和提高了工作效率，一定程度上达到节能的效果，且稳定和高效，广泛应用于商用的机器内，如商用的咖啡机。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明：
图1为本发明实施例1的一种递进式补水加热系统的结构示意图。
图中，金属锅炉1、截流装置2、集成电路控制板3、压力控制器4、过压安全阀5、真空破坏阀6、金属探针7、干烧保护器8、排水口9、发热管10、固态继电器11、三通换路阀12、单路阀13、补水口14、排水管15、可控硅回路16、水泵17、热水口18、蒸汽口19、长进水管20。
具体实施方式
实施例1
本实施例1所描述的一种递进式补水加热系统，如图1所示，包括蓄水式的金属锅炉1，还包括与金属锅炉连接实现供水至金属锅炉内并实现金属锅炉满水时排出多余水的截流装置2、与金属锅炉和截流装置均连接并控制两者运行的集成电路控制板3；所述的金属锅炉上设有压力控制器4、过压安全阀5、真空破坏阀6、伸入金属锅炉内的金属探针7、干烧保护器8和排水口9，金属锅炉还设有置于金属锅炉内对水进行加热的发热管10；集成电路控制板与市电220v-240v连接，集成电路控制板以低压交流电一端直接连接金属锅炉，另一端连接金属探针；集成电路控制板的接电端连接有固态继电器11，固态继电器连接发热管并由集成电路控制板控制发热情况；当金属锅炉内的水位不足时，集成电路控制板控制截流装置进行至少两次递进式的补水直至金属锅炉水满。整个蓄水式的金属锅炉可以单独作为一个子系统而存在，集成电路控制板负责探测水位和控制进水量以及发热状况；金属锅炉首次进水时，集成电路控制板关闭发热管并打开截流装置一次性进水到一定的量，此时才打开发热管进行加热。温度升温后使金属锅炉内部饱和蒸汽压力保持在预设值，例如1.3bar。
本实施例中，当金属锅炉内的水位不足时，集成电路控制板控制截流装置对金属锅炉进行2.5秒的补水，停顿20秒后，再进行一次1.8秒的补水，实现两次递进式的补水直至金属锅炉水满。以上的时间是根据金属锅炉大小、水热比容、管路长度以及使用的发热管功率进行计算确定的时间，再进行实际试验综合得出的。
本实施例中，所述的截流装置包括三通换路阀12、与三通换路阀的一路连接并与外部水源连接的单路阀13，三通换路阀的二路通过长进水管20与金属锅炉的补水口14连接，三通换路阀的三路连接当金属锅炉满水时排出多余水的排水管15。由于传统的截流装置只是一个单路的截流阀，一旦密封件老化或者有异物使其不能截流，那么金属锅炉就会满水溢出，任何软件措施都会失效，对使用者造成经济损失，传统的设备为了减少这种情况只能采用性能上高出使用要求很多的阀，价格自然比普通的高出两倍以上。而本发明的截流装置采用单路阀接合一个三通换路阀的设计，这在单路阀出现不能截止的情况下，水会从三通换路阀的排水管排出，金属锅炉就不会满水溢出，且使用者仍然可从正常的排水口观察到排水过多的故障信号。这个截流装置使使用者可以在单路阀出现故障后的任何时间维修，不必要像传统设备一样必须停机等维修，提高了整台设备的人性化和可持续性，还能在一定程度上降低对单路截流阀的性能要求，两个普通阀的总成本比传统普遍用的高性能的单路阀的成本还要低。
本实施例中，所述的集成电路控制板内设有可控硅回路16与截流装置连接并控制截流装置的运行。
本实施例中，所述的截流装置还连接有加强水源供给速度的水泵17。水源可采用任意水源，如自来水或桶装水等。
本实施例中，所述的金属锅炉侧部设有最低水位的热水口18，顶部设有蒸汽口19。
本实施例中，所述的金属探针设有一根并从金属锅炉的顶部插入至金属探针内。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于发明的技术方案的范围内。