专利名称：全自动饮水机的制作方法
技术领域：
本发明涉及饮水机技术领域，尤其是涉及一种既抗干烧又避免水被重复加热的全 自动饮水机。
背景技术：
饮水机是当前广泛使用的饮用水处理设备，现有技术中的饮水机不仅只具备加热 水的功能，还可能具备净化水质的功能，以提供水质更佳的饮用水。但是现有技术中的饮水机普遍存在以下不足之处1、饮水机加热罐中，水在未能一次用尽时或者边使用边补流进入时被反复加热， 不但浪费能源，更重要的是饮用水由于反复加热而形成俗称的“千滚水”，包含许多不良物 质，饮用后会对人体产生危害。2、出水口设置在饮水机加热罐的上部，热水须靠底部进入的冷水顶托，才能被流 出使用。因此流出的热水实际上已混合了一部分未被加热杀菌的冷自来水，热水口放出的 水，实际上是“冷自来水、热/热净化水的混合水”。3、许多饮水机中未设置抗干烧装置，易发生干烧起火的事故。近年来，在市场中热销的“直饮机”(又称无热胆饮水机)较彻底地解决了反复加 热的“千滚水”问题。其工作原理为设一大功率(例如2KW以上)加热器，对流经该加热 器的冷水加热，但该类直饮机缺点为开始流出的水温度低，之后的热水出水速度太慢，等 待热水流出的时间太长；同时，其还存在的缺点是功率大，易造成家庭电线过荷发热，结 构复杂，成本高、无抗干烧功能等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是针对上述现有技术的不足，而提供一种既抗干烧 又避免反复加热的全自动饮水机。本发明提供一种全自动饮水机，由电源电路，加热容器，加热电路和控制电路组 成，在加热容器上设置有进水口和出水口，并分别具有开关，在加热容器内还设置有高水 位，低水位和信号源三个电极；控制电路通过设置在加热容器上的所述电极的信号，产生控 制信号，从而控制所述饮水机的相应功能；当所述加热容器中的水位低于低水位电极时，控 制信号控制进水口，向加热灌中加入未经该饮水机加热或处理过的水；当所述加热容器中 的水位高于高水位电极时，控制信号控制进水口停止加水，并控制所述加热电路对所述加 热容器中的水进行加热；当所述加热容器中的水达到预先设定的温度时，控制电路控制所 述加热电路停止加热。所述加热容器的出水口设置在加热容器的底部，在其进水口设置有进水电磁阀， 进水电磁阀控制是否对加热容器中加水。 控制电路设置有采样及采样保持电路、电压比较电路、执行电路，采样电路从所述 电极处获取采样信号，并将采样信号送往电压比较电路，电压比较电路根据电压比较结果产生控制信号，由执行电路对该饮水机进行控制。本发明解决上述技术问题的技术方案为1、采用普通饮水机结构简单，成本低的优点，继续采用该类饮水机的“聪明座”等 水路部件而不作改动。加热罐(又称热胆)继续采用，但做如下改动冷水进口加设一只进 水电磁阀，热水出口由热罐的顶部移至热罐的底部；在热罐上加设高水位、低水位、信号源 三根电极。2、增设一个装有控制系统的控制盒。该盒内的控制系统的功能和实现功能的原理 为2-1采用市政输电网的50HZ交流电为检测信号源。2-2检测信号通过相关电路和信号源电极输入热罐中。2-3把热罐中的水作为信号源的通断开关，当水浸没相关电极时，信号源与该电极 接通；否则，当相关电极露出水面时，信号源就与该电极断开。2-4与常规的降压、整流电路不同，本发明中的降压整流电路，既承担常规的降压、 整流、稳压，为后续电路提供稳定的直流电压，又承担降压和提供50HZ交流信号，为信号电 极提供对人身安全的测试信号。2-5本系统设有采样及采样保持电路、电压比较电路、执行电路。当高水位电极露 出水面时，电压比较电路送出低电平，执行电路则将220V电源与进水电磁阀接通，热罐开 始进水。当水位到达高水位，执行电路一方面命令进水电磁阀停止进水并命令电热管通电 加热，另一方面又命令低水位电极进入系统中。低水位电极有进入系统和脱离系统两种状 态。此两种状态受执行电路控制。2-6与普通饮水机一样，本发明在热罐外壳上设有一只可以自复位的温控器。电热 管受命通电加热，当水温到达设定温度(例如95°C时)时，温控器跳开，电热管断电，执行电 路则命令热水电磁阀通电放热水，并将加热电源断开，温控器就失去了加热控制权，之后其 无论接通还是断开，电热管都不会再次加热，这就避免了反复加热成“千滚水”的问题。2-7当热罐中已加热的热水完全流出后，低水位电极露出水面时，系统复位，回复 到低水位电极脱离系统，进水电磁阀通电进水的初始状态。2-8本发明也允许不设热水电磁阀，而改设普通水龙头放热水。改用普通水龙头放 热水时，本发明的规则为热罐中已烧过一次的热水不放尽，系统既不进冷水，也不第二次 通电加热。当采用热水电磁阀放热水时，本发明的规则为水温未达设定温度，热水阀拒绝 放水，热水未放尽，电热管拒绝二次通电加热，进水阀拒绝进冷水。2-9本发明进一步的技术措施为，用进水、加热、热水三盏指示灯指示系统的工作 状态并兼作电源指示。电源接通后，在任何时刻，总有一盏灯并且必定仅有一盏灯亮。当系 统进水时，进水灯亮，另外两盏灭；与之对应，系统的电热管通电加热时，仅加热灯亮；热罐 中的水温到达设定温度时，仅热水灯亮，三盏灯全灭，表明电源未接通或电源开关已断开。2-10本发明再进一步的技术措施为系统设有交流平衡电路，水中流动的电流为 交流电流，可以保证电极不结垢，不发生电腐蚀，进而确保饮水机长期稳定可靠地运行。2-11本发明更进一步的技术措施为本发明的采样电路设有高组值的门槛电阻， 可以保证饮水机使用普通水或GB17323-1998瓶装饮用纯净水时都能正常工作。也可以保 证热罐接或不接保护地线(即市政电网中的E线)以及交流输入的L线、N线互换位置时，系统也都可正常工作。本发明的规则是第一，水不满罐，则自动进水；水满罐时开始通电加热，即抗干 烧功能；第二，已烧的热水不放尽，拒绝再次通电加热，即免反复烧的功能；第三，热水不放 尽，冷水拒绝进，保证冷、热水不混合。
图1为本发明第一实施例的控制系统电路原理图；图2为本发明第一实施例的结构及接线示意图；图3为水中电流波形图；图4为本发明第一实施例的结构及接线示意图；图5是本发明第一实施例的控制系统电路原理图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明进行详细描述。但应当理解这里的说明并不构成对本发明 保护范围的限制。本发明第一实施例的控制原理如图1，结构及接线如图2所示。在图1中，R1ZyCrR2ZVC2组成AC220V双端口对称降压网络。本发明之所以采用这 种对称降压网络，是考虑到饮水机是千家万户都用的家电产品，AC220V的L端、N端接入是 随机的，不能要求用户按规定接L端或N端。采用上述双端口对称降压网络后，AC220V的 两根输入线无论哪根接L端或N端，本发明均可通过以上网络，为后级电路提供对人身安全 的工作电压，同时，也为采用电路提供安全的交流信号。D1-D4组成电源桥式整流电路，R15、C3、C4组成电源稳压与滤波电路，它们共同作用 为后极提供稳定的直流电源。后面将要讲述，电源整流电路还是测试电路的重要组成单元， 承担了沟通测试信号的通道作用。高水位电极102，低水位电极103、信号源电极106、R9, D6, C5, C6组成了信号 采样及保持电路。当热罐100中的水位到达高水位G并且AC200V为负半周时，信号电 流I1被采样并按下述路径流通N — R2//C2 — R0 —信号源电极106 —水一高水位电极 102 — R9 — D6 — C5//C6(采样保持)一R7 — R8 —线路板地丄一D4 — R1ZVC1 —开关 K — L信号电流I1在R8两端产生控制所需要的电压V3 (为简化，后面的叙述忽略了开关 K)。由于D6的单向导通特性，在AC220V的正半周时，I1 = 0，但由于C5//C6的作用，采 样信号仍被保持或记忆，V3继续存在。如果不采取其他的措施，那么，水中流通的电流为直流电流，信号源电极106将被 电腐蚀，高水位电极102、低水位电极103将结垢，系统将难以长期稳定可靠地工作。为解决 此问题，本发明设置了 “交流平衡电路”。所述的交流平衡电路由交流平衡二极管D7、门槛电阻R9及相关的电极组成。在I1 =0的交流正半周期间，图1所示的流经D7的交流平衡电流I2按下列路径流通
权利要求
一种全自动饮水机，由电源电路，加热容器，加热电路和控制电路组成，其特征在于在加热容器上设置有进水口和出水口，并分别具有开关，在加热容器内还设置有高水位，低水位和信号源三个电极；控制电路通过设置在加热容器上的所述电极的信号，产生控制信号，从而控制所述饮水机的相应功能；当所述加热容器中的水位低于低水位电极时，控制信号控制进水口，向加热灌中加入未经该饮水机加热或处理过的水；当所述加热容器中的水位高于高水位电极时，控制信号控制进水口停止加水，并控制所述加热电路对所述加热容器中的水进行加热；当所述加热容器中的水达到预先设定的温度时，控制电路控制所述加热电路停止加热。
2.如权利要求1所述的全自动饮水机，其特征在于所述加热容器的出水口设置在加热容器的底部，在其进水口设置有进水电磁阀，进水 电磁阀控制是否对加热容器中加水。
3.如权利要求1所述的全自动饮水机，其特征在于控制电路设置有采样及采样保持电路、电压比较电路、执行电路，采样电路从所述电极 处获取采样信号，并将采样信号送往电压比较电路，电压比较电路根据电压比较结果产生 控制信号，由执行电路对该饮水机进行控制。
4.如权利要求1所述的全自动饮水机，其特征在于在加热容器上设置有可自动复位的温控器，当水温加热到预先设定的温度时，温控器 跳开，加热电路断电。
5.如权利要求1所述的全自动饮水机，其特征在于在出水口设置出水电磁阀，当加热容器中的水被加热到预先设定的温度时，出水电磁 阀打开，使得加热后的热水流出，当加热容器中的热水未放至低水位电极露出水面时，进水 电磁阀控制饮水机不加水，加热电路不对加热容器中的水进行二次加热。
6.如权利要求1所述的全自动饮水机，其特征在于在出水口设置出普通水龙头，当加热容器中的热水未放至低水位电极露出水面时，进 水电磁阀控制饮水机不加水，加热电路不对加热容器中的水进行二次加热。
7.如权利要求1所述的全自动饮水机，其特征在于控制电路设有交流平衡电路，水中流动的电流为交流电流，可以保证电极不结垢，不发 生电腐蚀，进而确保饮水机长期稳定可靠地运行。
8.如权利要求1所述的全自动饮水机，其特征在于在饮水机机身上设置进水、加热、热水三盏指示灯指示系统的工作状态并兼作电源指 示；电源接通后，在任何时刻，总有一盏灯并且必定之有一盏灯亮。
9.如权利要求1所述的全自动饮水机，其特征在于 所述电源电路为市政输电网的220V，50HZ交流电。
全文摘要
本发明涉及一种全自动饮水机，由电源电路，加热容器，加热电路和控制电路组成，在加热容器上设置有进水口和出水口，并分别具有开关，在加热容器内还设置有高水位，低水位和信号源三个电极；控制电路通过设置在加热容器上的所述电极的信号，产生控制信号，从而控制所述饮水机的相应功能；当所述加热容器中的水位低于低水位电极时，控制信号控制进水口，向加热灌中加入未经该饮水机加热或处理过的水；当所述加热容器中的水位高于高水位电极时，控制信号控制进水口停止加水，并控制所述加热电路对所述加热容器中的水进行加热；当所述加热容器中的水达到预先设定的温度时，控制电路控制所述加热电路停止加热。
文档编号A47J31/44GK101953633SQ201010185810
公开日2011年1月26日 申请日期2010年5月28日 优先权日2010年5月28日
发明者孙浙胜, 朱亮, 李玮, 汪孟金 申请人:宁波市镇海华泰电器厂