專利名稱：一種飲水裝置及其出水恒溫控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種飲水裝置，尤其涉及一種具有加熱功能的無熱膽飲水裝置。
背景技術(shù)：
加熱是飲水裝置的一個(gè)重要功能，其中無熱膽的飲水裝置由于其體積小巧使用方 便而備受歡迎。但是在溫度很低的天氣里，或者飲水裝置開啟后的第一杯水，現(xiàn)有技術(shù)的無 熱膽飲水裝置所加熱得到的水溫常常無法達(dá)到滿意的溫度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種飲水裝置，該飲水裝置能夠保證在任何條件下的任何 一杯水均能達(dá)到設(shè)定溫度。本發(fā)明所述飲水裝置包括水斗，用于盛裝未經(jīng)加熱的原水，該水斗中安裝有用于 檢測原水溫度的原水溫度傳感器；水泵，用于抽取水斗中的原水以供加熱；加熱體，用于對(duì) 經(jīng)水泵抽取過來的原水進(jìn)行加熱，該加熱體上安裝有用于檢測加熱體表面溫度的加熱體溫 度傳感器；所述飲水裝置還包括自動(dòng)控制裝置，該自動(dòng)控制裝置可以根據(jù)所述原水溫度傳 感器和加熱體溫度傳感器所檢測到的溫度值控制所述水泵的開閉及水流量。優(yōu)選地，所述自動(dòng)控制裝置包括單片機(jī)和過零檢測電路，所述過零檢測電路檢測 到交流市電的過零點(diǎn)時(shí)，該單片機(jī)在設(shè)定的時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)通往水泵的電壓進(jìn)行截波，使水 泵停止工作，以控制水泵的水流量。優(yōu)選地，所述過零檢測電路為兩個(gè)與變壓器連接的二極管并聯(lián)后依次與第一電 阻、三極管、第二電阻串聯(lián)。本發(fā)明還包括一種飲水裝置的出水恒溫控制方法，包括以下步驟原水溫度傳感 器檢測原水的溫度并傳遞至自動(dòng)控制裝置中的單片機(jī)；加熱體溫度傳感器檢測加熱體表面 的溫度并傳遞至自動(dòng)控制裝置中的單片機(jī)；過零檢測電路對(duì)通往水泵的電壓進(jìn)行過零點(diǎn)檢 測；自動(dòng)控制裝置中的單片機(jī)根據(jù)原水溫度傳感器發(fā)送的溫度數(shù)值和加熱體溫度傳感器發(fā) 送的溫度數(shù)值，在設(shè)定的時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)通往水泵的電壓進(jìn)行截波。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本飲水裝置通過對(duì)水泵的控制，使進(jìn)入到加熱體中的水流量由 原水溫度和已加熱的水的溫度決定，從而保證了加熱體中的水不論在何種情況下均為恒


圖1是是本發(fā)明實(shí)施例飲水裝置的控制電路圖；
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保 護(hù)范圍并不受具體實(shí)施方式
的限制。
4
本飲水裝置包括一個(gè)殼體，殼體的頂部設(shè)有用于安裝水桶及儲(chǔ)水的水斗，殼體內(nèi) 部安裝有水路上順序相聯(lián)的水泵PUMP、加熱體和出水裝置。所述水斗中安裝有用于檢測原 水溫度的原水溫度傳感器CN102，加熱體表面上安裝有用于檢測加熱體表面溫度的加熱體 溫度傳感器CN101。在水泵的作用下，水桶中的水流經(jīng)水斗進(jìn)到加熱體加熱，在加熱到設(shè)定 的溫度后從出水裝置中流出。該殼體內(nèi)還安裝有一自動(dòng)控制裝置，該自動(dòng)控制裝置中安裝有單片機(jī)IC101，該單 片機(jī)IClOl分別與水泵PUMP、原水溫度傳感器CN102和加熱體溫度傳感器CNlOl電路相連。 所述單片機(jī)IClOl在接收到原水溫度傳感器CN102和加熱體溫度傳感器CNlOl所檢測到的 溫度信號(hào)后，在設(shè)定的時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)通往水泵PUMP的電壓進(jìn)行截波，從而控制水泵PUMP的 開閉及水流量。所述的熱水溫度傳感器CNlOl和原水溫度傳感器CN102為負(fù)溫度系數(shù)的電子器 件。隨著檢測點(diǎn)的溫度的變化，傳感器反應(yīng)出來的是電阻值的變化。負(fù)溫度系數(shù)的意思是 當(dāng)溫度越高時(shí)，傳感器的電阻值越小。當(dāng)溫度越低時(shí)，傳感器的電阻值越大。如圖1所示， 加熱體溫度傳感器的與電阻R105和電容ClOl相連。加熱體溫度傳感器就相當(dāng)于一個(gè)隨溫 度變化而變化的電阻。連接后，加熱體溫度傳感器與R105串聯(lián)形成分壓電路。中間的分壓 點(diǎn)與單片機(jī)的一個(gè)輸入口相連接。隨著溫度的變化，分壓點(diǎn)的電壓隨即發(fā)生變化。此電壓 值將被單片機(jī)的輸入口所采集，由此可知當(dāng)前所檢測點(diǎn)的溫度值。其中的電容ClOl起著過 濾干擾信號(hào)的作用。所述單片機(jī)是這樣控制水泵的開閉和水流量的如圖1所示，該自動(dòng)控制裝置中包括有一過零檢測電路。所述過零檢測電路由變 壓器T101、二極管D101、D102、電阻R101、R102、三極管QlOl組成。交流220V的市電壓從A、 B兩端接入。A、B兩端的電壓波形是一個(gè)正弦波曲線。通過兩只二極管D101、D102整流后， C點(diǎn)波形變成正半周的半波。再通過三極管QlOl和電阻R102整形后輸入到單片機(jī)IClOl 的一個(gè)I/O 口，輸入單片機(jī)IClOl的波形變成一串方形脈沖波。當(dāng)單片機(jī)IClOl的I/O 口 檢測到一個(gè)方形脈沖波的高電平的時(shí)候，即認(rèn)為是交流市電的正弦波的過零點(diǎn)的到來。過 零檢測電路檢測到過零點(diǎn)時(shí)立即反饋到單片機(jī)IClOl的一個(gè)輸入口，此時(shí)由單片機(jī)IClOl 輸出口輸出一個(gè)低電平，通過電阻R103加到可控硅TlOl的控制極上，此時(shí)可控硅TlOl截 止，開始對(duì)通往水泵的電壓進(jìn)行截波，水泵PUMP停止工作。此時(shí)單片機(jī)程序開始累計(jì)時(shí)間， 累計(jì)到一個(gè)設(shè)定的截波時(shí)間后，單片機(jī)IClOl輸出一個(gè)5V的電壓，加到可控硅TlOl的控制 極上，結(jié)束對(duì)水泵供電電壓的截波，水泵開始運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)原水溫度和加熱體溫度，水泵電壓的截波時(shí)間設(shè)定分別為當(dāng)原水溫度傳感器檢測到的原水溫度在32°C以上時(shí)，水泵工作后的第一秒鐘，固 定截波2. Oms ；水泵工作后的第二秒鐘，截波時(shí)間增至4. Oms ；水泵工作后的第三秒鐘，截波 時(shí)間增至5. Oms ；水泵工作后的第四秒鐘，截波時(shí)間固定5. Oms ；從第五秒鐘開始，檢測加熱 體表面的溫度，當(dāng)加熱體的溫度在91°C以下時(shí)，截波時(shí)間控制在5. Oms,當(dāng)加熱體的溫度超 過91°C時(shí)，每超過1°C，截波時(shí)間減少0. IMS。當(dāng)原水溫度傳感器檢測到的原水溫度在25_32°C之間時(shí)，水泵工作后的第一秒鐘， 固定截波2. Oms ；水泵工作后的第二秒鐘，截波時(shí)間增至4. Oms ；水泵工作后的第三秒鐘，截 波時(shí)間增至5. 2ms ；水泵工作后的第四秒鐘，截波時(shí)間固定5. 2ms ；從第五秒鐘開始，檢測加熱體表面的溫度，當(dāng)加熱體的溫度在91°C以下時(shí)，截波時(shí)間控制在5. 2ms,當(dāng)加熱體的溫度 超過91°C時(shí)，每超過1°C，截波時(shí)間減少0. IMS。當(dāng)原水溫度傳感器檢測到的原水溫度在18-25°C之間時(shí)，水泵工作后的第一秒鐘， 固定截波1. 7ms ；水泵工作后的第二秒鐘，截波時(shí)間增至3. 3ms ；水泵工作后的第三秒鐘，截 波時(shí)間增至4. 8ms ；水泵工作后的第四秒鐘，截波時(shí)間增至5. 3ms ；從第五秒鐘開始，檢測加 熱體表面的溫度，當(dāng)加熱體的溫度在93°C以下時(shí)，截波時(shí)間控制在5. 2ms,當(dāng)加熱體的溫度 超過93°C時(shí)，每超過1°C，截波時(shí)間減少0. IMS。當(dāng)原水溫度傳感器檢測到的原水溫度在18°C以下時(shí)，水泵工作后的第一秒鐘，固 定截波2. Oms ；水泵工作后的第二秒鐘，截波時(shí)間增至3. 6ms ；水泵工作后的第三秒鐘，截波 時(shí)間增至5. 5ms ；水泵工作后的第四秒鐘，截波時(shí)間固定5. 5ms ；從第五秒鐘開始，檢測加熱 體表面的溫度，當(dāng)加熱體的溫度在93°C以下時(shí)，截波時(shí)間控制在5. 2ms,當(dāng)加熱體的溫度超 過93°C時(shí)，每超過1°C，截波時(shí)間減少0. IMS。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本飲水裝置通過對(duì)水泵的控制，使進(jìn)入到加熱體中的水流量由 原水溫度和已加熱體表面的溫度決定，從而保證了加熱體中的水不論在何種情況下均為恒 以上公開的僅為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，但是，本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng) 域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種飲水裝置，包括水斗，用于盛裝未經(jīng)加熱的原水，該水斗中安裝有用于檢測原水溫度的原水溫度傳感器；水泵，用于抽取水斗中的原水以供加熱；加熱體，用于對(duì)經(jīng)水泵抽取過來的原水進(jìn)行加熱，該加熱體上安裝有用于檢測加熱體 表面溫度的加熱體溫度傳感器；其特征在于，所述飲水裝置還包括自動(dòng)控制裝置，該自動(dòng)控制裝置可以根據(jù)所述原水 溫度傳感器和加熱體溫度傳感器所檢測到的溫度值控制所述水泵的開閉及水流量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飲水裝置，其特征在于所述自動(dòng)控制裝置包括單片機(jī)和過 零檢測電路，所述過零檢測電路檢測到交流市電的過零點(diǎn)時(shí)，該單片機(jī)在設(shè)定的時(shí)間范圍 內(nèi)對(duì)水泵的電壓進(jìn)行截波，使水泵停止工作，以控制水泵的水流量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的飲水裝置，其特征在于，所述過零檢測電路為兩個(gè)與變壓器 連接的二極管并聯(lián)后依次與第一電阻、三極管、第二電阻串聯(lián)，用于檢測交流市電的過零 點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的飲水裝置，其特征在于，所述自動(dòng)控制裝置還包括水泵截波 電路，該水泵截波電路由一個(gè)電阻和單向可控硅組成。
5.一種飲水裝置的出水恒溫控制方法，包括以下步驟原水溫度傳感器檢測原水的溫度并傳遞至自動(dòng)控制裝置中的單片機(jī)；加熱體溫度傳感器檢測加熱體表面的溫度并傳遞至自動(dòng)控制裝置中的單片機(jī)；過零檢測電路對(duì)水泵的電壓進(jìn)行過零點(diǎn)檢測；自動(dòng)控制裝置中的單片機(jī)根據(jù)原水溫度傳感器發(fā)送的溫度數(shù)值和加熱體溫度傳感器 發(fā)送的溫度數(shù)值，在設(shè)定的時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)水泵的電壓進(jìn)行截波。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的飲水裝置的出水恒溫控制方法，其特征在于，當(dāng)原水溫度傳 感器檢測到的原水溫度在32°C以上時(shí)，水泵工作后的第一秒鐘，固定截波2. Oms ；水泵工作 后的第二秒鐘，截波時(shí)間增至4. Oms ；水泵工作后的第三秒鐘，截波時(shí)間增至5. Oms ；水泵 工作后的第四秒鐘，截波時(shí)間固定為5. Oms ；從第五秒鐘開始，檢測加熱體表面的溫度，當(dāng) 加熱體的溫度在91°C以下時(shí)，截波時(shí)間控制在5. 0ms，當(dāng)加熱體的溫度超過91°C時(shí)，每超過 1°C，截波時(shí)間減少0. IMS。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的飲水裝置的出水恒溫控制方法，其特征在于，當(dāng)原水溫度傳 感器檢測到的原水溫度在25-32°C之間時(shí)，水泵工作后的第一秒鐘，固定截波2. Oms ；水泵 工作后的第二秒鐘，截波時(shí)間增至4. Oms ；水泵工作后的第三秒鐘，截波時(shí)間增至5. 2ms ；水 泵工作后的第四秒鐘，截波時(shí)間固定為5. 2ms ；從第五秒鐘開始，檢測加熱體表面的溫度， 當(dāng)加熱體的溫度在91°C以下時(shí)，截波時(shí)間控制在5. ans，當(dāng)加熱體的溫度超過91°C時(shí)，每超 過1°C，截波時(shí)間減少0. IMS。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的飲水裝置的出水恒溫控制方法，其特征在于，當(dāng)原水溫度傳 感器檢測到的原水溫度在18-25°C之間時(shí)，水泵工作后的第一秒鐘，固定截波1. 7ms ；水泵 工作后的第二秒鐘，截波時(shí)間增至3. 3ms ；水泵工作后的第三秒鐘，截波時(shí)間增至4. 8ms ；水 泵工作后的第四秒鐘，截波時(shí)間增至5. 3ms ；從第五秒鐘開始，檢測加熱體表面的溫度，當(dāng) 加熱體的溫度在93°C以下時(shí)，截波時(shí)間控制在5. 2ms,當(dāng)加熱體的溫度超過93°C時(shí)，每超過l°c，截波時(shí)間減少0. IMS。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的飲水裝置的出水恒溫控制方法，其特征在于，當(dāng)原水溫度傳 感器檢測到的原水溫度在18°C以下時(shí)，水泵工作后的第一秒鐘，固定截波2. Oms ；水泵工作 后的第二秒鐘，截波時(shí)間增至3. 6ms ；水泵工作后的第三秒鐘，截波時(shí)間增至5. 5ms ；水泵工 作后的第四秒鐘，截波時(shí)間固定5. 5ms ；從第五秒鐘開始，檢測加熱體表面的溫度，當(dāng)加熱 體的溫度在93°C以下時(shí)，截波時(shí)間控制在5. 2ms,當(dāng)加熱體的溫度超過93°C時(shí)，每超過1°C， 截波時(shí)間減少0. IMS。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種飲水裝置，該裝置包括有水斗，該水斗中安裝有用于檢測原水溫度的原水溫度傳感器；水泵；加熱體，該加熱體上安裝有用于檢測加熱體表面溫度的加熱體溫度傳感器；所述飲水裝置還包括自動(dòng)控制裝置，該自動(dòng)控制裝置可以根據(jù)所述原水溫度傳感器和加熱體溫度傳感器所檢測到的溫度值控制所述水泵的開閉及水流量。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本飲水裝置通過對(duì)水泵的控制，使進(jìn)入到加熱體中的水流量由原水溫度和已加熱的水的溫度決定，從而保證了加熱體中的水不論在何種情況下均為恒溫。
文檔編號(hào)A47J31/56GK102113832SQ20101022629
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月8日
發(fā)明者葉建榮, 李岳雄, 潘振豪 申請(qǐng)人:寧波沁園集團(tuán)有限公司