[實用新型]一種基于微控制器控制的節能新型電熱開水器

有效

• 申請號: 201520241387.X
• 申請日: 2015-04-20
• 公開（公告）號: CN204630022U
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 肖志博;李擎;李小闖;袁振乾;楊爽;李梓菲;季憶;丁明;崔家瑞
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: F24H1/20
• 分類號: F24H1/20;F24H9/18;F24H9/20
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

技術領域

本實用新型涉及液體加熱技術領域，特別是指一種基于微控制器控制的節能新型電熱開水器。

背景技術

目前，公知的電熱開水器有四種加熱方式：浮球式、沸騰式、步進式、即熱式。浮球式電熱開水器由浮球控制，易出現生水和開水的混合，即產生“陰陽水”。沸騰式開水器分為加熱箱和保溫箱，兩箱體采用電磁閥控制聯通，使生水和開水分離開，但是兩箱體分隔開，加熱時間太長，耗能很大。步進式電熱水器利用步進進水，分層加熱方式，有效解決陰陽水問題，并且實現取水的同時可以補水加熱，克服等待時間較長的缺點，但是步進式加熱可能重復加熱，產生“千沸水”，并且整箱保溫，耗能很大。公告號為CN204176897U的實用新型，設計了一種即熱式開水器，有效解決了健康飲水問題，但電功率很大，出水量很小，不能滿足集團用水的需求。專利號CN02245861，名稱是一種單片機控制的快熱式電熱水器，把單片機應用于液體加熱領域，其優點在于熱效率高、能夠有效控制水溫，但卻沒有充分利用單片機的定時功能，造成一定程度上的能源浪費。

實用新型內容

本實用新型提供的一種基于微控制器控制的節能新型電熱開水器能有效地解決健康飲水問題，利用微控制器定時功能，克服了耗能高的缺點，并且能夠提供溫水和開水，滿足集團用水的多種需求。

該電熱開水器包括保溫箱、加熱箱以及控制系統；

其中，加熱箱位于保溫箱內部，加熱箱頂部開口聯通保溫箱，聚氨酯硬泡體固定在保溫箱的外殼夾層中；

保溫箱內部從上至下依次固定著高液位檢測計、中液位檢測計、低液位檢測計，在低液位檢測計的下方固定著保溫箱溫度檢測計，保溫箱溫度檢測計下方固定著小型加熱管，保溫箱底部有兩個孔，一個孔連通開水管，開水管另一端與開水出口相連，一個孔連通溫水管，溫水管與冷水管螺旋纏繞后與溫開水出口相連，保溫箱外部固定LCD顯示屏；

加熱箱內部上方有液位檢測計，在液位檢測計的下方固定加熱箱溫度檢測計，加熱箱底部固定加熱管及進水電磁閥，冷水管一端與進水電磁閥連接，一端與入水口相連；

控制系統包括加熱箱模塊、保溫箱模塊、微控制器、水箱供電模塊、LCD顯示屏模塊；

微控制器是整個控制系統的中樞；

水箱供電模塊通過家庭用電、漏電檢測與保護、整流和穩壓電路的順序為微控制器供電；

加熱箱模塊將溫度檢測計采集到的溫度信息、液位檢測計采集到的液位信息傳送給微控制器；

保溫箱模塊將溫度檢測計采集到的溫度信息、液位檢測計采集到的液位信息傳送給微控制器；

LCD顯示屏模塊通過鍵盤編碼電路和定時定時電路設定定時程序，傳送給微控制器，微控制器對傳過來的液位、溫度和定時信息進行判斷、分析、整合，繼而發送控制信號給加熱箱模塊的加熱管、進水閥門和保溫箱模塊的小加熱管，控制它們的開和關。并且微控制器將整合的溫度和液位信息發到LCD顯示屏模塊的FSMC接口，進而控制TFTLCD的顯示。

LCD顯示屏通過微控制器控制，能顯示水溫和液位信息。

液位控制是由浮子開關檢測液位,運用時浮子開關與與電阻、電容連接形成RC充放電電路，通過微控制器對采集到的液位信號作出判斷,進行控制電磁閥的開與關,從而實現液位的控制。溫度控制使用水溫傳感器檢測水溫，水溫傳感器與電阻、電容連接形成RC充放電電路，通過微控制器采集到的水溫信號進行判斷，進而控制三角形連接電加熱管的開與關，從而實現水溫的控制。

所述加熱箱采用仿步進式進水，逐層加熱的加熱方式。

當加熱箱中的電磁閥開，加熱箱開始進水達到快滿加熱箱時，關閉電磁閥，停止進水，啟動加熱；當水燒開時繼續進水，燒開的水被頂進入保溫箱，當溫度檢測計檢測到水溫降到90℃(冷水和熱水的交界面)，此時加熱繼續；如此循環，直到保溫箱中的水裝滿，停止進水和加熱，進入保溫程序。這種仿步進進水、逐層加熱的方式相比于現有的浮球式電熱開水器，避免產生“陰陽水”的問題，并且燒開的水能夠及時地進入到保溫箱里面，克服了現有的步進式電熱開水器會產生“千沸水”的缺點，很好解決了健康飲水問題。

當通過按鍵鍵入定時設定信息時，通過微控制器執行定時程序，使電熱開水器可以工作在閑時和忙時兩種狀態，當電熱開水器在閑時工作狀態時，保溫箱中的液位維持在低液位計和中液位計所在高度之間，當電熱開水器在忙時工作狀態時，保溫箱中水維持在中液位計和高液位計之間。兩種工作狀態使得保溫箱可以根據不同的時間段保溫不同的水量，相比現有的步進式電熱開水器、沸騰式電熱開水器采用整箱保溫的方法更加省電。

本實用新型的上述技術方案的有益效果如下：