CN108125562B

CN108125562B - 一种自动与手动两用电热壶

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Publication number: CN108125562B
Application number: CN201810075338.1A
Authority: CN
Inventors: 李明; 张宏平
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-01-26
Filing date: 2018-01-26
Publication date: 2023-06-30
Anticipated expiration: 2038-01-26
Also published as: CN108125562A

Abstract

本发明公开了一种自动与手动两用电热壶，包括直流稳压电源DC、三端稳压器Wv、与非门集成块NG和电热丝Rt。本发明将现有电热水壶的电路进行创新改善，使其兼具自动加热与停止加热功能、手动加热与停止加热功能和保温功能，在使用时将本发明置于水壶底座上后，电热水壶会自动加热，水烧开后自动断电，电热水壶停止加热；若想给水加热或在水烧开过一段时间后，想再次加热，只需轻按水壶把上的常闭自动复位式开关的加热档，水壶就会重新开始加热，水沸腾后自动停止加热，如果在加热过程中又不想加热了，只需轻按一下常闭自动复位式开关的的停止加热档，电热水壶就会停止加热；按下保温功能开关，可保持水壶中水温恒定在40—60℃之间。

Description

一种自动与手动两用电热壶

技术领域

本发明涉及电热壶领域，具体涉及一种自动与手动两用电热壶。

背景技术

目前，市面上常见的电热水壶有两种：一种是把电热壶放在壶的底座上后，需要手动按下加热开关，电热壶才能开始加热，但人们把电热水壶放在壶底座上后，时常会忘记按下加热开关，过一段时间要喝水时才发现水壶里的水还是没有加热的冷水，且这种水壶没有保温功能；另一种电热壶是保温电热水壶，人们把电热水壶放在水壶底座上后，电热水壶就会自动加热，这种电热水壶，人们每次倒过开水把水壶重新放到水壶底座上后，也就是只要提动水壶离开水壶底座再放下时，不论人们是否需要，电热水壶都要自动加热，人们需要再次按动开关，水壶才会停止加热，不论人们是否需要，都会自动保温，十分不方便，而且，这两种水壶手动与自动加热功能不能同时具备。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种兼具自动加热与停止加热功能、手动加热与停止加热功能和保温功能的电热壶。

为了解决上述问题，发明采取的技术方案为：一种自动与手动两用电热壶，包括直流稳压电源DC、三端稳压器Wv、与非门集成块NG和电热丝Rt；所述直流稳压电源DC与AC220V交流电源接通，所述直流稳压电源DC与所述三端稳压器Wv直接电连接，所述直流稳压电源DC经温控器T2与电磁继电器KA电连接，所述直流稳压电源DC经温控器T3、T4与电磁继电器KA电连接；所述AC220V交流电源通过所述电磁继电器KA的开关键D1、D2与所述电热丝Rt电连接；所述三端稳压器Wv与所述与非门集成块NG的14脚电连接，所述三端稳压器Wv通过电阻R1、单刀双掷开关K与电解电容器C连接，所述三端稳压器Wv通过电阻R4与温控器T1连接；所述电阻R1通过三极管Q1与电阻R2组成并联电路A，所述电阻R4、温控器T1通过三极管Q2与电阻R6组成并联电路B，所述并联电路A、B分别通过常闭开关P2、P1连接于所述与非门集成块NG的2、1脚；所述与非门集成块NG的3脚与可控硅G1连接，所述三端稳压器Wv通过常开自动复位开关P4、电阻R8与所述可控硅G1连接，所述可控硅G1与所述电磁继电器KA电连接；所述温控器T1紧贴水壶底部或壶壁下侧安装，该温控器T1在25℃以下时断开，25℃以上时闭合；所述温控器T2安装在电热壶壶身上部或电热壶手柄上部，水沸腾时由于水蒸气冒出使得所述温控器T2被水蒸气迅速加热而自动断开。

进一步，所述与非门集成块NG的3脚同时与5、6脚电连接，4脚同时与8、9脚电连接，10脚同时与12、13脚电连接，11脚与所述可控硅G1电连接。

进一步，所述电磁继电器KA与所述温控器T2之间连接有常闭开关P3，与所述温控器T4之间连接有行程开关Kx。

进一步，所述温控器T3与所述直流稳压电源DC之间连接有电阻R7，与所述温控器T4之间连接有可控硅G2。

进一步，所述三极管Q1、Q2分别通过接地电阻R3、R5接地。

进一步，所述电磁继电器KA与所述常闭开关P1、P2、P3、常开自动复位开关P4、单刀双掷开关K、行程开关Kx处均加设有正向串联整流二极管、反向并联整流二极管和瓷片电容，以防止其在电路通断时产生的感应电动势对电路造成损伤。

进一步，所述直流稳压电源DC、三端稳压器Wv、电解电容器C、与非门集成块NG、可控硅G1、G2均接地。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

（1）本发明通过对现有电热水壶的电路进行创新改善，使其兼具自动加热与停止加热功能、手动加热与停止加热功能以及保温功能，在使用时将本发明置于水壶底座上后，电热水壶会自动加热，水烧开后自动断电，电热水壶停止加热；若想给水加热或在水烧开过一段时间后，想再次加热，只需轻按水壶把上的常闭自动复位式开关的加热档，水壶就会重新开始加热，水沸腾后自动停止加热，如果在加热过程中又不想加热了，只需轻按一下常闭自动复位式开关的停止加热档，电热水壶就会停止加热；按下保温功能开关，可保持水壶中水温恒定在40—60℃之间。

（2）本发明在室温条件下，不论水温高低，人们倒过开水后把电热水壶放回水壶底座上，或不论怎样提动水壶，水壶也不会自动加热。

（3）本发明在未改动现有电热水壶外观及基本结构的基础上，仅对内置电路做了相应创新性的改造，有效优化了其使用性能，具有可观的市场推广价值和实用价值。

附图说明

图1为本发明实施例1的电路示意图。

图2为本发明实施例2的电路示意图。

图中：DC、直流稳压电源，Wv、三端稳压器，NG、与非门集成块，Rt、电热丝，R、电阻，C、电解电容器，K、单刀双掷开关，Kx、行程开关，Q、三极管，T、温控器，P、开关，KA、电磁继电器，D、开关键，G、可控硅。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：如图1所示的一种自动与手动两用电热壶，包括直流稳压电源DC、三端稳压器Wv、与非门集成块NG和电热丝Rt；直流稳压电源DC与AC220V交流电源接通，直流稳压电源DC与三端稳压器Wv直接电连接，直流稳压电源DC经温控器T2与电磁继电器KA电连接，直流稳压电源DC经温控器T3、T4与电磁继电器KA电连接；AC220V交流电源通过电磁继电器KA的开关键D1、D2与电热丝Rt电连接；三端稳压器Wv与与非门集成块NG的14脚电连接，三端稳压器Wv通过电阻R1、单刀双掷开关K与电解电容器C连接，三端稳压器Wv通过电阻R4与温控器T1连接；电阻R1通过三极管Q1与电阻R2组成并联电路A，电阻R4、温控器T1通过三极管Q2与电阻R6组成并联电路B，并联电路A、B分别通过常闭开关P2、P1连接于与非门集成块NG的2、1脚；三端稳压器Wv通过常开自动复位开关P4、电阻R8与可控硅G1连接，可控硅G1与电磁继电器KA电连接；与非门集成块NG的3脚与可控硅G1电连接；电磁继电器KA与温控器T2之间连接有常闭开关P3，与温控器T4之间连接有行程开关Kx；温控器T3与直流稳压电源DC之间连接有电阻R7，与温控器T4之间连接有可控硅G2；三极管Q1、Q2分别通过接地电阻R3、R5接地；电磁继电器KA与常闭开关P1、P2、P3、常开自动复位开关P4、以及单刀双掷开关K、行程开关Kx处均加设有正向串联整流二极管、反向并联整流二极管和瓷片电容，以防止其在电路通断时产生的感应电动势对电路造成损伤；直流稳压电源DC、三端稳压器Wv、电解电容器C、与非门集成块NG以及可控硅G1、G2均接地。该实施例所述的电热壶具有如下功能：

（1）自动加热与停止加热：电热水壶放在水壶底座上后，安装在水壶底部的单刀双掷开关K（DS-622MTS-202M）自动接通1键，12V直流稳压电源（型号：YS-U5S-W）输出的12V直流电，经三端稳压器W7805输出5V直流电流，经过电阻R1（22KΩ）给电解电容器C（50V/47μf）充电（提起水壶时单刀双掷开关K接通2键，2键接地，给电解电容器C放电），充电持续数秒钟时间，充电期间三极管Q1（S8050）基极电流短时间内截止，集电极到发射的电流同步截止，与非门集成块NG（CD4011）的2脚输出低电平（开关P1、P2是常闭开关）；电阻R2为470Ω，R3是22KΩ；紧贴水壶底部或壶壁下侧安装温控器T1（KSD301，温度在25℃以下时断开，25℃以上时闭合），室温下三极管Q2（S8050）基极有经R4（22KΩ）、温控器T1（KSD301）流过的电流，三极管Q2（S8050）在常温下通常是导通的，与非门集成块NG（CD4011）的1脚会变为高电平；由于自来水的温度无论冬夏都在20℃以下，水壶中装入自来水后，温控器T1（KSD301）一定会断开，这样，三极管Q2（S8050）的基极电流截止，由集电极到发射极的电流也截止，与非门集成块NG（CD4011）的1脚变为低电平，由于与非门集成块NG（CD4011）的2脚变为低电平，故3脚输出高电平，3脚输出的电流给可控硅G1（TYN122525A/1200V）的栅极供电，由于开关P3（DS-622MTS-202M）是常闭开关，电磁继电器KA被吸合，开关键D1、D2被接通，220V的交流电与电热丝Rt接通，电热壶开始加热；数秒钟后，电解电容器C（50V/47μf）充电结束，三端稳压器W7805输出的5V直流电经电阻R1流过三极管Q1（S8050）的基极，三极管Q1（S8050）导通，由集电极到发射极的电流经常闭开关P2流入与非门集成块NG（CD4011）的2脚，使集成块的2脚变为高电平；与非门集成块NG（CD4011）的3脚则输出高电平；或者随着加热，水壶内温度的逐渐升高，温控器T1（KSD301）在水壶温度超过25℃后开始闭合，三极管Q2（S8050）基极有电流流过，三极管Q2（S8050）导通，由集电极到发射极的电流经常闭开关P1流入与非门集成块NG（CD4011）的1脚，这也会使与非门集成块NG（CD4011）的1脚变为高电平，3脚就会输出低电平；只要与非门集成块NG（CD4011）的3脚输出低电平，可控硅G1（TYN122525A/1200V）栅极电流就会截止，但可控硅G1（TYN122525A/1200V）由阳极到阴极的电流继续流通，电热壶继续加热，直至水加热至沸腾后，安装在水壶壶身的上部或电热壶手柄上部的温控器T2（KSD301），由于水沸腾时水蒸气冒出后被水蒸气迅速加热而自动断开，电热壶停止加热。

（2）手动停止加热：在可控硅G1（TYN122525A/1200V）栅极电流为零时，瞬间阻断由阳极到阴极的电流，在加热过程中轻按一下自动复位式常闭开关P3，可控硅G1（TYN122525A/1200V）阳极到阴极电流被阻断，电磁继电器KA断开，电热丝Rt停止加热，手松开后常闭开关P3重新闭合复位，由于此时可控硅G1（TYN122525A/1200V）栅极电流已截止，不会再导通，电磁继电器KA不再被吸合，电热水壶会继续停止加热。

（3）手动加热：自动复位式常闭开关P1与P2复合在一起（即按压时会同时闭合或同时断开），当P1、P2断开时，与非门集成块NG（CD4011）的1脚、2脚无电流输入，为低电平，则3脚输出高电平，可控硅G1（TYN122525A/1200V）栅极电流导通，可控硅G1（TYN122525A/1200V）由阳极到阴极的电流导通，电磁继电器KA被吸合，220V交流电经电磁继电器的D1、D2键流入电热丝Rt，电热壶开始加热；也可按压常开自动复位开关P4（不压时断开，压下时闭合，R8是22KΩ），可控硅G1（TYN122525A/1200V）的栅极直接被接通，可控硅导通，电热丝Rt开始加热。P1、P2复合组成的开关组与常开自动复位开关P4功能相同，安装时可任选其中一种安装即可。

（4）保温功能：按下行程开关Kx（Kx是保温开关，按一下闭合，再按一下断开），进入保温工作模式，向电热壶中加入冷水和水烧开后倒开水的功能与不按保温开关Kx时功能一样，另外新增保温功能；当水被烧开再冷却时，水温低于40℃后，温控器T3（KSD301）接通闭合（设置温控器T3在温度低于40℃时闭合，高于40℃时断开），12V直流电源输出的直流电经电阻R7和温控器T3（KSD301）流入可控硅G2的栅极，可控硅G2（TYN122525A/1200V）导通，电磁继电器KA被吸合，电热壶开始加热；当壶中水加被加热到60℃时，温控器T4（KSD301）断开，设置温控器T4在温度高于60℃时断开，低于60℃时闭合，可控硅G2（TYN122525A/1200V）阳极到阴极的路径被断开，电磁继电器KA复位，电热丝Rt停止加热；稍后电热壶中的水开始低于60℃时，温控器T4（KSD301）虽然会重新闭合，由于此时温控器T4（KSD301）是断开的，所以可控硅G2（TYN122525A/1200V）的栅极不再有电流流过，可控硅G2（TYN122525A/1200V）不会导通，电热壶继续停止加热，水温继续下降；当温度降低到40℃以下时，T3再次闭合，可控硅G2栅极电流通路重新被接通，可控硅G2（TYN122525A/1200V）重新导通，如此反复，壶中水温可始终保持在40—60℃之间。

实施例2：如图2所示的一种自动与手动两用电热壶，包括直流稳压电源DC、三端稳压器Wv、与非门集成块NG和电热丝Rt；直流稳压电源DC与AC220V交流电源接通，直流稳压电源DC与三端稳压器Wv直接电连接，直流稳压电源DC经温控器T2与电磁继电器KA电连接，直流稳压电源DC经温控器T3、T4与电磁继电器KA电连接；AC220V交流电源通过电磁继电器KA的开关键D1、D2与电热丝Rt电连接；三端稳压器Wv与与非门集成块NG的14脚电连接，三端稳压器Wv通过电阻R1、单刀双掷开关K与电解电容器C连接，三端稳压器Wv通过电阻R4与温控器T1连接；电阻R1通过三极管Q1与电阻R2组成并联电路A，电阻R4、温控器T1通过三极管Q2与电阻R6组成并联电路B，并联电路A、B分别通过常闭开关P2、P1连接于与非门集成块NG的2、1脚；三端稳压器Wv通过常开自动复位开关P4、电阻R8与可控硅G1连接，可控硅G1与电磁继电器KA电连接；与非门集成块NG的3脚同时与5、6脚电连接，4脚同时与8、9脚电连接，10脚同时与12、13脚电连接，11脚与可控硅G1电连接；电磁继电器KA与温控器T2之间连接有常闭开关P3，与温控器T4之间连接有行程开关Kx；温控器T3与直流稳压电源DC之间连接有电阻R7，与温控器T4之间连接有可控硅G2；三极管Q1、Q2分别通过接地电阻R3、R5接地；电磁继电器KA与常闭开关P1、P2、P3、常开自动复位开关P4，以及单刀双掷开关K、行程开关Kx处均加设有正向串联整流二极管、反向并联整流二极管和瓷片电容，以防止其在电路通断时产生的感应电动势对电路造成损伤；直流稳压电源DC、三端稳压器Wv、电解电容器C、与非门集成块NG以及可控硅G1、G2均接地。该实施例2所述的电热壶具有自动加热与停止加热、手动停止加热、手动加热和保温功能，其工作过程与实施例1一致。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种自动与手动两用电热壶，其特征在于：包括直流稳压电源DC、三端稳压器Wv、与非门集成块NG和电热丝Rt；所述直流稳压电源DC与AC220V交流电源接通，所述直流稳压电源DC与所述三端稳压器Wv直接电连接，所述直流稳压电源DC经温控器T2与电磁继电器KA电连接，所述直流稳压电源DC经温控器T3、T4与电磁继电器KA电连接；所述AC220V交流电源通过所述电磁继电器KA的开关键D1、D2与所述电热丝Rt电连接；所述三端稳压器Wv与所述与非门集成块NG的14脚电连接，所述三端稳压器Wv通过电阻R1、单刀双掷开关K与电解电容器C连接，所述三端稳压器Wv通过电阻R4与温控器T1连接；所述电阻R1通过三极管Q1与电阻R2组成并联电路A，所述电阻R4、温控器T1通过三极管Q2与电阻R6组成并联电路B，所述并联电路A、B分别通过常闭开关P2、P1连接于所述与非门集成块NG的2、1脚；所述与非门集成块NG的3脚与可控硅G1连接，所述三端稳压器Wv通过常开自动复位开关P4、电阻R8与所述可控硅G1连接，所述可控硅G1与所述电磁继电器KA电连接；所述温控器T1紧贴水壶底部或壶壁下侧安装，该温控器T1在25℃以下时断开，25℃以上时闭合；所述温控器T2安装在电热壶壶身上部或电热壶手柄上部，水沸腾时由于水蒸气冒出使得所述温控器T2被水蒸气迅速加热而自动断开。

2.根据权利要求1所述的一种自动与手动两用电热壶，其特征在于：所述与非门集成块NG的3脚同时与5、6脚电连接，4脚同时与8、9脚电连接，10脚同时与12、13脚电连接，11脚与所述可控硅G1电连接。

3.根据权利要求1所述的一种自动与手动两用电热壶，其特征在于：所述电磁继电器KA与所述温控器T2之间连接有常闭开关P3，与所述温控器T4之间连接有行程开关Kx。

4.根据权利要求1所述的一种自动与手动两用电热壶，其特征在于：所述温控器T3与所述直流稳压电源DC之间连接有电阻R7，与所述温控器T4之间连接有可控硅G2。

5.根据权利要求1所述的一种自动与手动两用电热壶，其特征在于：所述三极管Q1、Q2分别通过接地电阻R3、R5接地。

6.根据权利要求3所述的一种自动与手动两用电热壶，其特征在于：所述电磁继电器KA与所述常闭开关P1、P2、P3、常开自动复位开关P4、单刀双掷开关K、行程开关Kx处均加设有正向串联整流二极管、反向并联整流二极管和瓷片电容，以防止其在电路通断时产生的感应电动势对电路造成损伤。

7.根据权利要求4所述的一种自动与手动两用电热壶，其特征在于：所述直流稳压电源DC、三端稳压器Wv、电解电容器C、与非门集成块NG、可控硅G1、G2均接地。