CN202277233U

CN202277233U - 一种闭环温控快速加热器

Info

Publication number: CN202277233U
Application number: CN2011204199868U
Authority: CN
Inventors: 胡维炼
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-10-20
Filing date: 2011-10-20
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2021-10-20

Abstract

一种闭环温控快速加热器，包括加热装置、进水管和出水管，进水管上设有水流调节装置，加热装置包括热交换腔体、以及设于热交换腔体内的加热体，热交换腔体内还设有温度传感器，还包括一温度控制器，温度控制器包括由温度计算比较模块和存有期望出水温度值的温度比较模块组成的比较模块、以及功率输出模块，比较模块的输入端与温度传感器相连接，比较模块的输出端不仅与加热体相连接，还与功率输出模块的输入端相连接，功率输出模块的输出端与水流调节装置相连接。采用上述结构，可以根据要求设定出水温度和环境状况，通过出水温度来调整水流的流量，对出水温度进行闭环控制，从而达到出水温度准确。

Description

一种闭环温控快速加热器

(一)技术领域

本实用新型涉及电热饮水机，尤其涉及一种用于电热饮水机内的闭环温控快速加热器。

(二)背景技术

目前，饮水机的水加热没有体积限制，加热的水如果饮用不完，其温度会随着时间的推移而降低。为了保持饮用水的温度，饮水机会对水重复加热，既影响水的质量，也浪费了能源。对于快速电加热的饮水机和瞬间开水的饮水机，专利申请号为200410089171(授权公告号CN1250144C)，发明名称为“快速电加热饮水机”的中国专利，其包括壳体、瓶座和位于壳体内的电加热体及热放水阀、热出水口，所述的瓶座下方设有一水斗，该水斗依次通过热水管道、电加热体、热放水阀后与热出水口相连接，其特征在于：所述的电加热体由水管和电加热管通过铸体紧贴而成，其中所述水管的出水口与热放水阀之间设有液化胆，而所述的电加热管具有与水管容积相匹配的、能将流过的饮用水加热到至少75℃的功率。其不足之处是，该专利是依靠加热时间和加热功率来控制出水总量，缺乏温度控制装置。由于加热前的水温是随气候变化的，根据能量守恒原理，则进出水的温度上升的数值是恒定的，但出水的水温受进水水温影响很大，出水温度无法控制，在进水水温较低的时候，出水水温达不到用户要求。

(三)发明内容

为了克服现有技术中存在上述的不足，本实用新型提供一种结构简单、使用方便、可以对出水温度进行闭环控制的闭环温控快速加热器，其可以根据要求设定出水温度和环境状况，通过调整水流的流量、从而控制出水温度。

本实用新型解决其技术问题的技术方案是：一种闭环温控快速加热器，包括加热装置、以及与该加热装置相连接的进水管和出水管，所述进水管上设有水流调节装置，所述加热装置包括热交换腔体、以及设于该热交换腔体内的加热体，所述热交换腔体上设有分别与所述进水管和所述出水管相连接的进水口和出水口，所述热交换腔体内还设有温度传感器，还包括一温度控制器，该温度控制器包括由温度计算比较模块和存有期望出水温度值的温度比较模块组成的比较模块、以及功率输出模块，期望出水温度值是根据需要而设定的出水温度值，一般情况下为95℃，还可以根据冲泡奶粉和茶叶的需要设定为其他数值，所述比较模块的输入端与所述温度传感器相连接，所述比较模块的输出端不仅与所述加热体相连接，还与所述功率输出模块的输入端相连接，所述功率输出模块的输出端与所述水流调节装置相连接。

进一步，所述温度控制器的输入端还与外部交互界面相连接，所述外部交互界面为数字输入显示器。

进一步，所述热交换腔体内还设有防干烧温控器，该防干烧温控器的输出端与所述温度控制器的输入端相连接。

进一步，所述加热体为电热膜或电热丝。

进一步，所述水流量调节装置为电磁阀门或水泵。

进一步，所述热交换腔体由金属、玻璃、塑料和陶瓷中任一材料制成。

本实用新型的控制原理：进水管的进水端与水箱连接，温度控制器通过外部接口，得到用水指令，开始启动，通过温度传感器感知热交换腔体内源水的水温，然后输入给温度控制器，比较模块上的温度比较模块根据检测到的水温值与期望出水温度值进行比较，并计算出源水所要升高的温度，然后比较模块上的温度计算比较模块根据源水所要升高的温度计算出加热体所能加热的水的流量，然后发出指令，通过功率输出模块控制进水管上的水流调节装置的功率，从而调节进水管流入热交换腔体内的水的流量，同时，启动加热体，由于加热体的功率是稳定的，从而得到设定温度的热水，温度控制器在工作过程中，通过温度传感器的反馈和比较模块的计算控制，不断通过功率输出模块对水流调节装置的输出控制，从而修正进水管流入热交换腔体内的水的流量，使出水管的出水温度动态得到修正，达到出水温度和设定温度保持一致，从而实现出水温度的闭环控制，出水温度准确。

由于温度控制器的输入端还与外部交互界面相连接，外部交互界面为数字输入显示器，该数字输入显示器提供水温的输入和显示功能，交互式的界面具有很大的便利性，可以对温度比较模块上的期望出水温度值进行设定，从而得到任意想要的水温，避免由于不断调节水温而带来的不必要麻烦。

由于热交换腔体内设有防干烧温控器，当热交换腔体的水位过低即热交换腔体内的温度太高时，通过防干烧温控器将信号传递给温度控制器，从而控制加热体停止工作，从而达到防干烧的目的。

作为优选，加热体可以为电热膜，或者为电热丝，加热快，效果好。作为优选，水流量调节装置可以为电磁阀门，或者为水泵，水流控制准确。作为优选，热交换腔体可以由金属、玻璃、塑料和陶瓷中任一材料制成，制造成本低。

采用上述结构，它与现有技术相比具有如下优点：

1、通过调节流量对出水温度进行控制，并通过温度传感器的反馈和比较模块的计算控制，不断通过功率输出模块对水流调节装置的输出控制，从而修正进水管流入热交换腔体内的水的流量，使出水温度动态得到修正，达到出水温度和设定温度保持一致，从而实现出水温度的闭环控制，出水温度准确；

2、可以根据设定要求，输出不同温度的水，以达到冲泡奶粉和茶叶所需的不同温度；

3、通过对水流量的控制，不仅加热速度快，而且对加热体的安装位置没有要求，不需要液化胆等装置，结构更加简单紧凑。

(四)附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的控制原理图。

(五)具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1、图2，一种闭环温控快速加热器，包括加热装置、以及与该加热装置相连接的进水管1和出水管2，所述进水管1上设有水流调节装置3，作为优选，水流量调节装置3可以为电磁阀门，或者为水泵，水流控制准确，所述加热装置包括热交换腔体4、以及设于该热交换腔体4内的加热体5，作为优选，加热体5可以为电热膜，或者为电热丝，加热快，效果好，作为优选，热交换腔体4可以由金属、玻璃、塑料和陶瓷中任一材料制成，制造成本低，所述热交换腔体4上设有分别与所述进水管1和所述出水管2相连接的进水口和出水口，所述热交换腔体4内还设有温度传感器6，还包括一温度控制器7，该温度控制器7包括由温度计算比较模块8和存有期望出水温度值的温度比较模块9组成的比较模块、以及功率输出模块10，期望出水温度值是根据需要而设定的出水温度值，一般情况下为95℃，还可以根据冲泡奶粉和茶叶的需要设定为其他数值，所述比较模块的输入端与所述温度传感器6相连接，所述比较模块的输出端不仅与所述加热体5相连接，还与所述功率输出模块10的输入端相连接，所述功率输出模块10的输出端与所述水流调节装置3相连接。

本实用新型的控制原理：进水管1的进水端与水箱11连接，温度控制器7通过外部接口，得到用水指令，开始启动，通过温度传感器6感知热交换腔体4内源水的水温，然后输入给温度控制器7，比较模块上的温度比较模块9根据检测到的水温值与期望出水温度值进行比较，并计算出源水所要升高的温度，然后比较模块上的温度计算比较模块8根据源水所要升高的温度计算出加热体5所能加热的水的流量，然后发出指令，通过功率输出模块10控制进水管1上的水流调节装置3的功率，从而调节进水管1流入热交换腔体4内的水的流量，同时，启动加热体5，由于加热体5的功率是稳定的，从而得到设定温度的热水，温度控制器7在工作过程中，通过温度传感器6的反馈和比较模块的计算控制，不断通过功率输出模块10对水流调节装置3的输出控制，从而修正进水管1流入热交换腔体4内的水的流量，使出水温度动态得到修正，达到出水温度和设定温度保持一致，从而实现出水温度的闭环控制，出水温度准确。

所述温度控制器7的输入端还与外部交互界面12相连接，所述外部交互界面12为数字输入显示器，该数字输入显示器提供水温的输入和显示功能，交互式的界面具有很大的便利性，可以对温度比较模块9上的期望出水温度值进行设定，从而得到任意想要的水温，避免由于不断调节水温而带来的不必要麻烦。

所述热交换腔体4内还设有防干烧温控器13，该防干烧温控器13的输出端与所述温度控制器7的输入端相连接，在使用时，当热交换腔体4的水位过低即热交换腔体4内的温度太高时，通过防干烧温控器13将信号传递给温度控制器7，从而控制加热体5停止工作，从而达到防干烧的目的。

Claims

1.一种闭环温控快速加热器，包括加热装置、以及与该加热装置相连接的进水管和出水管，其特征在于：所述进水管上设有水流调节装置，所述加热装置包括热交换腔体、以及设于该热交换腔体内的加热体，所述热交换腔体上设有分别与所述进水管和所述出水管相连接的进水口和出水口，所述热交换腔体内还设有温度传感器，还包括一温度控制器，该温度控制器包括由温度计算比较模块和存有期望出水温度值的温度比较模块组成的比较模块、以及功率输出模块，所述比较模块的输入端与所述温度传感器相连接，所述比较模块的输出端不仅与所述加热体相连接，还与所述功率输出模块的输入端相连接，所述功率输出模块的输出端与所述水流调节装置相连接。

2.按照权利要求1所述的闭环温控快速加热器，其特征在于：所述温度控制器的输入端还与外部交互界面相连接，所述外部交互界面为数字输入显示器。

3.按照权利要求1或2所述的闭环温控快速加热器，其特征在于：所述热交换腔体内还设有防干烧温控器，该防干烧温控器的输出端与所述温度控制器的输入端相连接。

4.按照权利要求3所述的闭环温控快速加热器，其特征在于：所述加热体为电热膜或电热丝。

5.按照权利要求4所述的闭环温控快速加热器，其特征在于：所述水流量调节装置为电磁阀门或水泵。

6.按照权利要求5所述的闭环温控快速加热器，其特征在于：所述热交换腔体由金属、玻璃、塑料和陶瓷中任一材料制成。