CN204630022U - 一种基于微控制器控制的节能新型电热开水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于微控制器控制的节能新型电热开水器，属于液体加热技术领域。本实用新型的箱体分为加热箱和保温箱两部分，加热箱位于保温箱内部，加热箱顶部开口联通保温箱。加热箱中有电加热管、液位检测计、温度检测计各一个，底部有一进水阀。保温箱中有三个液位检测计，记为低、中、高液位计，还有温度检测计和小型电加热管各一个，保温箱底部有两个孔，一孔通过水管接提供开水的水龙头，一孔通过细水管与进水管螺旋缠绕后接提供温开水的水龙头。箱体外部，有LCD显示屏。保温箱箱体由两层不锈钢材料构成，夹层内装聚氨酯硬泡体。用于解决现有的电热开水器会产生不健康水质、耗电高、烧水时间长的问题。

Description

一种基于微控制器控制的节能新型电热开水器

技术领域

本实用新型涉及液体加热技术领域，特别是指一种基于微控制器控制的节能新型电热开水器。

背景技术

目前，公知的电热开水器有四种加热方式：浮球式、沸腾式、步进式、即热式。浮球式电热开水器由浮球控制，易出现生水和开水的混合，即产生“阴阳水”。沸腾式开水器分为加热箱和保温箱，两箱体采用电磁阀控制联通，使生水和开水分离开，但是两箱体分隔开，加热时间太长，耗能很大。步进式电热水器利用步进进水，分层加热方式，有效解决阴阳水问题，并且实现取水的同时可以补水加热，克服等待时间较长的缺点，但是步进式加热可能重复加热，产生“千沸水”，并且整箱保温，耗能很大。公告号为CN204176897U的实用新型，设计了一种即热式开水器，有效解决了健康饮水问题，但电功率很大，出水量很小，不能满足集团用水的需求。专利号CN02245861，名称是一种单片机控制的快热式电热水器，把单片机应用于液体加热领域，其优点在于热效率高、能够有效控制水温，但却没有充分利用单片机的定时功能，造成一定程度上的能源浪费。

实用新型内容

本实用新型提供的一种基于微控制器控制的节能新型电热开水器能有效地解决健康饮水问题，利用微控制器定时功能，克服了耗能高的缺点，并且能够提供温水和开水，满足集团用水的多种需求。

该电热开水器包括保温箱、加热箱以及控制***；

其中，加热箱位于保温箱内部，加热箱顶部开口联通保温箱，聚氨酯硬泡体固定在保温箱的外壳夹层中；

保温箱内部从上至下依次固定着高液位检测计、中液位检测计、低液位检测计，在低液位检测计的下方固定着保温箱温度检测计，保温箱温度检测计下方固定着小型加热管，保温箱底部有两个孔，一个孔连通开水管，开水管另一端与开水出口相连，一个孔连通温水管，温水管与冷水管螺旋缠绕后与温开水出口相连，保温箱外部固定LCD显示屏；

加热箱内部上方有液位检测计，在液位检测计的下方固定加热箱温度检测计，加热箱底部固定加热管及进水电磁阀，冷水管一端与进水电磁阀连接，一端与入水口相连；

控制***包括加热箱模块、保温箱模块、微控制器、水箱供电模块、LCD显示屏模块；

微控制器是整个控制***的中枢；

水箱供电模块通过家庭用电、漏电检测与保护、整流和稳压电路的顺序为微控制器供电；

加热箱模块将温度检测计采集到的温度信息、液位检测计采集到的液位信息传送给微控制器；

保温箱模块将温度检测计采集到的温度信息、液位检测计采集到的液位信息传送给微控制器；

LCD显示屏模块通过键盘编码电路和定时定时电路设定定时程序，传送给微控制器，微控制器对传过来的液位、温度和定时信息进行判断、分析、整合，继而发送控制信号给加热箱模块的加热管、进水阀门和保温箱模块的小加热管，控制它们的开和关。并且微控制器将整合的温度和液位信息发到LCD显示屏模块的FSMC接口，进而控制TFTLCD的显示。

LCD显示屏通过微控制器控制，能显示水温和液位信息。

液位控制是由浮子开关检测液位,运用时浮子开关与与电阻、电容连接形成RC充放电电路，通过微控制器对采集到的液位信号作出判断,进行控制电磁阀的开与关,从而实现液位的控制。温度控制使用水温传感器检测水温，水温传感器与电阻、电容连接形成RC充放电电路，通过微控制器采集到的水温信号进行判断，进而控制三角形连接电加热管的开与关，从而实现水温的控制。

所述加热箱采用仿步进式进水，逐层加热的加热方式。

当加热箱中的电磁阀开，加热箱开始进水达到快满加热箱时，关闭电磁阀，停止进水，启动加热；当水烧开时继续进水，烧开的水被顶进入保温箱，当温度检测计检测到水温降到90℃(冷水和热水的交界面)，此时加热继续；如此循环，直到保温箱中的水装满，停止进水和加热，进入保温程序。这种仿步进进水、逐层加热的方式相比于现有的浮球式电热开水器，避免产生“阴阳水”的问题，并且烧开的水能够及时地进入到保温箱里面，克服了现有的步进式电热开水器会产生“千沸水”的缺点，很好解决了健康饮水问题。

当通过按键键入定时设定信息时，通过微控制器执行定时程序，使电热开水器可以工作在闲时和忙时两种状态，当电热开水器在闲时工作状态时，保温箱中的液位维持在低液位计和中液位计所在高度之间，当电热开水器在忙时工作状态时，保温箱中水维持在中液位计和高液位计之间。两种工作状态使得保温箱可以根据不同的时间段保温不同的水量，相比现有的步进式电热开水器、沸腾式电热开水器采用整箱保温的方法更加省电。

本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：

本实用新型的一种基于微控制器控制的节能新型电热开水器通过采用仿步进进水、逐层加热的方式可以在保证饮用水健康的前提下提供开水和温开水；并且，进一步地，使用微控制器开发定时功能以及采用保温材料，可以最大化地节约电能，减少热耗散。

附图说明

图1是本实用新型的电热开水器的机械构造图；

图2是本实用新型的电热开水器控制***示意图。

[主要标记符号说明]

1-LCD显示屏、2-高液位检测计、3-中液位检测计、4-低液位检测计、5-保温箱温度检测计、6-小型加热管、7-开水出口、8-温开水出口、9-聚氨酯硬泡体、10-液位检测计、11-加热箱温度检测计、12-加热管、13-入水口、14-保温箱、15-加热箱、16-开水管、17-温水管、18-冷水管、19-进水电磁阀、20-温水管、21-加热箱模块、22-保温箱模块、23-微控制器、24-水箱供电模块、25-LCD显示屏模块、211-加热箱温度检测计、212-加热箱液位检测计、213-加热管、214-进水阀门、221-保温箱温度检测计、222-保温箱液位检测计、223-小加热管、241-家庭用电、242-漏电检测与保护243-整流与稳压电路、251-定时电路、252-键盘编码电路、253-FSMC接口、254-TFTLCD。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型针对现有电热开水器能耗大等问题，提供了一种基于微控制器控制的节能新型电热开水器。

如图1所示，该电热开水器包括包括保温箱14、加热箱15以及控制***；

其中，加热箱15位于保温箱14内部，加热箱15顶部开口联通保温箱14，聚氨酯硬泡体9固定在保温箱14的外壳夹层中；

保温箱14内部从上至下依次固定着高液位检测计2、中液位检测计3、低液位检测计4，在低液位检测计4的下方固定着保温箱温度检测计5，保温箱温度检测计5下方固定着小型加热管6，保温箱14底部有两个孔，一个孔连通开水管16，开水管16另一端与开水出口7相连，一个孔连通温水管17，温水管17与冷水管18螺旋缠绕后与温开水出口8相连，保温箱14外部固定LCD显示屏1；

加热箱15内部上方有液位检测计10，在液位检测计10的下方固定加热箱温度检测计11，加热箱15底部固定加热管12及进水电磁阀19，冷水管18一端与进水电磁阀19连接，一端与入水口13相连；

如图2所示，控制***包括加热箱模块21、保温箱模块22、微控制器23、水箱供电模块24、LCD显示屏模块25；

微控制器23是整个控制***的中枢；

水箱供电模块24通过家庭用电241、漏电检测与保护242、整流和稳压电路243的顺序为微控制器23供电；

加热箱模块21将温度检测计211采集到的温度信息、液位检测计212采集到的液位信息传送给微控制器23；

保温箱模块22将温度检测计221采集到的温度信息、液位检测计222采集到的液位信息传送给微控制器23；

LCD显示屏模块25通过键盘编码电路252和定时定时电路251设定定时程序，传送给微控制器23，微控制器23对传过来的液位、温度和定时信息进行判断、分析、整合，继而发送控制信号给加热箱模块21的加热管213、进水阀门214和保温箱模块22的小加热管223，控制它们的开和关。并且微控制器23将整合的温度和液位信息发到LCD显示屏模块25的FSMC接口253，进而控制TFTLCD254的显示。

所述加热箱15采用仿步进式进水，逐层加热的加热方式。

LCD显示屏1通过微控制器23控制，能显示水温和液位信息。

以上实施方式对本实用新型进行了说明，但本实用新型不限于上述具体实施例，凡基于本实用新型所作的任何改进或变型均属本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于微控制器控制的节能新型电热开水器，包括保温箱(14)、加热箱(15)以及控制***；

其中，加热箱(15)位于保温箱(14)内部，加热箱(15)顶部开口联通保温箱(14)，聚氨酯硬泡体(9)固定在保温箱(14)的外壳夹层中；

保温箱(14)内部从上至下依次固定着高液位检测计(2)、中液位检测计(3)、低液位检测计(4)，在低液位检测计(4)的下方固定着保温箱温度检测计(5)，保温箱温度检测计(5)下方固定着小型加热管(6)，保温箱(14)底部有两个孔，一个孔连通开水管(16)，开水管(16)另一端与开水出口(7)相连，一个孔连通温水管(17)，温水管(17)与冷水管(18)螺旋缠绕后与温开水出口(8)相连，保温箱(14)外部固定LCD显示屏(1)；

加热箱(15)内部上方有液位检测计(10)，在液位检测计(10)的下方固定加热箱温度检测计(11)，加热箱(15)底部固定加热管(12)及进水电磁阀(19)，冷水管(18)一端与进水电磁阀(19)连接，一端与入水口(13)相连；

控制***包括加热箱模块(21)、保温箱模块(22)、微控制器(23)、水箱供电模块(24)、LCD显示屏模块(25)；

微控制器(23)是整个控制***的中枢；

水箱供电模块(24)通过家庭用电(241)、漏电检测与保护(242)、整流和稳压电路(243)的顺序为微控制器(23)供电；

加热箱模块(21)将温度检测计(211)采集到的温度信息、液位检测计(212)采集到的液位信息传送给微控制器(23)；

保温箱模块(22)将温度检测计(221)采集到的温度信息、液位检测计(222)采集到的液位信息传送给微控制器(23)；

LCD显示屏模块(25)通过键盘编码电路(252)和定时定时电路(251)设定定时程序，传送给微控制器(23)，微控制器(23)对传过来的液位、温度和定时信息进行判断、分析、整合，继而发送控制信号给加热箱模块(21)的加热管(213)、进水阀门(214)和保温箱模块(22)的小加热管(223)，控制它们的开和关，并且微控制器(23)将整合的温度和液位信息发到LCD显示屏模块(25)的FSMC接口(253)，进而控制TFTLCD(254)的显示。

2.根据权利要求1所述的一种基于微控制器控制的节能新型电热开水器，其特征在于：所述加热箱(15)采用仿步进式进水，逐层加热的加热方式。

3.根据权利要求1所述的一种基于微控制器控制的节能新型电热开水器，其特征在于：LCD显示屏(1)通过微控制器(23)控制，能显示水温和液位信息。