本實用新型涉及飲用水制取設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)飲水器內(nèi)水沸騰、干燒探測方法的飲水器。

背景技術(shù)：

飲水器在日常生活中的應(yīng)用非常廣泛，一般飲水器都包括用于加熱飲用水的熱罐，目前探測熱罐內(nèi)水溫的方法主要有：

1.在熱罐內(nèi)設(shè)置溫度探頭。此法理論上探測的溫度誤差比較小，誤差產(chǎn)生的原因主要是元器件本身的制造誤差。

2.在熱罐外壁設(shè)置溫度探頭。此法理論上測得的溫度誤差較大，因為熱罐的外壁和內(nèi)部的水溫是存在溫度梯度的，通常水溫大于熱罐外壁溫度。

然而，用上述方法難以測定水的沸點，即不易測出水在何時燒開。因為水的沸點是受海拔高度(氣壓)影響的。例如，在海平面高度，純水的沸點是100攝氏度；而在海拔3000米處，純水的沸點就是91攝氏度。

目前探測熱罐內(nèi)水是否沸騰的方法是：在熱罐的排氣通道內(nèi)設(shè)置溫度探頭。因為水在未燒開時，產(chǎn)生的熱蒸汽很少，流經(jīng)排氣通道的蒸汽也就很少，故該處溫度不高；水沸騰時，會產(chǎn)生大量蒸汽，大量蒸汽通過排氣通道就會導(dǎo)致排氣通道的溫度突然顯著上升，故利用此原理可以探測到熱罐內(nèi)水是否沸騰。

雖然此法可以探測到水是否沸騰，然而如果熱罐的上方是空的，則在結(jié)構(gòu)上不能實現(xiàn)，因為溫度探頭不能懸在空中；或者蒸汽流過的空間是不確定的，即沒有唯一固定的排氣通道，則在結(jié)構(gòu)上也無法實現(xiàn)。對于后面的兩種情況， 要探測熱罐內(nèi)的水是否沸騰或者干燒，目前還沒有實現(xiàn)該方法的產(chǎn)品。

鑒于上述缺陷，本實用新型創(chuàng)作者經(jīng)過長時間的研究和實踐終于獲得了本實用新型。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)缺陷，本實用新型采用的技術(shù)方案在于，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)飲水器內(nèi)水沸騰、干燒探測方法的飲水器，其包括熱罐、加熱裝置和電控器，所述加熱裝置用于加熱所述熱罐內(nèi)的水，所述熱罐上設(shè)有能夠暢通地排放熱罐內(nèi)熱蒸汽的排氣口，所述加熱裝置與所述電控器電聯(lián)接，其還包括紅外線溫度傳感器，所述紅外線溫度傳感器用于獲取所述熱罐外壁或排氣口的溫度數(shù)據(jù)，所述電控器與所述紅外線溫度傳感器電聯(lián)接。

較佳的，該飲水器還包括主機(jī)，所述主機(jī)上設(shè)置有出水龍頭，所述紅外線溫度傳感器設(shè)置在所述出水龍頭的第一殼體上。

較佳的，該飲水器還包括主機(jī)，所述主機(jī)包括面板，所述紅外線溫度傳感器設(shè)置在所述面板上。

較佳的，該飲水器還包括紅外線反射體，所述主機(jī)上設(shè)置有出水龍頭，所述紅外線反射體設(shè)置在所述出水龍頭的第二殼體上。

較佳的，所述加熱裝置設(shè)置在所述面板上，所述加熱裝置包括設(shè)置在所述面板上的電磁線圈和與之配套的電路組件，所述熱罐的底部為金屬材料。

較佳的，所述熱罐的底部設(shè)有電源插頭，所述主機(jī)上設(shè)有相應(yīng)的電源插座。

較佳的，所述加熱裝置設(shè)置在所述熱罐中盛水腔的下方。

較佳的，所述加熱裝置設(shè)置在所述熱罐中盛水腔內(nèi)。

較佳的，所述加熱裝置為電熱元件。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型具有的有益效果為：本實用新型提供的一種能夠?qū)崿F(xiàn)飲水器內(nèi)水沸騰、干燒探測方法的飲水器，能夠在不同海拔高度位置測出飲水器內(nèi)是否處于水沸騰狀態(tài)或者干燒狀態(tài)，并且適用于熱罐的上方是空的，或者沸騰時罐內(nèi)蒸汽流過的空間是不確定的等情況。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型各實施例中的技術(shù)方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1為本實用新型實施例一的一種能夠?qū)崿F(xiàn)飲水器內(nèi)水沸騰、干燒探測方法的飲水器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例二的一種能夠?qū)崿F(xiàn)飲水器內(nèi)水沸騰、干燒探測方法的飲水器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型實施例三的一種能夠?qū)崿F(xiàn)飲水器內(nèi)水沸騰、干燒探測方法的飲水器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型實施例三中的熱罐的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實用新型實施例四的一種能夠?qū)崿F(xiàn)飲水器內(nèi)水沸騰、干燒探測方法的飲水器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖，對本實用新型上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點作更詳細(xì)的說明。

實施例一

如圖1所示，為本實用新型的一種能夠?qū)崿F(xiàn)飲水器內(nèi)水沸騰、干燒探測方 法的飲水器的結(jié)構(gòu)示意圖，該飲水器包括臺架1、主機(jī)2、熱罐3、出水龍頭5和紅外線溫度傳感器6。臺架1放置在地面上，主機(jī)2鑲嵌在臺架1上，出水龍頭5設(shè)置在主機(jī)2上，紅外線溫度傳感器6設(shè)置在出水龍頭5的第一殼體51上，其用于測量熱罐3的外壁溫度。熱罐3為可移動式熱罐，熱罐3上設(shè)有能夠暢通地排放熱罐內(nèi)熱蒸汽的排氣口。

主機(jī)2包括殼體7、面板8、加熱裝置、加熱用電控器9、凈化用電控器10、水泵11、進(jìn)水管12、預(yù)處理濾芯13、膜處理器14、濃水排放管15、節(jié)流閥16、沖洗電磁閥17、第一大阻力彈簧式單向閥18、第二大阻力彈簧式單向閥19、旁通閥20、凈水泄放閥21、TDS探頭22和TDS探頭23。面板8上設(shè)有上伸的出水龍頭5、加熱按鈕或開關(guān)，以及出水按鈕或開關(guān)。紅外線溫度傳感器6和加熱按鈕或開關(guān)與加熱用電控器9電聯(lián)接。水泵11和出水按鈕或開關(guān)與凈化用電控器10電聯(lián)接。加熱裝置設(shè)置在熱罐所在位置的面板8上，其包括設(shè)置在面板8上的電磁線圈和與之配套的電路組件，面板上與熱罐接觸處的上表面設(shè)有電絕緣面板。熱罐的底部采用金屬材料制造，按下加熱按鈕或開關(guān)，電路組件通電后通過電磁耦合使熱罐底部器壁內(nèi)產(chǎn)生渦流，利用渦流產(chǎn)生的電阻熱加熱罐內(nèi)的水。

預(yù)處理濾芯13的進(jìn)口接通進(jìn)水管12，其出口連通膜處理器14的進(jìn)口。膜處理器14的出口通過出水管與出水龍頭5連通，膜處理器14的濃水排放口通過濃水排放管15放空或者與外部水箱連通。濃水排放管15上設(shè)置有節(jié)流閥16。沖洗電磁閥17的進(jìn)出口分別連通節(jié)流閥16的進(jìn)出口，沖洗按鈕或開關(guān)設(shè)置在殼體7上，沖洗電磁閥17和沖洗按鈕或開關(guān)與凈化電控器10電聯(lián)接。沖洗時，操作沖洗按鈕或開關(guān)可以同時開啟水泵11和沖洗電磁閥17，使水流快速流過膜處理器14的原水側(cè)，對膜原水側(cè)表面進(jìn)行沖洗，將膜原水側(cè)表面的沉積物沖刷 掉，從而延長膜處理器14的壽命。

第一大阻力彈簧式單向閥18的進(jìn)口連通膜處理器14的出口，其出口與出水龍頭5連通。第一大阻力彈簧式單向閥18需要水壓克服彈簧阻力方能開啟，故本實施例的飲水器在沖洗時，能夠防止出水龍頭5出水，造成水資源的浪費。但是，第一大阻力彈簧式單向閥18在正常出水時并不影響出水流量。

第二大阻力彈簧式單向閥19與節(jié)流閥16串聯(lián)設(shè)置，其流向與節(jié)流閥16相同。膜處理器14濾芯內(nèi)部一般會殘存少量氣體，從制水到待機(jī)的過程中，膜處理器14內(nèi)部壓力從高到低變化，膜處理器14內(nèi)的氣體會發(fā)生膨脹并將膜處理器14內(nèi)的水?dāng)D出，因此在持續(xù)的一段時間內(nèi)，會有水經(jīng)過節(jié)流閥16不斷流出，設(shè)置第二大阻力彈簧式單向閥19的作用就是防止飲水器待機(jī)時，膜處理器14中的水經(jīng)節(jié)流閥16流出。

旁通閥20的進(jìn)出口與預(yù)處理濾芯13的進(jìn)出口連通，由于新的膜處理器14在初次使用前要進(jìn)行沖洗調(diào)試，將膜表面的化學(xué)保護(hù)劑沖洗下來，沖洗調(diào)試時開啟旁通閥20，帶有膜表面化學(xué)保護(hù)劑的水經(jīng)旁通閥20流出，從而防止化學(xué)保護(hù)劑流入預(yù)處理濾芯13縮短預(yù)處理濾芯使用壽命。

凈水泄放閥21的進(jìn)口連通膜處理器14的出口，凈水泄放閥21的出口直接連通濃水排放管放空或者接入外部水箱。飲水器如果待機(jī)時間過長，膜處理器14原水側(cè)的離子或污染物會穿過膜滲透到凈水側(cè)，導(dǎo)致下次使用初期水質(zhì)變差，接入凈水泄放閥21后，可以在使用初期開啟該閥，將水質(zhì)較差的部分水先釋放出去，以此可以確保出水水質(zhì)。

探頭TDS22設(shè)置在預(yù)處理濾芯13的進(jìn)水管12上，用于檢測水源水的TDS值；TDS探頭23設(shè)置在膜處理器14的出水管上，用于檢測凈化后水的TDS值。通過設(shè)置TDS探頭22和TDS探頭23，一方面便于用戶觀測膜處理器14對原水 的TDS去除效果，即讓用戶直接判斷膜處理器14是否在正常工作；另一方面判斷原水作為膜處理器14的進(jìn)水在TDS數(shù)值上是否屬于機(jī)器適應(yīng)的范圍內(nèi)，如果TDS太高，則不能作為膜處理器的進(jìn)水，以此來保護(hù)膜處理器中的膜。

實施例二

如圖2所示，為本實用新型的又一種能夠?qū)崿F(xiàn)飲水器內(nèi)水沸騰、干燒探測方法的飲水器的結(jié)構(gòu)示意圖，本實施例的飲水器與實施例一的飲水器的不同之處在于：本實施例的飲水器中的紅外線溫度傳感器6設(shè)置在主機(jī)2的面板8上，該飲水器還包括紅外線反射體4，該紅外線反射體4設(shè)置在紅外線溫度傳感器6上方的出水龍頭5的第二殼體52上，其用于將熱罐3表面或排氣口發(fā)出的紅外線折射到紅外線溫度傳感器6上。通過設(shè)置紅外線反射體，能夠為不同的產(chǎn)品外觀造型在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面提供方便。

實施例三

如圖3所示，為本實用新型的又一種能夠?qū)崿F(xiàn)飲水器內(nèi)水沸騰、干燒探測方法的飲水器的結(jié)構(gòu)示意圖，本實施例的飲水器與實施例一的飲水器的不同之處在于：本實施例的飲水器中熱罐3的底部設(shè)有電源插頭31，主機(jī)2的面板8上設(shè)有相應(yīng)的電源插座81，加熱裝置32設(shè)置在熱罐3中盛水腔的下方，當(dāng)然，也可以設(shè)置在熱罐3的盛水腔內(nèi)，如圖4所示。加熱裝置32是電熱管或者是其它電熱元件。電源插頭31和加熱裝置32電連接。熱罐3的電源插頭31插入所述電源插座81中，連通電源，給熱罐3內(nèi)的水進(jìn)行加熱。

實施例四

如圖5所示，為本實用新型的又一種能夠?qū)崿F(xiàn)飲水器內(nèi)水沸騰、干燒探測方法的飲水器的結(jié)構(gòu)示意圖，本實施例的飲水器與實施例二的飲水器的不同之處在于：本實施例的飲水器中熱罐3的底部設(shè)有電源插頭31，主機(jī)2的面板8上設(shè)有相應(yīng)的電源插座81，加熱裝置32設(shè)置在熱罐3中盛水腔的下方，當(dāng)然，也可以設(shè)置在熱罐3的盛水腔內(nèi)。加熱裝置32是電熱管或者是其它電熱元件。電源插頭31和加熱裝置32電連接。熱罐3的電源插頭31插入所述電源插座81中，連通電源，給熱罐3內(nèi)的水進(jìn)行加熱。

現(xiàn)介紹利用上述飲水器如何實現(xiàn)的飲水器內(nèi)水沸騰的探測方法，該方法包括以下步驟：

步驟S101，加熱裝置通電，對熱罐內(nèi)水進(jìn)行加熱。

步驟S102，利用紅外線測溫傳感器探測熱罐外壁或排氣口的溫度。

加熱裝置通電同時，紅外線溫度傳感器開始工作，實時探測熱罐外壁或排氣口的溫度數(shù)據(jù)，將獲取的溫度數(shù)據(jù)傳遞給加熱用電控器。

步驟S103，計算熱罐外壁或排氣口溫度對時間的變化率K。

加熱用電控器獲取溫度數(shù)據(jù)后計算熱罐外壁或排氣口溫度對時間的變化率K，K的計算公式為： 。

式中：T₂為后一時刻測得的溫度值，單位為℃；T₁為前一時刻測得的溫度，單位為℃；t₂為從加熱裝置通電開始至后一時刻的持續(xù)加熱時間，單位為秒；t₁為從加熱裝置通電開始至前一時刻的持續(xù)加熱時間，單位為秒。

先對公式中K的物理含義進(jìn)行解釋：如果K大于零，說明隨著加熱過程的進(jìn)行，在處于前一時刻和后一時刻之間的時段熱罐內(nèi)水溫處于繼續(xù)上升狀態(tài)。K值越大，說明水溫上升速度越快，K為最大值時對應(yīng)水溫上升速度最快，如果導(dǎo)致水溫上升的原因只有電源提供給加熱裝置的電能，則此時電源提供的電能全 部或幾乎全部用于升高水的溫度。K值越小，說明水溫上升速度越慢，K為零時對應(yīng)水溫不再上升，在加熱器繼續(xù)通電加熱，且沒有冷卻裝置的冷卻效果能夠抵消加熱器的加熱效果的條件下，則此時電源提供的電能全部或幾乎全部用于將熱罐內(nèi)的水變成水蒸汽，即電能全部或幾乎全部變成汽化潛熱，罐內(nèi)水處于沸騰狀態(tài)，水的溫度穩(wěn)定地保持在沸點不變。如果K雖然大于零，但是接近于零，說明水溫上升速度非常慢，即接近沸騰狀態(tài)。考慮到熱罐外壁溫度通常總是小于內(nèi)部的水溫，此時熱罐內(nèi)的水可能已經(jīng)沸騰，所以在罐內(nèi)水溫剛好上升到沸點的準(zhǔn)確時刻K可能不等于零，是大于零的一個很小值，對于確定的裝置，該值可以通過試驗來確定，影響該值大小的因素包括罐壁的傳熱性能和熱罐向四周的散熱性能。如果K小于零，說明熱罐內(nèi)水溫處于下降狀態(tài)。通常在加熱裝置通電加熱過程中，K值不會出現(xiàn)負(fù)值，除非在此過程中向熱罐內(nèi)加入冷水、冰、或其它低溫物品。

步驟S104，當(dāng)K值小于設(shè)定值K₀或等于零時，則判斷熱罐內(nèi)水處于沸騰狀態(tài)。其中，設(shè)定值K₀根據(jù)試驗確定。

為了防止誤判，步驟S104還包括熱罐外壁或排氣口溫度不小于設(shè)定溫度T₀。如將設(shè)定溫度T₀設(shè)為50℃，當(dāng)環(huán)境溫度為20℃，罐內(nèi)水溫也為20℃，如果加熱裝置內(nèi)部的電路出現(xiàn)斷路，但加熱裝置電源已經(jīng)接通。對于這種情況，有了設(shè)定溫度T₀為50℃，就能夠避免誤判，否則，就會將20℃的水判斷為沸騰狀態(tài)。

T₀的取值范圍為：飲水器周圍環(huán)境最高溫度＜T₀＜沸點-測量誤差。例如，飲水器周圍環(huán)境最高溫度為45℃，測量誤差為10℃，沸點為100℃，則T0的取值范圍為：45℃＜T₀＜90℃。

上述飲水器內(nèi)水沸騰探測方法還包括：

步驟S105，當(dāng)判斷罐內(nèi)水處于沸騰狀態(tài)后，加熱裝置立即斷電停止加熱。

現(xiàn)介紹利用上述飲水器如何實現(xiàn)的飲水器內(nèi)干燒的探測方法，該方法包括以下步驟：

步驟S201，加熱裝置通電，對熱罐內(nèi)水進(jìn)行加熱。

步驟S202，利用紅外線測溫傳感器探測熱罐外壁或排氣口的溫度。

加熱裝置通電同時，紅外線溫度傳感器開始工作，實時探測熱罐外壁或排氣口的溫度數(shù)據(jù)，將獲取的溫度數(shù)據(jù)傳遞給加熱用電控器。

步驟S203，計算熱罐外壁或排氣口溫度對時間的變化率K。

加熱用電控器獲取溫度數(shù)據(jù)后計算熱罐外壁或排氣口溫度對時間的變化率K，K的計算公式為： 。

式中：T₂為后一時刻測得的溫度值，單位為℃；T₁為前一時刻測得的溫度，單位為℃；t₂為從加熱裝置通電開始至后一時刻的持續(xù)加熱時間，單位為秒；t₁為從加熱裝置通電開始至前一時刻的持續(xù)加熱時間，單位為秒。

先對公式中K的物理含義進(jìn)行解釋：如果K大于零，說明隨著加熱過程的進(jìn)行，在處于前一時刻和后一時刻之間的時段熱罐內(nèi)水溫處于繼續(xù)上升狀態(tài)。K值越大，說明水溫上升速度越快，K為最大值時對應(yīng)水溫上升速度最快，如果導(dǎo)致水溫上升的原因只有電源提供給加熱裝置的電能，則此時電源提供的電能全部或幾乎全部用于升高水的溫度。K值越小，說明水溫上升速度越慢，K為零時對應(yīng)水溫不再上升，在加熱器繼續(xù)通電加熱，且沒有冷卻裝置的冷卻效果能夠抵消加熱器的加熱效果的條件下，則此時電源提供的電能全部或幾乎全部用于將熱罐內(nèi)的水變成水蒸汽，即電能全部或幾乎全部變成汽化潛熱，罐內(nèi)水處于沸騰狀態(tài)，水的溫度穩(wěn)定地保持在沸點不變。如果K雖然大于零，但是接近于零，說明水溫上升速度非常慢，即接近沸騰狀態(tài)?？紤]到熱罐外壁溫度通?？偸切∮趦?nèi)部的水溫，此時熱罐內(nèi)的水可能已經(jīng)沸騰，所以在罐內(nèi)水溫剛好上升 到沸點的準(zhǔn)確時刻K可能不等于零，是大于零的一個很小值，對于確定的裝置，該值可以通過試驗來確定，影響該值大小的因素包括罐壁的傳熱性能和熱罐向四周的散熱性能。如果K小于零，說明熱罐內(nèi)水溫處于下降狀態(tài)。通常在加熱裝置通電加熱過程中，K值不會出現(xiàn)負(fù)值，除非在此過程中向熱罐內(nèi)加入冷水、冰、或其它低溫物品。

步驟S204，當(dāng)K值大于設(shè)定值K_f時，則判斷熱罐處于干燒狀態(tài)。其中，設(shè)定值K_f根據(jù)試驗確定。

為了防止對于直接向熱罐加熱水的情況而導(dǎo)致干燒誤報，步驟S204還包括熱罐外壁或排氣口溫度不小于設(shè)定溫度T_f。如將設(shè)定溫度T_f設(shè)為95℃，可以滿足低海拔地區(qū)要求。T_f的取值范圍為：不大于沸點且顯著大于環(huán)境最高溫度，也即飲水器周圍環(huán)境最高溫度＜T_f＜沸點。不大于沸點是基于安全考慮，及早斷電防止事故發(fā)生；顯著大于環(huán)境溫度可以減少誤報。例如，即使100℃的熱水，倒入熱罐后通常水溫不會超過95℃。

上述飲水器內(nèi)干燒探測方法還包括：步驟S205，當(dāng)判斷罐內(nèi)處于干燒狀態(tài)后，加熱裝置立即斷電停止加熱。

本實用新型提供的一種能夠?qū)崿F(xiàn)飲水器內(nèi)水沸騰、干燒探測方法的飲水器，能夠在不同海拔高度位置測出飲水器內(nèi)水是否處于沸騰狀態(tài)或者干燒狀態(tài)，并且適用于熱罐的上方是空的，或者沸騰時罐內(nèi)蒸汽流過的空間是不確定的等情況。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，對本實用新型而言僅僅是說明性的，而非限制性的。本專業(yè)技術(shù)人員理解，在本實用新型權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對其進(jìn)行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。