控温型分体式电热水淋浴器

著录项
  • CN96100960.8
  • 19960118
  • CN1155060
  • 19970723
  • 易莹;易明
  • 易明
  • F24H9/20
  • F24H9/20

  • 江西省进贤县工商银行县支行储蓄科
  • 中国,CN,江西(36)
摘要
本发明所述的控温型分体式电热水淋浴器以产生和暂时贮存温度适宜的热水以供应人们方便地淋浴、洗澡为主要用途,本发明同时具有“控温”和“分体”两大创造性技术进步,为了实现“控温”,本发明在电热水淋浴器中组合加入了“温度指示调节仪”为了实现“分体”,本发明将原来应安装在贮水箱上的各种指示、提示、控制装置用延长导线的方法把它们从贮水箱上移开,安装在一个独立的体积很小的控制盒中。
权利要求

1.本发明是关于电热水器,特别是关于一种控温型分体式电热水淋浴器的发明;本发 明所述的控温型分体式电热水淋浴器以产生和暂时贮存温度适宜的热水以供应人们方便地 淋浴、洗澡为主要用途,兼以为家庭提供其它用途的温度适宜的热水;所谓的控温型分体式 电热水淋浴器,是指它与目前通用的贮水式电热水(淋浴)器相比较,它同时具有“控温”和 “分体”两大创造性的技术进步;所谓的控温型电热水淋浴器,其最主要的技术特征是:利用 工业上已经广泛使用了的温度指示调节仪对贮水箱中的水温进行自动地监测和控制,在热 水达到使用人通过调温钮设定的温度值后,温度指示调节仪将自动地切断电热元件的电源, 使其停止加热;在适温热水因冷却而有微弱的降温后,温度指示调节仪又将自动地恢复对电 热元件的供电,使贮水箱中的热水始终都保持着使用人设定的温度。

3.按照权利要求1和2所述的控温型分体式电热水淋浴器其贮水箱贮水的方式也与 现在通用的电热水(淋浴)器有着明显的不同,其特征是:控温型分体式电热水淋浴器在每次 使用后,贮水箱中将不再立即有冷水流入,它一直要等待到下一次使用时,使用人闭合电源 总开关后,贮水箱才开始自动地有冷水流入,在贮水箱装满冷水后,作为自来水开关的电磁 阀会自动地关闭,水的供应又会自动地停止。

2.本发明是关于电热水器,特别是关于一种控温型分体式电热水淋浴器的发明;所谓 的控温型分体式电热水淋浴器,是指它与目前通用的贮水式电热水(淋浴)器相比较,它同时 具有“控温”和“分体”两大创造性的技术进步,所谓的分体式电热水淋浴器,其最主要的技术 特征是:将原来应安装在电热水(淋浴)器贮水箱上的各种指示装置,提示装置,控制装置例 如指示灯、蜂鸣器、电路开关、温度设定钮等仍按原来的电路进行设计,但在实际的组装设计 时,则通过延长导线的方法,把它们从贮水箱上移开,设计安装在一个独立的体积很小的控 制盒中;除了各种指示装置、提示装置、控制装置外,其它的装置则还应尽可能地安装在电热 水淋浴器的贮水箱上,通过这样一种改进,电热水(淋浴)器的工作性能没有改变,但它分出 了一个用若干根导线与贮水箱联系着的控制盒,人们使用电热水(淋浴)器,只须通过控制盒 来进行操纵,这样,分体式电热水淋浴器的贮水箱可以安装在底部距地面高度大于2米的空 间中,贮水箱占据的这样一个空间,是人们日常生活中无法使用的无效空间,而控制盒尽管 安装在距地面大约1.40~1.70米的高度以方便人们使用,但它的体积微小,仍然能够节省 较多的有效的使用空间。

4.按照权利要求1和2所述的控温型分体式电热水淋浴器,其内部有一个称为“水位 开关”的部件,控制着供水电路的关闭和供热电路的闭合,水位开关的技术特征是:在贮水 箱内的水未加满至设定的水位之前,“水位开关”处于“断开”关态,这时水位开关的电路中将 没有电流通过,在贮水箱中的水加满达到了设定的水位之后。“水位开关”将自动地处于“闭 合”状态,这时,“水位开关”的电路中将有电流通过;安置在控温型分体式电热水淋浴器中的 水位开关的电路特征在于,它与一个继电器的线圈串联,同时还与一个接触器的线圈串联, 在贮水箱中的冷水加满后,水位开关闭合,有电流通过继电器的线圈和接触器的线圈,在电 磁铁的作用下,继电器的触点开关“断开”,它控制的供水电磁阀因停电而关闭阀门停止向贮 水箱中供应冷水;而在电磁铁的作用下,接触器的触点开关闭合,它控制的电热元件中因有 电流通过而开始发热加热冷水。“水位开关”依据不同的设计原理,可以有多种多样的设计, 例如利用浮体的上浮力设计“浮力式水位开关”,利用水的半导体性质设计“水导式水位开 关”。

5.按照权利要求1和2所述的控温型分体式电热水淋浴器其内部有一个称为温度指 示调节仪的部件控制着供热电路的“断开”与“闭合”,温度指示调节仪的特点是:温度指示调 节仪的温度调节系统通过一个调温钮获得一个使用人设定的温度值与传感导线送来的电信 号进行比较,在温度达到或降低至使用人设定的温度值以后,它将向大功率继电器输出工作 电路应该“断开”或“闭合”的指令,从而有效地控制着工作电路的工作状态,安置在控温型分 体式电热水淋浴器中的温度指示调节仪的电路特征是:温度指示调节仪的信号输出导线串 联着一个大功率继电器的线圈,在贮水箱水温低于设定温度值时,大功率继电器的触点开关 处于“闭合”状态,供热电路在此处接通,在贮水箱中的水温达到设定的温度值以后,温度指 示调节仪的信号输出导线中有电信号输出,即有电流通过大功率继电器的线圈,在电磁铁的 作用下,大功率继电器的触点开关断开,它控制着的供热电路因此没有电流通过,电热元件 停止发热,在温度又降低至使用人设定的温度以后,温度指示调节仪将不再向信号输出导线 输出电信号,大功率继电器线圈中因此没有电流、电磁铁的作用消失,触点开关由“断开”状 态恢复到原来的“闭合”状态,电热元件因恢复通电而又开始产生热量,将水温恢复到使用人 设定的适宜温度。温度指示调节仪中的温度指示系统在控温型分体式电热水淋浴器中是一 个可要可不要的部件,舍去温度指示系统,可以为控温型分体式电热水淋浴器设计一种专用 的温度调节器,用这种温度调节器替代温度指示调节仪,将能较大地降低控温型分体式电热 水淋浴器的生产成本,而使用功能并没有明显地减弱。

6.按照权利要求1和2所述的控温型分体式电热水淋浴器,其供水电路是一个具有一 定自动化控制程度的供水电路,其技术特征是:作为自来水开关的供水电磁阀主要受与它串 联的电路总开关和继电器触点开关的控制,在使用人闭合电路总开关以后,供水电磁阀的线 圈中有电流通过,在电磁铁的作用下,供水电磁阀的阀门打开,自来水通过供水电磁阀和导 水管进入贮水箱,在贮水箱中的水逐渐加满水位上升到设定的水位以后,自动闭合的水位开 关使继电器线圈中有电流通过,受电磁铁的影响,继电器的触点开关“断开”,供水电磁阀线 圈中的电流被切断,电磁铁作用消失,供水电磁阀的阀门重新恢复至原来的关闭状态,自来 水不能继续通过供水电磁阀向贮水箱供水。

7.按照权利要求1和2所述的控温型分体式电热水淋浴器,其供热电路是一个具有一 定自动化控制程度的供热电路,其技术特征是:供热元件主要受与它串联的接触器触点开 关,大功率继电器触点开关的控制,在使用人用调温钮设定好适宜温度,闭合电路总开关以 后,接触器触点开关仍处于“断开”状态,它一直要等到贮水箱加满冷水,水位开关自动“闭 合”后,接触器的触点开关才能在电磁铁的作用下“闭合”,接通整个供热电路,这时电热元件 才开始发热加热冷水,在贮水箱中的水温逐渐上升到使用人设定的温度值以后,温度指示调 节仪开始向大功率继电器的线圈输出电路“断开”的电信号,在电磁铁的作用下,原来“闭合” 的大功率继电器的触点开关被吸开为“断开”的状态,这时,供热电路中因没有电流通过,电 热元件停止发热,适温热水不再被加热而转入缓慢散热,逐渐降温的状态;在水温稍微有所 降低时,温度指示调节仪将停止的向大功率继电器的线圈输出电信号,这时大功率继电器的 触点开关将因电磁铁作用消失而自动恢复至原来的“闭合”状态,这时,电热元件又开始发热 加热刚刚降温了的热水,使其恢复至原来的设定温度;在温度指示调节仪的监测、调节下,大 功率继电器的触点开关不断地“闭合”和“断开”,贮水箱中的水温将一直维持着使用人设定 的那个适宜的温度。

说明书

控温型分体式电热水淋浴器

本发明是关于电热水器,特别是关于一种控温型分体式电热水淋浴器的发明。本发明所 述的控温型分体式电热水淋浴器以产生和暂时贮存温度适宜的热水以供应人们方便地淋 浴、洗澡为主要用途,兼以为家庭提供其它用途的温度适宜的热水。本发明所说的温度适宜 的热水,是指控温型分体式电热水淋浴器自动地按照使用人设定的温度产生和保持着该种 设定温度的热水,使用人不须将热水再作温度调整,即可以直接使用。

就本发明人所知,利用电阻将电能转化为焦耳热的电热水器从最简单的电炉开始,经过 百余年的更新换代,已经发展为一个拥有多种用途、多种型式的电热水器大家族。而以淋浴、 洗澡为主要用途的电热水(淋浴)器来说,目前大致地可以分为两大类型,即流水式电热水淋 浴器和贮水式电热水(淋浴)器;流水式电热水淋浴器没有贮存热水的贮水箱,使用时,冷水 流过通电发热的电热元件而快速加热,随即变成热水流出供应人们使用;贮水式电热水(淋 浴)器有一个加热冷水和暂时贮存热水的贮水箱,在冷水加热后,人们先用开关切断电源,从 而淋浴、洗澡非常安全。

本发明所述的控温型分体式电热水淋浴器,属于贮水式电热水(淋浴)器的范畴,或者 说,本发明所述的控温型分体式电热水淋浴器是一种新型的贮水式电热水(淋浴)器。

就本发明人所知,目前人们通用的各种贮水式电热水(淋浴)器其主要结构大同小异,基 本上能以英国2036269号专利所述的贮水式电热水(淋浴)器为典型代表,它们的技术特征 大致可以归纳如下:

从电热水(淋浴)器产生的热水温度来看,目前通用的贮水式电热水(淋浴)器都属于“高 温型”;即它们产生的热水温度一定高于使用人所要求的适宜温度;这些“高温”的热水使用 时要通过一个复杂地冷、热水混合阀加入冷水,在经过温度调整后,方能得到所需要的适宜 温度的热水。在调整温度的操作中,使用人即需要化费一些时间,也必须浪费一些热水,从而 显得有些不方便。

从电热水(淋浴)器的外形来看,目前流行把电开关,指示灯,调温钮等都安装在贮水箱 上,这类属于“单体式”范畴的电热水(淋浴)器的安装高度都很低,如果安装的高度很高,使 用人看指示灯,操纵调温钮、电开关将显得不方便;而按照现在流行的大约贮水箱底部距地 面1.5米安装,再加上它下部的冷、热水混合阀,它无疑将占据卫生间的一小块有效的使用 空间。

从贮水箱的贮水方式来看,目前通用的贮水式电热水(淋浴)器一旦使用后,都是“永久 贮水”的,即贮水箱中有多少热水流出来,当时就必须有多少冷水流进去补充,贮水箱中永远 保持着“满水”状态。为防止水对贮水箱的锈蚀,目前的贮水箱都使用高成本的耐锈蚀的材料 做内胆,例如使用不锈钢做内胆;有的贮水箱还附加有专用于防锈蚀的“流电防蚀装置”贮 水箱“永久贮水”除了“锈蚀”这个大问题外,还有两个小问题不好解决,第一个问题是在每次 使用完毕后,贮水箱中一定还有满满一箱热水无法利用,第二个问题是如果较长的时间不使 用电热水(淋浴)器,贮水箱中贮存的水难以保证不会水质酸败变质,难以保证不会形成沉淀 和水垢。

本发明的目地,是想尽可能地改进现在通用的贮水式电热水(淋浴)器的某些不足,研制 一种能够使热水按照使用人设定的适宜温度自动地产生和保持着这个设定的适宜温度,能 够尽可能地少占用有效使用空间,使用更为简便、用电更为节省的贮水式电热水淋浴器。本 发明在此介绍的控温型分体式电热水淋浴器与现在通用的贮水式电热水(淋浴)器相比较, 它同时具有“控温”和“分体”两大创造性的技术进步,能够基本上达到本发明人提出的上述 几项改进要求。

本发明是这样实现的:

为了能使电热水淋浴器能够自动地产生和保持着使用人设定温度的热水,使用了温度 指示调节仪对贮水箱中的水温进行自动地监测和控制;从而达到“控温”的目的。这种控温型 电热水淋浴器的最主要的技术特征是:利用工业上已经广泛使用了的温度指示调节仪对贮 水箱中的水温进行自动地监测和控制,在热水达到使用人通过调温钮设定的温度值后,温度 指示调节仪将自动地切断电热元件的电源,使其停止加热;在适温热水因冷却而有微弱的降 温后,温度指示调节仪又将自动地恢复对电热元件的供电,使贮水箱中的热水始终都保持着 使用人设定的温度。

为了能够使电热水淋浴器尽可能少地占用有效的使用空间,本发明人将目前通用的“单 体式”电热水(淋浴)器改进为所谓的“分体”式的电热水淋浴器,这种所谓的分体式电热水淋 浴器其主要技术特征在于:将原来应安装在电热水(淋浴)器贮水箱上的各种指示装置、提示 装置、控制装置,例如指示灯、蜂鸣器、电路开关、温度设定钮等仍按原来的电路进行设计,但 在实际的组装设计时,则通过延长导线的方法,把它们从贮水箱上移开,设计安装在一个独 立的体积很小的控制盒中,除了各种指示装置、提示装置、控制装置外,其它的装置则还应尽 可能地安装在电热水(淋浴)器的贮水箱上,通过这样一种改进,电热水(淋浴)器的工作性能 没有改变,但它分出了一个用若干根导线与贮水箱联系着的控制盒,人们使用电热水(淋浴) 器,只须通过控制盒来进行操纵,这样,分体式电热水淋浴器的贮水箱可以安装在底部距地 面高度大于2米以上的空间中,贮水箱占据的这样一个空间,是人们日常生活中无法使用的 无效空间,而控制盒尽管还须安装在距地面大约1.40~1.70米的高度以方便人们的使用, 但它体积微小,仍然能够节省较多的有效的使用空间。

本发明除了上述“控温”和“分体”两个最基本最重要的技术特征外,还对目前通用的贮 水式电热水(淋浴)器的“永久贮水方式”作了改进,即将控温型分体式电热水淋浴器的贮水 方式改为所谓的“暂时贮水方式”,其技术特征在于:控温型分体式电热水淋浴器在每次使用 后,贮水箱中将不再立即有冷水流入,它一直要等到下一次使用时,使用人闭合电源总开关 后,贮水箱才开始自动地有冷水流入,在贮水箱装满水后,作为自来水开关的电磁阀会自动 地关闭,水的供应又会自动地停止。这也意味着,控温型分体式电热水淋浴器在非使用的情 况下,它将因为热水用完不再贮存着水而处于一种“无水”或“干燥”的状态,这时,原有的锈 蚀问题,浪费热水的问题,水质变坏、产生水垢的问题将不复存在。

本发明在设计控温型分体式电热水淋浴器的“原理”电路时,除了考虑“控温”“分体”“暂 时贮水”三大因素外,还考虑了“操纵简单、方便实用”的因素,因此,本发明人要求控温型分 体式电热水淋浴器的电路必须自动地实现和完成以下五个工作程序:

1.使用人一旦需要使用电热水淋浴器,只须闭合总开关,供水系统中作为自来水开关 的电磁阀即能自动地打开阀门,自动地为贮水箱加水。

2.在贮水箱中的冷水加满至设定的水位后,要求供水电路能自动“断开”,使电磁阀关 闭,不再往贮水箱中加水。

3.在断开供水电路的同时,要求电路能够自动地闭合供热电路,由电热元件产生热量, 将冷水逐渐地加热。

4.在贮水箱中的水温逐渐加热升高至使用人设定的某一个适宜温度后、要求电路能够 自动地切断供热电路,使电热元件停止发热。

5.在贮水箱中的适温热水因散热而有微弱的降低后,要求电路又能够自动地闭合供热 电路,使水温重新恢复至使用人设定的那一个适宜温度。

根据本发明人的研究,发现在为控温型分体式电热水淋浴器设计了一种所谓的“水位开 关”后,将能很容易地使电路自动地实现第1项、第2项、第3项工作程序。

所谓的水位开关,其技术特征是:在贮水箱未注入冷水或者冷水未加满至某一个设定的 水位之前,“水位开关”处于断开状态,这时水位开关的电路中将没有电流通过,在贮水箱中 的水加满到达了设定的水位之后,水位开关将自动地处于闭合状态,这时,水位开关的电路 中将有电流通过。安置在控温型分体式电热水淋浴器中的水位开关的电路如图1所示,其特 征在于:它与一个继电器的线圈串联,同时还与一个接触器的线圈串联,在贮水箱中的冷水 加满后,水位开关闭合,有电流通过继电器的线圈和接触器的线圈,使它们进入工作状态;继 电器的触点开关,在正常的情况下处于“闭合”状态,在继电器线圈中有电流流过的后,继电 器线圈中的铁芯变为电磁铁,在电磁铁的作用下,继电器的触点开关“断开”,它控制的供水 电磁阀因停电而关闭阀门,停止向贮水箱供应冷水,接触器的触点开关,在正常情况下处于 “断开”状态,在接触器线圈中有电流流过后,在电磁铁的作用下,接触器的触点开关“闭合”, 它控制的电热元件因有电流通过而开始发热加热冷水。

本发明人发现,水位开关依据不同的设计原理,可以进行多种多样的设计,在此本明人 只介绍两种结构最为简单的“水位开关”。

依据浮体在水中有一定的上浮力的自然现象,可以设计一种如图2(a)所示的“浮力式 水位开关”。浮力式水位开关,由一个单相的触点开关外加一个安装在触片上的浮体组成,在 贮水箱处于未加水或水未加满水至一定的水位之前,水位开关处于“断开”状态,在贮水箱中 的水加满至一定的设定水位后,浮体如图2(b)所示将产生上浮力将触片向上顶起,使触点 开关的两个触点相接触,这时水位开关处于“闭合”状态,在贮水箱往外放出热水时,水位下 降,浮体将丧失上浮力,触点开关的触片将因自身弹力恢复至原来的“断开”状态。

依据水的半导体性质,可以设计出一种如图3(a)所示的“水导式水位开关”。将一根导 线剪断,使其两个断端分别接上一根小金属棒,将其相隔一定距离,竖直平行地置于贮水箱 中的某一个水满的设定水位,在贮水箱中未加水或水未加满至这个设定水位之前,两条小金 属棒之间只有不导电的空气为介质,水导式水位开关处于“断开”状态,当贮水箱中水位不断 上升,逐渐到达设定水位之后,水浸湿小金属棒,这时,两根小金属棒之间如图3(b)所示有 水作为导电介质,水导式水位开关处于“闭合”状态。在使用热水时,贮水箱中的水位下降,小 金属棒不接触水,水导式开关又将恢复为原来的“断开”状态。

据本发明人所知,几十年来随着自动控制技术的迅猛发展,在冶金、化工、机械、印染、食 品等行业都大量地使用着温度指示调节仪对水的温度进行自动的监测和控制。本发明人认 为,选择某一种型号适宜的温度指示调节仪安装在控温型分体式电热水淋浴器中,实现第4 项、第5项工作程序将变得非常容易。

常见的各种温度指示调节仪一般地都由三个系统组成:

①感温系统:主要由感温元件和传感导线组成。感温元件的特点是随着温度的变化, 其电阻值也在变化,在一定的电压条件下,通过感温元件的电流也在不断地变化。感温元件 分热电偶、热电阻、热敏电阻三大类,它们一般都做成探头状或探针状,置于所测的水体之 中。为控温型分体式电热水淋浴器选择感温元件,应考虑选择在0~100℃范围内性能最好、 价格又较低的感温元件,例如选用Cu100的铜电阻。传感导线连接着感温元件和温度指示 调节仪,负责将随温度变化而变化的微弱电流输送给温度指示调节仪。

②温度指示系统:主要由一个放大电路和一个电流强度已经换算为温度的电流表组 成,放大电路把传感导线输送来的微弱电流放大后,再经过电流表,即可以通过电流表指针 所指示的刻度知道所测水体的水温。

③温度调节系统:主要由温度设定机构和一个“高频振荡—功率放大电路”及一个 外接大功率继电器组成。在温度调节系统通过调温钮获得了一个使用人设定的温度值以后, 它将不断地自动地将这个设定温度值与传感导线输送来的电信号进行比较,在温度达到或 降低至使用人设定的温度值以后,它将向大功率继电器输出“工作电路”应该“断开”或“闭 合”的指令,从而有效地控制着整个工作电路。在控温型分体式电热水淋浴器中的温度指示 调节仪的电路如图4所示,其特征是,温度指示调节仪的信号输出导线串联着一个大功率继 电器的线圈,在贮水箱水温低于设定温度值时,大功率继电器的触点开关处于“闭合”状态, 供热电路在此处接通,在贮水箱中的水温达到设定的温度值以后,温度指示调节仪的信号输 出导线中有电信号输出,即有电流通过大功率继电器的线圈,在电磁铁的作用下,大功率继 电器的触点开关断开,它控制着的供热电路因此没有电流通过,电热元件停止发热,在温度 降低至使用人设定的温度值以后,温度指示调节仪将不再向信号输出导线输出电信号,大功 率继电器线圈中因此没有电流,电磁铁作用消失,触点开关由“断开”状态恢复到原来的“闭 合”状态,电热元件因恢复通电而又开始产生热量,将水温恢复到使用人设定的温度。

本发明人认为,温度指示调节仪中的温度指示系统在控温型分体式电热水淋浴器中是 一个可要可不要的部件,本发明人认为舍去温度指示系统,可以为控温型分体式电热水淋浴 器设计一种专用的温度调节器,用这种温度调节器替代温度指示调节仪,将能较大地降低控 温型分体式电热水淋浴器的生产成本,而使用功能并没有明显地减弱。设计专用温度调节器 是一项自动化专业普通技术人员可以胜任的工作,如何设计不在本文讨论的范畴之中。

综前所述,控温型分体式电热水淋浴器的供水电路是一个如图5所示具有一定自动化 控制程度的供水电路,其技术特征是:作为自来水开关的供水电磁阀主要受与它串联的电路 总开关和继电器触点开关的控制,在使用人闭合电路总开关以后,供水电磁阀的线圈中有电 流通过,在电磁铁的作用下,供水电磁阀的阀门打开,自来水通过电磁阀和导水管进入贮水 箱,在贮水箱中的水逐渐加满,水位上升到设定水位以后,自动闭合的水位开关使继电器线 圈中有电流通过,受电磁铁的影响,继电器的触点开关“断开”,供水电磁阀线圈中的电流被 切断,电磁铁作用消失,供水电磁阀的阀门重新恢复至原来的关闭状态,自来水不能继续通 过电磁阀的贮水箱供水。

综前所述,控温型分体式电热水淋浴器的供热电路如图6所示是一个具有一定自动化 控制程度的供热电路,其技术特征是:供热元件主要受与它串联的接触器触点开关,大功率 继电器触点开关的控制,在使用人用调温钮设定好适宜温度,闭合电路总开关以后,接触器 的触点开关仍处于“断开”状态,它一直要等到贮水箱加满冷水,水位开关闭合后,接触器的 触点开关才能在电磁铁的作用下“闭合”,接通整个供热电路,这时,电热元件才开始发热加 热冷水,在贮水箱中的水温逐渐上升到使用人设定的温度值以后,温度指示调节仪开始通过 信号输出导线向大功率继电器的线圈输出电路“断开”的电信号,在电磁铁的作用下,原来 “闭合”的大功率继电器的触点开关被吸开为“断开”状态,这时,供热电路中又没有电流通 过,电热元件停止发热,适温热水不再被加热而转入缓慢散热,逐渐降温的状态,在水温稍微 有所降低时,温度指示调节仪将停止向大功率继电器的线圈输出电信号,这时,大功率继电 器的触点开关将因电磁铁作用消失而自动恢复至原来的“闭合”状态,这时电热元件又开始 发热加热刚刚降温了的热水,使其恢复至原来的设定温度,在温度指示调节仪的监测、调节 下,大功率继电器的触点开关不断地“闭合”和“断合”,贮水箱中的水温将一直维持着使用人 设定的那个适宜的水温。

综合前面所述的分体构想以及水位开关电路、温度指示调节仪外接电路、供水电路、供 热电路,可以归纳画出一张如图7所示的控温型分体式电热水淋浴器的电路原理图。

在这张电路原理图中,水位开关使用了浮力式水位开关,温度控制设备使用了温度指示 调节仪,但在具体的实际设计中,水位开关还可以使用水导式水位开关,温度控制设备还可 换成专用的温度调节器,另外,指示装置选用了信号灯,提示装置选用了蜂鸣器,至于继电 器、接触器、大功率继电器、电磁阀、感温元件、电热元件等,在具体的设计中其型号也还必须 根据各项设计参数进行仔细的选择,有些部件,有可能还需要进行专门的设计。

根据图7所述的电路原理图,控温型分体式电热水淋浴器为使用人产生温度适宜的热 水,有着5个不同的自动的工作程序,在此本发明人将这5个工作程序作一个简单的阐述:

1.在使用人用调温钮设定好适宜温度,闭合按钮式电路总开关后;

a、电路中开始有电流通过,指示电路有电的指示灯亮。

b、温度指示调节仪开始监测贮水箱中的温度。

c、自来水的供水电磁阀的线圈中有电流通过,供水电磁阀的阀门打开,自来水经电

磁阀和导水管进入贮水箱。

2.在贮水箱中的水逐渐加满,水位上升至设定水位后;

a、浮体式水位开关闭合,电流通过水位开关。

b、继电器线圈中有电流通过,继电器的触点开关断开,供水电磁阀因停电关闭阀

门,自来水停止向贮水箱供水。

c、接触器线圈中有电流通过,接触器的触点开关“闭合”,4个电热元件因开始有电而

开始发热,逐渐使贮水箱中的水温升高。

3.在贮水箱中的水温逐渐升高至使用人设定的适宜温度后:

a、温度指示调节仪上的温度表指示温度达到了设定温度。

b、温度指示调节仪的调节系统向大功率继电器的线圈输出供热电路“断开”的电信

号,大功率继电器的触点开关“断开”,4个电热元件因电源切断而停止发热。

c、蜂鸣器发出水温达到设定值的声音信号,催促使用人尽快使用贮水箱中的热水。

4.在使用人未能及时使用贮水箱中热水的特殊情况下,贮水箱中的热水因缓慢降温而

温度有微弱的下降后:

a、温度指示调节仪的温度调节系统将停止向大功率继电器输出电信号,大功率继电

器的触点开关恢复至原来供热电路“闭合”的位置,4个电热元件因恢复通电而重

新发热,使贮水箱中的水温恢复至原来设定的适宜水温。

本发明人认为,根据前面的技术讨论和电路原理图,一位专业的技术人员已经能够比较 容易地对控温型分体式电热水淋浴器进行具体的设计了。但在具体的设计中,还应该注意或 考虑以下问题:

1.贮水箱和控制盒的外形设计应从美学上考虑使其美观大方。这样做顾客更容易接 受,有利于产品的销售。

2.控制盒的体积应考虑尽可能地小一些:例如将温度指示调节仪改为温度调节器,不 仅电路能够精减,而且减去了一个温度表,这样做能进一步地缩小控制盒的体积。

3.继电器、接触器、大功率继电器在贮水箱上最好有一个封闭性的空间,以防止水或水 蒸汽对这些部件产生锈蚀作用。

4.供水电磁阀最好在贮水箱上占据一个开放的空间,这个空间上部连通贮水箱的贮水 空间,下面则应有较多个的孔径较小的漏水孔,在平时,贮水箱加入冷水挤走的空气经漏水 孔排出,放走热水吸入的空气也经漏水孔进来,在电磁阀出现漏水时,漏出的水可以通过漏 水孔继续漏出贮水箱,提示使用人修检供水电磁阀。

5.感温元件应在0~100℃之间选择性能最好的;例如选用Cu100的铜电阻。探头状或 探针状的感温元件,还应根据贮水箱中冷、热水对流的情况,安置在温度最具有平均温度代 表性的区域,否则,安置位置不当,感温元件感受的温度将与实际的平均温度会有一定的偏 差。

6.电热元件应选用绝缘性能最好的封闭式管状电热元件,封闭式管状电热元件由外 管,电阻丝及两者之间的导热绝缘充填物制成;电热元件最好由2~6只并联组成电热元件 组;电热元件多,安置的位置又合理,有利于水体总体性地平均提高温度。电热元件组的总功 率,一般情况下不宜超过1500瓦,否则将影响其它家用电器的正常工作,也容易损坏外接的 照明电路。

7.贮水箱的贮水量大致要求在40~60立升之间,以确保热水喷淋头放出热水能维持 12~15分钟为准,据测试和统计,有12~15分钟的时间,冬天够一个人较慢地淋浴洗澡,夏 天则够2个人较快地淋浴洗澡。

8.为降低成本,贮水箱可以舍去现在通用的电热水(淋浴)器都有的内胆和隔热层,因 为淋浴用的热水温度低、散热慢,同时一般在贮水箱中贮存的时间很短,设计时将贮水箱塑 料壳加厚一些,就能起到保温作用。

9.贮水箱中的导线、导线接头、供水电磁阀等,应考虑防锈蚀设计。控制盒安装高度较 低,应考虑防水淋及防潮湿的设计。

10.因贮水箱的安置很高,热水开关应考虑设计在热水喷淋头的下部或附近的热水导 水管上。

11.安置贮水箱可以采用现在通用的电热水(淋浴)器的侧挂方式,但是侧挂钩应该设 计两个,因为控温型分体式电热水淋浴器的贮水箱体积较大,要2个侧挂钩才能保证挂得更 牢稳。

12.控制盒的安装,最好考虑用膨胀螺丝将其牢牢地固定在墙壁上。如果用钉子安装控 制盒,用久了钉子会松动,这样有可能造成控制盒的损坏。

13.贮水箱与热水喷淋头、自来水管与供水电磁阀之间的导水软管,要尽可能选用经久 耐用的金属软管,否则这些软管,将是控温型分体式电热水淋浴器上的易损件。

14.贮水箱与控制盒之间的导线连接,最好设计为插入式的连接,例如将传感导线,输 出导线,动力导线设计出三种规格不一样的插头和插座,在使用人购买了新的控温型分体式 电热水淋浴器后,他只须将三个插头插入三个插座中,即把贮水箱与控制盒之间的电路连接 工作完成了。

15.贮水箱与控制盒之间共有3对导线连接着,为防止6根导线零乱地外露,在具体设 计时应该考虑先将两根传感导线用金属软管包裹起来以防止电磁干扰,再将所有的导线置 于一根较为粗大的金属软管中。这样处理,能收到美观大方的外观效果。

为了便于大家更好地看懂说明书附图,并借助说明书附图来进一步弄懂本发明人阐述 的发明构思,本发明人将附图的图名,附图注记记录如下:

图1水位开关及它控制的电路

A、水位开关

1.水位开关的触片  2.水位开关上的两个触点

B、继电器

3.继电器的线圈4.继电器铁芯  5.继电器的触点开关

C、接触器

6.接触器的线圈及铁芯7.接触器的触点开关

D、接供水电磁阀的导线

E、接电热元件的导线 图2浮体式水位开关示意图

A、浮体式水位开关

1.水位开关的薄片状的触片

2.安装在薄片状触片上的浮体

3.水位开关的固定着的触片

4.两个未接触的触点

B、达到了设定水位的水面

C、两个接触在一起的触点 图3水导式水位开关示意图

A、水导式水位开关

1.连接水位开关的导线

2.竖直平行排列,相隔一定距离的小金属棒

B、.贮水箱中水还未加满,水面还未上升至设定水位

C、.贮水箱中水已经加满,水面已经上升到设定水位 图4温度指示调节仪控温原理图

A、温度指示调节仪

1.温度指示调节仪上的温度表

2.温度指示调节仪上的调温钮

3.温度指示调节仪上的红、绿指示灯

B、大功率继电器

4.大功率继电器的线圈和铁芯

5.大功率继电器的触点开关

6.与大功率继电器串联的电信号输出导线

C、探头状感温元件和传感导线

D、接供热电路的导线 图5供水电路示意图

A、双相电路总开关

B、继电器及与供水电磁阀串联的触点开关

C、供水电磁阀

1.供水电磁阀的线圈和铁芯

2.供水电磁阀的阀门

3.连接自来水管和电磁阀的导水软管

4.通向贮水箱的导水管

D、连接水位开关的导线 图6供热电路示意图

A、供热元件

1.电阻丝

2.供热元件的封闭式外管

3.电阻丝与外管之间填充的绝缘导热材料

B、接触器

C、大功率继电器

D、连接大功率继电器和温度指示调节仪的信号输出导线

E、连接接触器线圈和水位开关的导线 图7控温型分体式电热水淋器电路原理图

A、外接电源

1.一相一地照明电源导线

B、控制盒基本电路

2.按钮式双相电路总开关

3.指示灯

4.温度指示调节仪

5.蜂鸣器

C、控制盒与贮水箱之间的连接导线

6.动力导线

7.信号输出导线

8.传感导线

D、贮水箱基本电路

9.大功率继电器

10.探头状感温元件

11.接触器

12.浮体式水位开关

13.供水电磁阀

14.继电器

15.4个并联的封闭式电热管(电热元件)

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