控溫型分體式電熱水淋浴器的製作方法
2023-07-31 21:29:21 2
專利名稱：控溫型分體式電熱水淋浴器的製作方法
技術領域：
本發明是關於電熱水器，特別是關於一種控溫型分體式電熱水淋浴器的發明。本發明所述的控溫型分體式電熱水淋浴器以產生和暫時貯存溫度適宜的熱水以供應人們方便地淋浴、洗澡為主要用途，兼以為家庭提供其它用途的溫度適宜的熱水。本發明所說的溫度適宜的熱水，是指控溫型分體式電熱水淋浴器自動地按照使用人設定的溫度產生和保持著該種設定溫度的熱水，使用人不須將熱水再作溫度調整，即可以直接使用。
就本發明人所知，利用電阻將電能轉化為焦耳熱的電熱水器從最簡單的電爐開始，經過百餘年的更新換代，已經發展為一個擁有多種用途、多種型式的電熱水器大家族。而以淋浴、洗澡為主要用途的電熱水(淋浴)器來說，目前大致地可以分為兩大類型，即流水式電熱水淋浴器和貯水式電熱水(淋浴)器；流水式電熱水淋浴器沒有貯存熱水的貯水箱，使用時，冷水流過通電發熱的電熱元件而快速加熱，隨即變成熱水流出供應人們使用；貯水式電熱水(淋浴)器有一個加熱冷水和暫時貯存熱水的貯水箱，在冷水加熱後，人們先用開關切斷電源，從而淋浴、洗澡非常安全。
本發明所述的控溫型分體式電熱水淋浴器，屬於貯水式電熱水(淋浴)器的範疇，或者說，本發明所述的控溫型分體式電熱水淋浴器是一種新型的貯水式電熱水(淋浴)器。
就本發明人所知，目前人們通用的各種貯水式電熱水(淋浴)器其主要結構大同小異，基本上能以英國2036269號專利所述的貯水式電熱水(淋浴)器為典型代表，它們的技術特徵大致可以歸納如下從電熱水(淋浴)器產生的熱水溫度來看，目前通用的貯水式電熱水(淋浴)器都屬於「高溫型」；即它們產生的熱水溫度一定高於使用人所要求的適宜溫度；這些「高溫」的熱水使用時要通過一個複雜的冷、熱水混合閥加入冷水，在經過溫度調整後，方能得到所需要的適宜溫度的熱水。在調整溫度的操作中，使用人即需要化費一些時間，也必須浪費一些熱水，從而顯得有些不方便。
從電熱水(淋浴)器的外形來看，目前流行把電開關，指示燈，調溫鈕等都安裝在貯水箱上，這類屬於「單體式」範疇的電熱水(淋浴)器的安裝高度都很低，如果安裝的高度很高，使用人看指示燈，操縱調溫鈕、電開關將顯得不方便；而按照現在流行的大約貯水箱底部距地面1.5米安裝，再加上它下部的冷、熱水混合閥，它無疑將佔據衛生間的一小塊有效的使用空間。
從貯水箱的貯水方式來看，目前通用的貯水式電熱水(淋浴)器一旦使用後，都是「永久貯水」的，即貯水箱中有多少熱水流出來，當時就必須有多少冷水流進去補充，貯水箱中永遠保持著「滿水」狀態。為防止水對貯水箱的鏽蝕，目前的貯水箱都使用高成本的耐鏽蝕的材料做內膽，例如使用不鏽鋼做內膽；有的貯水箱還附加有專用於防鏽蝕的「流電防蝕裝置」貯水箱「永久貯水」除了「鏽蝕」這個大問題外，還有兩個小問題不好解決，第一個問題是在每次使用完畢後，貯水箱中一定還有滿滿一箱熱水無法利用，第二個問題是如果較長的時間不使用電熱水(淋浴)器，貯水箱中貯存的水難以保證不會水質酸敗變質，難以保證不會形成沉澱和水垢。
本發明的目地，是想儘可能地改進現在通用的貯水式電熱水(淋浴)器的某些不足，研製一種能夠使熱水按照使用人設定的適宜溫度自動地產生和保持著這個設定的適宜溫度，能夠儘可能地少佔用有效使用空間，使用更為簡便、用電更為節省的貯水式電熱水淋浴器。本發明在此介紹的控溫型分體式電熱水淋浴器與現在通用的貯水式電熱水(淋浴)器相比較，它同時具有「控溫」和「分體」兩大創造性的技術進步，能夠基本上達到本發明人提出的上述幾項改進要求。
本發明是這樣實現的為了能使電熱水淋浴器能夠自動地產生和保持著使用人設定溫度的熱水，使用了溫度指示調節儀對貯水箱中的水溫進行自動地監測和控制；從而達到「控溫」的目的。這種控溫型電熱水淋浴器的最主要的技術特徵是利用工業上已經廣泛使用了的溫度指示調節儀對貯水箱中的水溫進行自動地監測和控制，在熱水達到使用人通過調溫鈕設定的溫度值後，溫度指示調節儀將自動地切斷電熱元件的電源，使其停止加熱；在適溫熱水因冷卻而有微弱的降溫後，溫度指示調節儀又將自動地恢復對電熱元件的供電，使貯水箱中的熱水始終都保持著使用人設定的溫度。
為了能夠使電熱水淋浴器儘可能少地佔用有效的使用空間，本發明人將目前通用的「單體式」電熱水(淋浴)器改進為所謂的「分體」式的電熱水淋浴器，這種所謂的分體式電熱水淋浴器其主要技術特徵在於將原來應安裝在電熱水(淋浴)器貯水箱上的各種指示裝置、提示裝置、控制裝置，例如指示燈、蜂鳴器、電路開關、溫度設定鈕等仍按原來的電路進行設計，但在實際的組裝設計時，則通過延長導線的方法，把它們從貯水箱上移開，設計安裝在一個獨立的體積很小的控制盒中，除了各種指示裝置、提示裝置、控制裝置外，其它的裝置則還應儘可能地安裝在電熱水(淋浴)器的貯水箱上，通過這樣一種改進，電熱水(淋浴)器的工作性能沒有改變，但它分出了一個用若干根導線與貯水箱聯繫著的控制盒，人們使用電熱水(淋浴)器，只須通過控制盒來進行操縱，這樣，分體式電熱水淋浴器的貯水箱可以安裝在底部距地面高度大於2米以上的空間中，貯水箱佔據的這樣一個空間，是人們日常生活中無法使用的無效空間，而控制盒儘管還須安裝在距地面大約1.40～1.70米的高度以方便人們的使用，但它體積微小，仍然能夠節省較多的有效的使用空間。
本發明除了上述「控溫」和「分體」兩個最基本最重要的技術特徵外，還對目前通用的貯水式電熱水(淋浴)器的「永久貯水方式」作了改進，即將控溫型分體式電熱水淋浴器的貯水方式改為所謂的「暫時貯水方式」，其技術特徵在於控溫型分體式電熱水淋浴器在每次使用後，貯水箱中將不再立即有冷水流入，它一直要等到下一次使用時，使用人閉合電源總開關後，貯水箱才開始自動地有冷水流入，在貯水箱裝滿水後，作為自來水開關的電磁閥會自動地關閉，水的供應又會自動地停止。這也意味著，控溫型分體式電熱水淋浴器在非使用的情況下，它將因為熱水用完不再貯存著水而處於一種「無水」或「乾燥」的狀態，這時，原有的鏽蝕問題，浪費熱水的問題，水質變壞、產生水垢的問題將不復存在。
本發明在設計控溫型分體式電熱水淋浴器的「原理」電路時，除了考慮「控溫」「分體」「暫時貯水」三大因素外，還考慮了「操縱簡單、方便實用」的因素，因此，本發明人要求控溫型分體式電熱水淋浴器的電路必須自動地實現和完成以下五個工作程序1.使用人一旦需要使用電熱水淋浴器，只須閉合總開關，供水系統中作為自來水開關的電磁閥即能自動地打開閥門，自動地為貯水箱加水。
2.在貯水箱中的冷水加滿至設定的水位後，要求供水電路能自動「斷開」，使電磁閥關閉，不再往貯水箱中加水。
3.在斷開供水電路的同時，要求電路能夠自動地閉合供熱電路，由電熱元件產生熱量，將冷水逐漸地加熱。
4.在貯水箱中的水溫逐漸加熱升高至使用人設定的某一個適宜溫度後、要求電路能夠自動地切斷供熱電路，使電熱元件停止發熱。
5.在貯水箱中的適溫熱水因散熱而有微弱的降低後，要求電路又能夠自動地閉合供熱電路，使水溫重新恢復至使用人設定的那一個適宜溫度。
根據本發明人的研究，發現在為控溫型分體式電熱水淋浴器設計了一種所謂的「水位開關」後，將能很容易地使電路自動地實現第1項、第2項、第3項工作程序。
所謂的水位開關，其技術特徵是在貯水箱未注入冷水或者冷水未加滿至某一個設定的水位之前，「水位開關」處於斷開狀態，這時水位開關的電路中將沒有電流通過，在貯水箱中的水加滿到達了設定的水位之後，水位開關將自動地處於閉合狀態，這時，水位開關的電路中將有電流通過。安置在控溫型分體式電熱水淋浴器中的水位開關的電路如
圖1所示，其特徵在於它與一個繼電器的線圈串聯，同時還與一個接觸器的線圈串聯，在貯水箱中的冷水加滿後，水位開關閉合，有電流通過繼電器的線圈和接觸器的線圈，使它們進入工作狀態；繼電器的觸點開關，在正常的情況下處於「閉合」狀態，在繼電器線圈中有電流流過的後，繼電器線圈中的鐵芯變為電磁鐵，在電磁鐵的作用下，繼電器的觸點開關「斷開」，它控制的供水電磁閥因停電而關閉閥門，停止向貯水箱供應冷水，接觸器的觸點開關，在正常情況下處於「斷開」狀態，在接觸器線圈中有電流流過後，在電磁鐵的作用下，接觸器的觸點開關「閉合」，它控制的電熱元件因有電流通過而開始發熱加熱冷水。
本發明人發現，水位開關依據不同的設計原理，可以進行多種多樣的設計，在此本明人只介紹兩種結構最為簡單的「水位開關」。
依據浮體在水中有一定的上浮力的自然現象，可以設計一種如圖2(a)所示的「浮力式水位開關」。浮力式水位開關，由一個單相的觸點開關外加一個安裝在觸片上的浮體組成，在貯水箱處於未加水或水未加滿水至一定的水位之前，水位開關處於「斷開」狀態，在貯水箱中的水加滿至一定的設定水位後，浮體如圖2(b)所示將產生上浮力將觸片向上頂起，使觸點開關的兩個觸點相接觸，這時水位開關處於「閉合」狀態，在貯水箱往外放出熱水時，水位下降，浮體將喪失上浮力，觸點開關的觸片將因自身彈力恢復至原來的「斷開」狀態。
依據水的半導體性質，可以設計出一種如圖3(a)所示的「水導式水位開關」。將一根導線剪斷，使其兩個斷端分別接上一根小金屬棒，將其相隔一定距離，豎直平行地置於貯水箱中的某一個水滿的設定水位，在貯水箱中未加水或水未加滿至這個設定水位之前，兩條小金屬棒之間只有不導電的空氣為介質，水導式水位開關處於「斷開」狀態，當貯水箱中水位不斷上升，逐漸到達設定水位之後，水浸溼小金屬棒，這時，兩根小金屬棒之間如圖3(b)所示有水作為導電介質，水導式水位開關處於「閉合」狀態。在使用熱水時，貯水箱中的水位下降，小金屬棒不接觸水，水導式開關又將恢復為原來的「斷開」狀態。
據本發明人所知，幾十年來隨著自動控制技術的迅猛發展，在冶金、化工、機械、印染、食品等行業都大量地使用著溫度指示調節儀對水的溫度進行自動的監測和控制。本發明人認為，選擇某一種型號適宜的溫度指示調節儀安裝在控溫型分體式電熱水淋浴器中，實現第4項、第5項工作程序將變得非常容易。
常見的各種溫度指示調節儀一般地都由三個系統組成①感溫系統主要由感溫元件和傳感導線組成。感溫元件的特點是隨著溫度的變化，其電阻值也在變化，在一定的電壓條件下，通過感溫元件的電流也在不斷地變化。感溫元件分熱電偶、熱電阻、熱敏電阻三大類，它們一般都做成探頭狀或探針狀，置於所測的水體之中。為控溫型分體式電熱水淋浴器選擇感溫元件，應考慮選擇在0～100℃範圍內性能最好、價格又較低的感溫元件，例如選用Cu100的銅電阻。傳感導線連接著感溫元件和溫度指示調節儀，負責將隨溫度變化而變化的微弱電流輸送給溫度指示調節儀。
②溫度指示系統主要由一個放大電路和一個電流強度已經換算為溫度的電流表組成，放大電路把傳感導線輸送來的微弱電流放大後，再經過電流表，即可以通過電流表指針所指示的刻度知道所測水體的水溫。
③溫度調節系統主要由溫度設定機構和一個「高頻振蕩—功率放大電路」及一個外接大功率繼電器組成。在溫度調節系統通過調溫鈕獲得了一個使用人設定的溫度值以後，它將不斷地自動地將這個設定溫度值與傳感導線輸送來的電信號進行比較，在溫度達到或降低至使用人設定的溫度值以後，它將向大功率繼電器輸出「工作電路」應該「斷開」或「閉合」的指令，從而有效地控制著整個工作電路。在控溫型分體式電熱水淋浴器中的溫度指示調節儀的電路如圖4所示，其特徵是，溫度指示調節儀的信號輸出導線串聯著一個大功率繼電器的線圈，在貯水箱水溫低於設定溫度值時，大功率繼電器的觸點開關處於「閉合」狀態，供熱電路在此處接通，在貯水箱中的水溫達到設定的溫度值以後，溫度指示調節儀的信號輸出導線中有電信號輸出，即有電流通過大功率繼電器的線圈，在電磁鐵的作用下，大功率繼電器的觸點開關斷開，它控制著的供熱電路因此沒有電流通過，電熱元件停止發熱，在溫度降低至使用人設定的溫度值以後，溫度指示調節儀將不再向信號輸出導線輸出電信號，大功率繼電器線圈中因此沒有電流，電磁鐵作用消失，觸點開關由「斷開」狀態恢復到原來的「閉合」狀態，電熱元件因恢復通電而又開始產生熱量，將水溫恢復到使用人設定的溫度。
本發明人認為，溫度指示調節儀中的溫度指示系統在控溫型分體式電熱水淋浴器中是一個可要可不要的部件，本發明人認為捨去溫度指示系統，可以為控溫型分體式電熱水淋浴器設計一種專用的溫度調節器，用這種溫度調節器替代溫度指示調節儀，將能較大地降低控溫型分體式電熱水淋浴器的生產成本，而使用功能並沒有明顯地減弱。設計專用溫度調節器是一項自動化專業普通技術人員可以勝任的工作，如何設計不在本文討論的範疇之中。
綜前所述，控溫型分體式電熱水淋浴器的供水電路是一個如圖5所示具有一定自動化控制程度的供水電路，其技術特徵是作為自來水開關的供水電磁閥主要受與它串聯的電路總開關和繼電器觸點開關的控制，在使用人閉合電路總開關以後，供水電磁閥的線圈中有電流通過，在電磁鐵的作用下，供水電磁閥的閥門打開，自來水通過電磁閥和導水管進入貯水箱，在貯水箱中的水逐漸加滿，水位上升到設定水位以後，自動閉合的水位開關使繼電器線圈中有電流通過，受電磁鐵的影響，繼電器的觸點開關「斷開」，供水電磁閥線圈中的電流被切斷，電磁鐵作用消失，供水電磁閥的閥門重新恢復至原來的關閉狀態，自來水不能繼續通過電磁閥的貯水箱供水。
綜前所述，控溫型分體式電熱水淋浴器的供熱電路如圖6所示是一個具有一定自動化控制程度的供熱電路，其技術特徵是供熱元件主要受與它串聯的接觸器觸點開關，大功率繼電器觸點開關的控制，在使用人用調溫鈕設定好適宜溫度，閉合電路總開關以後，接觸器的觸點開關仍處於「斷開」狀態，它一直要等到貯水箱加滿冷水，水位開關閉合後，接觸器的觸點開關才能在電磁鐵的作用下「閉合」，接通整個供熱電路，這時，電熱元件才開始發熱加熱冷水，在貯水箱中的水溫逐漸上升到使用人設定的溫度值以後，溫度指示調節儀開始通過信號輸出導線向大功率繼電器的線圈輸出電路「斷開」的電信號，在電磁鐵的作用下，原來「閉合」的大功率繼電器的觸點開關被吸開為「斷開」狀態，這時，供熱電路中又沒有電流通過，電熱元件停止發熱，適溫熱水不再被加熱而轉入緩慢散熱，逐漸降溫的狀態，在水溫稍微有所降低時，溫度指示調節儀將停止向大功率繼電器的線圈輸出電信號，這時，大功率繼電器的觸點開關將因電磁鐵作用消失而自動恢復至原來的「閉合」狀態，這時電熱元件又開始發熱加熱剛剛降溫了的熱水，使其恢復至原來的設定溫度，在溫度指示調節儀的監測、調節下，大功率繼電器的觸點開關不斷地「閉合」和「斷合」，貯水箱中的水溫將一直維持著使用人設定的那個適宜的水溫。
綜合前面所述的分體構想以及水位開關電路、溫度指示調節儀外接電路、供水電路、供熱電路，可以歸納畫出一張如圖7所示的控溫型分體式電熱水淋浴器的電路原理圖。
在這張電路原理圖中，水位開關使用了浮力式水位開關，溫度控制設備使用了溫度指示調節儀，但在具體的實際設計中，水位開關還可以使用水導式水位開關，溫度控制設備還可換成專用的溫度調節器，另外，指示裝置選用了信號燈，提示裝置選用了蜂鳴器，至於繼電器、接觸器、大功率繼電器、電磁閥、感溫元件、電熱元件等，在具體的設計中其型號也還必須根據各項設計參數進行仔細的選擇，有些部件，有可能還需要進行專門的設計。
根據圖7所述的電路原理圖，控溫型分體式電熱水淋浴器為使用人產生溫度適宜的熱水，有著5個不同的自動的工作程序，在此本發明人將這5個工作程序作一個簡單的闡述1.在使用人用調溫鈕設定好適宜溫度，閉合按鈕式電路總開關後；
a、電路中開始有電流通過，指示電路有電的指示燈亮。
b、溫度指示調節儀開始監測貯水箱中的溫度。
c、自來水的供水電磁閥的線圈中有電流通過，供水電磁閥的閥門打開，自來水經電磁閥和導水管進入貯水箱。
2.在貯水箱中的水逐漸加滿，水位上升至設定水位後；a、浮體式水位開關閉合，電流通過水位開關。
b、繼電器線圈中有電流通過，繼電器的觸點開關斷開，供水電磁閥因停電關閉閥門，自來水停止向貯水箱供水。
c、接觸器線圈中有電流通過，接觸器的觸點開關「閉合」，4個電熱元件因開始有電而開始發熱，逐漸使貯水箱中的水溫升高。
3.在貯水箱中的水溫逐漸升高至使用人設定的適宜溫度後a、溫度指示調節儀上的溫度表指示溫度達到了設定溫度。
b、溫度指示調節儀的調節系統向大功率繼電器的線圈輸出供熱電路「斷開」的電信號，大功率繼電器的觸點開關「斷開」，4個電熱元件因電源切斷而停止發熱。
c、蜂鳴器發出水溫達到設定值的聲音信號，催促使用人儘快使用貯水箱中的熱水。
4.在使用人未能及時使用貯水箱中熱水的特殊情況下，貯水箱中的熱水因緩慢降溫而溫度有微弱的下降後a、溫度指示調節儀的溫度調節系統將停止向大功率繼電器輸出電信號，大功率繼電器的觸點開關恢復至原來供熱電路「閉合」的位置，4個電熱元件因恢復通電而重新發熱，使貯水箱中的水溫恢復至原來設定的適宜水溫。
本發明人認為，根據前面的技術討論和電路原理圖，一位專業的技術人員已經能夠比較容易地對控溫型分體式電熱水淋浴器進行具體的設計了。但在具體的設計中，還應該注意或考慮以下問題1.貯水箱和控制盒的外形設計應從美學上考慮使其美觀大方。這樣做顧客更容易接受，有利於產品的銷售。
2.控制盒的體積應考慮儘可能地小一些例如將溫度指示調節儀改為溫度調節器，不僅電路能夠精減，而且減去了一個溫度表，這樣做能進一步地縮小控制盒的體積。
3.繼電器、接觸器、大功率繼電器在貯水箱上最好有一個封閉性的空間，以防止水或水蒸汽對這些部件產生鏽蝕作用。
4.供水電磁閥最好在貯水箱上佔據一個開放的空間，這個空間上部連通貯水箱的貯水空間，下面則應有較多個的孔徑較小的漏水孔，在平時，貯水箱加入冷水擠走的空氣經漏水孔排出，放走熱水吸入的空氣也經漏水孔進來，在電磁閥出現漏水時，漏出的水可以通過漏水孔繼續漏出貯水箱，提示使用人修檢供水電磁閥。
5.感溫元件應在0～100℃之間選擇性能最好的；例如選用Cu100的銅電阻。探頭狀或探針狀的感溫元件，還應根據貯水箱中冷、熱水對流的情況，安置在溫度最具有平均溫度代表性的區域，否則，安置位置不當，感溫元件感受的溫度將與實際的平均溫度會有一定的偏差。
6.電熱元件應選用絕緣性能最好的封閉式管狀電熱元件，封閉式管狀電熱元件由外管，電阻絲及兩者之間的導熱絕緣充填物製成；電熱元件最好由2～6隻並聯組成電熱元件組；電熱元件多，安置的位置又合理，有利於水體總體性地平均提高溫度。電熱元件組的總功率，一般情況下不宜超過1500瓦，否則將影響其它家用電器的正常工作，也容易損壞外接的照明電路。
7.貯水箱的貯水量大致要求在40～60立升之間，以確保熱水噴淋頭放出熱水能維持12～15分鐘為準，據測試和統計，有12～15分鐘的時間，冬天夠一個人較慢地淋浴洗澡，夏天則夠2個人較快地淋浴洗澡。
8.為降低成本，貯水箱可以捨去現在通用的電熱水(淋浴)器都有的內膽和隔熱層，因為淋浴用的熱水溫度低、散熱慢，同時一般在貯水箱中貯存的時間很短，設計時將貯水箱塑料殼加厚一些，就能起到保溫作用。
9.貯水箱中的導線、導線接頭、供水電磁閥等，應考慮防鏽蝕設計。控制盒安裝高度較低，應考慮防水淋及防潮溼的設計。
10.因貯水箱的安置很高，熱水開關應考慮設計在熱水噴淋頭的下部或附近的熱水導水管上。
11.安置貯水箱可以採用現在通用的電熱水(淋浴)器的側掛方式，但是側掛鈎應該設計兩個，因為控溫型分體式電熱水淋浴器的貯水箱體積較大，要2個側掛鈎才能保證掛得更牢穩。
12.控制盒的安裝，最好考慮用膨脹螺絲將其牢牢地固定在牆壁上。如果用釘子安裝控制盒，用久了釘子會鬆動，這樣有可能造成控制盒的損壞。
13.貯水箱與熱水噴淋頭、自來水管與供水電磁閥之間的導水軟管，要儘可能選用經久耐用的金屬軟管，否則這些軟管，將是控溫型分體式電熱水淋浴器上的易損件。
14.貯水箱與控制盒之間的導線連接，最好設計為插入式的連接，例如將傳感導線，輸出導線，動力導線設計出三種規格不一樣的插頭和插座，在使用人購買了新的控溫型分體式電熱水淋浴器後，他只須將三個插頭插入三個插座中，即把貯水箱與控制盒之間的電路連接工作完成了。
15.貯水箱與控制盒之間共有3對導線連接著，為防止6根導線零亂地外露，在具體設計時應該考慮先將兩根傳感導線用金屬軟管包裹起來以防止電磁幹擾，再將所有的導線置於一根較為粗大的金屬軟管中。這樣處理，能收到美觀大方的外觀效果。
為了便於大家更好地看懂說明書附圖，並藉助說明書附圖來進一步弄懂本發明人闡述的發明構思，本發明人將附圖的圖名，附圖註記記錄如下圖1水位開關及它控制的電路A、水位開關1.水位開關的觸片 2.水位開關上的兩個觸點B、繼電器
3.繼電器的線圈4.繼電器鐵芯 5.繼電器的觸點開關C、接觸器6.接觸器的線圈及鐵芯7.接觸器的觸點開關D、接供水電磁閥的導線E、接電熱元件的導線圖2浮體式水位開關示意圖A、浮體式水位開關1.水位開關的薄片狀的觸片2.安裝在薄片狀觸片上的浮體3.水位開關的固定著的觸片4.兩個未接觸的觸點B、達到了設定水位的水面C、兩個接觸在一起的觸點圖3水導式水位開關示意圖A、水導式水位開關1.連接水位開關的導線2.豎直平行排列，相隔一定距離的小金屬棒B、.貯水箱中水還未加滿，水面還未上升至設定水位C、.貯水箱中水已經加滿，水面已經上升到設定水位圖4溫度指示調節儀控溫原理圖A、溫度指示調節儀1.溫度指示調節儀上的溫度表2.溫度指示調節儀上的調溫鈕3.溫度指示調節儀上的紅、綠指示燈B、大功率繼電器4.大功率繼電器的線圈和鐵芯5.大功率繼電器的觸點開關6.與大功率繼電器串聯的電信號輸出導線C、探頭狀感溫元件和傳感導線D、接供熱電路的導線圖5供水電路示意圖A、雙相電路總開關B、繼電器及與供水電磁閥串聯的觸點開關C、供水電磁閥1.供水電磁閥的線圈和鐵芯2.供水電磁閥的閥門
3.連接自來水管和電磁閥的導水軟管4.通向貯水箱的導水管D、連接水位開關的導線圖6供熱電路示意圖A、供熱元件1.電阻絲2.供熱元件的封閉式外管3.電阻絲與外管之間填充的絕緣導熱材料B、接觸器C、大功率繼電器D、連接大功率繼電器和溫度指示調節儀的信號輸出導線E、連接接觸器線圈和水位開關的導線圖7控溫型分體式電熱水淋器電路原理圖A、外接電源1.一相一地照明電源導線B、控制盒基本電路2.按鈕式雙相電路總開關3.指示燈4.溫度指示調節儀5.蜂鳴器C、控制盒與貯水箱之間的連接導線6.動力導線7.信號輸出導線8.傳感導線D、貯水箱基本電路9.大功率繼電器10.探頭狀感溫元件11.接觸器12.浮體式水位開關13.供水電磁閥14.繼電器15.4個並聯的封閉式電熱管(電熱元件)
權利要求
1.本發明是關於電熱水器，特別是關於一種控溫型分體式電熱水淋浴器的發明；本發明所述的控溫型分體式電熱水淋浴器以產生和暫時貯存溫度適宜的熱水以供應人們方便地淋浴、洗澡為主要用途，兼以為家庭提供其它用途的溫度適宜的熱水；所謂的控溫型分體式電熱水淋浴器，是指它與目前通用的貯水式電熱水(淋浴)器相比較，它同時具有「控溫」和「分體」兩大創造性的技術進步；所謂的控溫型電熱水淋浴器，其最主要的技術特徵是利用工業上已經廣泛使用了的溫度指示調節儀對貯水箱中的水溫進行自動地監測和控制，在熱水達到使用人通過調溫鈕設定的溫度值後，溫度指示調節儀將自動地切斷電熱元件的電源，使其停止加熱；在適溫熱水因冷卻而有微弱的降溫後，溫度指示調節儀又將自動地恢復對電熱元件的供電，使貯水箱中的熱水始終都保持著使用人設定的溫度。
2.本發明是關於電熱水器，特別是關於一種控溫型分體式電熱水淋浴器的發明；所謂的控溫型分體式電熱水淋浴器，是指它與目前通用的貯水式電熱水(淋浴)器相比較，它同時具有「控溫」和「分體」兩大創造性的技術進步，所謂的分體式電熱水淋浴器，其最主要的技術特徵是將原來應安裝在電熱水(淋浴)器貯水箱上的各種指示裝置，提示裝置，控制裝置例如指示燈、蜂鳴器、電路開關、溫度設定鈕等仍按原來的電路進行設計，但在實際的組裝設計時，則通過延長導線的方法，把它們從貯水箱上移開，設計安裝在一個獨立的體積很小的控制盒中；除了各種指示裝置、提示裝置、控制裝置外，其它的裝置則還應儘可能地安裝在電熱水淋浴器的貯水箱上，通過這樣一種改進，電熱水(淋浴)器的工作性能沒有改變，但它分出了一個用若干根導線與貯水箱聯繫著的控制盒，人們使用電熱水(淋浴)器，只須通過控制盒來進行操縱，這樣，分體式電熱水淋浴器的貯水箱可以安裝在底部距地面高度大於2米的空間中，貯水箱佔據的這樣一個空間，是人們日常生活中無法使用的無效空間，而控制盒儘管安裝在距地面大約1.40～1.70米的高度以方便人們使用，但它的體積微小，仍然能夠節省較多的有效的使用空間。
3.按照權利要求1和2所述的控溫型分體式電熱水淋浴器其貯水箱貯水的方式也與現在通用的電熱水(淋浴)器有著明顯的不同，其特徵是控溫型分體式電熱水淋浴器在每次使用後，貯水箱中將不再立即有冷水流入，它一直要等待到下一次使用時，使用人閉合電源總開關後，貯水箱才開始自動地有冷水流入，在貯水箱裝滿冷水後，作為自來水開關的電磁閥會自動地關閉，水的供應又會自動地停止。
4.按照權利要求1和2所述的控溫型分體式電熱水淋浴器，其內部有一個稱為「水位開關」的部件，控制著供水電路的關閉和供熱電路的閉合，水位開關的技術特徵是在貯水箱內的水未加滿至設定的水位之前，「水位開關」處於「斷開」關態，這時水位開關的電路中將沒有電流通過，在貯水箱中的水加滿達到了設定的水位之後。「水位開關」將自動地處於「閉合」狀態，這時，「水位開關」的電路中將有電流通過；安置在控溫型分體式電熱水淋浴器中的水位開關的電路特徵在於，它與一個繼電器的線圈串聯，同時還與一個接觸器的線圈串聯，在貯水箱中的冷水加滿後，水位開關閉合，有電流通過繼電器的線圈和接觸器的線圈，在電磁鐵的作用下，繼電器的觸點開關「斷開」，它控制的供水電磁閥因停電而關閉閥門停止向貯水箱中供應冷水；而在電磁鐵的作用下，接觸器的觸點開關閉合，它控制的電熱元件中因有電流通過而開始發熱加熱冷水。「水位開關」依據不同的設計原理，可以有多種多樣的設計，例如利用浮體的上浮力設計「浮力式水位開關」，利用水的半導體性質設計「水導式水位開關」。
5.按照權利要求1和2所述的控溫型分體式電熱水淋浴器其內部有一個稱為溫度指示調節儀的部件控制著供熱電路的「斷開」與「閉合」，溫度指示調節儀的特點是溫度指示調節儀的溫度調節系統通過一個調溫鈕獲得一個使用人設定的溫度值與傳感導線送來的電信號進行比較，在溫度達到或降低至使用人設定的溫度值以後，它將向大功率繼電器輸出工作電路應該「斷開」或「閉合」的指令，從而有效地控制著工作電路的工作狀態，安置在控溫型分體式電熱水淋浴器中的溫度指示調節儀的電路特徵是溫度指示調節儀的信號輸出導線串聯著一個大功率繼電器的線圈，在貯水箱水溫低於設定溫度值時，大功率繼電器的觸點開關處於「閉合」狀態，供熱電路在此處接通，在貯水箱中的水溫達到設定的溫度值以後，溫度指示調節儀的信號輸出導線中有電信號輸出，即有電流通過大功率繼電器的線圈，在電磁鐵的作用下，大功率繼電器的觸點開關斷開，它控制著的供熱電路因此沒有電流通過，電熱元件停止發熱，在溫度又降低至使用人設定的溫度以後，溫度指示調節儀將不再向信號輸出導線輸出電信號，大功率繼電器線圈中因此沒有電流、電磁鐵的作用消失，觸點開關由「斷開」狀態恢復到原來的「閉合」狀態，電熱元件因恢復通電而又開始產生熱量，將水溫恢復到使用人設定的適宜溫度。溫度指示調節儀中的溫度指示系統在控溫型分體式電熱水淋浴器中是一個可要可不要的部件，捨去溫度指示系統，可以為控溫型分體式電熱水淋浴器設計一種專用的溫度調節器，用這種溫度調節器替代溫度指示調節儀，將能較大地降低控溫型分體式電熱水淋浴器的生產成本，而使用功能並沒有明顯地減弱。
6.按照權利要求1和2所述的控溫型分體式電熱水淋浴器，其供水電路是一個具有一定自動化控制程度的供水電路，其技術特徵是作為自來水開關的供水電磁閥主要受與它串聯的電路總開關和繼電器觸點開關的控制，在使用人閉合電路總開關以後，供水電磁閥的線圈中有電流通過，在電磁鐵的作用下，供水電磁閥的閥門打開，自來水通過供水電磁閥和導水管進入貯水箱，在貯水箱中的水逐漸加滿水位上升到設定的水位以後，自動閉合的水位開關使繼電器線圈中有電流通過，受電磁鐵的影響，繼電器的觸點開關「斷開」，供水電磁閥線圈中的電流被切斷，電磁鐵作用消失，供水電磁閥的閥門重新恢復至原來的關閉狀態，自來水不能繼續通過供水電磁閥向貯水箱供水。
7.按照權利要求1和2所述的控溫型分體式電熱水淋浴器，其供熱電路是一個具有一定自動化控制程度的供熱電路，其技術特徵是供熱元件主要受與它串聯的接觸器觸點開關，大功率繼電器觸點開關的控制，在使用人用調溫鈕設定好適宜溫度，閉合電路總開關以後，接觸器觸點開關仍處於「斷開」狀態，它一直要等到貯水箱加滿冷水，水位開關自動「閉合」後，接觸器的觸點開關才能在電磁鐵的作用下「閉合」，接通整個供熱電路，這時電熱元件才開始發熱加熱冷水，在貯水箱中的水溫逐漸上升到使用人設定的溫度值以後，溫度指示調節儀開始向大功率繼電器的線圈輸出電路「斷開」的電信號，在電磁鐵的作用下，原來「閉合」的大功率繼電器的觸點開關被吸開為「斷開」的狀態，這時，供熱電路中因沒有電流通過，電熱元件停止發熱，適溫熱水不再被加熱而轉入緩慢散熱，逐漸降溫的狀態；在水溫稍微有所降低時，溫度指示調節儀將停止的向大功率繼電器的線圈輸出電信號，這時大功率繼電器的觸點開關將因電磁鐵作用消失而自動恢復至原來的「閉合」狀態，這時，電熱元件又開始發熱加熱剛剛降溫了的熱水，使其恢復至原來的設定溫度；在溫度指示調節儀的監測、調節下，大功率繼電器的觸點開關不斷地「閉合」和「斷開」，貯水箱中的水溫將一直維持著使用人設定的那個適宜的溫度。
全文摘要
本發明所述的控溫型分體式電熱水淋浴器以產生和暫時貯存溫度適宜的熱水以供應人們方便地淋浴、洗澡為主要用途，本發明同時具有「控溫」和「分體」兩大創造性技術進步，為了實現「控溫」，本發明在電熱水淋浴器中組合加入了「溫度指示調節儀」為了實現「分體」，本發明將原來應安裝在貯水箱上的各種指示、提示、控制裝置用延長導線的方法把它們從貯水箱上移開，安裝在一個獨立的體積很小的控制盒中。
文檔編號F24H9/20GK1155060SQ96100960
公開日1997年7月23日 申請日期1996年1月18日 優先權日1996年1月18日
發明者易明 申請人:易瑩, 易明