一種電熱式水龍頭的製作方法
2023-12-10 13:51:02 2
一種電熱式水龍頭的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電熱式水龍頭，涉及有熱發生裝置的水加熱器領域，包括：進水管、出水管和加熱管，所述進水管和所述出水管的外壁均包裹有殼體，所述加熱管設有進水口和出水口，所述進水管與所述加熱管的進水口連通，所述加熱管的出水口與所述出水管連通，所述加熱管的內表面包覆有絕緣膜。本實用新型的目的在於提供一種電熱式水龍頭，以達到水電分離的效果，從而有效提高電熱水水龍頭的使用安全性。
【專利說明】一種電熱式水龍頭
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及有熱發生裝置的水加熱器領域，具體而言，涉及一種電熱式水龍頭。
【背景技術】
[0002]目前的電熱式水龍頭以金屬管狀電加熱管和石英加熱管等加熱方式為主，金屬管狀電加熱管的原理為將加熱電阻絲包繞在金屬管外壁上，通過加熱電阻絲對電熱式水龍頭內的水加熱，石英加熱管的原理是在乳白石英玻璃管內安裝有加熱電阻絲，加熱電阻絲產生的熱量通過乳白石英玻璃管輻射到電熱式水龍頭內。
[0003]但是，金屬管狀電加熱管的加熱電阻絲直接與水接觸，若有漏電現象發生，極易傷害到使用者；而石英加熱管的乳白石英玻璃管如有破損，加熱電阻絲便與水直接接觸。因此，目前的電熱式水龍頭採用的金屬管狀電加熱管和石英加熱管很難做到水電分離，為電熱式水龍頭的使用帶來安全隱患。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在於提供一種電熱式水龍頭，以達到水電分離的效果，從而有效提高電熱水水龍頭的使用安全性。
[0005]第一方面，本實用新型提供的一種電熱式水龍頭，包括:進水管、出水管和加熱管，所述進水管和所述出水管的外壁均包裹有殼體，所述加熱管設有進水口和出水口，所述進水管與所述加熱管的進水口連通，所述加熱管的出水口與所述出水管連通，所述加熱管的內表面包覆有絕緣膜。
[0006]結合第一方面的第一種可能實施方式，本實用新型還提供了第二種可能實施方式，其中，所述加熱管包括第一管道，所述第一管道為兩端開口的內部中空管，所述第一管道內表面包覆有稀土厚膜電路電熱元件,所述稀土厚膜電路電熱元件表面包覆所述絕緣膜，所述第一管道的一端與所述進水管連通，另一端與所述出水管連通。與現有技術中使用的金屬管狀電加熱管和石英加熱管相比，所述稀土厚膜電路電熱元件的熱效率高，溫度場分布均勻，有效地提高了熱效能；現有技術的金屬管狀電加熱管和石英加熱管所採用的加熱電阻絲壽命短，易損壞，而本實用新型實施例採用的稀土厚膜電路電熱元件性能穩定，使用壽命長。
[0007]結合第一方面的第一種可能實施方式，本實用新型還提供了第三種可能實施方式，其中，所述加熱管包括加熱棒和第二管道，所述第二管道為兩端開口的內部中空管，所述加熱棒沿所述第二管道的長度方向安裝在所述第二管道的內壁，所述加熱棒外表面包覆有稀土厚膜電路電熱元件，所述稀土厚膜電路電熱元件表面包覆所述絕緣膜，所述第二管道一端與所述進水管連通，另一端與所述出水管連通。
[0008]結合第一方面的第一種可能實施方式或第二種可能實施方式或第三種可能實施方式，本實用新型還提供了第四種可能實施方式，其中，還包括水流傳感器和控制器，所述水流傳感器均安裝在所述進水管內壁，所述控制器安裝在所述殼體的外壁上，所述水流傳感器與所述控制器電連接，所述控制器與所述加熱管電連接。水流傳感器檢測到有水流入所述加熱管的進水口時，所述控制器根據所述水流傳感器採集的信號自動使所述加熱管工作。
[0009]結合第一方面的第四種可能實施方式，本實用新型還提供了第五種可能實施方式，其中，還包括安裝在所述出水管內壁的溫度傳感器，所述溫度傳感器與所述控制器電連接。當所述溫度傳感器檢測到所述出水口處的水溫超過設定的最高水溫時，所述控制器斷開所述加熱管的供電電源。確保由所述出水管流出的溫度不超過最高溫度。
[0010]結合第一方面的第五種可能實施方式，本實用新型還提供了第六種可能實施方式，其中，還包括安裝在所述殼體外壁上的顯示器，所述顯示器與所述控制器電連接。所述顯示器將所述溫度傳感器監測的溫度進行顯示，便於用戶獲知出水溫度。
[0011]結合第一方面的第一種可能實施方式或第二種可能實施方式或第三種可能實施方式，本實用新型還提供了第七種可能實施方式，其中，還包括閥門，所述閥門包括控制手柄、閥芯和閥腔，所述閥門的控制手柄安裝在所述殼體外壁上，所述閥芯位於所述閥腔內，所述控制手柄與所述閥芯連接，所述閥門的空腔一端與所述進水管連通，另一端與所述加熱管的進水口連通。
[0012]結合第一方面的第四種可能實施方式，本實用新型還提供了第八種可能實施方式，期中，還包括熱敏電阻，所述熱敏電阻安裝在所述加熱管內，所述熱敏電阻與所述控制器電連接。所述熱敏電阻採集所述加熱管的溫度，若所述加熱管溫度過高則由所述控制器停止所述加熱管發熱，避免所述加熱管溫度過高而燒毀所述加熱管。
[0013]結合第一方面的第四種可能實施方式，本實用新型還提供了第九種可能實施方式，其中，還包括可控矽功率控制器，所述控制器與所述可控矽功率控制器的控制端連接，所述可控矽功率控制器的輸出端與所述加熱管連接。
[0014]結合第一方面的第一種可能實施方式或第二種可能實施方式或第三種可能實施方式，本實用新型還提供了第十種可能實施方式，其中，還包括第一防電牆和第二防電牆，所述第一防電牆和所述第二防電牆均為兩端開口的管道，所述第一防電牆的一端與所述進水管連通，所述第二防電牆的一端與所述出水管連通。
[0015]本實用新型實現的技術效果:由所述進水口流入的水經所述加熱管加熱後由所述出水口流出，所述加熱管內表面包覆絕緣膜，絕緣膜為絕緣體構成的膜，將加熱管與水隔離，避免加熱管漏電而傷害使用者，有效提高電熱水水龍頭的使用安全性。
[0016]本實用新型的其他特徵和優點將在隨後的說明書闡述，並且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型實施例二了解。本實用新型的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。通過附圖所示，本實用新型的上述及其它目的、特徵和優勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標記指示相同的部分。並未刻意按實際尺寸等比例縮放繪製附圖，重點在於示出本實用新型的主旨。
[0018]圖1示出了本實用新型一種電熱式水龍頭的第一種實施例的結構圖；
[0019]圖2示出了本實用新型一種電熱式水龍頭的第一種實施例的A-A剖視圖；
[0020]圖3示出了本實用新型一種電熱式水龍頭的第二種實施例的結構圖；
[0021]圖4示出了本實用新型一種電熱式水龍頭的第二種實施例的A-A剖視圖。
【具體實施方式】
[0022]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
[0023]如圖1所示的本實用新型一種電熱式水龍頭的第一種實施例，包括殼體200、進水管101、出水管108、第一防電牆102、水流傳感器103、閥門104、加熱管106、第二防電牆107、溫度傳感器109、熱敏電阻115、控制器113、顯示器114、可控矽功率控制器116、漏電保護器110和電源插頭111。
[0024]所述殼體200為一個密封腔體，所述殼體200包裹所述進水管101和所述出水管108的外壁，所述第一防電牆102和所述第二防電牆107均為絕緣材料的水管，所述第一防電牆102與所述進水管101連通，所述出水管108與所述第二防電牆107連通，所述加熱管106為兩端開口的管道，如圖2所示，所述加熱管內壁包覆有稀土厚膜電路電熱元件，所述稀土厚膜電路電熱元件表面包覆有絕緣膜105,所述絕緣膜105為石棉膜。
[0025]本實用新型實施例中，所述閥門104為球閥，所述閥門104包括控制手柄、閥芯和閥腔，所述閥芯位於所述閥腔內，所述控制手柄與所述閥芯連接，所述閥門104的空腔一端與所述進水口連通，所述閥門104的空腔另一端與所述加熱管106的一端連通，所述加熱管106的另一端與所述出水口連通，所述溫度傳感器109安裝在所述出水管108的內壁上，所述熱敏電阻115安裝在所述加熱管106內，所述水流傳感器103安裝在所述進水口處，所述控制器113、所述顯示器114和所述可控矽功率控制器116安裝在所述殼體200上，所述溫度傳感器109、所述熱敏電阻115、所述水流傳感器103、所述顯示器114和所述加熱管106均與所述控制器113電連接，所述控制器113與所述可控矽功率控制器116的控制端連接，所述可控矽功率控制器116的輸出端與所述加熱管106連接。所述電源插頭111與所述漏電保護器110連接，所述漏電保護器110與所述殼體200的電源接口連接，所述電源插頭111內部有降壓器，所述電源插頭111內部有降壓器將交流電降壓後為所述水流傳感器103、加熱管106、溫度傳感器109、、熱敏電阻115、控制器113、顯示器114和可控矽功率控制器116供電。本實用新型的第一實施例中所述的「左端」、「右端」等詞彙近限於圖1所示的結構。
[0026]在具體使用過程中，常溫的自來水由所述進水管101流入所述加熱管106內，為加熱管106通電，加熱管106對其加熱到一定溫度後，由出水管108流出。所述加熱管106的內表面包覆有絕緣膜，絕緣膜為絕緣體構成的膜，將加熱管與水隔離，避免加熱管漏電而傷害使用者，有效提高電熱水水龍頭的使用安全性。
[0027]其中，進一步的操作為:首先，將所述電源插頭111插入電源插座，啟動所述電熱式水龍頭電源，轉動閥門104的控制手柄，使閥門104的閥腔內的閥芯打開，使所述閥門104的空腔導通。控制閥門104的控制手柄的轉動角度，從而使閥門104的閥腔內的閥芯打開的角度不同，進而控制水流入的速度。
[0028]然後，所述閥門104的空腔導通後，常溫的自來水流過第一防電牆102後流入所述進水管101，此時，所述水流傳感器103檢測到所述進水管101有水流入，所述水流傳感器103反饋一個信號到所述控制器113，所述控制器113打開所述加熱管106，所述加熱管106通電發熱。因此，水流傳感器103監測到有水進入時，加熱管106才加熱，否則不加熱，避免幹燒現象的發生。
[0029]最後，流入所述進水管101的自來水由所述閥門104的空腔流入所述加熱管106內，所述加熱管106對所述自來水加熱，被加熱的自來水由所述出水管108流到所述第二防電牆107內，再由所述第二防電牆107排出。所述溫度傳感器109採集所述出水管108處的水溫，並將所採集的水溫由所述顯示器114進行顯示。而在加熱管106不工作的情況下，所述顯示器114用於顯示時間或產品名稱等信息。另外，顯示器114還可以顯示水流傳感器103採集的水流的速度，使用者可根據水流速度控制閥門104內的閥芯打開程度，進而控制流入加熱管106的水流速度。
[0030]其中，所述水流傳感器103為單流束機械式流量傳感器，基本工作原理是水流從進入水流傳感器103後，切向衝擊葉輪使之旋轉，通過記錄葉輪的轉數，從而記錄流量。並且，在加熱管106的功率相同的情況下，水流越小，溫度越高，因此所述控制器113根據水流傳感器103檢測的水流量，控制所述加熱管106的加熱功率，對不同流速的水採取不同的加熱功率。
[0031]其中，所述控制器113控制加熱管106的加熱功率的方式為:可控矽功率控制器113主要有一個可控矽和負載電阻構成，可控矽的門級與控制器113連接，可控矽的陰極與加熱管106連接，可控矽的陽極串接負載電阻後連接電源，當控制器113輸入正電壓到門級時，可控矽就導通，而負載電阻就使流入加熱管106的電流減小，根據焦耳定律可知，電流越小，加熱管106產生的熱量越少，因此如果用多組可控矽分別連接不同阻值的負載電阻就能夠實現加熱管106的不同加熱功率的控制。其次，根據可控矽只有在門級電壓為正且陽極電壓為正陰極電壓為負時才導通，控制器113輸出一定頻率的振蕩信號，使可控矽功率控制器113間隙性導通，從而調節加熱管106的加熱功率。
[0032]此外，所述控制器113預先存儲有最高水溫，例如45°C，當所述溫度傳感器109檢測被加熱的自來水的溫度超過45°C時，所述溫度傳感器109將所檢測的水溫輸入所述控制器113，所述控制器113控制所述加熱管106間歇性加熱，使被加熱的自來水保持在一個恆溫狀態，例如，當所述溫度傳感器109檢測到水溫超過45°C時，所述控制器113控制所述加熱管106停止加熱，當所述溫度傳感器109檢測到水溫低於15°C時，所述控制器113控制所述加熱管106加熱，因此所述水溫保持在15°C到45°C的恆溫區域。
[0033]另外，當水流傳感器103故障，而所述進水管101不再有水流入，但水流傳感器103無法檢測進水管101處的水流，所述加熱管106仍然在加熱，所述加熱管106內殘留的自來水迅速被加熱到很高的溫度，例如超過60°C，如果加熱管106持續加熱會將水燒乾從而損壞設備，此時所述控制器113控制加熱管106停止加熱。
[0034]所述控制器113斷開所述加熱管106的電源，使所述加熱管106停止加熱；再者，所述熱敏電阻115採集所述加熱管106的溫度，當所述加熱管106溫度過高，例如高於80°C時，所述控制器113斷開所述加熱管106的電源，避免所述加熱管106損壞。
[0035]其中，所述溫度傳感器109可以是熱電偶式溫度傳感器，所述溫度傳感器109的測量端位於待測水內，所述溫度傳感器109的參比端與所述控制器113連接，當待測水流過所述溫度傳感器109的測量端時，使所述溫度傳感器109的測量端與參比端存在溫度差，產生賽貝克效應，進而將熱電動勢輸入到所述控制器113內，所述控制器113根據分度表讀出待測水的溫度。
[0036]其中，熱敏電阻115能夠吸收周圍的熱能而使阻值改變，進而改變熱敏電阻115的電流大小，控制器113得到熱敏電阻115的電流時，根據熱敏電阻與溫度的函數關係得到該電流值所對應的溫度，進而得到所述加熱管106的溫度。例如，所述熱敏電阻115可以為AD590型溫度傳感器，AD590型溫度傳感器的第2引腳與所述控制器113連接。
[0037]再者，所述第二防電牆107均為絕緣材料的水管，在具體使用中，可以選擇合適的口徑和長度的絕緣材料的水管，萬一發生漏電現象，所述第二防電牆107利用水自身的電阻使水中的電荷衰減掉，避免電傷使用者；所述漏電保護器110的作用為，在所述電源插頭111插入電源插座時，避免漏電而電傷使用者。
[0038]最後，本實用新型的第一實施例採用稀土厚膜電路電熱元件具有以下優點:與現有技術中使用的金屬管狀電加熱管和石英加熱管相比，所述稀土厚膜電路電熱元件的熱效率高，溫度場分布均勻，有效地提高了熱效能；現有技術的金屬管狀電加熱管和石英加熱管所採用的加熱電阻絲壽命短，易損壞，而本實用新型的第一實施例採用的稀土厚膜電路電熱元件性能穩定，使用壽命長。
[0039]因此，本實用新型的第一實施例的加熱管106內壁包覆石棉膜，石棉具有優秀的絕緣性能，將加熱管106與水絕緣，起到水電分離的效果，有效地提高了本實用新型的產品安全性；另外，所述控制器113根據溫度傳感器109採集的溫度控制被加熱的水的溫度不超過預設的最高溫度，所述控制器113根據水流傳感器103的值，在有水流入所述進水管101時，自動控制所述加熱管106加熱，所述控制器113根據所述熱敏電阻115採集的所述加熱管106的溫度，避免所述加熱管106溫度過高而損壞整套設備，因此，、溫度傳感器109、熱敏電阻115、控制器113和可控矽功率控制器116構成一個智能溫度控制系統，具有智能微調水溫的功能；再者，萬一發生漏電現象，所述第二防電牆107利用水自身的電阻使水中的電荷衰減掉，避免電傷使用者。
[0040]進一步，本實用新型實施例的加熱管106的結構不僅限於圖1所述的加熱管的結構，因此圖3示出了本實用新型一種電熱式水龍頭的第二實施例的結構圖，與圖1所示的第一實施例相比的區別為:
[0041]所述閥門104的空腔一端與所述進水管101連通，所述閥門104的空腔的另一端與所述出水管108連通，所述閥門104的空腔與所述出水管108之間平行水流方向設置有多個加熱管106，本實用新型的第二實施例設有兩個加熱管106，如圖4所示，所述加熱管106為兩端封閉的腔體，所述加熱管106外壁包覆有稀土厚膜電路電熱元件，所述稀土厚膜電路電熱元件的外壁包覆有絕緣膜105,所述絕緣膜105為石棉膜。
[0042]與本實用新型的第一實施例相比，自來水流過所述加熱管106的外壁，所述加熱管106的外壁的稀土厚膜電路電熱元件加熱自來水，所述絕緣膜將所述加熱管106的外壁的稀土厚膜電路電熱元件與自來水隔離，起到水電分離的效果。
[0043]本實用新型的第二實施例的其他結構效果與本實用新型的第二實施例的對應結構的效果相同，在此不再贅述。
[0044]以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種電熱式水龍頭，其特徵在於，包括:進水管、出水管和加熱管，所述進水管和所述出水管的外壁均包裹有殼體，所述加熱管設有進水口和出水口，所述進水管與所述加熱管的進水口連通，所述加熱管的出水口與所述出水管連通，所述加熱管的內表面包覆有絕緣膜。
2.根據權利要求1所述的電熱式水龍頭，其特徵在於，所述加熱管包括第一管道，所述第一管道為兩端開口的內部中空管，所述第一管道內表面包覆有稀土厚膜電路電熱元件，所述稀土厚膜電路電熱元件表面包覆所述絕緣膜，所述第一管道的一端與所述進水管連通，另一端與所述出水管連通。
3.根據權利要求1所述的電熱式水龍頭，其特徵在於，所述加熱管包括加熱棒和第二管道，所述第二管道為兩端開口的內部中空管，所述加熱棒沿所述第二管道的長度方向安裝在所述第二管道的內壁，所述加熱棒外表面包覆有稀土厚膜電路電熱元件，所述稀土厚膜電路電熱元件表面包覆所述絕緣膜，所述第二管道一端與所述進水管連通，另一端與所述出水管連通。
4.根據權利要求1-3的任一所述的電熱式水龍頭，其特徵在於，還包括水流傳感器和控制器，所述水流傳感器均安裝在所述進水管內壁，所述控制器安裝在所述殼體的外壁上，所述水流傳感器與所述控制器電連接，所述控制器與所述加熱管電連接。
5.根據權利要求4所述的電熱式水龍頭，其特徵在於，還包括安裝在所述出水管內壁的溫度傳感器，所述溫度傳感器與所述控制器電連接。
6.根據權利要求5所述的電熱式水龍頭，其特徵在於，還包括安裝在所述殼體外壁上的顯示器，所述顯示器與所述控制器電連接。
7.根據權利要求1-3的任一所述的電熱式水龍頭，其特徵在於，還包括閥門，所述閥門包括控制手柄、閥芯和閥腔，所述閥門的控制手柄安裝在所述殼體外壁上，所述閥芯位於所述閥腔內，所述控制手柄與所述閥芯連接，所述閥門的空腔一端與所述進水管連通，另一端與所述加熱管的進水口連通。
8.根據權利要求4所述的電熱式水龍頭，其特徵在於，還包括熱敏電阻，所述熱敏電阻安裝在所述加熱管內，所述熱敏電阻與所述控制器電連接。
9.根據權利要求4所述的電熱式水龍頭，其特徵在於，還包括可控矽功率控制器，所述控制器與所述可控矽功率控制器的控制端連接，所述可控矽功率控制器的輸出端與所述加熱管連接。
10.根據權利要求1-3的任一所述的電熱式水龍頭，其特徵在於，還包括第一防電牆和第二防電牆，所述第一防電牆和所述第二防電牆均為兩端開口的管道，所述第一防電牆的一端與所述進水管連通，所述第二防電牆的一端與所述出水管連通。
【文檔編號】F16K49/00GK204114331SQ201420577718
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月8日 優先權日:2014年10月8日
【發明者】王水明 申請人:王水明