專利名稱：水管式盥洗沐浴電熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱水器，尤其是盥洗沐浴電熱水器。
背景技術(shù)：
盥洗沐浴熱水器有多種，燃?xì)鉄崴鞯拈L(zhǎng)處是打開(kāi)水龍頭一會(huì)兒就得熱水使用，出熱水快，使用方便，但是存在排放廢氣污染物這個(gè)無(wú)法克服避免的缺點(diǎn)；電熱水器具有干凈無(wú)污染物排放的優(yōu)點(diǎn)。然而目前的盥洗沐浴電熱水器都有一個(gè)體積很大的水箱，為了減少熱量的散失，水箱無(wú)一例外地都得設(shè)置隔熱層，因此制造工藝要求很高，大大提高了成本；尤其是都是采用把電熱管浸在水箱的冷水中通電使電熱管中的電阻絲發(fā)熱，再通過(guò)輻射傳導(dǎo)加熱電熱管管壁，進(jìn)而加熱水箱中的冷水取得熱水的，這種能源轉(zhuǎn)換方式效率低，也使電熱管密封防滲制造工藝要求也高；再有從通電加熱至整箱冷水升溫到設(shè)定使用的溫度需要等待幾十分鐘的時(shí)間，使用很不方便，而一整箱的熱水如果用不完就造成能源浪費(fèi)了，剩余的熱水越多浪費(fèi)越大。實(shí)際上在許多時(shí)候整箱的熱水都不是一次連續(xù)使用到用盡的，客觀上存在較大的能源浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種水管式盥洗沐浴電熱水器，它既有燃?xì)鉄崴鞔蜷_(kāi)水龍頭一會(huì)兒就得熱水使用的快速出熱水的優(yōu)點(diǎn)，又有普通電熱水器干凈無(wú)污染物排放的長(zhǎng)處，能源轉(zhuǎn)換效率高，而且體積小。
本發(fā)明包括含有高頻諧振線圈的控制電路、一段材質(zhì)為高頻渦流熱效應(yīng)強(qiáng)的鐵質(zhì)或不銹鋼水管，該水管的進(jìn)水口通水池，出水口接有水龍頭，其特征在于所述的離頻諧振線圈套在所述的一段材質(zhì)為高頻渦流熱效應(yīng)強(qiáng)的鐵質(zhì)或不銹鋼水管上；水流沖擊式無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)與所述的一段材質(zhì)為高頻渦流熱效應(yīng)強(qiáng)的鐵質(zhì)或不銹鋼水管串接相通，水流沖擊式無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的殼體使用對(duì)磁場(chǎng)無(wú)屏蔽作用的材料制造，采用水流沖擊式無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)控制所述的含有高頻諧振線圈的控制電路的市電電源。
上述結(jié)構(gòu)的水管式盥洗沐浴電熱水器，去掉了體積龐大的水箱，體積大大減小，大大降低了成本，其控制電路接通市電電源后輸出強(qiáng)大的高頻電流流過(guò)其高頻諧振線圈，由于此高頻諧振線圈套在所述的一段材質(zhì)為高頻渦流熱效應(yīng)強(qiáng)的鐵質(zhì)或不銹鋼水管上，從而在這段鐵質(zhì)或不銹鋼水管管壁中引起產(chǎn)生強(qiáng)烈的高頻渦流熱效應(yīng)，整段水管管壁迅速發(fā)熱，溫度迅速上升，從水池來(lái)的冷水流經(jīng)這段高熱的水管從其一端所接的水龍頭流出來(lái)時(shí)就變成熱水了，這種制取熱水的方式能源轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)少，能源轉(zhuǎn)換效率高，出熱水快，比起把電熱管浸在水箱冷水中通電發(fā)熱再通過(guò)熱輻射方式加熱整箱冷水才取得熱水所用的時(shí)間短得多，使用很方便，調(diào)整控制電路的溫度設(shè)定參數(shù)，就能獲得所需溫度的熱水使用；水流沖擊式無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)與所述的一段材質(zhì)為高頻渦流熱效應(yīng)強(qiáng)的鐵質(zhì)或不銹鋼水管串接相通，流過(guò)所述的鐵質(zhì)或不銹鋼水管的水也流過(guò)水流沖擊式無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，當(dāng)有水流過(guò)水流沖擊式無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)時(shí)，水流沖擊式無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，無(wú)水流過(guò)時(shí)則關(guān)斷；采用水流沖擊式無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)控制所述的含有高頻諧振線圈的控制電路的市電電源，在用水時(shí)打開(kāi)水龍頭有水流出來(lái)就自動(dòng)接通所述的控制電路的市電電源，用水完畢關(guān)閉水龍頭就自動(dòng)切斷所述的控制電路的市電電源，大大方便了操作，且沒(méi)有手動(dòng)操作方式有時(shí)忘記切斷電路的市電電源而白白空耗電能的缺陷。


圖1是本發(fā)明的水管式盥洗沐浴電熱水器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中水流沖擊式無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1所示的水管式盥洗沐浴電熱水器的控制電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。
在圖1所示的水管式盥洗沐浴電熱水器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖中可知，本系統(tǒng)包括水池1、水流沖擊式無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)2、控制電路的高頻諧振線圈L3、水管3、水龍頭4；水管3是材質(zhì)為高頻渦流熱效應(yīng)強(qiáng)的鐵質(zhì)或不銹鋼水管，其外表面刻有環(huán)形槽，水管3的出水口接有水龍頭4；水流沖擊式無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)2，如虛線所框，設(shè)在水管3和水池1之間靠近水管3的進(jìn)水口，內(nèi)腔與水管3串接相通，水池1的水先流過(guò)水流沖擊式無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)2才進(jìn)入水管3再?gòu)乃堫^4流出來(lái)；控制電路的高頻諧振線圈L3套在水管3上，但不落在其表面的環(huán)形槽中，高頻諧振線圈L3的二端與控制電路中的相應(yīng)點(diǎn)連接，在圖3中進(jìn)一步說(shuō)明。
圖2是圖1中水流沖擊式無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)2結(jié)構(gòu)示意圖，從圖2中可知，水流沖擊式無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)2包括殼體6、轉(zhuǎn)輪8、電磁感應(yīng)線圈L1；殼體6采用對(duì)磁場(chǎng)無(wú)屏蔽作用的材料制造，如高強(qiáng)度塑料等，殼體6是在一段直圓管一側(cè)向外凸出一個(gè)扁平狀半圓凹腔7而成；半圓凹腔7中設(shè)置一個(gè)轉(zhuǎn)輪8，轉(zhuǎn)輪8有一部分處于直圓管通道中，轉(zhuǎn)輪8可繞著它的轉(zhuǎn)軸9轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸9垂直穿過(guò)轉(zhuǎn)輪8的圓心，轉(zhuǎn)輪8上間隔均勻嵌入固定有若干偶數(shù)條磁條10；緊貼扁平狀半圓凹腔7的圓周外壁安裝固定著電磁感應(yīng)線圈L1，電磁感應(yīng)線圈L1中含有硅鋼片鐵芯。當(dāng)有水從水流沖擊式無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)2的殼體6中流過(guò)時(shí)，轉(zhuǎn)輪8被水流沖擊作用而繞其轉(zhuǎn)軸9轉(zhuǎn)動(dòng)，固定于轉(zhuǎn)輪8上的磁條10跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，安裝固定于其扁平狀半圓凹腔7圓周外壁的電磁感應(yīng)線圈L1切割磁力線，從而在其二端產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)。電磁感應(yīng)線圈L1二端連接有倍壓整流濾波電路和雙向可控硅，在圖3中進(jìn)一步說(shuō)明。
圖3所示是本發(fā)明的水管式盥洗沐浴電熱水器的控制電路原理圖?？刂齐娐钒ǜ哳l諧振線圖L3、IGBT開(kāi)關(guān)管V3、施密特觸發(fā)器F1～F3、雙向可控硅TR2和市電電源變壓器B、三端固定負(fù)壓穩(wěn)壓集成塊IC1、電壓比較器IC2、電阻R3～R12、電容C3～C8、二極管D4～D13、可控精密穩(wěn)壓源TL、濾波電感L2和雙極型三極管V1～V2，市電相線為L(zhǎng)，零線為N。
上述電路的元器件均為現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)品，品種規(guī)格繁多。在本發(fā)明的具體實(shí)施方式
中，由于條件所限，IGBT開(kāi)關(guān)管V3采用快捷公司生產(chǎn)的40N150D型號(hào)的，可控精密穩(wěn)壓源采用摩托羅拉公司生產(chǎn)的TL431型號(hào)的，三端固定負(fù)壓穩(wěn)壓集成電路采用國(guó)產(chǎn)的W7905型號(hào)的，電壓比較器IC2采用LM339型號(hào)的，施密特觸發(fā)器采用國(guó)產(chǎn)的CC40106B型號(hào)的。
下面結(jié)合圖1～圖3，對(duì)本發(fā)明的水管式盥洗沐浴電熱水器的控制電路的工作原理、水流沖擊式無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)2的工作原理進(jìn)行說(shuō)明，同時(shí)也是整個(gè)水管式盥洗沐浴電熱水器的工作過(guò)程。
當(dāng)打開(kāi)水龍頭4后，水池1中的水依次流過(guò)水流沖擊式無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)2、水管3、從水龍頭4流出，水流沖擊式無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)2殼體6內(nèi)腔中的轉(zhuǎn)輪8受到水流的作用而繞其轉(zhuǎn)軸9轉(zhuǎn)動(dòng)，嵌固于轉(zhuǎn)輪8上的磁條10跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，固定在殼體6上的扁平狀半圓凹腔7圓周外壁的電磁感應(yīng)線圈L1切割磁力線，在其二端產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，此感生電動(dòng)勢(shì)經(jīng)過(guò)二極管D1、D2，電容C1、C2倍壓整流濾波，在電容C2二端獲得直流電壓，此直流電壓從電容C2正極→雙向可控硅TR1的主極T1→柵極G→電阻R2→電阻R1→電容C2負(fù)極構(gòu)成一個(gè)電流回路，雙向可控硅TR1被觸發(fā)導(dǎo)通，市電電源加到控制電路的市電電源變壓器B初級(jí)線圈，其次級(jí)線圈輸出的交流電經(jīng)二極管D4～D7整流、電容C3濾波再由三端固定負(fù)壓穩(wěn)壓集成電路IC1穩(wěn)壓后獲得電壓穩(wěn)定的直流電源Vss給電壓比較器IC2與其外圍元件構(gòu)成的電路供電。電阻R3、R4的分壓電壓接到電壓比較器IC2的同相輸入端7腳，可調(diào)電阻RP和NTC熱敏電阻Rt的分壓電壓接到IC2的反相輸入端6腳，熱敏電阻Rt安裝在水管3的出水口與水龍頭4之間且與水接觸。從水龍頭4流出的水是冷水時(shí)，與水接觸的NTC熱敏電阻Rt溫度也低，其阻值較大，使IC2反相輸入端6腳的電位比同相端7腳的電位高，其輸出端1腳為低電位，電源Vss從電容C4正極→雙向可控硅TR2的主極T1→柵極G→電阻R6→IC2的1腳→IC2的12腳→電容C4的負(fù)極構(gòu)成電流回路，雙向可控硅TR2觸發(fā)通路有電流流過(guò)，從而被觸發(fā)導(dǎo)通，市電電源通過(guò)導(dǎo)通的雙向可控硅TR2加到二極管D8～D11組成的橋式整流電路，經(jīng)整流后獲得脈動(dòng)的直流電再經(jīng)電感L2電容C7濾波，在電容C7二端獲得幾百伏的直流電壓，此高電壓一路通過(guò)套在水管3上的高頻諧振線圈L3加到IGBT開(kāi)關(guān)管V3的集電極，一路通過(guò)限流電阻R7給電容C5充電，電容C5上的充電電壓被限定在可調(diào)精密穩(wěn)壓源TL設(shè)定的穩(wěn)壓值上；電容C5上的電壓為施密特觸發(fā)器F1～F3供電，由施密特觸發(fā)器F1構(gòu)成的多諧振蕩器起振，產(chǎn)生幾十KHz的方波脈沖輸出，其輸出的方波脈沖經(jīng)施密特觸發(fā)器F2、F3反相后，再通過(guò)電阻R12加到雙極型三極管V1、V2的基極，經(jīng)放大后從兩管的集電極輸出推動(dòng)IGBT開(kāi)關(guān)管V3工作，IGBT開(kāi)關(guān)管V3以幾十KHz的頻率導(dǎo)通和截止。IGBT開(kāi)關(guān)管V3導(dǎo)通時(shí)，電容C7上的幾百伏直流電壓通過(guò)高頻諧振線圖L3→IGBT開(kāi)關(guān)管V3→到高壓地構(gòu)成回路，高頻諧振線圈L3流過(guò)強(qiáng)大的電流；IGBT開(kāi)關(guān)管V3截止時(shí)，高頻諧振線圈L3與電容C8構(gòu)成諧振回路，高頻諧振線圈L3流過(guò)強(qiáng)大的諧振電流；IGBT開(kāi)關(guān)管V3在三極管V1、V2的推動(dòng)下，以幾十KHz的頻率不斷地重復(fù)著導(dǎo)通和截止，高頻線圈L3就流過(guò)強(qiáng)大的高頻電流。高頻諧振線圈套在水管3上，因水管3是材質(zhì)為高頻渦流熱效應(yīng)強(qiáng)的鐵質(zhì)或不銹鋼水管，從而在其管壁中引起產(chǎn)生強(qiáng)烈的高頻渦流熱效應(yīng)，整段水管管壁迅速發(fā)熱，溫度迅速上升，加熱流過(guò)其中的冷水，從水龍頭4流出的水就成熱水了。
如果從水龍頭4流出的水溫度過(guò)高，與水接觸的NTC熱敏電阻Rt的溫度也高，其阻值下降，使電壓比較器IC2反相輸入端6腳電位比同相輸入端7腳電位低，電壓比較器IC2輸出端1腳跳變?yōu)楦唠娢唬斐呻p向可控硅TR2無(wú)觸發(fā)電流輸入而關(guān)斷，切斷了加在二極管D8～D11構(gòu)成的橋式整流電路的市電電源，電容C7上的直流高電壓因此很快降低直到0伏，從而使高頻諧振線圈L3中的高頻電流也減少到零，水管3的管壁中的高頻渦流熱效應(yīng)消失，水管3的管壁因此不再發(fā)熱，溫度下降，停止加熱流過(guò)的水，如此周而復(fù)始，維持從水龍頭4流出的水的溫度處在設(shè)定的溫度上。調(diào)整可調(diào)電阻RP可設(shè)定水龍頭4出水的水溫。穩(wěn)壓二極管D3限制加在雙向可控硅TR1的主極T1和柵極G之間的電壓不致太高，R1是其限流保護(hù)電阻。
如果關(guān)閉水龍頭4，水流沖擊式無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)2殼體6中的水不再流動(dòng)，殼體6中的轉(zhuǎn)輪8不再受到水流的作用力而停止轉(zhuǎn)動(dòng)，電磁感應(yīng)線圈L1不再切割磁力線，其磁通量不再有變化，電磁感應(yīng)線圈L1二端無(wú)感生電動(dòng)勢(shì)，使倍壓整流濾波電路的電容C2二端建立不起直流電壓，雙向可控硅TR1因觸發(fā)通路無(wú)觸發(fā)電流而關(guān)斷，雙向可控硅TR1的關(guān)斷使雙向可控硅TR2也關(guān)斷，整個(gè)控制電路的市電電源都被切斷而無(wú)電能消耗。
權(quán)利要求
1.一種水管式盥洗沐浴電熱水器，包括含有高頻諧振線圈(L3)的控制電路，一段材質(zhì)為高頻渦流熱效應(yīng)強(qiáng)的鐵質(zhì)或不銹鋼水管(3)，該水管(3)進(jìn)水口通水池(1)，出水口接有水龍頭(4)，其特征在于所述的高頻諧振線圈(L3)套在所述的一段材質(zhì)為高頻渦流熱效應(yīng)強(qiáng)的鐵質(zhì)或不銹鋼水管(3)上；水流沖擊式無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)(2)與所述的一段材質(zhì)為高頻渦流熱效應(yīng)強(qiáng)的鐵質(zhì)或不銹鋼水管(3)串接相通，水流沖擊式無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)(2)的殼體(6)使用對(duì)磁場(chǎng)無(wú)屏蔽作用的材料制造，采用水流沖擊式無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)(2)控制所述的含有高頻諧振線圈(L3)的控制電路的市電電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水管式盥洗沐浴電熱水器，其特征在于所述的一段材質(zhì)為高頻渦流熱效應(yīng)強(qiáng)的鐵質(zhì)或不銹鋼水管(3)的外表面開(kāi)有若干條環(huán)形槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水管式盥洗沐浴電熱水器，其特征在于水流沖擊式無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)(2)包括殼體(6)、轉(zhuǎn)輪(8)、帶有硅鋼片鐵芯的電磁感應(yīng)線圈(L1)、雙向可控硅(TR1)；殼體(6)是在一段直圓管一側(cè)向外凸出一個(gè)扁平狀半圓凹腔(7)而成，半圓凹腔(7)中設(shè)置一個(gè)轉(zhuǎn)輪(8)，其轉(zhuǎn)軸(9)垂直穿過(guò)轉(zhuǎn)輪(8)的圓心，轉(zhuǎn)輪(8)有一部分處于殼體(6)的直圓管通道中，轉(zhuǎn)輪(8)上均勻嵌入固定有若干偶數(shù)條磁條(10)；電磁感應(yīng)線圈(L1)緊貼扁平狀半圓凹腔(7)圓周的外壁固定安裝；電磁感應(yīng)線圈(L1)的一端分別與二極管(D1)的負(fù)極、二極管(D2)的正極連接，另一端與電容(C1)正極連接；電容(C1)的負(fù)極分別與二級(jí)管(D1)的正極、電容(C2)的負(fù)極、電阻(R1)的一端連接，電阻(R1)的另一端分別與穩(wěn)壓二極管(D3)的正極、電阻(R2)的一端連接，電阻(R2)的另一端與雙向可控硅(TR1)的柵極(G)連接；電容(C2)的正極分別與二極管(D2)的負(fù)極、穩(wěn)壓二極管(D3)的負(fù)極、雙向可控硅(TR1)的主極(T1)、市電電源的相線(L)連接；雙向可控硅(TR1)的主極(T2)與含有高頻諧振線圈(L3)的控制電路的市電電源變壓器(B)的初線線圈一端連接，該初級(jí)線圈另一端與市電的零線(N)連接。
全文摘要
一種水管式盥洗沐浴電熱水器，包括含有高頻諧振線圈的控制電路，一段材質(zhì)為高頻渦流熱效應(yīng)強(qiáng)的鐵質(zhì)或不銹鋼水管，該水管進(jìn)水口通水池，出水口接有水龍頭，其特征在于所述的高頻諧振線圈套在所述的一段材質(zhì)為高頻渦流熱效應(yīng)強(qiáng)的鐵質(zhì)或不銹鋼水管上；水流沖擊式無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)與所述的一段材質(zhì)為高頻渦流熱效應(yīng)強(qiáng)的鐵質(zhì)或不銹鋼水管串接相通，水流沖擊式無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的殼體使用對(duì)磁場(chǎng)無(wú)屏蔽作用的材料制造，采用水流沖擊式無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)控制所述的含有高頻諧振線圈的控制電路的市電電源。該熱水器既有普通電熱水器干凈無(wú)污染物排放的優(yōu)點(diǎn)，又有燃?xì)鉄崴鞔蜷_(kāi)水龍頭一會(huì)兒就得熱水使用的長(zhǎng)處，體積小，能量轉(zhuǎn)換效率高，操作方便。
文檔編號(hào)F24H1/18GK1626986SQ20031011155
公開(kāi)日2005年6月15日 申請(qǐng)日期2003年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月8日
發(fā)明者李瓊禹 申請(qǐng)人:李瓊禹