專利名稱：電磁閥控制進(jìn)水的電熱開水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明創(chuàng)造屬于人類生活使用的帶有電磁閥控制進(jìn)水的電熱開水器。
市場上常見的浮球閥型全自動電熱開水器，當(dāng)其水溫上升到100℃或紅格線內(nèi)時，就自動切斷加溫的電熱元件供電回路，人們從出水口取用開水時，浮球隨著水位下降而下傾，冷水通過打開的浮球閥流入水箱體，因此后放的“開水”實(shí)際上是開水和冷水中和的溫水，飲用這種水是不符合衛(wèi)生要求的。
已公開的中國專利CN86204906描述的電熱開水發(fā)生器，采用了冷水區(qū)和開水貯存室兩個腔體的結(jié)構(gòu)，沸騰的水溢出沸騰腔落入開水貯存室，保證了飲用開水的質(zhì)量，但這種腔體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，冷水區(qū)液位也難以調(diào)節(jié)。
本發(fā)明創(chuàng)造的目的，是在一般電熱開水器中增設(shè)進(jìn)水控制系統(tǒng)，保證使用者飲用合乎衛(wèi)生要求的開水，并避免電熱元件因缺水干燒而損壞。


圖1是本發(fā)明創(chuàng)造的結(jié)構(gòu)圖，各配件的標(biāo)號是(1)自來水管、(2)電磁閥、(3)內(nèi)接管、(4)軟管、(5)水箱蓋、(6)水箱體、(7)水箱底座、(8)出水籠頭、(9)手柄、(10)高水位指針Y1、(11)低水位指針Y2、(12)電熱元件、(13)控制電路板、(14)溫控器、(15)指示燈、(16)電源線、(17)電磁閥接線、(18)電源變壓器。
高低水位指針Y1、Y2結(jié)構(gòu)相近，如圖2所示，其中(21)水箱體壁、(22)密封膠圈、(23)金屬螺絲、(24)接線片、(25)導(dǎo)線、(26)金屬螺母、(27)絕緣襯套、(28)(29)是高水位指針可調(diào)金屬片和固定螺母。金屬螺絲(23)通過絕緣襯套(27)和密封膠圈(22)、金屬螺母(26)固定在水箱體壁(21)的高低兩個設(shè)定的位置上，螺絲的前端伸進(jìn)水箱體內(nèi)，即是水位指針，螺絲的另一端在水箱體外側(cè)，通過接線片(24)和導(dǎo)線(25)連到控制線路扳上，改變固定在高位指針可調(diào)金屬片(28)的長度可以調(diào)節(jié)高水位的限位高度。
下面結(jié)合電路原理方框圖3及其電路圖4，對工作狀態(tài)進(jìn)行說明。
一、缺水自動進(jìn)水過程當(dāng)電熱開水器缺水或水位低于低水位指針Y2時，低水位指針Y2與水箱體之間的介質(zhì)是空氣而不是水，故呈現(xiàn)開路狀態(tài)，整流電源輸出的24伏直流電壓通過R2、W2、T3(be)、地氣(－24伏)構(gòu)通回路，Y2端的電壓約9.8V，該電壓是穩(wěn)壓二極管W2的工作電壓與T3的be結(jié)電壓之和，這時W2導(dǎo)通，反相器T3飽和、T3集電極輸出低電平。該低電平輸出至觸發(fā)器74LS74的置位端(端子4)，使74LS74的6端子輸出低電平、控制T6截止，T7飽和導(dǎo)通，電磁閥DF1－15吸合，冷水通過打開的電磁閥流入水箱體。
在水位上升超過低水位指針Y2且未達(dá)到高水位指針Y1時，低水位指針Y2淹沒在水中，與水箱接地體之間呈現(xiàn)水的電阻。RY約為0.3KΩ至10KΩ之間，該電阻與R2串聯(lián)對24伏直流電壓進(jìn)行分壓，設(shè)所分的電壓為UY2，則Uy2max＝24× (Py)/(Py+Rz) ＝24× 10/(10＋47) ＝4.2(伏)顯然UY2遠(yuǎn)小于穩(wěn)壓二極管的工作電壓(9.1伏)，所以此時W2不導(dǎo)通，T3截止，T3集電極輸出的高電平對74LS74的置位端不產(chǎn)生作用，故保持繼續(xù)進(jìn)水狀態(tài)。
當(dāng)水位升高到使用者要求的高水位指針Y1位置時，高水位指針Y1與水箱接地體之間呈現(xiàn)水的電阻RY也同樣為0.3KΩ至10KΩ，所以Y1點(diǎn)此時的分壓UY1也同樣不會大于4.2伏，工作電壓為9.1伏的穩(wěn)壓二極管W1也就不會導(dǎo)通工作，使反相器T1截止，T2導(dǎo)通，T2集電極輸出低電位至74LS74的復(fù)位端子1，使其復(fù)位，這時74LS74的6端輸出高電位，使T6導(dǎo)通，T7截止，電磁閥DF1－15釋放，關(guān)閉了冷水進(jìn)入水箱體的通路。220伏交流電通過缺水保護(hù)繼電器JQX－15常閉接點(diǎn)，溫控器K電熱元件RL及加熱指示燈ZD構(gòu)通回路，電熱元件給冷水加溫，直至水溫達(dá)到100℃，溫控器切斷加熱元件的供電回路，ZD加溫指示燈熄滅，告知使用者取用開水。
二、取用開水時，水箱體不會流入冷水當(dāng)使用者通過放水籠頭取用開水時，電熱開水器的高水位指針Y1首先露出水面，Y1與水箱接地體之間沒有水做介質(zhì)而呈現(xiàn)高阻抗，Y1點(diǎn)電壓為9.8左右，反相器T1導(dǎo)通，T2截止，T2集電極高電位對74LS74的復(fù)端子1不起作用，74LS74維持原來狀態(tài)，因此電磁閥仍然保持關(guān)閉狀態(tài)，冷水不會流入水箱體，保證了使用者取用的水都是開水。直至電熱開水器的開水水位低于低水位指針Y2，使Y2端與水箱體間呈現(xiàn)高阻抗，電熱開水器重復(fù)以上缺水自動進(jìn)水過程，使用者通過進(jìn)水聲了解水箱體正在加入冷水，也可以通過溫控器因溫度降低而接通加熱元件電路電源，加溫指示燈ZD發(fā)亮而知道水箱體水未開。
綜上所述，高低水位檢測是分別利用金屬指針Y1Y2與水箱體間在有水或無水時的電阻值變化轉(zhuǎn)換成電壓值的變化，通過選定W1W2穩(wěn)壓二極管的工作電壓作為閥值電平，決定反相器T1T3是否開通，這是一個適應(yīng)各種不同水質(zhì)水位檢測的可靠方法。
三、缺水保護(hù)裝置當(dāng)水箱體水位低于低水位指針Y2時，按以上說明過程應(yīng)該補(bǔ)充冷水，假如由于某種原因冷水不能流入水箱體時，反相器T3導(dǎo)通，T4截止，T4集電極電平由于R4C5的作用將緩慢升高，當(dāng)升至1.4V左右時，將使T5飽和導(dǎo)通，繼電器JQX－15吸合，其常閉觸點(diǎn)斷開，切斷了電熱元件的供電回路，避免了電熱元件因缺水干燒而損壞，只有當(dāng)?shù)退恢羔榊2被及時補(bǔ)進(jìn)的冷水淹沒，反相器T3截止，T4導(dǎo)通，T5截止，JQX－15釋放、常閉接點(diǎn)閉合，才允許對電熱元件RL供電。
使用者在每天用完后，可切斷電源總閘，將剩水全部放掉，并對水箱進(jìn)行清潔。下次使用時，只需接通電源總閘，就會重復(fù)缺水自動進(jìn)水的過程。
T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7可采用中小功率NPN晶體管，如C1008。W1W2采用小功率穩(wěn)壓二極管，如2CW53。
權(quán)利要求1.一種電熱開水器，由水箱體、電熱元件、控溫器等組成、其特征是水箱體裝有控制冷水流入水箱體的高水位指針Y1低水位指針Y2和電磁閥。高水位指針Y1連接反相器T1T2、低水位指針Y2連接反相器T3并匯接至觸發(fā)器74LS74，通過電位變化控制電磁閥的釋放和吸合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電熱開水器，其特征是高、低水位指針Y1、Y2采用金屬螺絲，利用絕緣襯套分別固定在水箱體側(cè)壁高、低兩個設(shè)定的位置上，螺絲的前端伸進(jìn)水箱體內(nèi)，螺絲的另一端在水箱體外側(cè)，通過連接導(dǎo)線連到控制線路板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電熱開水器，其特征是與高低水位金屬指針Y1、Y2連接，有一個穩(wěn)壓二極管W1WW，是適應(yīng)多種水質(zhì)，控制電磁閥開通與否的主要原件。
專利摘要在電熱開水器中增設(shè)高低水位指針Y
文檔編號F24H9/20GK2055237SQ8921559
公開日1990年3月28日 申請日期1989年8月16日 優(yōu)先權(quán)日1989年8月16日
發(fā)明者董卓俊 申請人:深圳蛇口三益亞鋼電熱制器有限公司