專利名稱：一種電熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種具有熱發(fā)生裝置的水加熱器，尤其是以電子元件發(fā)熱的熱水器。
目前市場上所見到的電熱水器，采用的電熱材料通常以合金電熱絲為發(fā)熱元件，安裝在電熱水器的箱體內(nèi)，經(jīng)封閉絕緣后進(jìn)行熱交換，達(dá)到加熱冷水之目的。公知的電熱水器存在有幾個缺陷1.耗電量大，通常在1500瓦至3500瓦；2.熱效率低，一般在50％左右；3.加熱時間長，需等待20分鐘以上預(yù)熱時間才能使用，而且不能長時間持續(xù)輸出熱水；4.適用工作電壓范圍小，當(dāng)市電低于160伏時就不能正常使用；5.沒有漏電和超溫保護(hù)，缺少使用安全；6.體積和重量大安裝不方便。
本實用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種低電耗、熱效率高、可長時間持續(xù)供應(yīng)熱水、適應(yīng)電壓范圍廣、使用安全、輕便的電熱水器。
本實用新型的目的可以通過以下措施來達(dá)到在熱水器的箱體內(nèi)的冷水進(jìn)口和熱水出口之間，連接有單根蛇行狀并列式或分支螺旋式的水管，水管表面裝有DZR發(fā)熱元件和云母板絕緣層構(gòu)成的發(fā)熱體，DZR發(fā)熱元件的一端以電路導(dǎo)線連接到電源上，在電路系統(tǒng)上還裝有漏電保護(hù)電路、漏電試驗電路和超溫保護(hù)器。
上述電熱水器的箱體可以是長方型，也可以是圓柱型。箱體內(nèi)的水管，可以是與進(jìn)出水口直徑相同的單根水管作蛇行狀彎曲并列，也可以是分成若干直徑小于進(jìn)出水口的多管螺旋式分支排列。箱體內(nèi)的水管是固定在支架上。DZR發(fā)熱元件和絕緣材料可以夾裝在兩條并列水管的中間，也可以將螺旋式水管纏繞在圓棒型DZR發(fā)熱元件的表面上。漏電保護(hù)電路由主開關(guān)、變壓器、直流整流器、指示燈和蜂鳴器組成。漏電試驗電路由試驗按鈕、電阻、脫扣器、電子組件和零序電流互感器組成。超溫保護(hù)器是由溫度傳感器、繼電器、變壓器、直流整流器、指示燈和蜂鳴器構(gòu)成。在箱體的表面控制板上裝有電源開關(guān)、溫度調(diào)節(jié)器、漏電試驗按鈕、電源指示燈、超溫指示燈和漏電指示燈。
本實用新型比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點由于使用DZR元件作為電熱水器的發(fā)熱元件，便具有了獨特的優(yōu)點，DZR的居里點(即材料的某一溫度值)高，其表面溫度達(dá)到700攝氏度時，仍有熱交換效應(yīng)。工作時無明火、無污染、無噪聲，當(dāng)溫度達(dá)300攝氏度時，仍不致引燃丁烷氣體。因此，熱效率高，并可長時間持續(xù)供熱，使用安全。DZR元件耗電量小，可以在300瓦至900瓦范圍內(nèi)自由調(diào)節(jié)，熱效率可達(dá)到90％以上，可節(jié)電30％以上。熱慣性小，通斷電數(shù)秒鐘內(nèi)，即有明顯的冷熱效應(yīng)，通電1～2分鐘內(nèi)即可流出所需的熱水，不需預(yù)熱，不需儲水箱，可長時間持續(xù)輸出熱水。DZR元件適應(yīng)工作電壓范圍廣，交流電壓從30伏至250伏均可使用，解決了大范圍電壓波動的使用問題。使用壽命長，耐電沖擊，沖擊次數(shù)一般可達(dá)50萬次以上，一個電熱元件可使用數(shù)十年。在電路系統(tǒng)上還裝有漏電保護(hù)電路和超溫保護(hù)器，當(dāng)內(nèi)部、外殼、金屬體、流動的冷熱水等發(fā)生漏電時，即自動切斷電源，指示燈亮，發(fā)出報警聲。當(dāng)突然停水或使用完未切斷電源，因而使熱水溫度超過某一設(shè)定值時，即自動切斷電源，超溫指示燈亮，發(fā)出報警聲。箱體體積小，重量輕，長方型的電熱水器長為25至35厘米，寬為12至18厘米，高為8至12厘米，圓柱型電熱水器直徑為12厘米，長度為35至45厘米。所以能達(dá)到低電耗、高效率、持續(xù)供應(yīng)熱水、適應(yīng)電壓范圍廣、使用安全、安裝方便、壽命長的效果。
本實用新型附圖的圖面說明如下


圖1是并列式水管和DZR元件加熱示意圖；圖2是螺旋式水管和DZR元件加熱示意圖；圖3是長方型電熱水器結(jié)構(gòu)圖；圖4是圓柱型電熱水器結(jié)構(gòu)圖；圖5是電熱水器電路工作示意圖；圖6是漏電試驗電路工作示意圖。
下面將結(jié)合附圖列舉實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳述。
圖1所示的是一種并列式水管(1)和DZR發(fā)熱元件(2)加熱情況，將板條狀DZR發(fā)熱元件(2)套上云母板絕緣層(3)之后，與直徑為0.8～1.2厘米的水管(1)相間緊密排列，這種排列方式主要適用于長方型的電熱水器。圖2所示的是一種螺旋狀水管(1)和DZR發(fā)熱元件(2)加熱情況，將直徑為0.4～0.6厘米的水管(1)連續(xù)纏繞在圓棒型DZR發(fā)熱元件(2)表面上，這種排列方式主要適用于圓柱型的電熱水器。不論那一種排列方式，都起到通電后，將電能轉(zhuǎn)換為熱能的作用。圖3所示的即是一種長方型電熱水器的整體結(jié)構(gòu)，冷水進(jìn)水口(5)和熱水出水口(6)開在一個長方型箱體(4)同一邊的兩端，箱體(4)內(nèi)部連接進(jìn)水口(5)和出水口(6)的是一根與進(jìn)出水口直徑相同的，例如直徑為1厘米的水管(1)，水管(1)可以用鋼管或鋁合金管，水管(1)可以按一定長度作蛇行狀彎曲若干次，成為若干條并列的連通管，整條水管(1)和DZR發(fā)熱元件(2)一起固定在兩個以上的支架(7)上，支架(7)可以用金屬，例如鐵或鋁合金制造，也可以用非金屬材料，例如耐150℃以上高溫的塑料或玻璃鋼制造。在并列式水管(1)間隙緊夾著套上云母板絕緣層(3)的長板條形DZR發(fā)熱元件(2)，絕緣層(3)和DZR發(fā)熱元件(2)共同構(gòu)成電熱水器中的發(fā)熱體。各條DZR發(fā)熱元件(2)的一端，都有電路導(dǎo)線(8)連接通到電源。導(dǎo)線(8)上套著許多小瓷管(9)，可防止漏電。在冷水進(jìn)水口(5)處，安裝有一個過濾器固定盒(10)，固定盒(10)中有一個過濾器(11)，用以過濾冷水中的雜質(zhì)，達(dá)到衛(wèi)生用水并防止水管堵塞。
圖4所示的是一種圓柱型電熱水器，在圓柱型箱體(4)兩端的圓弧形頂部，一頭有冷水進(jìn)水口(5)，另一頭有熱水出水口(6)，進(jìn)水口(5)內(nèi)有一段直徑相同的，例如直徑為1.5厘米的水管(1)，水管(1)末端開始分支成2條以上小直徑的例如3條直徑為0.5厘米的小水管(1)，在靠近熱水出水口(6)處，小水管(1)又相接于一個直徑與出水口(6)相同的一段大水管(1)上。在圓柱型箱體(4)內(nèi)，小水管(1)排列成規(guī)則的幾何圖形，例如3條水管以三角形排列，四條水管則以四角形排列。各條水管(1)都加工成螺旋狀體，螺旋狀體中間，可以緊密地插進(jìn)一條圓棒型的DZR發(fā)熱元件(2)，這種DZR發(fā)熱元件(2)表面包覆有云母板絕緣材料。螺旋式水管(1)和圓棒型DZR發(fā)熱元件(2)都固定在2個以上支架(7)上。圖3和圖4的電熱水器，在其箱體內(nèi)的空間，均填滿隔熱絕緣的保溫材料，例如用石棉布、石棉絲混合填滿，再注入聚脂膠，其作用除隔熱保溫外，還可以固定箱體內(nèi)的水管等金屬構(gòu)件。在電路導(dǎo)線(8)上，特別是接頭裸露之處，套著許多圓柱形小瓷管(9)，以防止導(dǎo)線接觸內(nèi)部金屬引起漏電。在箱體(4)表面控制板(25)上裝好電源開關(guān)(12)、溫度調(diào)節(jié)器(13)、漏電試驗按鈕(20)、電源指示燈(19)、超溫指示燈(17)、漏電指示燈(26)和蜂鳴器(16)。
電熱水器的使用，如圖5所示，閉合電源開關(guān)(12)后，電源指示燈(19)亮，DZR元件(2)通電數(shù)秒鐘即開始迅速發(fā)熱，按溫度調(diào)節(jié)器(13)的設(shè)定范圍繼續(xù)升溫，2分鐘內(nèi)開始不斷供應(yīng)熱水。如這時由于某種原因，熱水溫度超過溫度調(diào)節(jié)控制器(13)所設(shè)定的溫度數(shù)值，溫度傳感器(14)即將信號傳輸至超溫保護(hù)器(15)，保護(hù)電路動作，自動切斷電源開關(guān)(12)后部的電源，電源指示燈(19)滅，并接通報警電路，蜂鳴器(16)發(fā)出報警聲，超溫指示燈(17)亮。當(dāng)水溫下降到溫度調(diào)節(jié)器(13)設(shè)置的數(shù)值范圍內(nèi)時，報警聲停止，超溫指示燈(17)熄滅，自動接通電源開關(guān)(12)后部的電源，恢復(fù)電熱水器正常工作。如在使用電熱水器時發(fā)生負(fù)載漏電現(xiàn)象，主開關(guān)(18)即自動跳開，整機(jī)斷電，同時接通報警電路，發(fā)出報警聲，漏電指示燈(26)亮，達(dá)到安全使用電熱水器的效果。
圖6所示的是漏電試驗電路的結(jié)構(gòu)和工作情況，該電路是為在使用電熱水器前，檢查是否發(fā)生漏電現(xiàn)象，以保證使用安全。當(dāng)按下試驗按鈕(20)為正常無漏電時，直穿零序互感器(21)的火線和中線作為互感器(21)的初級，流過兩線的電流相等，方向相反，合成磁通量為零，次級N無感應(yīng)電流產(chǎn)生，集成電路(22)無觸發(fā)信號，脫扣線圈(23)不動作，交流電源正常工作。當(dāng)負(fù)載(24)的火線與電熱水器的金屬體或流水等發(fā)生漏電時，則火線與中線電流不相等，零序互感器(21)的合成磁通量不再為零，這時零序互感器(21)次級立即出現(xiàn)感生電流，觸發(fā)集成電路(22)輸出電流使脫扣線圈(23)動作，帶動連鎖雙刀開關(guān)(20)斷開切斷電源，達(dá)到漏電保護(hù)作用，同時漏電指示燈(26)亮。
權(quán)利要求1.在箱體內(nèi)安裝電熱元件的一種電熱水器，其特征是在箱體(4)內(nèi)的冷水進(jìn)口(5)和熱水出口(6)之間，連接有蛇行式單根或螺旋式分支的水管(1)，水管(1)表面裝有DZR發(fā)熱元件(2)和絕緣材料(3)構(gòu)成的發(fā)熱體，DZR發(fā)熱元件(2)的一端以電路導(dǎo)線(8)連接到電源上，在電路系統(tǒng)上還裝有漏電保護(hù)電路，漏電試驗電路和超溫保護(hù)器(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電熱水器，其特征是箱體(4)可以是長方型，也可以是圓柱型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電熱水器，其特征是箱體(4)內(nèi)的水管(1)，可以是與進(jìn)出水口直徑相同的單根水管作蛇行式彎曲 排列，也可以是分成若干直徑小于進(jìn)出水口的多管螺旋式分支排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電熱水器，其特征是箱體(4)內(nèi)的水管(1)是固定在支架(7)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電熱水器，其特征是DZR發(fā)熱元件(2)和絕緣材料(3)可以是板條狀的夾裝在兩條并列水管的中間，也可以將螺旋狀水管(1)纏繞在圓棒型DZR的元件(2)表面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電熱水器，其特征是漏電保護(hù)電路由主開關(guān)(18)、變壓器(27)、直流整流器(28)、漏電指示燈(26)和蜂鳴器(16)相接組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電熱水器，其特征是漏電試驗電路由試驗按鈕(20)、脫扣器(23)、集成電路(22)和零序電流互感器(21)相接組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電熱水器，其特征是超溫保護(hù)器(15)是由溫度傳感器(14)、變壓器(27)、直流整流器(28)、指示燈(17)和蜂鳴器(16)相接構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電熱水器，其特征是在箱體(4)的表面控制板(25)上裝電源開關(guān)(12)溫度調(diào)節(jié)器(13)、漏電試驗按鈕(20)、電源指示燈(19)、超溫指示燈(17)、漏電指示燈(26)和蜂鳴器(16)。
專利摘要本實用新型涉及一種具有熱發(fā)生裝置的水加熱器，尤其是以電子元件發(fā)熱的熱水器。它是在箱體內(nèi)的進(jìn)出水口之間，連接有單根或多根金屬水管，水管表面裝有DZR發(fā)熱元件和絕緣材料構(gòu)成的發(fā)熱體，在電路系統(tǒng)上還裝有漏電保護(hù)電路、漏電試驗電路和超溫保護(hù)器，這種電熱水器耗電量僅300～900瓦，熱效率達(dá)到90％以上，不需預(yù)熱、不要水箱、無噪音、無污染、可持續(xù)長時間供應(yīng)熱水，適應(yīng)電壓30～250伏，體積小，安裝方便，使用安全，壽命長。
文檔編號F24H1/20GK2196757SQ9420488
公開日1995年5月10日 申請日期1994年3月22日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月22日
發(fā)明者鄭成通 申請人:鄭成通