專(zhuān)利名稱(chēng)：一種按指令溫度出熱水的快熱式電熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熱水器技術(shù)領(lǐng)域，更具體是涉及一種按指令溫度出熱 水的快熱式電熱水器。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上的快熱式電熱水器，要調(diào)整到淋浴時(shí)較合適的
4(TC左右水溫，都是通過(guò)手動(dòng)反復(fù)調(diào)試加熱電功率和進(jìn)水量來(lái)選擇所 需的水溫，使用很不方便。
目前市面上尚未有任何一款快熱式電熱水器可以實(shí)現(xiàn)使用前設(shè) 定好水溫，即指令溫度。打開(kāi)熱水器進(jìn)水閥門(mén)，不論進(jìn)水溫度高低、 水流量適當(dāng)變化、指令數(shù)字變化，熱水器出來(lái)的水溫與設(shè)定溫度基本 一致的功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種按指令溫 度出熱水的快熱式電熱水器。本發(fā)明通過(guò)該微電腦智能控制系統(tǒng)自身 特殊結(jié)構(gòu)，不論在什么季節(jié)，也不管水溫的高低，只要您設(shè)定一個(gè)溫 度，打開(kāi)進(jìn)水閥門(mén)，出來(lái)的水就能達(dá)到預(yù)先設(shè)定的溫度，并且能恒定 出水，給人們提供了一種先進(jìn)的淋浴設(shè)施。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取了如下的技術(shù)方案 一種按指令溫度出熱水的快熱式電熱水器，包括電熱水器13、
顯示控制部分8、進(jìn)水溫度傳感器6、出水溫度傳感器7、霍爾水流 傳感裝置9以及微電腦智能控制系統(tǒng)；
在電熱水器13內(nèi)設(shè)有電加熱器12，顯示控制部分8安裝在電熱 水器13的殼體上；
進(jìn)水溫度傳感器6及出水溫度傳感器7分別設(shè)置在電熱水器13 的進(jìn)出水口處；
霍爾水流傳感裝置9則安裝在電熱水器13的出水口處；
微電腦智能控制系統(tǒng)分別與顯示控制部分8及霍爾水流傳感裝 置9相連。
作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述的顯示控制部分8由溫度顯示屏 14及溫度設(shè)置部分5構(gòu)成。
作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述的霍爾水流傳感裝置9由一個(gè)帶 多個(gè)磁塊17的輪子16與輪子外側(cè)安裝的傳感器18組成。
作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述的微電腦智能控制系統(tǒng)包括單片 機(jī)U2、穩(wěn)定電源1、漏電、加熱體過(guò)熱報(bào)警電路11、和輸出功率控 制電路3組成；其中U2為可編程的單片機(jī)；穩(wěn)定電源l、輸出功率 控制電路3、漏電、加熱體過(guò)熱保護(hù)電路4、進(jìn)水溫度傳感器6、出 水溫度傳感器7、霍爾水流傳感裝置9、漏電探測(cè)裝置IO、漏電、加 熱體過(guò)熱報(bào)警電路11均與單片機(jī)U2相連；市電經(jīng)防干燒保護(hù)、串聯(lián) 至電加熱器RL1和可控硅VT1、 VT2、變壓器T1初級(jí)，U2輸出信號(hào)給 顯示控制部分。顯示控制部分包括溫度顯示屏、溫度設(shè)置部分和U3、 U3是VFI驅(qū)動(dòng)電路；單片機(jī)U2輸出信號(hào)給顯示控制部分8。
上述技術(shù)方案中，熱水器的出水溫度為32 55'C。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果
1. 本發(fā)明性能可靠，安全并節(jié)約能源；
2. 本發(fā)明使用方便；在使用該產(chǎn)品前， 一次設(shè)定好所需熱水的 溫度，打開(kāi)電熱水器開(kāi)關(guān)，不論進(jìn)水水溫高低、水流量適當(dāng)變化(國(guó) 家標(biāo)準(zhǔn)每分鐘3升左右)，均能按照設(shè)定的溫度提供熱水；即使電壓 不穩(wěn)定，也只需按電熱水器顯示屏面板上的溫度"加"或"減"按鍵 進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。方便實(shí)用，給人們的洗浴提供了極好的條件。


圖1為本發(fā)明的出水裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖l溫度顯示屏放大圖3為顯示屏內(nèi)部原理圖4為水流傳感器裝置結(jié)構(gòu)示意圖5為本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路圖6為本發(fā)明的定溫出水裝置電路圖7為本發(fā)明的控制方框圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖來(lái)對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明所要 求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施方式所描述之范圍。
如圖1 圖7所示 一種按指令溫度出熱水的快熱式電熱水器，
包括電熱水器13、顯示控制部分8、進(jìn)水溫度傳感器6、出水溫度傳 感器7、霍爾水流傳感裝置9以及微電腦智能控制系統(tǒng)；在電熱水器13內(nèi)設(shè)有電加熱器12，顯示控制部分8安裝在電熱 水器13的殼體上；
進(jìn)水溫度傳感器6及出水溫度傳感器7分別設(shè)置在電熱水器13 的進(jìn)出水口處；
霍爾水流傳感裝置9則安裝在電熱水器13的出水口處；
微電腦智能控制系統(tǒng)分別與顯示控制部分8及霍爾水流傳感裝 置9相連。
作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述的顯示控制部分8由溫度顯示屏 14及溫度設(shè)置部分5構(gòu)成。
作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述的霍爾水流傳感裝置9由一個(gè)帶 多個(gè)磁塊17的輪子16與輪子外側(cè)安裝的傳感器18組成。
作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述的微電腦智能控制系統(tǒng)包括單片 機(jī)U2、穩(wěn)定電源1、漏電、加熱體過(guò)熱報(bào)警電路11、和輸出功率控 制電路3組成；其中U2為可編程的單片機(jī)；穩(wěn)定電源l、輸出功率 控制電路3、漏電、加熱體過(guò)熱保護(hù)電路4、進(jìn)水溫度傳感器6、出 水溫度傳感器7、霍爾水流傳感裝置9、漏電探測(cè)裝置IO、漏電、加 熱體過(guò)熱報(bào)警電路11均與單片機(jī)U2相連；市電經(jīng)防干燒保護(hù)、串聯(lián) 至電加熱器RL1和可控硅VT1、 VT2、變壓器T1初級(jí)，U2輸出信號(hào)給
顯示控制部分。顯示控制部分包括溫度顯示屏、溫度設(shè)置部分和U3、 U3是VFI驅(qū)動(dòng)電路；單片機(jī)U2輸出信號(hào)給顯示控制部分8。 上述技術(shù)方案中，熱水器的出水溫度為32 55。C。
本發(fā)明的工作過(guò)程如下
1、 接通交流電源后，220V市電經(jīng)L2濾波后送至變壓器Tl分三 路輸入 一路供VFD1燈絲電壓， 一路經(jīng)二極管D5、電容C5濾波得 到一20V直流電壓，該電壓為驅(qū)動(dòng)電路集成塊提供下拉電平VEE，同 時(shí)又通過(guò)限流電阻R40加至VFD的22、 23腳。另一路經(jīng)二極管D1、 D2全波整流，電容器C1、 C2、 C3、 C4、穩(wěn)定塊Ul、電感L3穩(wěn)壓濾 波后獲得5V直流電壓提供給U2 U5， 12V直流電壓提供給繼電器Kl。
2、 電路圖中，Ll為漏電互感器，正常無(wú)漏電時(shí)，直穿互感器的 火線(xiàn)、零線(xiàn)作為互感器的初級(jí)，此時(shí)合成磁通量為零，次級(jí)無(wú)感應(yīng)電 流產(chǎn)生，三極管Q1基極無(wú)觸發(fā)信號(hào)，繼電器K1不動(dòng)作，電加熱器正 常發(fā)熱。當(dāng)人體接觸火線(xiàn)或發(fā)熱元件RL1的火線(xiàn)與大地漏電，觸電電 流直接從火線(xiàn)與地泄露從而不從零線(xiàn)回流，此時(shí)互感器合成磁通量不 再為零?；ジ衅鞔渭?jí)立即產(chǎn)生感生電流，通過(guò)二極管D3、電阻R3、 觸發(fā)三極管Q1、輸出低電平到單片機(jī)U2的18腳，經(jīng)U2的5腳輸出 電流使三極管Q4截止、繼電器K1失電，停止加熱，同時(shí)U2的20腳 輸出約為30Hz的脈沖電流。驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管LED1頻閃。
3、 水流量采集經(jīng)接線(xiàn)端子JP2的1腳輸出10. 2 75Hz脈沖給單 片機(jī)U2的19腳，獲得控制信號(hào)，去調(diào)節(jié)熱水器的加熱功率，采集經(jīng) 出水傳感器RP6、進(jìn)水傳感器RP7電阻R4、 R5，電容C8取樣后給單 片機(jī)U2的13、 14、 15、 16腳，通過(guò)單片機(jī)U2計(jì)算偏差量(即設(shè)定 溫度值與實(shí)際溫度值之差)，并對(duì)偏差值進(jìn)行處理，對(duì)偏差值通過(guò)PID 計(jì)算，調(diào)節(jié)比例系數(shù)、積分系數(shù)、微分系數(shù)，從而獲得理想的控制溫
度效果。
4、 U3是1/4 1/11占空比的VFD驅(qū)動(dòng)電路。包含11個(gè)段輸出 口， 6個(gè)柵輸出口， 5個(gè)段/柵選擇輸出口， l個(gè)顯示存儲(chǔ)器，控制電 路，鍵掃描電路。竄行數(shù)據(jù)通過(guò)CTL、 CLK、 DIN3線(xiàn)串行接口連接至 單片機(jī)U2的26、 28、 29腳去控制VFD1顯示屏驅(qū)動(dòng)集成塊，熱水器 的出水溫度設(shè)計(jì)在32"C 55。C之間，偏差量的變化在一個(gè)字節(jié)內(nèi)， 采用單字節(jié)加減運(yùn)算，最后將計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)化為T(mén)0初值以控制定時(shí)。 每次開(kāi)機(jī)出水溫度設(shè)計(jì)為40。C，可按按鍵開(kāi)關(guān)S1 (ADD加)、S2 (SUB 減)鍵調(diào)整出水溫度，當(dāng)進(jìn)水溫度超過(guò)設(shè)置溫度時(shí)，三極管Q4高電 平切斷繼電器K1，相應(yīng)加熱元件RL1不工作；相反則自動(dòng)加溫。當(dāng) 出水溫度超過(guò)55。C時(shí)，單片機(jī)U2的5腳輸出觸發(fā)信號(hào)給三極管Q4， 經(jīng)Q4輸出高平切斷電器K1，相應(yīng)加熱元件RL1停止工作，可防止?fàn)C 傷。
5、 輸出功率本電路采用軟啟動(dòng)控制可控硅VT1、 VT2，以減小 沖擊電流對(duì)其它家用電器的干擾。在交流電壓過(guò)零點(diǎn)啟動(dòng)定時(shí)器，并 關(guān)閉輸出口U2的2、 4腳，當(dāng)定時(shí)器溢出時(shí)產(chǎn)生中斷。進(jìn)入中斷可控 硅導(dǎo)通，在下一個(gè)過(guò)零點(diǎn)到來(lái)時(shí)，可控硅自行關(guān)斷，持續(xù)同時(shí)關(guān)閉輸 出口U2的2、 4腳，啟動(dòng)定時(shí)器。如此反復(fù)，即能產(chǎn)生移相作用，控 制可控硅VT1、 VT2導(dǎo)通程度，在輸出口得到不同加熱功率，從而實(shí) 現(xiàn)定溫出水。.
6、 VFD驅(qū)動(dòng)集成電路U3、 CTL、 CLK、 DIN竄行口獲得信號(hào)后， U3的1腳輸出信號(hào)給顯示屏的3腳點(diǎn)亮沐浴頭標(biāo)志；U3的2腳輸
信號(hào)點(diǎn)亮顯示屏的4腳，相應(yīng)部位為商標(biāo)AWT、溫度；U3的3腳輸 出信號(hào)點(diǎn)亮顯示屏的5腳，即數(shù)碼d段；U3的4、 5、 7 18各腳輸 出信號(hào)點(diǎn)亮顯示屏數(shù)碼管a、 b、 c、 d、 e、 f、 g各段；U3的19 21 腳輸出信號(hào)點(diǎn)亮顯示屏加熱標(biāo)志，反映出逐步加熱的過(guò)程。VFD顯示 屏l、 2、 22、 23各腳為3V交流電壓輸入。
權(quán)利要求
1、一種按指令溫度出熱水的快熱式電熱水器，其特征在于包括電熱水器(13)、顯示控制部分(8)、進(jìn)水溫度傳感器(6)、出水溫度傳感器(7)、霍爾水流傳感裝置(9)以及微電腦智能控制系統(tǒng)；在電熱水器(13)內(nèi)設(shè)有電加熱器(12)，顯示控制部分(8)安裝在電熱水器(13)的殼體上；進(jìn)水溫度傳感器(6)及出水溫度傳感器(7)分別設(shè)置在電熱水器(13)的進(jìn)出水口處；霍爾水流傳感裝置(9)則安裝在電熱水器(13)的出水口處；微電腦智能控制系統(tǒng)分別與顯示控制部分(8)及霍爾水流傳感裝置(9)相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種按指令溫度出熱水的快熱式 電熱水器，其特征在于所述的顯示控制部分(8)由溫度顯示 屏(14)及溫度設(shè)置部分(5)構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種按指令溫度出熱水的快熱式 電熱水器，其特征在于所述的霍爾水流傳感裝置(9)由一個(gè) 帶多個(gè)磁塊(17)的輪子(16)與輪子外側(cè)安裝的傳感器(18) 組成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種按指令溫度出熱水的快熱式 電熱水器，其特征在于所述的微電腦智能控制系統(tǒng)包括單片機(jī) U2、穩(wěn)定電源(1)、漏電、加熱體過(guò)熱報(bào)警電路(11)、和輸出 功率控制電路(3)組成；其中U2為可編程的單片機(jī)；穩(wěn)定電 源(1 )、輸出功率控制電路(3 )、漏電、加熱體過(guò)熱保護(hù)電路(4)、 進(jìn)水溫度傳感器(6)、出水溫度傳感器(7)、霍爾水流傳感裝置 (9)、漏電探測(cè)裝置(10)、漏電、加熱體過(guò)熱報(bào)警電路(11) 均與單片機(jī)U2相連；單片機(jī)U2輸出信號(hào)給顯示控制部分(8)。 5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的一種按指令溫度出熱 水的快熱式電熱水器，其特征在于熱水器的出水溫度為32 55°C。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種按指令溫度出熱水的快熱式電熱水器。本發(fā)明包括電熱水器、顯示控制部分、進(jìn)水溫度傳感器、出水溫度傳感器、霍爾水流傳感裝置以及微電腦智能控制系統(tǒng)；在電熱水器內(nèi)設(shè)有電加熱器，顯示控制部分安裝在電熱水器的殼體上；進(jìn)水溫度傳感器及出水溫度傳感器分別設(shè)置在電熱水器的進(jìn)出水口處；霍爾水流傳感裝置則安裝在電熱水器的出水口處；微電腦智能控制系統(tǒng)分別與顯示控制部分及霍爾水流傳感裝置相連。
文檔編號(hào)F24H1/00GK101338937SQ20081002570
公開(kāi)日2009年1月7日 申請(qǐng)日期2008年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月10日
發(fā)明者劉關(guān)泰 申請(qǐng)人:劉關(guān)泰