专利名称：电热水器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电热水器，具体讲是一种用于浴室洗浴用的电热水器。
随着生活水平的提高，人们对家用电器在使用的安全、方便、价格、能耗、卫生等方面有了更高的要求，而目前市面上两类热水器都存在有一定的缺陷电热水器的缺陷是一、使用前要将水用一定时间加热，且用量有限。二、体积较大，加热的水未用完或保温时，造成能源浪费，使用费用较高。三、价格比不合理，能满足洗浴要求的价格较高，而微型热水器价格虽相对低，却因出水量小，使用受到限制。燃汽热水器的缺陷是一、燃烧产生的气体污染环境，特别是液化气的偶然泄漏，对安全构成一定威胁。二、体积大(热水器加汽罐)，安装受限制。三、工作可靠性不理想(有时不点火)。四、热效率较低，且需要经常换气，使用不方便。
本实用新型的目的在于克服以上缺陷，提供一种电热水器，它安全性好，工作可靠，热效率高，能耗低，无环境污染，安装使用方便，价格合理。
本实用新型的目的是这样实现的本电热水器包括电加热器及接线板、水管、外壳、进出水管、阀，其特点是，电加热器位于热水器中间，循环水管环绕电加热器四周，整个循环水管的四周及两端设保温隔热层，隔热层外为外壳，进水管上设有水压微动开关，出水管上设有温度控制开关；其主电路结构包括，电源各相串联漏电断路器DZL、再串联继电器SJ(继电器“SJ”也有用“JT”表示，下同)的常开触点，再按220伏电源电阻R1串接指示灯ZX1后并联在电源火线、零线两相上，若干根主电加热器DR也并联在电源火线、零线两相上；或按380伏电源电阻R1串联指示灯ZX1后并联在三相中的任意两相上，至少3根主电加热管DR星形连接在三相电源上。其控制电路结构包括变压器B输入端与电源两相并联，变压器B输出端一相串联温控开关内过热开关T的常闭触点、接入继电器SJ的一端，变压器B端输出端另一相串联水压开关的常开触点QA与手动开关QB常开触点的并联电路、接入继电器SJ的另一端。
本热水器的构造围绕提高热交换速度和热交换效率设计，电加热器(石英管内电热丝)在很小的空间内发出热量，外层有导热性强、传热快的金属水管环绕，在金属管的外层还有能耐高温的保温层，外表有金属或其它材料制成的外壳，由于电热材料自身吸收的热量极少，且内部空间小，热量通过电加热器迅速传给金属管，水在管道中流过时，由于水与管壁的接触面积是电加热器面积的几倍(如管道设计成特殊形状如 形，效果更佳)，使水在流经金属管时能很快加热，上述的结构加上外层的保温层，在正常使用时，热交换效率能达到90％到95％以上。
该热水器的优点是一、使用安全，由于水电分离，加上漏电保护、水压保护和温度保护这三道保护，在任何情况下都能保证安全；二、结构简单，造价低(比普通热水器低20％-50％)，不用时不耗电，使用费用低(将40公斤水温度升高20℃只需1度电，费用约0.5元)。三、工作状态稳定，若使用手动开关，在各种水压下能正常工作。四、体积小，外层有保温层，热交换速度快，热效率高。五、安装简单，接通水、电源即可使用。该热水器即可用220伏电源适用于家庭，也可用380伏电源以适合单位、宾馆或用于公用浴室等，是一种适用性强，易推广的热水器。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
图1为本电热水器结构示意图。
图2为本电热水器使用状态示意图。
图3为本电热水器的温度控制开关结构示意图。
图4为本电热水器接220伏电源的电路结构图。
图5为本电热水器接380伏电源的电路结构图。
如
图1所示，电加热器1采用套在石英管内的电加热丝(在电路中电加热器又用DR表示，下同)，6根(或其他数量)石英管电加热丝由两端留有导气孔的云母接线板4将其用螺钉固为一体，(如
图1所示能整体拉出、放进)，云母接线板4上设有接线柱。(电加热器1也可采用电加热片等其他结构。)循环水管2呈横向环绕并紧贴石英管电加热器1四周，水管2最好采用横截面为 形的特殊形状，以增加水管的导热面积，当然如考虑加工简单也可采用普通形状管材。水管2可用铜管，钢管等金属管，在环绕石英管电加热丝1四周的循环水管2的四周及石英管电加热丝1的两端均为保温隔热层3(云母接线板一端留有导气孔)可采用珍珠岩等材料。保温隔热层3外为金属(普通钢板，不锈钢板)、塑料等制作的外壳10。进、出水管5、7分别位于热水器的两侧或两端(如一侧的一端进水，另一侧的一端出水；或一侧一端进水，另一侧的另一端出水)，进出水管5、7上安装有进、出水阀门(图中未示出)。
如图2所示，本电热水器横截面形状为椭圆形，也可为矩形、圆形等，但最佳为椭圆形。进水管上设有水压微动开关6，水压微动开关6采用现有技术的水压抵橡胶板而触动微动开关的结构(具体结构图中未示出)，橡胶板将水与微动开关隔开(一般水在下，开关在上)，微动开关用导线串接设在控制板9上的控制线路中。出水管7上设有温度控制开关8(参见图3)，其结构如下，紧靠出水管并随温度升高可向右弯曲的合金片16(可采用日光灯启辉器里的U型片材料，其材料对温度反映敏感，只要摄氏几度温度差异即引起合金片弯曲)，与连杆12连为一体，连杆12上设有过热开关T的动触点11和一个(如三相电源只有一个温度调节开关K1，而220伏电源可设二个以上)以上温度调节开关K1的动触点13与设在温控开关8内的T、K1的静触点17、14处于常闭状态，其中静触点14设在静触点座15上，静触点座15左右位置可调。温度控制开关8内也可仅有过热开关T的动静触点11、17，而无温度调节开关K1的动静触点，因电热水器如采用控制出水阀水量大小来控制水温变化也可以不需设温调开关K1K2等(以下所述增加的继电器SJ1、SJ2等也同样如此)。
如图4、图5所示，本电热水器最基本的电路结构如下，其主电路包括电源每相(220伏为火、零两相，380伏为三相)分别串联漏电断路器DZL、串联继电器SJ的常开触点，再分别按以下方式连接，220伏电源电阻R1串联指示灯ZX1，再并联在电源的火线与零线上，若干根石英管内的电加热丝DR(可为2、3、4根等)依次并联在电源火线与零线上或380伏电源在三相中的两相上并联串接的电阻R1和指示灯ZX1，再在三相电源上星形连接至少3根电加热丝DR。其控制电路包括，变压器B输出端与电源两相并联(220伏的并连火线、零线，380伏的并联三相中的任意两相)，变压器B输出端一相串联温控开关8内的过热开关T的常闭接点再接入继电器SJ的一端，变压器B输出端另一相串联水压开关6与手动开关QB的并联电路(即水压开关6的常开触点QA与手动开关QB常开触点并联后再串接在这一输出端上)，再接入继电器SJ的另一端。按以上基本电路，本电热水器一通电源即为几根石英管电加热丝同时工作。需调节水温的高低，则通过控制出水量的大小来调节。电路中设有温度过热保护开关T，水压保护开关QA(在
图1的结构中标记为6)、漏电保护开关ZDL、继电器SJ，工作状态指示灯ZX1、手动开关QB等元器件(手动开关一般安装在控制板9上)。为了满足自动控温的需要，还可在以上基本电路的基础上增加以下元件及电路增加一组以上辅助电加热丝DR1及与配套的继电器SJ1、电阻R2和指示灯ZX2。具体连接关系为220伏电压一根辅助电加热丝DR1串接一继电器SJ1的常开触点后并联在主电加热丝DR后端的火线和零线上，电阻R2和指示灯ZX2串接后并联在辅助电加热丝DR1的两端上，后一组亦同(继电器为SJ2、辅助电热丝为DR1、电阻为R3，指示灯为ZX3)，或380伏3根(一组)电加热丝DR1分别串接一个继电器的常开接点SJ1后呈星形连接在三相电源上，在一相电源与接在另一相电源上的继电器SJ1和电加热丝DR1之间并联有电阻R2及指示灯ZX2，电阻R2与指示灯ZX2串联。与以上主电路增加部分相对应，控制电路增设至少一个温度调节开关K1与继电器SJ1，具体连接关系如下温度调节开关K1串接继电器SJ1，再并联在继电器SJ后端的变压器输出端两相上(220伏和380伏均同)；如果是220伏则再加以下电路温度调节开关K2串接继电器SJ2再并联在K1及SJ1后端的变压器B输出端的两相上。
接通控制电源后，打开热水器进水管阀门，水压微动开关6的触点QA闭合，继电器SJ得电吸合，导通主电路，电源经漏电保护开关DZL，继电器SJ触点接通电加热器，全电路处于正常工作状态，通过调整温度控制开关8中静触点座15的轴向位置设定水温，当水温升高时，装在出水管7上的温控开关内的合金片16向右弯曲，推动连杆12向右移动，温度升高到超过设定温度时，合金片16将12移动到使温调开关K1、K2先后断开，指示灯ZX2、ZX3熄灭，这时只有部分电加热丝DR工作，出水温度降低，当水温下降到设定温度时，合金片16向左推动连杆12运动，使K1、K2中之一或两者导通，指示灯ZX2、ZX3发亮，电加热丝DR1处于继续工作的状态，反之又断开，以保持恒定水温，如有特殊情况而使水管温度继续升高时，合金片16推动连杆12向右运动，直到T断开，控制电路电源断路，SJ断开，热水器停止工作，再次使用前要用手动装置闭合T，而T不能自动闭合，以确保使用安全。电路中还设计有手动开关QB，当水压不能让开关6的触点QA闭合(如水压长期不足)，热水器不工作，这时如热水器出水管有一定量的水流出，可使用手动开关QB闭合，热水器工作，同时过热保护等能正常保护。还可用电子元件放大通过热感应产生的信号，对使用功率进行自动控制，来调节水温。
权利要求1.一种电热水器，包括电加热器(1)及接线板(4)，水管(2)、外壳(10)、进出水管(5、7)、阀，其特征在于，电加热器(1)位于热水器中间，循环水管(2)环绕电加热器(1)四周，整个循环水管(2)的四周及两端设保温隔热层(3)，隔热层(3)外为外壳(10)，进水管(5)上设有水压微动开关(6)，出水管(7)上设有温度控制开关(8)；其主电路结构包括，电源各相串联漏电断路器DZL、串联继电器SJ的常开触点，再按220伏电源电阻R1串接指示灯ZX1、并联在电源火线、零线两相上，若干根主电加热器DR同样并联在电源火线、零线两相上；或按380伏电源电阻R1串联指示灯ZX1、并联在三相中的任意两相上，至少3根主电加热器DR星形连接在三相电源上；其控制电路结构包括变压器B输入端与电源两相并联，变压器B输出端一相串联温控开关(8)内的过热开关T、接入继电器SJ的一端，变压器B端输出端另一相串联水压开关(6)的常开触点QA与手动开关常开触点QB的并联电路、接入继电器SJ的另一端。
2.根据权利要求1所述的电热水器，其特征在于，所述主电路还包括220伏电源至少一根辅助电加热器DR1串联继电器SJ1常开触点，再并联在主电加热器DR后端的两相电源上，电阻R2串接指示灯ZX2、并联在辅助电加热器DR1的两端，或380伏电源至少3根星形连接的辅助电加热器DR1串联继电器SJ13个常开触点、连接在三相电源上所述控制电路还包括至少一个设在温控开关内的温度调节开关K1的常闭触点串联继电器SJ1、并联在变压器B输出端的两相上。
3.根据权利要求1或2所述的电热水器，其特征在于，所述温度控制开关(8)的结构为，随温度升高可向右弯曲的合金片(16)和连杆(12)连为一体，连杆(12)上设有过热开关T的动触点(11)和至少一个温度调节开关K1的动触点(13)，它们与设在开关基座上的过热开关T的静触点17和设在静触点座(15)上的静触点(14)常闭，静触点座(15)左右位置可调。
4.根据权利要求3所述的电热水器，其特征在于所述循环水管(2)的横截面形状为 形。
5.根据权利要求4所述的电热水器，其特征在于所述电加热器(1)为套在石英管内的电加热丝。
专利摘要一种电热水器,其特点是电加热器1位于热水器中间,循环水管2环绕电加热器1四周,整个循环水管2的四周及两端设保温隔热层3,隔热层3外为外壳,进水管5上设有水压微动开关6,出水管7上设有温度控制开关8,本热水器设有主电路和控制电路,可采用220伏或380伏电源。本热水器安全性能好,工作可靠性强,热效率高,能耗低,安装使用方便。
文档编号F24H1/20GK2423544SQ0022473
公开日2001年3月14日 申请日期2000年4月30日 优先权日2000年4月30日
发明者杨成峰 申请人:杨成峰