专利名称：电磁阀控制进水的电热开水器的制作方法
技术领域：
本发明创造属于人类生活使用的带有电磁阀控制进水的电热开水器。
市场上常见的浮球阀型全自动电热开水器，当其水温上升到100℃或红格线内时，就自动切断加温的电热元件供电回路，人们从出水口取用开水时，浮球随着水位下降而下倾，冷水通过打开的浮球阀流入水箱体，因此后放的“开水”实际上是开水和冷水中和的温水，饮用这种水是不符合卫生要求的。
已公开的中国专利CN86204906描述的电热开水发生器，采用了冷水区和开水贮存室两个腔体的结构，沸腾的水溢出沸腾腔落入开水贮存室，保证了饮用开水的质量，但这种腔体结构复杂，冷水区液位也难以调节。
本发明创造的目的，是在一般电热开水器中增设进水控制系统，保证使用者饮用合乎卫生要求的开水，并避免电热元件因缺水干烧而损坏。
图1是本发明创造的结构图，各配件的标号是(1)自来水管、(2)电磁阀、(3)内接管、(4)软管、(5)水箱盖、(6)水箱体、(7)水箱底座、(8)出水笼头、(9)手柄、(10)高水位指针Y1、(11)低水位指针Y2、(12)电热元件、(13)控制电路板、(14)温控器、(15)指示灯、(16)电源线、(17)电磁阀接线、(18)电源变压器。
高低水位指针Y1、Y2结构相近，如图2所示，其中(21)水箱体壁、(22)密封胶圈、(23)金属螺丝、(24)接线片、(25)导线、(26)金属螺母、(27)绝缘衬套、(28)(29)是高水位指针可调金属片和固定螺母。金属螺丝(23)通过绝缘衬套(27)和密封胶圈(22)、金属螺母(26)固定在水箱体壁(21)的高低两个设定的位置上，螺丝的前端伸进水箱体内，即是水位指针，螺丝的另一端在水箱体外侧，通过接线片(24)和导线(25)连到控制线路扳上，改变固定在高位指针可调金属片(28)的长度可以调节高水位的限位高度。
下面结合电路原理方框图3及其电路图4，对工作状态进行说明。
一、缺水自动进水过程当电热开水器缺水或水位低于低水位指针Y2时，低水位指针Y2与水箱体之间的介质是空气而不是水，故呈现开路状态，整流电源输出的24伏直流电压通过R2、W2、T3(be)、地气(－24伏)构通回路，Y2端的电压约9.8V，该电压是稳压二极管W2的工作电压与T3的be结电压之和，这时W2导通，反相器T3饱和、T3集电极输出低电平。该低电平输出至触发器74LS74的置位端(端子4)，使74LS74的6端子输出低电平、控制T6截止，T7饱和导通，电磁阀DF1－15吸合，冷水通过打开的电磁阀流入水箱体。
在水位上升超过低水位指针Y2且未达到高水位指针Y1时，低水位指针Y2淹没在水中，与水箱接地体之间呈现水的电阻。RY约为0.3KΩ至10KΩ之间，该电阻与R2串联对24伏直流电压进行分压，设所分的电压为UY2，则Uy2max＝24× (Py)/(Py+Rz) ＝24× 10/(10＋47) ＝4.2(伏)显然UY2远小于稳压二极管的工作电压(9.1伏)，所以此时W2不导通，T3截止，T3集电极输出的高电平对74LS74的置位端不产生作用，故保持继续进水状态。
当水位升高到使用者要求的高水位指针Y1位置时，高水位指针Y1与水箱接地体之间呈现水的电阻RY也同样为0.3KΩ至10KΩ，所以Y1点此时的分压UY1也同样不会大于4.2伏，工作电压为9.1伏的稳压二极管W1也就不会导通工作，使反相器T1截止，T2导通，T2集电极输出低电位至74LS74的复位端子1，使其复位，这时74LS74的6端输出高电位，使T6导通，T7截止，电磁阀DF1－15释放，关闭了冷水进入水箱体的通路。220伏交流电通过缺水保护继电器JQX－15常闭接点，温控器K电热元件RL及加热指示灯ZD构通回路，电热元件给冷水加温，直至水温达到100℃，温控器切断加热元件的供电回路，ZD加温指示灯熄灭，告知使用者取用开水。
二、取用开水时，水箱体不会流入冷水当使用者通过放水笼头取用开水时，电热开水器的高水位指针Y1首先露出水面，Y1与水箱接地体之间没有水做介质而呈现高阻抗，Y1点电压为9.8左右，反相器T1导通，T2截止，T2集电极高电位对74LS74的复端子1不起作用，74LS74维持原来状态，因此电磁阀仍然保持关闭状态，冷水不会流入水箱体，保证了使用者取用的水都是开水。直至电热开水器的开水水位低于低水位指针Y2，使Y2端与水箱体间呈现高阻抗，电热开水器重复以上缺水自动进水过程，使用者通过进水声了解水箱体正在加入冷水，也可以通过温控器因温度降低而接通加热元件电路电源，加温指示灯ZD发亮而知道水箱体水未开。
综上所述，高低水位检测是分别利用金属指针Y1Y2与水箱体间在有水或无水时的电阻值变化转换成电压值的变化，通过选定W1W2稳压二极管的工作电压作为阀值电平，决定反相器T1T3是否开通，这是一个适应各种不同水质水位检测的可靠方法。
三、缺水保护装置当水箱体水位低于低水位指针Y2时，按以上说明过程应该补充冷水，假如由于某种原因冷水不能流入水箱体时，反相器T3导通，T4截止，T4集电极电平由于R4C5的作用将缓慢升高，当升至1.4V左右时，将使T5饱和导通，继电器JQX－15吸合，其常闭触点断开，切断了电热元件的供电回路，避免了电热元件因缺水干烧而损坏，只有当低水位指针Y2被及时补进的冷水淹没，反相器T3截止，T4导通，T5截止，JQX－15释放、常闭接点闭合，才允许对电热元件RL供电。
使用者在每天用完后，可切断电源总闸，将剩水全部放掉，并对水箱进行清洁。下次使用时，只需接通电源总闸，就会重复缺水自动进水的过程。
T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7可采用中小功率NPN晶体管，如C1008。W1W2采用小功率稳压二极管，如2CW53。
权利要求1.一种电热开水器，由水箱体、电热元件、控温器等组成、其特征是水箱体装有控制冷水流入水箱体的高水位指针Y1低水位指针Y2和电磁阀。高水位指针Y1连接反相器T1T2、低水位指针Y2连接反相器T3并汇接至触发器74LS74，通过电位变化控制电磁阀的释放和吸合。
2.根据权利要求1所述的电热开水器，其特征是高、低水位指针Y1、Y2采用金属螺丝，利用绝缘衬套分别固定在水箱体侧壁高、低两个设定的位置上，螺丝的前端伸进水箱体内，螺丝的另一端在水箱体外侧，通过连接导线连到控制线路板上。
3.根据权利要求1所述的电热开水器，其特征是与高低水位金属指针Y1、Y2连接，有一个稳压二极管W1WW，是适应多种水质，控制电磁阀开通与否的主要原件。
专利摘要在电热开水器中增设高低水位指针Y
文档编号F24H9/20GK2055237SQ8921559
公开日1990年3月28日 申请日期1989年8月16日 优先权日1989年8月16日
发明者董卓俊 申请人:深圳蛇口三益亚钢电热制器有限公司