专利名称：冷热两用型电热水龙头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冷热两用型电加热水龙头，尤其涉及一种带磁水流开关的冷热两用 型电热水龙头。
背景技术：
随着社会发展和人民生活水平的提高，具有自然温度的自来水已经不能满足人们日常生 活需要，冷热水同时供给的供水方式越来越成为人们追求的现实生活目标。但是多数生活区 尚不具备供热水条件，或者是所具有的加热装置大多是利用电加热、燃气加热和太阳能加热 ，如电热水器、燃气热水器及太阳能热水器等，普遍使用的这几种加热方式由于需要安装特 定设备，且体积较大，安装和使用不方便，价格昂贵。因此需要提供一种结构简单、方便实
用、不依赖集中供热水设施的冷热两用型电加热水龙头；因此也出现水龙头式电热水器，但 基本都是用水压开关作为触发电热管加热的部件。其工作原理是水流动时的压力导致水压开 关中的簧片变形移动，推动轻触开关动作使电路导通，电热管加热。这种方法结构简单，但 可靠性较差，尤其是在长期使用后水压开关中的簧片材质疲劳定形导致通水不通电或开水不
关电，形成安全隐患，而橡胶质的簧片则会磨损，导致水压开关漏水失效。
公告日为2007年12月12日的授权专利号ZL200620014637. 7公开了一种带磁水流开关的水 龙头式电热水器，其包括一加热内胆、 一电热管、 一磁水流开关；该电热管安装在加热内胆 内部；该磁水流开关包括一水流开关腔体、 一磁块、 一磁簧管、 一继电器；该水流开关腔体 安装在该加热内胆的下方，其底端开设一进水口，其顶端连通该加热内胆；该磁块安装在该 水流开关腔体内部；该磁簧管安装在该水流开关腔体的外部靠顶端位置；该电源、磁簧管、 继电器、电热管组接成一加热电路。该种水龙头式电热水器，很方便的完成开始烧热水的操 作，操作可靠性高，因此调节方便可靠，成本低廉。但此水龙头存在着水温、功率无法根据 使用情况自由调节控制问题，同时也不具有漏电检测安全保护功能等影响使用效果的问题。
实用新型内容
本实用新型为解决现有电加热水龙头不能自由控制出水温度等现状而提供的一种可以根 据使用情况自由调节控制出水温度，出水快，具有漏电检测安全保护使用安全的冷热两用型 电热水龙头。本实用新型为解决上述技术问题所采用的具体技术方案为 一种电热智能水龙头，包括 储水加热腔及其设在加热腔内的加热模块，其特征在于还包括 一个主控制电路，包括将输 入220V交流电源转换成直流稳压电源的电源转换控制电路、检测交流电路部分是否有漏电的 漏电保护电路、为加热模块提供加热功率控制的可控硅控制加热电路、检测热水温度的温控 电路，可控硅控制加热电路的工作状态受温控电路控制，温控电路包括温度传感装置； 一个 水流调节座，水流调节座与储水加热腔的出水口端连接，水流调节座内设流体感应装置，水 流调节座的出水口端设有冷热式分离阀芯。产品能在接入交流电源的同时自动检测线路漏电 情况，判定不存在漏电情况下才启动主控电路安全工作，提高了使用安全性；同时根据水流 情况及热水温度情况自动调节到所需要的热水温度，能控制加热水温在低于6(TC范围内自由 调节，不会烫伤，加热功率可调节且出热水速度快，不浪费冷水，使用调节操作方便有效。
作为优选，可控硅控制加热电路包括可控硅及连接在可控硅触发电路上的可调电位器、 继电器，可控硅的阳极通过漏电保护电路的继电器开关接入铜质加热腔供电电源。采用可控 硅控制加热能更大程度上提高稳定可靠性，实现加热功率的无极调整，且体积小，成本低，易 于与水龙头主体一体化的优点。
作为优选，温控电路包括集成电路及连接在集成电路输入脚的热敏电阻和连接在集成电 路输出脚的三极管。热敏电阻及温控集成电路的控制使得产品的温度控制、保护更加稳定可 靠，热水温度可根据实际使用需要情况自由调整控制在6(TC范围内。
作为优选，流体感应装置包括可在磁铁通道中自由滑行的磁铁及设置在磁铁通道下端处 的通道壁体内的干簧管；流体感应装置在其磁铁通道的下端靠近干簧管处的通道处设有向通 道中心收縮的台阶，干簧管设在通道下端的壁体内。干簧管的控制结构，使得产品结构体积 向更小方向体积发展，同时也进一步提高了对水流、水压的稳定性控制，提高控制精度，反 应灵敏。
作为优选，冷热式分离阀芯包括设置在阀芯定座上的定位出水孔、热水进水孔、冷水进 水孔及设置在阀芯动座上的动位出水孔，从结构上也进一步提高了可调节的范围，调节性能 可靠稳定。
作为优选，水流调节座上靠近与铜质加热腔出水口的接合处设有安装孔，座体上设有水 龙头出水口。热敏电阻和干簧管嵌设在水流调节座的安装孔内。在此位置设置安装孔，进一 步提高了采集、检测控制精度的准确性。
作为优选，水流调节座外套设固定座，固定座上设有与安装孔对位的安装槽、及可放置 冷热式分离阀芯的腔体，固定座端口处设有定位连接端，冷热式分离阀芯嵌设在腔体内，且
5冷热式分离阀芯的阀端面在腔体内端处。冷热式分离阀芯与水流调节座共同实现对水流、水 压、水温信息的采集、调节。结构简单有效。
作为优选，储水加热腔为铜质材料结构，其加热腔出水端口与固定座的定位连接端相连 接，储水加热腔的腔体外套设有外保护筒，主控制电路与储水加热腔及其碳化硅加热模块均 设置在外保护筒体内。结构使得产品进行一步形成一个整体的筒体、简洁有效，同时碳化硅 加热模块的功率可根据实际使用情况自由控制，热水出水速度快不会浪费冷水，水温稳定。
本实用新型的有益效果是能够在检测漏电的情况下安全使用电热水龙头，很方便的实 现冷、热水控制转换，热水出水速度快、不会浪费冷水，热水温度及加热功率均可以根据使 用实际情况自由调节控制，水温稳定，结构简单，操作方便快捷有效。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步的详细说明。 图1是本实用新型冷热两用型电热水龙头的优选实施方式的原理方框示意图。 图2是本实用新型冷热两用型电热水龙头的优选实施方式的电路原理图。 图3是本实用新型冷热两用型电热水龙头的干簧管触点断开结构示意图。 图4是本实用新型冷热两用型电热水龙头的干簧管触点闭合结构示意图。 图5是本实用新型冷热两用型电热水龙头优选实施方式的冷热式分离阀芯结构示意图。 图6是本实用新型冷热两用型电热水龙头的优选实施方式水流调节座结构示意图。 图7是本实用新型冷热两用型电热水龙头的优选方式水流调节座固定座结构示意图。 图8是本实用新型冷热两用型电热水龙头的优选实施方式的水流调节座及其固定座装配 结构示意图。
具体实施方式
图l、图2所示的实施例1中， 一种电热智能水龙头，包括储水加热腔50及其设在加热腔 内的加热模块51，主控制电路IO，包括将输入220V交流电源转换成直流稳压电源的电源转换 控制电路ll、检测交流电路部分是否有漏电的漏电保护电路12、为加热模块51提供加热功率 控制的可控硅控制加热电路13、检测热水温度的温控电路14，可控硅控制加热电路13的工作 状态受温控电路14控制，温控电路14包括温度传感装置30;水流调节座40，水流调节座40与 储水加热腔50的出水口端连接，水流调节座40内设流体感应装置60，水流调节座40的出水口 端设有冷热式分离阀芯70。电源转换控制电路11将220V交流电源经过变压器T降压、D1 D4 、Cl、 C2整流滤波、IC1、 C3、 C4稳压调压成12V直流电源为主控电路工作提供工作电源；漏 电保护电路12的集成电路IC3的检测输入脚P2与交流电源的L极连接后其IC3的P3脚通过电阻R7接地，其IC3检测输出脚P4与三极管Q2基极连接同时通过电阻R8和继电器K1线圈后接入三 极管Q2的集电极，三极管Q2的集电极通过继电器K1线圈接入电源转换控制电路l 1的输出电源 12V输出端，三极管Q2的发射极及集成电路IC3的P3脚与电源控制电路的地连接。所述的可控 硅控制加热电路13包括可控硅SCR及连接在可控硅触发电路上的电阻R4及与R4串连的可调电 位器RT、 二极管D6、 R5接入可控硅的触发极，电容C5接在可调电位器RT和二极管D6之间并与 继电器K2串连接入可控硅SCR的阴极，R6、 C6串联后并联接在可控硅SCR阳极与阴极之间，可 控硅SCR的阳极通过漏电保护电路l2的继电器开关Kl接入铜质加热腔供电交流电源的L极， 可控硅SCR的阴极与铜质储水加热腔内的氮化硅加热模块EH串联接入供电交流电源的N极；可 控硅导通后实现交流电源的L、 N及接入氮化硅加热模块EH两端进行加热。所述的温控电路 14包括8751集成电路IC2及连接在8751集成电路IC2输入脚P2的热敏电阻R2和连接在8751集成 电路IC2输出脚P4的三极管Q1，三极管Q1的基极接IC2的输出脚P4，三极管Q1的E极串接继电 器K2线圈后通过干簧管开关20接入电源转换控制电路11的输出直流12V电源，继电器K2线圈 两端并连二极管保护三极管Q1 。所述的流体感应装置60包括可在磁铁通道61中自由滑行的磁 铁62及设置在磁铁通道61下端处的通道壁体内的干簧管20 (见图3)。流体感应装置60在其 磁铁通道61的下端靠近干簧管20处的通道处设有向通道中心收縮的台阶63 (见图4)，台阶 63限制磁铁62在磁铁通道61内在重力作用下的下滑位置，干簧管20设在通道下端的壁体内， 磁铁62在没有水流作用下，在重力作用下滑落在台阶位置上的时候，干簧管20受磁铁62磁场 作用其触点开关处于断开状态，当有水流作用的时候，磁铁62在水流推动作用下在滑道内向 上升移，离开干簧管，干簧管开关触点闭合。所述的冷热式分离阀芯70 (见图5)包括设置 在阀芯定座上的定位出水孔72、热水进水孔73、冷水进水孔74及设置在阀芯动座上的动位出 水孔75，变动动位出水孔75在阀芯定座上的位置，控制冷热水的温度。所述的水流调节座40 上靠近与储水加热腔50出水口的接合处设有安装孔44 (见图6)，座体上设有水龙头出水口 45，安装孔44内安装固定热敏电阻30和干簧管20，检测水的流量及温度情况调整控制主电路 部分控制可控硅加热电路。所述的水流调节座40外装固定座80 (见图7)，固定座80上设有 与安装孔44对位的安装槽81、及可放置冷热式分离阀芯70的腔体85，固定座80端口处设有定 位连接端83，冷热式分离阀芯70嵌设在腔体85内，且冷热式分离阀芯70的阀端面71在腔体85 内端处与水流调节座40的端面46相对向。热敏电阻R2和干簧管20嵌设在水流调节座40的安装 孔44内，检测控制水流及水温状态，热水温度可根据实际使用情况控制在6(TC范围内。所述 的铜质储水加热腔50及其加热模块51的加热腔出水端口与固定座80的定位连接端83相连接， 其碳化硅加热模块EH的功率可根据实际使用情况自由调整控制，储水加热腔50为铜质材料结
7构，其加热腔体外套设有外保护筒，主控制电路10与储水加热腔50及其加热模块51均设置在 外保护筒体内，形成一个整体的整洁筒体，加热模块51为碳化硅加热模块结构。
图l、图2所示的实施例2中，所述的水流调节座40与外固定座80的连接采用整体结构制 作方式，其它同实施例l相同。
本电热水龙头的电路工作原理为接通叫交流电源B，系统检测漏电情况，当交流电源 220V火线与保护地线间发生漏电时(10mA^IS15mA)时，漏电流经R7与IC3检测、比较后，IC3 的3脚与4脚呈导通状态，此时IC3的4脚呈低电平，Q2截止，继电器K1失电断开，从而切断了负 载的交流220V供电，实现了漏电保护功能.。在系统产品没有漏电的情况下，IC3的3脚、4脚 呈开路状态，4脚经R8上拉，呈高电平，此时Q2导通，Kl得电吸合，为可控硅SCR调功电路提供了 必备电源；同时变压器T通电工作后，把交流220V电源降为交流15V，经由D1 D4组成的整流电 路整流后，再由C1 C4滤波、IC1稳压，得到整机正常工作的12V直流电源；12V直流电压经R1 分压限流后供给IC2，由热敏电阻R2与普通电阻R3组成的分压电路作为IC2的输入源.当IC2的 2脚电压^ 1. 2V时，IC2的4脚输出低电平，Ql导通，继电器K2得电吸合；相反，当IC2的2脚电压 ^1. 6V时，IC2的4脚输出高电平，Ql截止，继电器K2失电断开，从而使产品的热保护功能得以 实现；改变R3的阻值，可调节温度设定的范围；K2接通后，可控硅调功电路进入正常工作状态 ，SCR的T1极与交流220V火线直接相连；T1极经电阻式氮化硅发热片连接于交流220V零线上， 由R4、 RT及C5组成的充放电电路经过D6、 R5为SCR的控制极G极提供触发电流，使SCR导通.改 变可调电阻RT的阻值，可改变C5的充放电时间常数，从而达到改变SCR导通角的目的，实现无极 调功功能的作用。同时当储水加热腔50及其设在加热腔内的加热模块51内没有从自来水路接 入冷水A时，铜质储水加热腔内没有水流通过，水流调节座40内无水流动，磁铁通道61内的 磁铁62受本身重力因素沉下靠近常闭干簧管20 (见图3)，此时常闭干簧管受磁感应断开， 主控制电路停止工作；当水流调节座40内有水流过时，磁铁通道61内的磁铁62受水冲力远离 常闭干簧管20 (见图4)，此时常闭干簧管不受磁感应闭合，主控制电路开始工作，控制可 控硅SCR加热电路，加热铜质储水加热腔内的碳化硅加热模块EH，此时调节水流调节阀，调 节冷、热出水，并在对热水的温度进行通过热敏电阻20的温度检测采集信息到温控电路14。 同时水路的工作状态为调整冷热式分离阀芯70上阀芯动座的动位出水孔72在阀芯定座上的 位置(见图5)，可以调节冷、热水的出水当阀芯动座上的动位出水孔72不与阀芯定座上 的冷、热出水孔连通时，此时水龙头为不出水状态；当阀芯动座上的动位出水孔72与阀芯定 座上的热水出水孔73连通时，此时水龙头为出热水C状态；当阀芯动座上的动位出水孔72与 阀芯定座上的冷水出水孔74连通时，此时水龙头为出冷水A的状态。
权利要求1.一种冷热两用型电热水龙头，包括储水加热腔(50)及其设在加热腔内的加热模块(51)，其特征在于还包括主控制电路(10)，所述的主控制电路(10)包括将输入220V交流电源转换成直流稳压电源的电源转换控制电路(11)、检测交流电路部分是否有漏电的漏电保护电路(12)、为加热模块(51)提供加热功率控制的可控硅控制加热电路(13)、检测热水温度的温控电路(14)，可控硅控制加热电路(13)的工作状态受温控电路(14)控制，温控电路(14)包括温度传感装置(30)；水流调节座(40)，所述的水流调节座(40)与储水加热腔(50)的出水口端连接，水流调节座(40)内设流体感应装置(60)，水流调节座(40)的出水口端设有冷热式分离阀芯(70)。
2.按照权利要求l所述的冷热两用型电热水龙头，其特征在于所述 的可控硅控制加热电路(13)包括可控硅(SCR)及连接在可控硅触发电路上的可调电位器 (RT)、继电器(K2)，可控硅(SCR)的阳极通过漏电保护电路(12)的继电器开关(Kl )接入储水加热腔供电电源。
3.按照权利要求l所述的冷热两用型电热水龙头，其特征在于所述 的温控电路(14)包括集成电路(IC2)及连接在集成电路(IC2)输入脚(P2)的热敏电阻 (R2)和连接在集成电路(IC2)输出脚(P4)的三极管(Ql)。
4.按按照权利要求l所述的冷热两用型电热水龙头，其特征在于所 述的流体感应装置(60)包括可在磁铁通道(61)中自由滑行的磁铁(62)及设置在磁铁通 道(61)下端处的通道壁体内的干簧管(20)。
5.按照权利要求4所述的冷热两用型电热水龙头，其特征在于所述 的流体感应装置(60)在其磁铁通道(61)的下端靠近干簧管(20)处的通道处设有向通道 中心收縮的台阶(63)，干簧管(20)设在通道下端的壁体内。
6.按照权利要求l所述的冷热两用型电热水龙头，其特征在于所述 的冷热式分离阀芯(70)包括设置在阀芯定座上的定位出水孔(72)、热水进水孔(73)、 冷水进水孔(74)及设置在阀芯动座上的动位出水孔(75)。
7.按照权利要求l所述的冷热两用型电热水龙头，其特征在于所述 的水流调节座(40)上靠近与储水加热腔(50)出水口的接合处设有安装孔(44)，座体上 设有水龙头出水口 (45)。
8.按照权利要求1或7所述的冷热两用型电热水龙头，其特征在于 所述的水流调节座(40)外设固定座(80)，固定座(80)上设有与安装孔(44)对位的安 装槽(81)、及可放置冷热式分离阀芯(70)的腔体(85)，固定座(80)端口处设有定位 连接端(83)，冷热式分离阀芯(70)嵌设在腔体(85)内，且冷热式分离阀芯(70)的阀 端面(71)在腔体(85)内端处。
9.按照权利要求1或3或4所述的冷热两用型电热水龙头，其特征在于 :所述的热敏电阻(R2)和干簧管(20)嵌设在水流调节座(40)的安装孔(44)内。
10.按照权利要求1或2或3或4或6或7所述的冷热两用型电热水龙头， 其特征在于所述的储水加热腔(50)为铜质材料结构，其加热腔出水端口与固定座(80) 的定位连接端(83)相连接，储水加热腔(50)的腔体外套设有外保护筒，主控制电路(10 )与储水加热腔(50)及其加热模块(51)均设置在外保护筒体内，加热模块(51)为碳化 硅加热模块结构。
专利摘要本实用新型公开了一种冷热两用型电热水龙头，包括储水加热腔及其设在加热腔内的加热模块，其特征在于还包括电源转换控制电路(11)及漏电保护电路(12)和为加热模块提供加热功率控制的可控硅控制加热电路(13)、温控电路(14)，可控硅控制加热电路(13)的工作状态受温控电路控制，水流调节座(40)，与储水加热腔(50)的出水口端连接，水流调节座(40)内设流体感应装置(60)，水流调节座(40)的出水口端设有冷热式分离阀芯(70)。能够在检测漏电的情况下安全使用电热水龙头，很方便的实现冷、热水控制转换，热水出水速度快、水温调节方便稳定，结构简单，操作方便快捷有效。
文档编号F16K11/08GK201420898SQ200920301640
公开日2010年3月10日 申请日期2009年3月26日 优先权日2009年3月26日
发明者张旭杰 申请人:张旭杰