专利名称：一种按指令温度出热水的快热式电热水器的制作方法
技术领域：
本发明属于热水器技术领域，更具体是涉及一种按指令温度出热 水的快热式电热水器。
背景技术：
目前国内外市场上的快热式电热水器，要调整到淋浴时较合适的
4(TC左右水温，都是通过手动反复调试加热电功率和进水量来选择所 需的水温，使用很不方便。
目前市面上尚未有任何一款快热式电热水器可以实现使用前设 定好水温，即指令温度。打开热水器进水阀门，不论进水温度高低、 水流量适当变化、指令数字变化，热水器出来的水温与设定温度基本 一致的功能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种按指令温 度出热水的快热式电热水器。本发明通过该微电脑智能控制系统自身 特殊结构，不论在什么季节，也不管水温的高低，只要您设定一个温 度，打开进水阀门，出来的水就能达到预先设定的温度，并且能恒定 出水，给人们提供了一种先进的淋浴设施。
为达到上述目的，本发明采取了如下的技术方案 一种按指令温度出热水的快热式电热水器，包括电热水器13、
显示控制部分8、进水温度传感器6、出水温度传感器7、霍尔水流 传感装置9以及微电脑智能控制系统；
在电热水器13内设有电加热器12，显示控制部分8安装在电热 水器13的壳体上；
进水温度传感器6及出水温度传感器7分别设置在电热水器13 的进出水口处；
霍尔水流传感装置9则安装在电热水器13的出水口处；
微电脑智能控制系统分别与显示控制部分8及霍尔水流传感装 置9相连。
作为上述技术方案的改进，所述的显示控制部分8由温度显示屏 14及温度设置部分5构成。
作为上述技术方案的改进，所述的霍尔水流传感装置9由一个带 多个磁块17的轮子16与轮子外侧安装的传感器18组成。
作为上述技术方案的改进，所述的微电脑智能控制系统包括单片 机U2、稳定电源1、漏电、加热体过热报警电路11、和输出功率控 制电路3组成；其中U2为可编程的单片机；稳定电源l、输出功率 控制电路3、漏电、加热体过热保护电路4、进水温度传感器6、出 水温度传感器7、霍尔水流传感装置9、漏电探测装置IO、漏电、加 热体过热报警电路11均与单片机U2相连；市电经防干烧保护、串联 至电加热器RL1和可控硅VT1、 VT2、变压器T1初级，U2输出信号给 显示控制部分。显示控制部分包括温度显示屏、温度设置部分和U3、 U3是VFI驱动电路；单片机U2输出信号给显示控制部分8。
上述技术方案中，热水器的出水温度为32 55'C。 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果
1. 本发明性能可靠，安全并节约能源；
2. 本发明使用方便；在使用该产品前， 一次设定好所需热水的 温度，打开电热水器开关，不论进水水温高低、水流量适当变化(国 家标准每分钟3升左右)，均能按照设定的温度提供热水；即使电压 不稳定，也只需按电热水器显示屏面板上的温度"加"或"减"按键 进行适当调节。方便实用，给人们的洗浴提供了极好的条件。
图1为本发明的出水装置结构示意图； 图2为图l温度显示屏放大图3为显示屏内部原理图4为水流传感器装置结构示意图5为本发明的驱动电路图6为本发明的定温出水装置电路图7为本发明的控制方框图。
具体实施例方式
以下结合说明书附图来对本发明作进一步的描述，但本发明所要 求保护的范围并不局限于实施方式所描述之范围。
如图1 图7所示 一种按指令温度出热水的快热式电热水器，
包括电热水器13、显示控制部分8、进水温度传感器6、出水温度传 感器7、霍尔水流传感装置9以及微电脑智能控制系统；在电热水器13内设有电加热器12，显示控制部分8安装在电热 水器13的壳体上；
进水温度传感器6及出水温度传感器7分别设置在电热水器13 的进出水口处；
霍尔水流传感装置9则安装在电热水器13的出水口处；
微电脑智能控制系统分别与显示控制部分8及霍尔水流传感装 置9相连。
作为上述技术方案的改进，所述的显示控制部分8由温度显示屏 14及温度设置部分5构成。
作为上述技术方案的改进，所述的霍尔水流传感装置9由一个带 多个磁块17的轮子16与轮子外侧安装的传感器18组成。
作为上述技术方案的改进，所述的微电脑智能控制系统包括单片 机U2、稳定电源1、漏电、加热体过热报警电路11、和输出功率控 制电路3组成；其中U2为可编程的单片机；稳定电源l、输出功率 控制电路3、漏电、加热体过热保护电路4、进水温度传感器6、出 水温度传感器7、霍尔水流传感装置9、漏电探测装置IO、漏电、加 热体过热报警电路11均与单片机U2相连；市电经防干烧保护、串联 至电加热器RL1和可控硅VT1、 VT2、变压器T1初级，U2输出信号给
显示控制部分。显示控制部分包括温度显示屏、温度设置部分和U3、 U3是VFI驱动电路；单片机U2输出信号给显示控制部分8。 上述技术方案中，热水器的出水温度为32 55。C。
本发明的工作过程如下
1、 接通交流电源后，220V市电经L2滤波后送至变压器Tl分三 路输入 一路供VFD1灯丝电压， 一路经二极管D5、电容C5滤波得 到一20V直流电压，该电压为驱动电路集成块提供下拉电平VEE，同 时又通过限流电阻R40加至VFD的22、 23脚。另一路经二极管D1、 D2全波整流，电容器C1、 C2、 C3、 C4、稳定块Ul、电感L3稳压滤 波后获得5V直流电压提供给U2 U5， 12V直流电压提供给继电器Kl。
2、 电路图中，Ll为漏电互感器，正常无漏电时，直穿互感器的 火线、零线作为互感器的初级，此时合成磁通量为零，次级无感应电 流产生，三极管Q1基极无触发信号，继电器K1不动作，电加热器正 常发热。当人体接触火线或发热元件RL1的火线与大地漏电，触电电 流直接从火线与地泄露从而不从零线回流，此时互感器合成磁通量不 再为零。互感器次级立即产生感生电流，通过二极管D3、电阻R3、 触发三极管Q1、输出低电平到单片机U2的18脚，经U2的5脚输出 电流使三极管Q4截止、继电器K1失电，停止加热，同时U2的20脚 输出约为30Hz的脉冲电流。驱动发光二极管LED1频闪。
3、 水流量采集经接线端子JP2的1脚输出10. 2 75Hz脉冲给单 片机U2的19脚，获得控制信号，去调节热水器的加热功率，采集经 出水传感器RP6、进水传感器RP7电阻R4、 R5，电容C8取样后给单 片机U2的13、 14、 15、 16脚，通过单片机U2计算偏差量(即设定 温度值与实际温度值之差)，并对偏差值进行处理，对偏差值通过PID 计算，调节比例系数、积分系数、微分系数，从而获得理想的控制温
度效果。
4、 U3是1/4 1/11占空比的VFD驱动电路。包含11个段输出 口， 6个栅输出口， 5个段/栅选择输出口， l个显示存储器，控制电 路，键扫描电路。窜行数据通过CTL、 CLK、 DIN3线串行接口连接至 单片机U2的26、 28、 29脚去控制VFD1显示屏驱动集成块，热水器 的出水温度设计在32"C 55。C之间，偏差量的变化在一个字节内， 采用单字节加减运算，最后将计算结果转化为T0初值以控制定时。 每次开机出水温度设计为40。C，可按按键开关S1 (ADD加)、S2 (SUB 减)键调整出水温度，当进水温度超过设置温度时，三极管Q4高电 平切断继电器K1，相应加热元件RL1不工作；相反则自动加温。当 出水温度超过55。C时，单片机U2的5脚输出触发信号给三极管Q4， 经Q4输出高平切断电器K1，相应加热元件RL1停止工作，可防止烫 伤。
5、 输出功率本电路采用软启动控制可控硅VT1、 VT2，以减小 冲击电流对其它家用电器的干扰。在交流电压过零点启动定时器，并 关闭输出口U2的2、 4脚，当定时器溢出时产生中断。进入中断可控 硅导通，在下一个过零点到来时，可控硅自行关断，持续同时关闭输 出口U2的2、 4脚，启动定时器。如此反复，即能产生移相作用，控 制可控硅VT1、 VT2导通程度，在输出口得到不同加热功率，从而实 现定温出水。.
6、 VFD驱动集成电路U3、 CTL、 CLK、 DIN窜行口获得信号后， U3的1脚输出信号给显示屏的3脚点亮沐浴头标志；U3的2脚输
信号点亮显示屏的4脚，相应部位为商标AWT、温度；U3的3脚输 出信号点亮显示屏的5脚，即数码d段；U3的4、 5、 7 18各脚输 出信号点亮显示屏数码管a、 b、 c、 d、 e、 f、 g各段；U3的19 21 脚输出信号点亮显示屏加热标志，反映出逐步加热的过程。VFD显示 屏l、 2、 22、 23各脚为3V交流电压输入。
权利要求
1、一种按指令温度出热水的快热式电热水器，其特征在于包括电热水器(13)、显示控制部分(8)、进水温度传感器(6)、出水温度传感器(7)、霍尔水流传感装置(9)以及微电脑智能控制系统；在电热水器(13)内设有电加热器(12)，显示控制部分(8)安装在电热水器(13)的壳体上；进水温度传感器(6)及出水温度传感器(7)分别设置在电热水器(13)的进出水口处；霍尔水流传感装置(9)则安装在电热水器(13)的出水口处；微电脑智能控制系统分别与显示控制部分(8)及霍尔水流传感装置(9)相连。
2. 根据权利要求1所述的一种按指令温度出热水的快热式 电热水器，其特征在于所述的显示控制部分(8)由温度显示 屏(14)及温度设置部分(5)构成。
3. 根据权利要求1所述的一种按指令温度出热水的快热式 电热水器，其特征在于所述的霍尔水流传感装置(9)由一个 带多个磁块(17)的轮子(16)与轮子外侧安装的传感器(18) 组成。
4. 根据权利要求1所述的一种按指令温度出热水的快热式 电热水器，其特征在于所述的微电脑智能控制系统包括单片机 U2、稳定电源(1)、漏电、加热体过热报警电路(11)、和输出 功率控制电路(3)组成；其中U2为可编程的单片机；稳定电 源(1 )、输出功率控制电路(3 )、漏电、加热体过热保护电路(4)、 进水温度传感器(6)、出水温度传感器(7)、霍尔水流传感装置 (9)、漏电探测装置(10)、漏电、加热体过热报警电路(11) 均与单片机U2相连；单片机U2输出信号给显示控制部分(8)。 5.根据权利要求1 4中任一项所述的一种按指令温度出热 水的快热式电热水器，其特征在于热水器的出水温度为32 55°C。
全文摘要
本发明公开了一种按指令温度出热水的快热式电热水器。本发明包括电热水器、显示控制部分、进水温度传感器、出水温度传感器、霍尔水流传感装置以及微电脑智能控制系统；在电热水器内设有电加热器，显示控制部分安装在电热水器的壳体上；进水温度传感器及出水温度传感器分别设置在电热水器的进出水口处；霍尔水流传感装置则安装在电热水器的出水口处；微电脑智能控制系统分别与显示控制部分及霍尔水流传感装置相连。
文档编号F24H1/00GK101338937SQ20081002570
公开日2009年1月7日 申请日期2008年1月10日 优先权日2008年1月10日
发明者刘关泰 申请人:刘关泰