专利名称：水龙头电热水器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可作为家庭提供热水的电热水器。特别是一种调温式安全控制的水龙头电热水器。
过去人们使用的电热水器大多为加热储水类型，必须配置专门的盛水容器，体积大、造价高，要等较长的时间，水方能加热到一定程度，且水量有限，用水时间受到限制，非常不便。于是，目前市场上出现了一种自来水龙头电热水器，其升温快，只要打开自来水阀，就可源源不断的出热水，且价格便宜，深受用户的欢迎。但是这些水龙头电热水器大多采用一般的民用电线和电热元件相接，且没有采用安全电路控制器，故容易造成触电和漏电之患，非常不安全，容易损坏，又不能调节水温，且在电压不稳定情况下，不好使用。
本实用新型的目的是针对上述缺点，提供一种可调节水温，在电压不稳的情况下还可调节使用，停水即断电，没有触电和漏电之患且带有安全电路控制器的水龙头电热水器。
本实用新型的技术方案包括龙头自来水加热器和安全电路控制器两部份。
1、龙头自来水加热器包括设有插座2的芯件1，芯体1的上部设有可通过龙头紧固件3与龙头出水口相接的进水腔4，进水腔4与芯体1下部设有加热腔5连通，加热腔5的外面采用绝缘壳体6，壳体的下部开有一个出水口7，其特征在于加热器芯体1上的插座2为定向插座，三根铜条(8′、8″、8)作为插座导线注入芯体1，并分别与加热腔5内的电热元件三只小(内)、中、大(外)发热杯(9′、9″、9)相接触，其中，中发热杯9″与接相线的导线8″相接，内、外两只发热杯(9′、9)接零线(8′、8)。
2、接插在市电电源上并用来控制自来水加热器的安全电路控制器，主要由防漏认相点触工作电路，自锁自断(断水即断电)控制回路电路及加热主回路工作电路组成。防漏认相点触工作电路主要由双向晶闸管VS1与继电器J串联并在双向晶闸管VS1的控制极G和自来水本身接地之间接入一只限流电阻R1而形成。自锁自断电路主要采用干簧二极管K2和绕在干簧二极管K2上的线圈L组成的电流开关通过自锁自断电路来控制继电器常开触点的吸合、断开。加热主回路工作电路的继电器J上的两个常开触点分别接在电热元件R的一端和线圈L的一端上，线圈L的另一端与电热元件R的另一端相接。
本实用新型具有以下几点优点。1、采用防漏认相保护电路，定向插头、插座使得自来水管长期接地，电源零线也长期接零，可谓双保险，没有触电和漏电之患。2、使用进口SUS304L2B不锈钢速热材料制造发热杯，出水发热快，随开随用，再配上分档开关K，使出水的水温可任意调节在30-70℃之间，且在电压不稳的情况下，能方便调节使用。3、采用干簧二极管K2和线圈L组成的电流开关通过自锁自断电路来控制继电器吸合、断开，使水龙头电热水器只有在有水流时才能接通电源，断水即断电，防止干烧现象，延长使用受命。另外，本实用新型还具有体积小、价格便宜，操作使用方便等优点。是家庭、宾馆、理发店、饭店的理想热水加热器。
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为龙头自来水加热器的结构示意图。
图2为安全电路控制器上的定向插头外形结构正视图。
图3为安全电路控制器上的定向插头剖面正视图。
图4为安全电路控制器的电路原理图。
图5为安全电路控制器的另一种实施例的自锁自断电路原理图。
如
图1所示，龙头自来水加热器包括加热器芯体1、定向插座2、龙头紧固件3、进水腔4、加热腔5、绝缘壳体6、出水口7等。定向插座2由截面为2mm2铜条形成一定型状作为三条导线(8′、8″、8)注入绝缘芯体1而形成。定向插座口内露的三条铜线端子(8′、8″、8)，插座口内下面有两条凸型固定线10正好与控制器上的定向插头凹型固定槽17吻合(如图2所示)，即插头插入插座必须是规定为一个方向，不可能调错为另一方向，也就是说中间那根导线8″必须与控制器上的相线相接，两边的两根导线(8′、8)与控制器上的零线、地线相接；加热腔4内的三只设有若干个排水孔11的小(内)、中、大(外)发热杯(9′、9″、9)旋紧在芯体1下面的塔型芯体上，并分别与注入芯体的三根导线接触，其中，中发热杯9″与相线导线8″相接触，小(内)、大(外)发热杯(9′、9)与零线导线(8′、8)相接触，通过水通电后就组成发热系统，其工作原理是利用水为导电煤体而回路发热。当大、中、小发热杯的厚度为1m，其尺寸为小杯长16mm、外径36mm；中杯长30mm、外径41mm；大杯长39mm、外径46mm时，其中发热杯与小(内)发热杯、大(外)发热杯的间隙为1.9-2.1mm，如果大、中、小发热杯的尺寸变大或变小，其间隙也随着变大或变小而改变。绝缘外壳6的上面开口处设有一条用来放置密封圈12的凹型槽和螺纹正好和芯体1旋紧密封。在绝缘外壳6下面的出水口7上罩有一个设有许多细小排水孔的出水罩13，龙头紧固体主要由龙头密封套管14、紧固套15、紧固帽16等组成。
如图4所示接插在市电电源上并用来控制龙头自来水加热器的安全电路控制器，主要由防漏认相点触工作电路、自锁自断(断水即断电)控制回路电路及加热主回路工作电路组成。(1)如图4中的A所示的防漏认相点触工作电路主要由双向晶闸管VS1与继电器J串联，并在双向晶闸管VS1的控制极G和自来水本身接地之间串联接入一只限流电阻R1而形成。其工作原理为当市电电源接入安全电路控制器，而控制器的定向插头插入龙头自来水加热器的定向插座时(也就是自市电电源到安全电路器控制器一直到龙头自来水加热器线路认定连接时)，因自来水本身接地，自来水内阻通过限流电阻R1来触发点动双向晶闸管VS1的控制极G，双向晶闸管VS1导通，继电器J吸合，电流通过自来水加热器发热；若安全电路控制器与自来水加热器的插头插错了方向，当外发热杯接火线时，就会产生漏电。因此安全电路控制器和自来水加热器的插头和插座必须为定向的。(2)如图4中B所示的自锁自断工作电路主要采用干簧二极管K2和绕在干簧二极管K2上的线圈L组成电流开关，干簧二极管K2与限流电阻R2串联后与双向晶闸管VS1并联，再串联接在继电器J上，且在双向晶闸管控制G和电极(T1)间接入一只电容C1，电容C1为误动作用。其原理为由于线圈L接在加热主回路上，当打开自来水阀门，水龙头电热水器接通电源时，自来水加热器发热，电流达到4A以上，电流通过线圈L产生磁场，干簧二极管K2导通，电流经过限流电阻R2触发双向晶闸管VS1控制极G1，双向晶闸管VS1工作，继电器的常开触点吸合自锁，电流通过电热水器发热。当关掉自来水阀门断水时，其加热主回路没有回路电流，此时水龙头电热水器电流下降到4A以下，电流线圈L无磁场产生，干簧二极管K2常开，继电器J断电。(3)如图4中的C所示的可调式加热主回路工作电路继电器J上的两个常开触点分别接在加热主回路电热元件R的一端和线圈L的一端上，线圈L的另一端与电热元件R的另一端相接。并在继电器J和负截电热元件R(R′、R″、R)相接之间串联接入一个三档开关K(K′、K″、K)。其工作原理为，当开关K在K″位接通时(即开关打闸O档时)，电热元件R′、R″工作，也就是中热热杯9″与大(外)发热杯9发热(也称主回路发热)，而小(内)发热杯9′不发热，此时可在电压较高情况下，水温可调最低；当开关K在K位置接通时(即开关打向2档时)，电热元件R′、R″、R都工作，也就是大(外)、中、小(内)发热杯都发热(我们称主回路、辅回路都发热)，此时水温可调最高；当开关K在K′位置接通时(即开关打向1档时)，由于经二极管D的调节后，减少了电热元件R的负截回路电流，此时虽然大(外)、中、小(内)三只发热杯也都发热，但水温了降低了一定温度为中档。另外分档开关K主要用于当电压不稳定时用来调节水温作用。
图5为本实用新型的安全电路控制器的另一种自锁自断工作电路的实施例。同上所述该电路同样采用干簧二极管K2和绕在干簧二极管K2上的线圈L组成电流开关，其线路联接为干簧二极管K2与限流电阻R2串联后与单向晶闸管VS2并联，然后再与桥式整流堆并联后串联接在继电器J上，其工作原理为同上面所述的自锁自断工作电路相似，即当打开自来水阀、电热水器接通电源时，自来水加热器加热，电流达到4A以上，电流通过线圈L产生磁场，常闭干簧二极管K2导通，电流经过限流电阻R2触发单向晶闸管VS2工作，再经电容C耦合，给桥式整流堆输出、继电器吸合自锁，电流通过电热水器发热；当关掉自来水阀，无磁场产生，干簧二极管K2常开，单向晶闸管VS2截止，继电器断电断开，自来水加热器断电。
本二种实施例，继电器采用JQX-12A型，双向晶闸管VS1为MAR97A6型，单向晶闸管VS2为MCR100-6型，线圈L为φ5mm×Q0.9mm×2并6圈，干簧二极管K2，桥式整流堆、电容C，金属膜电阻R1和R2，触发开关K1，红绿发光管LED2、LED2、分档开关K、全部电子元器件相互以电气连接安装在安全电路控制器的盒内，控制器的盒上设有一个电源插头和一个用来接插自来水加热器的定向插头(如图2、图3所示)。
本实用新型的使用方法是首先将龙头密封套管14、紧固套15、紧固帽16等套在自来水龙头上方，然后将自来水加热器芯体1的进水口4套在龙头密封管14上，先套上紧固套15，最后用紧固帽16按顺时针方向旋将龙头自来水加热旋紧固定在水龙头上，其次再将安全电路控制器插在220V市电电源上，此时红指示灯LED1亮表示已通电，再把定向插头插入龙头自来水加热器的芯体的定向插座2，打开水阀，用手指轻触安全电路控制器轻触开关K1、绿指示灯LED2亮，表示水龙头电热水器已工作(如绿指示灯LED2不亮，表示安全电路控制上的电源插头插错方向，此时龙头电热水器不工作，不出热水，请将该插头往相反方向插)，2-3秒钟内自来水即转化为源源不断的热水。热水水温在30-70℃之间可通过打开水阀的大小和三档开关K任意调节。一般在市电电压220V以上时，可往0档开；如电压偏低在200V以下时，请往1档或2档开；底于170V时，不能使用。
权利要求1.一种水龙头电热水器它包括龙头自来水加热器和安全电路控制器两部份(1)龙头自来水加热器包括设有插座2的芯体1，芯体1的上部设有可通过龙头紧固件3与龙头出口相接的进水腔4，进水腔4与芯体1下部设有的加热腔5连通，加热腔5的外面采用下部开有一个出水口7的绝缘壳体6，其特征在于芯体1上的插座为定向插座，三根铜条(8′、8″、8)作为插座的导线注入芯体1并分别与加热腔5内的电热元件三只小、中、大发热杯(9′、9″、9)相接触，其中中发热杯与9″与接相线的导线8″相接，小发热杯和大发热杯(9′、9)分别与零线的导线(8′、8)相接；(2)接插在市电电源上并用来控制龙头自来水加热器的安全电路控制器带有一个定向插头，它主要由防漏认相点触工作电路、自锁自断控制回路工作电路以及加热主回路工作电路组成；防漏认相点触工作电路主要由双向晶闸管VS1与继电器J串联并在VS1的控制极G1和自来水本身接地之间串联接入一只限流电阻R1而形成；自锁自断控制回路主要采用干簧二极管K2和绕在干簧二极管K2上的线圈L组成的电流开关通过自锁自断电路来控制继电器J的常开触点的吸合、断开；加热主回路工作电路，继电器J上的两个常开触点分别接在加热主回路电热元件R的一端和线圈L的一端上，线圈L的另一端与电热元件R的另一端相接。2、根据权利要求1所述的水龙头电热水器，其特征在于自锁自断控制回路电路可采用①干簧二极管K2与限流电阻R2串联后与双向晶闸管VS1并联，再串联接在断开继电器J上或可采用②干簧二极管K2与限流电阻R2串联后与单向晶闸管VS2并联，然后再与桥式整流堆并联后串联接在继电器J上。
3.根据权利要求1或2所述的水龙头电热水器，其特征在于小、中、大发热的(9′、9″、9)采用SUS304L2B不锈钢材料制成。
4.根据权利要求1或2所述的水龙头电热水器，其特征在于在加热主回路电路的继电器J的常开触点和电热元件R联接之间串联接入一个分档开关K(K′、K″、K)。
5.根据权利要求3所述的水龙头电热水器，其特征在于在加热主回路电路的继电器J的常开触点和电热元件R联接之间串联接入一个分档开关K(K′、K″、K)。
6.根据权利要求1或2所述的水龙头电热水器，其特征在于龙头紧固件主要由龙头密封套管14、紧固套15、紧固帽16组成。
7.根据权利要求3所述的水龙头电热水器，其特征在于龙头紧固件主要由龙头密封套管14、紧固套15、紧固帽16组成。
8.根据权利要求4所述的水龙头电热水器，其特征在于龙头紧固件主要由龙头密封套管14、紧固套15、紧固帽16组成。
9.根据权利要求5所述的水龙头电热水器，其特征在于龙头紧固件主要由龙头密封套管14、紧固套15、紧固帽16组成。
专利摘要本实用新型属于一种加热水龙头自来水的水龙头电热水器，包括龙头自来水加热器和安全电路控制器两部分。其特征在于龙头自来水加热器采用与安全电路控制器的插头相匹配并以三根铜条作为导线的定向插座，其电热元件为三只大、中、小的发热杯；安全电路控制器采用以干簧二极管和线圈组成电流开关通过自锁自断电路来控制回路、采用双向晶闸管等组成防漏认相保护电路以及在加热主回路上采用了分挡开关等，从而使水龙头电热水器的出水水温可任意调节在30-70℃之间，随开随用，达到断水即断电，没有触电和漏电之患，操作方便，安全可靠。
文档编号F24H1/12GK2220037SQ95206270
公开日1996年2月14日 申请日期1995年3月24日 优先权日1995年3月24日
发明者杨立训, 杨立周, 陈康标 申请人:浙江苍南天龙家用器具工业公司