专利名称：智能化出口敞开式贮水型电热水器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种手动调整冷热水混合比的出口敞开式贮水型电热水器，尤其是能按设定的出水温度自动调整冷热水混合比，在用水时能自动切断贮水箱加热电源的智能化出口敞开式贮水型电热水器。
目前，公知的出口敞开式贮水型电热水器的构造是由贮水箱、手动配水阀、单向安全阀、水箱加热温度控制器等组成。使用时先把贮水箱中的水加热到预先设定的温度，用水时要用手调节冷热水的混合比使出水温度达到用水要求，随着用水时间的延长，水箱中的水温不断下降，冷热水的混合比就要不断地调整，很不方便。若电热管损坏漏电，宜导致触电事故。
本实用新型的目的是提供一种智能化出口敞开式贮水型电热水器，能根据用户自己的设定自动配出符合要求的出水温度。在用水时要能自动切断加热电源，防止发生意外触电事故。
本实用新型的目的是这样实现的在热水器外壳内部装有水流继电器和自动、手动两用机电组合配水阀，自来水金属球阀、金属软管和进水口连接，两个出水咀用塑料软管分别和贮水箱进水口、配水阀进冷水咀连接，进热水咀、塑料软管和贮水箱出热水口连接。
水流继电器是在原单向安全阀的上部装有继电装置，内部装有可以上下移动的磁性阀芯，在外部装有两支高度不同的干簧管，不用水时，磁性阀芯在重力作用下封闭进水口，起逆止阀作用，使干簧管3(GJ1)闭合，接通贮水箱加热电路(常规电子控温电路，在此不作介绍)，干簧管6(GJ2)断开，自动配水电路停止工作；用水时，磁阀芯在水流动压力的作用下，停留在阀腔项部，干簧管3(GJ1)断开，切断贮水箱加热电源，保证安全用水，干簧管6(GJ2)闭合，接通自动配水电路。
自动、手动两用机电组合配水阀，是在常规手动配水阀的阀芯轴上安装了蜗轮轴、蜗杆、低速电动机、滑键销、旋钮轴、销、压紧螺丝、弹性橡胶垫、锁紧钢珠、行程开关、测温传感器VD1。
旋钮轴通过销向蜗轮轴传递手动配水扭矩和推拉作用力；蜗轮轴通过滑键销向阀芯轴传递手动或自动配水扭矩。
阀芯轴上的两个凹处，A和B对蜗轮轴的水平移动起销紧作用，把蜗轮轴拉出销在A位，蜗轮与蜗杆分离，是手动配水状态；把蜗轮轴推进锁在B位，蜗轮和蜗杆啮合，是自动配水状态；由零跟踪闭环自动控制电路驱动低速电动机、蜗杆、蜗轮轴、滑健销向阀芯轴传递自动配水扭矩，当蜗轮上的凹槽C转到任一行程开关的下部时，行程开关断开，电动机停转，防止越位或堵转。
零跟踪闭环自动控制电路的特征如下正电源、分压电阻R14、RP1和零点电连接，为运放集成电路LM324中的IC1A的正输入端提供可供选择的四个基准工作电位，四个基准电位分别通过凹双向模拟开关集成电路CD4066的IC1A正输入端连接，模拟开关的四个控制端分别和十进制计数集成电路CD4017的四个输出端Q0、Q1、Q2、Q3连接，使出水温度可以设定为36℃、38℃、40℃、42℃四档任选；正电源R5、VD1、IC1A负输入端、输出端电连接，为VD1建立额定工作电流，当VD1置于设定温度中，IC1A输出为零，IC1A输出端、IC1B正输入端、输出端、干簧管6(GJ2)、负载电阻R10、IC1C、D的两个输入端电连接，正电源、R11、RP2、RP3、R12、和负电源电连接，中点接零，为双限幅电压比较器IC1C.D提供基准比较电位+5mv和-5mv；IC1C输出端、施密特触发器集成电路CD4093中的IC4A的一个输入端、输出端、限流电阻R15和VT1基极连接，正电源、VT1发射极、VT1集电极、JK1线圈、VD7和负电源连接，IC1D输出端、IC4B的一个输入端、输出端、限流电阻R16和VT2基极电连接，正电源、VT2发射极、集电极、JK2线圈、VD6和负电源电连接，构成电子开关电路，控制继电器JK1，2的吸合；正电源、行程开关12(XK1)、JK1常开、电动机和零点连接，负电源，行程开关10(XK2)，JK2、JK1常闭，电动机和零点连接。
由于采用上述方案，既保留了该热水器的手动配水功能，又增加了自动配水功能，旋钮推进为自动、拉出为手动，切换非常方便，有四档出水温度可以供用户选择；用水时能自动切断贮水箱加热电源，保证安全用水，防止发生触电事故。与同类产品比较，增加少量的生产成本，使产品升级换代，很容易为用户接受。
对附图的说明
图1是水流继电器纵向剖面图。
图2是手动，自动机电组合配水阀。
图3是图2的A-A向视图。
图4是本实用新型的零跟踪闭环自动控制电路原理图。
在图中1.自来水进水口；2.单向安全阀；3.干簧管GJ1；4.磁性阀芯；5.出水咀；6.干簧管GJ2；7.出水咀；8.低速电动机(20转/分)；9.进冷水咀；10.行程开关XK2；11.蜗轮轴；12.行程开关XK1；13.进热水咀；14.蜗杆；15.出水测温传感器VD1；16.配水阀；17.压紧螺丝；18.弹性橡胶垫；19.锁紧钢珠；20.阀芯轴；21.滑键销；22.蜗轮轴轴承；23.销；24.旋钮轴在
图1中，水流继电器是在单向安全阀的上面安装了继电装置，不用水时，磁性阀芯4在重力作用下封闭进水口，起逆止阀作用；使干簧管3(GJ1)闭合，接通贮水箱加热电路(常规电子控温电路，在此不作介绍)，干簧管6(GJ2)断开，自动配水电路停止工作。用水时，磁性阀芯4在水流动压力的作用下停留在顶部，干簧管3(GJ1)断开，切断贮水箱加热电源，保证安全用水，干簧管6(GJ2)闭合，接通自动配水电路，起到了水流继电器的作用。
在图2、图3中，可以看出，自动、手动两用机电组合配水阀是在常规手动配水阀16的阀芯轴20上安装了以下装置蜗轮轴11、蜗杆14、低速电动机8、滑键销21、旋钮轴24、销23、压紧螺丝17、弹性橡胶垫18、锁紧钢珠19、行程开关10、12和出水测温传感器VD115。旋钮轴24通过销23向蜗轮轴11传递手动配水扭矩和推拉作用力，蜗轮轴11通过滑键销21向阀芯轴20传递手动或自动配水扭矩。阀芯轴上的两个凹处A和B，对蜗轮轴11的水平移动起锁紧作用。把蜗轮轴11拉出锁在A位，蜗轮轴11与蜗杆14分离，呈手动配水状态，把蜗轮轴11推进锁在B位，蜗轮和蜗杆啮合，呈自动配水状态，由低速电动机8驱动蜗杆14，蜗轮轴11，滑键销21向阀芯轴20传递自动配水扭矩，当蜗轮上的凹槽C转到任一行程开关下面时，行程开关断开，电动机停转，防止越位和堵转。
在
图1、图2中是这样连接的，自来水金属球阀、金属软管和进水口1连接，用塑料软管，把出水咀7和冷水咀9连接，把出水咀7和贮水箱进水口连接，把进热水咀13和贮水箱出热水咀连接。
零跟踪闭环自动控制电路的特征如下正电源、分压电阻R14、RP1和零点电连接，为运放集成电路LM324中的IC1A的正输入提供可供选择的四个基准工作电位，四个基准电位分别通过四双向模拟开关集成电路CD4066和IC1A正输入端连接，模拟开关的四个控制端分别和十进制计数集成电路CD4017的四个输出端Q0、Q1、Q2、Q3连接，使出水温度可以设定为36℃、38℃、40℃、42℃四档任选；正电源R5、VD1、IC1A负输入端、输出端电连接，为VD1建立额定工作电流，当VD1置于设定温度中，IC1A输出为零，IC1A输出端、IC1B正输入端、输出端、干簧管6(GJ2)、负载电阻R10、IC1C、D的两个输入端电连接，正电源、R11、RP2、RP9、R12、和负电源电连接，中点接零，为双限幅电压比较器IC1C.D提供基准比较电位+5mv和-5mv；IC1C输出端、施密特触发器集成电路CD4093中的IC4A的一个输入端、输出端、限流电阻R15和VT1基极连接，正电源、VT1发射极、VT1集电极、JK1线圈、VD7和负电源连接，IC1D输出端、IC4B的一个输入端、输出端、限流电阻R16和VT2基极电连接，正电源、VT2发射极、集电极、JK2线圈、VD5和负电源电连接，构成电子开关电路，控制继电器JK1，2的吸合；正电源、行程开关12(XK1)、JK1常开、电动机和零点连接，负电源，行程开关10(XK2)，JK2、JK1常闭，电动机和零点连接。
电路是这样工作的若用水温度选择42℃，按动图4中的出水温度选择开关SB，IC2的Q3输出高电平，发光二极管VD5亮，双向模拟开关IC2D导通，如果VD1测得出水温度42℃，IC1A输出为零，如果测得出温度超过42.5℃，IC1A的输出超过1mv，经IC1B放大5倍以后，输出信号超过+5mv，经干簧管6(GJ2)加到双限幅比较器的输入端，使IC1C翻转输出高电平，IC4A开始振荡，输出周期为6秒的方波信号，当输出为低电平时VT1饱合导通，JK1闭合，电动机驱动蜗杆14，蜗轮轴11，滑键销21，阀芯轴20旋转，执行减少热水增加冷水的配水指令。当输出为高电平时VT2截止，电动机停转。
权利要求1.一种智能化出口敞开式贮水型电热水器，其特征是在手动配水阀的阀芯轴上安装了蜗轮轴、蜗杆、低速电动机、滑键销、旋钮铀、销、压紧螺丝、弹性橡胶垫、锁紧钢珠、行程开关、出水测温传感器VD1构成的自动、手动两用机电组合配水阀和水流继电器，自来水阀门、金属软管和进水口连接，水流继电器两个出水咀用塑料软管分别和贮水箱进水口、配水阀进冷水咀连接，进热水咀、塑料软管和贮水箱出热水口连接。
2.根据权利要求1所述的贮水型电热水器，其特征是正电源、分压电阻R14、RP1和零点电连接，为运放集成电路LM324中的IC1A的正输入提供可供选择的四个基准工作电位，四个基准电位分别通过四双向模拟开关集成电路CD4066和IC1A正输入端连接，模拟开关的四个控制端分别和十进制计数集成电路CD4017的四个输出端Q0、Q1、Q2、Q3连接，使出水温度可以设定为36℃、38℃、40℃、42℃四档任选；正电源R5、VD1、IC1A负输入端、输出端电连接，为VD1建立额定工作电流，当VD1置于设定温度中，IC1A输出为零，IC1A输出端、IC1B正输入端、输出端、干簧管6(GJ2)、负载电阻R10、IC1C、D的两个输入端电连接，正电源、R11、RP2、RP3、R12、和负电源电连接，中点接零，为双限幅电压比较器IC1C.D提供基准比较电位+5mv和-5mv；IC1C输出端、施密特触发器集成电路CD4093中的IC4A的一个输入端、输出端、限流电阻R15和VT1基极连接，正电源、VT1发射极、VT1集电极、JK1线圈、VD7和负电源连接，IC1D输出端、IC4B的一个输入端、输出端、限流电阻R16和VT2基极电连接，正电源、VT2发射极、集电极、JK2线圈、VD6和负电源电连接，构成电子开关电路，控制继电器JK1，2的吸合；正电源、行程开关12(XK1)、JK1常开、电动机和零点连接，负电源，行程开关10(XK2)，JK2、JK1常闭，电动机和零点连接。
3.根据权利要求1所述的贮水型电热水器，其特征是在单向安全阀的上面装有磁控继电装置，内部装有可以上下移动的磁性阀芯，在外部装有高度不同的两支干簧管，磁性阀芯停留在低部或顶部时，两支干簧管交替通、断。
专利摘要本实用新型涉及一种出口敞开式贮水型电热水器是由贮水箱、手动配水阀、单向安全阀、水温控制器等构成,本实用新型把手动配水阀改成自动、手动两用机电组合配水阀,在单向安全阀上增加了磁控继电装置,改成水流继电器,在零跟踪闭环自动控制电路的控制下实现自动配水,设有36℃、38℃、40℃、42℃、四档出水温度供选择,能按用户设定的出水温度自动调整冷热水混合比,用水时自动断加热电源,保证安全用水,防止发生触电事故。
文档编号F24H9/20GK2362042SQ98219348
公开日2000年2月2日 申请日期1998年8月15日 优先权日1998年8月15日
发明者矫玉进 申请人:矫玉进