专利名称：一种贮水式电热水器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种贮水式电热水器，尤其是防漏电措施绝对可靠且永不失效的一种由全塑容器、进水全塑软管、出水全塑软管、淋浴全塑软管和电器控制盒组件等零部件组成的全塑贮水式电热水器。
经过近十年的市场检验，电热水器以安全、环保两项无可争议的优势占据了热水器发展的主流。目前市场上所有品牌的电热水器都采用了一种或多种防漏电措施，综合起来有水电分离设计、加装漏电保护开关、加装出水断电装置和安装接地线四种，但这四种防漏电措施都有失效的可能性，严格来讲都不能绝对保护使用者的人身安全，只能说多加一重防漏电措施，多一份安全。就目前较为先进的水电分离设计，市场宣传要点为百分之百安全，如果说产品防漏电的安全性能百分之百，又何需加装另外三种防漏电措施？而加装这些防漏电的装置必然增加产品的成本和售价，当然产品的安全性能也随着防漏电重数的增加而提高，但严酷的现实就是无论多加多少重保护，产品仍然存在安全隐患。现今市场上几乎所有的电热水器都严格要求安装时要接牢接地线，而国家经贸委等四部门明令2000年6月1号以后安装的供水、排水管道要采用新型塑料管材，以取代铸铁管、镀锌管，因此利用供水、排水管道来安装电热水器的接地线将埋下祸根，就居民住宅的现实情况而言，除将接地线深埋大地外，很难再找到其它安全可靠的电热水器接地方法，因此电热水器行业取消电热水器的接地线势在必行，而取消电热水器的接地线有赖于电热水器防漏电措施的可靠。
再者，现令市场上绝大部分的电热水器使用的贮水容器是不锈钢内胆或搪瓷内胆，这两种电热水器的贮水内胆因化学反应、物理变化的影响，极易造成内胆腐蚀、生锈、焊缝漏水、釉层剥落等问题，严重影响电热水器的使用寿命，有个别的甚至二、三年就不能正常使用。目前电热水器贮水内胆领先的是采用高釉包钢内胆及蓝金钢内胆，这两种电热水器贮水内胆较好的解决了不锈钢内胆及搪瓷内胆存在的缺陷，但又存在技术难度大，制造成本高的问题。
本实用新型的目的是提供一种安装无须接地线。防漏电措施简单且绝对可靠，贮水容器防腐蚀、经久耐用、造价低廉的全塑贮水式电热水器。
为达上述目的，本实用新型采纳如下方案它由全塑容器、进水全塑软管、出水全塑软管、淋浴全塑软管、淋浴喷头、电加热管、电源线，电器控制盒组件和安装支架组成。全塑容器、电加热管、电源线和电器控制盒组件组装后即成本实用新型的主体，进水全塑软管、出水全塑软管、淋浴全塑软管、淋浴喷头及安装支架为本实用新型不可缺少的随机配件。本实用新型安装使用时按图2机械连接。全塑容器内装电加热管，由电加热管对贮存在全塑容器内的淋浴水直接加热，全塑容器外装电器控制盒组件及电源线，按
图1电原理图电连接。实用新型电路原理
图1中所有的元器件(电源指示灯、电加热管除外)，按
图1规定的电连接焊在一块40×55mm的线路板上，将带元器件的线路板固定在电器盒内部，螺口电源指示灯安装在电器盒上部组成电器控制盒组件。
本实用新型安全方面采用“自然降压”法取代电热水器诸多防漏电措施，使产品的防漏电措施绝对可靠永不失效。采用“自然降压”法达到防漏电的目的，其核心就是采用经过周密设计的进水全塑软管、出水全塑软管及淋浴全塑软管。全塑软管的设计必须考虑1、淋浴水温度对淋浴水导电性能的影响。水的温度越高，水的导电性能就越强，浴水流所形成的无形降压电阻就越小。设计进水全塑软管必须考虑炎热时节自来水的最高温度，设计出水、淋浴全塑软管必须考虑淋浴水的最高温度，甚至要考虑到水温限制电路失灵时的淋浴水温度。2、自来水水质对淋浴水导电性能的影响。水质的硬度高，水中的离子浓度大，水的导电性能就越强，浴水流所形成的无形降压电阻就越小。设计电热水器的进水、出水、淋浴全塑软管必须考虑我国南北辽阔地域的自来水水质状况。3、设计进水、出水、淋浴全塑软管要杜绝电网超常升高所带来的隐患。4、设计进水、出水、淋浴全塑软管应兼顾电热水器出水量的大小，要符合大多数人的淋浴习惯。5、以国家对家用电器的安全标准为依据设计进水、出水、淋浴全塑软管，使本实用新型在严重漏电的情况下仍能正常使用，并万无一失地确保使用者的人身安全。根据这五个因素设计的进水、出水、淋浴全塑软管，它的结构如图6所示，聚乙烯软管的两端装有ABS塑料制成的塑塞、不锈钢套和ABS塑料制成的螺纹塑套。进水全塑较管外径≥11mm，内孔直径5±0.1mm，长≥700mm，出水全塑软管外径≥11mm，内孔直径5±0.1mm，长≥1000mm，淋浴全塑软管外径≥11mm，内孔直径5±0.1mm，长≥300mm。这三根用绝缘材料制成的长度不一，具有相同内外直径的全塑软管，是实现“自然降压”法的关键部件。实际测试结果如下人为损坏本实用新型电加热管的绝缘，使全塑容器内的淋浴水温度为80℃左右并带有220伏高电压，实测与大地绝缘的自来水管、淋浴进水开关等金属件对电源零线的电流为0.08mA，经出水、淋浴全塑软管喷出的淋浴热水对电源零线的电流为0.03mA，实用新型所有可触及外表(全塑容器、全塑软管、电器控制盒组件外表、电源线及淋浴喷头)对电源零线的电流为零，上述两个电流对人身安全不存在任何威胁，在这样的情况下淋浴没有丝毫电麻感觉。国家关于家用电器的绝缘电阻标准，规定潮态应为2M以上，也就是说家用电器在潮态使用时，它的外壳对大地引起的泄漏电流应＜0.11mA。实测数据表明，本实用新型严重漏电时的防护性能高于正常家用电器潮态时的安全性能。
用全塑容器代替现行电热水器的贮水内胆及外壳，不仅成本低，而且聚乙稀全塑容器的化学成份比较稳定，与水中各种离子的化学反应远比金属弱，因此全塑容器抗腐蚀能力强，同时还具有较强的韧性和抗老化性能，耐热、耐水压都能满足出口敞开式电热水器的要求，保温性能虽不能达几十、上百小时，但可满足使用者的一般要求，更重要的是全塑容器具有很高的耐电压性能，万一电加热管因绝缘不良而使淋浴水带220伏高电压，全塑容器外部可触及部位与电绝缘，增加了实用新型的安全性能。就我国绝大多数的家庭而言，一人淋浴的几率很高；一台加热功率为3KW的三十升电热水器，当自来水温度为8℃时，加热到正常淋浴温度(40+3℃)需25分钟左右，切断电源后足够供一人淋浴，如果不切断电源可供多人连续淋浴，使用大容量的电热水器，一来使用者等待淋浴的时间长，二来单人淋浴将造成电能的大量浪费，因此本实用新型的容量设计以三十升为标准四十升为极限。全塑容器成型后其上有安装支架固定槽、电器控制盒组件安装槽、进水螺纹孔、出水螺纹孔、安装清洗螺纹孔、电加热管装配孔及电源线穿线固定孔，其结构见图3、图4、图5。另外，全塑容器壁厚为2.5mm，有利于电热水器的耐热、抗压、保温性能的提高，淋浴水温度的检测也不会受到较大的影响。
由于采用上述方案，因此从根本上解决了电热水器防漏电的难题，使得本实用新型的防漏电措施简单可靠且永不失效。由于采用了全塑容器，克服了常规电热水器所用的贮水内胆易腐蚀生锈、釉层剥落、技术难度大、制作成本高的问题，使得本实用新型经久耐用，电热水器的制造成本得以大幅度下降。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的电路原理图。
图2是一种贮水式电热水器实施例的正面安装示意图。
图3是图2中全塑容器的主视图。
图4是图2中全塑容器的侧视图。
图5是图2中全塑容器的俯视图。
图6是图2中进水、出水、淋浴全塑软管的结构示意图。
图中1、电源线接入端2、电源指示灯3、电加热管，4、功率继电器5、整流滤波电路，6、直流电源输出端7、直流稳压电路8、稳压电路输出端9、水温检测元件10、水温变化输入端11、淋浴温度比较端12、超温切断比较端13、检测比较电路14、淋浴温度放大器15、超温切断放大器16、方波振荡器17、音响发生器13、淋浴指示灯19、电源线20、全塑容器21、进水全塑软管22、出水全塑软管23、淋浴全塑软管24、淋浴喷头25、电器控制盒组件26．安装支架27、淋浴进水开关28、淋浴调温开关29、进水螺纹孔30、出水螺纹孔31、安装清洗螺纹孔32、电加热管装配孔33、电源线穿线固定孔34、电器控制盒组件安装槽35、安装支架固定槽36、聚乙烯软管37塑塞38、不锈钢套39、螺纹塑套在
图1中，电源线(19)将市电引入电源线接入端(1)．经电源指示灯(2)将市电降压后送入整流滤波电路(5)，滤波后的低压直流电由直流电源输出端(6)送入直流稳压电路(7)，经过稳压的直流电源由稳压电源输出端(8)送入检测比较电路(13)、淋浴温度放大器(14)、超温切断放大器(15)。如果插上电源，那么安装在电器控制盒组件(25)内部且紧贴全塑容器(20)的水温检测元件(9)对淋浴水进行温度检测，淋浴水温度低于40+3℃，水温检测元件(9)的电阻值将高于一定值，那么水温变化输入端(10)的电位将高于淋浴温度比较端(11)的电位，这种情况使淋浴温度放大器(14)无输出，至使方波振荡器(16)、音响发生器(17)、淋浴指示灯(18)不工作，无声光信号发出。通过
图1可以看出，水温变化输入端(10)的电位高于淋浴温度比较端(11)的电位，也必然高于超温切断比较端(12)的电位，这种情况超温切断放大器(15)输出信号使功率继电器(4)工作，接通电加热管(3)的电源给淋浴水加热。这时的现象是电源指示灯(2)亮，淋浴指示灯(18)不亮，音响发生器(17)无声，电加热管(3)在给淋浴水加热。当淋浴水温度达40+3℃＜50+2℃时，水温检测元件(9)的电阻值将小于一定值，使得水温变化输入端(10)的电位小于淋浴温度比较端(11)的电位，这样情况使淋浴放大器(14)输出信号，使方波振荡器(16)、音响发生器(17)、淋浴指示灯(18)工作，由于这时水温变化输入端(10)的电位仍比超温切断比较端(12)的电位高，因而超温切断放大器(15)照常输出信号使功率继电器(4)工作，电加热管仍在继续加热。这时的现象是电源指示灯(2)亮，淋浴指示灯(18)一闪一闪发亮，音响发生器发出“滴、滴”的响声，电加热管(3)在继续给淋浴水加热，淋浴指示灯(18)及音响发生器(17)声光提醒使用者进入卫生间淋浴。当淋浴水温度达50+2℃时，水温检测元件(9)的电阻值将进一步减小，使得水温变化输入端(10)的电位小于超温切断比较端(12)的电位，这种情况使超温切断放大器(15)无信号输出，至使功率继电器(4)不工作，电加热管(3)失电而停止对淋浴水加热。由于这时淋浴温度比较端(11)的电位要高于水温变化输入端(10)的电位，淋浴温度放大器(14)将继续输出信号，因而方波振荡器(16)、音响发生器(17)、淋浴指示灯(18)将继续工作，超温切断放大器(15)由于无信号输出，至使超温切断放大器(15)内的三极管C极电压升高，这个电压作用于音响发生器(17)而改变声音。这时的现象是电源指示灯(2)亮，淋浴指示灯(18)一闪一闪发亮，音响发生器(17)由“滴、滴”声转换成优美的乐曲声，电加热管(3)停止给淋浴水加热。按
图1电路原理图，淋浴水温度＞59+2℃，电加热管(3)停止工作，淋浴水温度＜50+2℃时，电加热管(3)加热工作，但由于水温检测元件(9)的作用，只有当淋浴水温度降低到48±1℃时，水温变化输入端(10)的电位才会比超温切断比较端(12)的电位高，这时超温切断放大器(15)输出信号使得功率继电器(4)吸合，接通电加热管(3)的电源恢复对淋浴水加热。这时的现象是电源指示灯(2)亮，淋浴指示灯(18)一闪一闪发亮，优美的乐曲声转换成“滴、滴”的响声，电加热管(3)在对淋浴水加热。如这时无人淋浴，乐曲声和“滴、滴”声会在一定的时间间隔内互相转换，这时电热水器处于保温状态。当有人淋浴，淋浴水温度继续下降到39±1℃时，水温检测元件(9)的电阻值将继续变大到相应的阻值，使得水温变化输入端(10)的电位升高到淋浴温度比较端(11)的电位时，淋浴温度放大器(14)将停止输出信号，使方波振荡器(16)、音响发生器(17)、淋浴指示灯(18)停止工作，恢复最初的工作状态。这时的现象是电源指示灯(2)亮，淋浴指示(18)灯不亮，音响发生器(17)无声，电加热管(3)在给淋浴水加热。本实用新型的电路工作原理如上所述，所有电器元器件电连接如
图1所示。
在图2所示实施例中，电加热管(3)通过安装清洗螺纹孔(31)放进全塑容器(20)内，固定在电加热管装配孔(32)上，电源线(19)穿过电源线穿线固定孔(33)与电加热管(3)、电器控制盒组件(25)按
图1电连接，尔后将电器控制盒组件安装在电器控制盒组件安装槽(34)，安装支架(26)镶嵌在全塑容器(20)上的安装支架固定槽(35)上，用四个膨帐螺丝将本实用新型主体固定在卫生间的墙壁上。进水全塑软管(21)一端安装在全塑容器(20)上的进水螺纹孔(29)上，另一端安装在接有淋浴进水开关(27)的自来水管上，出水全塑软管(22)的一端安装在全望容器(20)上的出水螺纹孔(30)上，另一端安装在接有淋浴调温开关(28)的自来水管上，淋浴全塑软管(23)一端安装在接有淋浴调温开关(28)的自来水管上，另一端安装淋浴喷头(24)。
在图3、图4、图5中，全塑容器(20)的设计容量为三十升、四十升二种，制造采用高压吹塑成型，全塑容器(20)成型后，要求其壁厚为2.5mm，最薄处不得小于2mm，全塑容器(20)设有进水螺纹孔(29)、出水螺纹孔(30)、安装清洗螺纹孔(31)、电加热管装配孔(32)、电源线穿线固定孔(33)、电器控制盒组件安装槽(34)和安装支架固定槽(35)。
在图6中，进水全塑软管(21)、出水全塑软管(22)和淋浴全塑软管(23)中的聚乙烯软管(36)均采用外径≥11mm，内孔直径为5±0.1mm，长度分别为700mm、1000mm、1300mm的聚乙烯软管或同规格的橡胶软管。这三根长度不一，内外直径一样的聚乙烯软管的两端均装配了用于机械连接的塑塞(37)、不锈钢套(38)和螺丝塑套(39)。
权利要求1.一种贮水式电热水器，全塑容器内装电加热管固定在电加热管装配孔上，全塑容器外装电源线和电器控制盒组件，电源线穿过电源线穿线固定孔与电加热管、电器控制盒组件电连接，电器控制盒组件安装在电器控制盒组件安装槽上即成本实用新型主体，进水全塑软管、出水全塑软管、淋浴全塑软管、淋浴喷头和安装支架为本实用新型不可缺少的随机配件，其特征是全塑容器设有进水螺纹孔、出水螺纹孔、安装清洗螺纹孔、电加热管装配孔、电源线穿线固定孔、电器控制盒组件安装槽和安装支架固定槽，进水全塑软管机械连接进水螺纹孔与自来水管构成的进水通道、出水全塑软管机械连接出水螺纹孔与自来水管及淋浴全塑软管机械连接自来水管与淋浴喷头构成的出水通道是电热水器的防漏电装置，控制电路的元器件按规定的电连接焊在线路板上，带元器件的线路板固定在电器盒内部，电源指示灯、淋浴指示灯、蜂呜片、水温检测元件固定在电器盒相应的位置组成电器控制盒组件。
2.根据权利要求1所述的贮水式电热水器，其特征是控制电路的电源经电源指示灯将市电降压送入桥式整流滤波电路，输出的直流电源一路送入功率继电器，另一路送入串连式直流稳压电路，经过稳压的直流电源送入检测比较电路和一块四运放集成电路，四运放集成电路和其外围元件构成淋浴温度放大器、超温切断放大器和方波振荡器，水温检测元件安装在电器控制盒组件内部且紧贴全塑容器对淋浴水进行温度检测，控制淋浴温度放大器和超温切断放大器，音响发生器的工作电源和方波振荡器的工作状态受淋浴温度放大器控制，电加热管的工作状态受功率继电器控制，而功率继电器的工作状态又受超温切断放大器的控制，淋浴指示灯受方波振荡器控制，形成不亮、闪亮两种状态，音响发生器受淋浴指示灯、高温切断放大器的控制，形成无声、断续声、音乐声三种状态。
3.根据权利要求1所述的贮水式电热水器，其特征是进水、出水、淋浴全塑软管具有相同的外径和内孔径，它们长度不同，且两端均装配了塑塞，不锈钢套和螺纹塑套。
专利摘要一种贮水式电热水器,它由全塑容器、电加热管、电源线、电器控制盒组件,三根通水全塑软管及淋浴喷头顺序电连接或机械连接组成的,其主体形状为扁平长方体。产品利用进水、出水、淋浴全塑软管淋浴时所形成的浴水流的无形电阻,将泄漏高电压自然降压,达到防漏电的目的,防漏电措施绝对可靠且永不失效,使得产品的安装无须接地线。另外产品具有淋浴水温度自控、声光提示淋浴、超温断电、自动保温、防干烧等功能,使用极其简便。
文档编号F24H1/20GK2434600SQ9925722
公开日2001年6月13日 申请日期1999年12月9日 优先权日1999年12月9日
发明者古义钺 申请人:古义钺