一种带复位温控功能的电热水龙头及其工作方法与流程

本发明涉及水龙头技术领域，具体地讲，涉及一种带复位温控功能的电热水龙头及其工作方法。

背景技术：

电热水龙头产品具有快速（3-5秒钟出热水）、方便（无须专人安装、即开即热、冷热两用、温度流量可调）、安全（无水自动断电、水电分离设置、超温保护、防冰冻保护）、节能环保（省水省电、无污染）、美观（新颖时尚、外观大气）、小巧（不占空间）；多功能（安全性高、热效率高、净化、使用寿命长）、经济实惠（相比热水器或是其他的电加热装置）等特点，是现代家庭生活必备的厨卫小家电用品。

电热水龙头通常由水龙头外壳体和内胆组成，内胆安装在水龙头外壳体内，加热管设置在内胆里，用于对进入内胆的水进行及时通电加热，内胆外壁设置有螺纹，水龙头外壳体内壁设置有螺纹，安装时将内胆旋进水龙头外壳体内，例如申请号为201820921725.8的中国专利中就是采用该结构，存在生产安装麻烦、生产工艺复杂的缺点，另外现有的电热水龙头中控制加热管是否开始加热所采用的开关通常是采用接近开关，利用水压作用使接近开关中的铁片（动静接触片）接触通电或者铁片（动静接触片）分离断电，此种开关控制方式受水压影响很大，导致出水温度不稳定，而且不具有复位温控功能。

因此，有必要对现有的电热水龙头的结构进行改进和优化。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理、安全、出水温度可控且开关控制方式受水压影响小的带复位温控功能的电热水龙头，并给出了其工作方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种带复位温控功能的电热水龙头，其特征在于：包括

壳体，其采用一体成型工艺制成，并且其内部腔体分为储水腔、手柄阀芯安装腔、进水通道和位于所述储水腔上方及下方的容纳腔；所述储水腔内安装有加热元件，储水腔与位于其上方的容纳腔相通；所述进水通道一端与储水腔下方的容纳腔相通，另一端与手柄阀芯安装腔相通；所述手柄阀芯安装腔与储水腔相通；

水压开关，其配置在储水腔上方的容纳腔内，用于控制加热元件的通断电；

温度传感器探头，其探头伸进储水腔内，用于探测储水腔内水温；

温度复位传感器开关，其配置在储水腔上方的容纳腔内，用于监测储水腔内水温，当水温高于设定值时，温度复位传感器开关自动断电，加热元件停止加热；当水温低于设定值时，温度复位传感器开关自动通电，加热元件恢复通电加热；以及

出水管，其配置在储水腔上方的容纳腔内，其一端与储水腔相通。

优选的，该电热水龙头还包括显示屏面板、显示器和热保护器，所述壳体下部的侧壁上开设有用于安装显示屏面板的槽孔，显示器和温度传感器探头通信连接；显示器安装在储水腔下方的容纳腔内，且位于显示屏面板的后方，温度传感器探头检测到的水温信息传输至显示器，显示器将水温信息显示在显示屏面板上；所述热保护器配置在储水腔上方的容纳腔内，当加热元件工作异常导致水温过高时，热保护器切断水龙头电源。

优选的，位于所述储水腔上方的容纳腔与储水腔之间通过上隔壁进行分隔，该上隔壁上开设有用于连接出水管的出水口、用于安装温度传感器探头的一号通孔、用于安装温度复位传感器开关的一号内凹槽，以及开设有用于放置热保护器的二号内凹槽。

优选的，所述壳体是采用金属材料经铸造工艺一体成型加工制成；所述出水管的一端焊接在上隔壁的出水口处；用于安装温度复位传感器开关的一号内凹槽的槽底的厚度为1-2mm。

优选的，所述水压开关包括开关座、微动开关、推力磁铁套和磁力件，所述开关座安装在储水腔上方的容纳腔内，所述微动开关安装在开关座上；所述壳体内还具有一用于安装推力磁铁套和磁力件的水压开关通道，该水压开关通道一端通向手柄阀芯安装腔，另一端和上隔壁打通；所述推力磁铁套安装在水压开关通道打通上隔壁的那一端处，并且推力磁铁套抵靠在微动开关上；所述磁力件以正对推力磁铁套的方式安装在该水压开关通道内，并且磁力件和推力磁铁套两者磁极相同端正对。

优选的，所述磁力件包括绝缘套筒和强磁铁，绝缘套筒为一端封闭一端开口状，强磁铁安装在绝缘套筒内，并且绝缘套筒的开口端正对推力磁铁套；当水流从手柄阀芯安装腔流入水压开关通道内时，水流推动磁力件向上移动靠近推力磁铁套；所述推力磁铁套上安装有一号密封圈，用于和水压开关通道之间进行密封。

优选的，所述储水腔与位于所述储水腔下方的容纳腔通过下隔壁隔开，所述下隔壁上开设有进水口、用于供加热元件通过的二号通孔以及若干个内螺纹孔；所述进水口与进水通道相通；所述储水腔下方的容纳腔内设置有一个加热元件固定座，该加热元件固定座的上侧设置有二号密封垫圈，下侧设置有加热管压片，二号密封垫圈、加热元件固定座以及加热管压片通过螺钉固定连接在下隔壁的下面。加热管压片上开设有可以使加热元件穿过的通孔，在安装时首先将加热元件固定座放置在储水腔下方的容纳腔中，并将二号密封垫圈放置在加热元件固定座与下隔壁之间进行第一道密封，然后将加热元件的一端安装在加热元件固定座处，加热元件另一端伸进储水腔内，随后利用加热管压片将加热元件稳固地固定在加热元件固定座上，并且加热元件的端部（接线电极端）从加热管压片上的通孔伸出，并同时在该通孔内设置三号密封垫圈进行第二道密封。

优选的，所述壳体的上端设置有外螺纹，下端设置有内螺纹，壳体的上端螺纹连接有用于保护出水管的龙头装饰帽，壳体的下端螺纹连接有用于和台面连接的固定脚螺帽。

优选的，所述手柄阀芯安装腔与水压开关通道、储水腔之间通过侧隔壁进行隔开，该侧隔壁上开设有一个用于和水压开关通道相连同的水压开关用水流通孔、一个用于和进水通道相连通的自来水进水流用通孔、一个用于和储水腔相连通的储水腔进水流用通孔以及两个用于定位手柄阀芯的定位孔。

本发明还提供另一技术方案：一种带复位温控功能的电热水龙头的工作方法，其特征在于：

将壳体下端的进水通道与自来水管道连接，将出水弯管安装在壳体上端的龙头装饰帽处并和出水管连接，将手柄及阀芯安装在手柄阀芯安装腔处；

旋转手柄时，从左自右水龙头的出水顺序为出热水、不出水和出冷水；

不出水时，自来水进水流用通孔被阀芯遮盖；

出冷水时，自来水进水流用通孔和储水腔进水流用通孔不被阀芯遮盖，水压开关用水流通孔被阀芯遮盖，此加热元件不工作，冷水经出水管和出水弯管流出；

出热水时，自来水进水流用通孔、水压开关用水流通孔和储水腔进水流用通孔均不被阀芯遮盖，此时水压开关通道内的磁力件在水流压力下向上移动，逐步靠近推力磁铁套，由于磁力件和推力磁铁套两者磁极相同端正对，两者逐步靠近的过程中，随着间距逐步缩小，两者之间的排斥推力逐步增大，增大到一定程度时，推力磁铁套触动微动开关，微动开关打开，加热元件开始通电加热，温度传感器探头以接触式测量方式实时探测储水腔内水温，并将水温信息传输至显示器，显示器将水温信息显示在显示屏面板上；温度复位传感器开关以非接触式测量方式实时监测储水腔内水温，当水温高于设定值时，温度复位传感器开关自动断电，加热元件停止加热；当水温低于设定值时，温度复位传感器开关自动通电，加热元件恢复通电加热；当加热元件工作异常导致水温过高时，热保护器切断水龙头电源，水龙头停止工作。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、将现有技术中的水龙头外壳和内胆壳体一体化，本申请中的壳体同时兼具水龙头外壳和内胆的作用，以往水龙头外壳和内胆分开单独加工，然后再进行其他各部件的组装，而本申请不管是从生产加工步骤、所需人工方面来讲，还是从生产成本方面来讲，都具有积极的意义：生产加工步骤得到简化、所需人工减少以及成本节省了50%左右；

2、水压开关中的微动开关灵敏度高，用于控制加热元件的通断电，并且利用温度复位传感器开关实时监测储水腔内水温，当水温低于设定值时，温度复位传感器开关自动通电，加热元件通电加热，当水温高于设定值时，温度复位传感器开关自动断电，加热元件断电停止加热，能使水温稳定地保持在一定范围内，不会过高也不会过低，并且受水压影响不大，具有水压保护功能；另外当加热元件出现异常工作导致水温过高时，热保护器及时切断电源，使本电热水龙头装置安全性能大大提高，符合国家3c标准；

3、本申请中壳体可采用铜、锌合金等金属材料一体铸造成型，其储水腔的壁厚能很好地控制壁厚均匀，不易出现破裂现象，另外壳体也可采用pp、pps、abs等塑料材质一体注塑成型，加工成型工艺简单，大大节省了生产成本，具有良好的市场价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的立体结构示意图。

图2是本发明实施例的爆炸结构示意图。

图3至图5是本发明实施例中壳体的立体结构示意图。

图6是本发明实施例中壳体的主视结构示意图。

图7是本发明实施例中壳体的右视结构示意图。

图8是本发明实施例中壳体的俯视结构示意图。

图9是本发明实施例中壳体的仰视结构示意图。

图10是图7中a-a向剖视结构示意图。

图11是图7中b-b向剖视结构示意图。

图12是本发明实施例中壳体的外壁切除后显示其内部腔体形状的立体示意图。

图13是本发明实施例中壳体的外壁切除后显示其内部腔体形状的另一立体示意图。

图14是本发明实施例中利用加热管压片将加热元件安装在加热元件固定座上的示意图。

附图标记说明：

壳体1；温度传感器探头2；温度复位传感器开关3；出水管4；显示屏面板5；显示器6；开关座7；微动开关8；推力磁铁套9；磁力件10；固定脚螺帽11；一号密封圈12；二号密封垫圈13；加热元件固定座14；龙头装饰帽15；加热管压片16；三号密封垫圈17；四号密封垫圈18；热保护器19；加热元件20；

储水腔1-1；手柄阀芯安装腔1-2；进水通道1-3；槽孔1-4；水压开关通道1-8；

上隔壁1-5；出水口1-51；一号通孔1-52；一号内凹槽1-53；二号内凹槽1-54；

下隔壁1-6；进水口1-61；二号通孔1-62；

侧隔壁1-7；水压开关用水流通孔1-71；自来水进水流用通孔1-72；储水腔进水流用通孔1-73；定位孔1-74。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图14。

本实施例公开了一种带复位温控功能的电热水龙头，包括壳体1、水压开关、温度传感器探头2、温度复位传感器开关3、出水管4、热保护器19、显示屏面板5和显示器6。

本实施例中，壳体1采用一体成型工艺制成，比如可采用用铜、锌合金等金属材料一体铸造成型，也可采用pps、abs等塑料材质一体注塑成型，作为一个特例，本实施例中壳体1采用铜材质经一体铸造成型制成。壳体1的内部腔体分为储水腔1-1、手柄阀芯安装腔1-2、进水通道1-3和位于所述储水腔1-1上方及下方的容纳腔。

本实施例中，储水腔1-1内安装有加热元件20，具体的加热元件的类型可参考现有技术，储水腔1-1与位于其上方的容纳腔相通；进水通道1-3一端与储水腔1-1下方的容纳腔相通，另一端与手柄阀芯安装腔1-2相通；手柄阀芯安装腔1-2与储水腔1-1相通。

本实施例中，水压开关配置在储水腔1-1上方的容纳腔内，用于控制加热元件20的通断电；温度传感器探头2的探头伸进储水腔1-1内，用于探测储水腔1-1内水温。温度复位传感器开关3配置在储水腔1-1上方的容纳腔内，用于监测储水腔1-1内水温，当水温高于设定值时，温度复位传感器开关3自动断电，此时加热元件20断电停止加热；当水温低于设定值时，温度复位传感器开关3自动通电，此时加热元件20重新通电加热。出水管4配置在储水腔1-1上方的容纳腔内，其一端与储水腔1-1相通。

热保护器19配置在储水腔1-1上方的容纳腔内，当加热元件20工作异常导致水温过高时，热保护器切断水龙头电源，起到过载保护作用，保证了水龙头的安全性。热保护器19可选用一次性的，例如热熔断器、温度保险丝等，也可选用具有复位功能、待水温降下能重复使用的，例如热继电器、温度复位传感器开关等，具体的热保护器19的电路连接以及工作原理、结构可参考现有技术，在此不再阐述。

本实施例中，壳体1下部的侧壁上开设有用于安装显示屏面板5的槽孔14，显示器6安装在储水腔1-1下方的容纳腔内，且位于显示屏面板5的后方，温度传感器探头2检测到的水温显示传输至显示器6，显示器6将水温信息显示在显示屏面板5上。至于显示器6原理可参考现有技术。

本实施例中，位于储水腔1-1上方的容纳腔与储水腔1-1之间通过上隔壁1-5进行分隔，该上隔壁1-5上开设有用于连接出水管4的出水口1-51、用于安装温度传感器探头2的一号通孔1-52、用于安装温度复位传感器开关3的一号内凹槽1-53，以及开设有用于放置热保护器的二号内凹槽1-54。

出水管4的一端焊接在上隔壁1-5的出水口1-51处，焊接的固定方式一方面牢固，另一方面起到密封的作用。用于安装温度复位传感器开关3的一号内凹槽1-53的槽底的厚度为1.5m，由于壳体1的材质为铜，铜具有良好的导热性，因此温度复位传感器开关3能良好地以非接触式测量方式实时监测储水腔1-1内的水温。温度传感器探头2安装在一号通孔1-52内时，在一号通孔1-52内放置一个四号密封垫圈18进行密封，防止储水腔1-1内的水外漏。

本实施例中，水压开关包括开关座7、微动开关8、推力磁铁套9和磁力件10。开关座7安装在储水腔1-1上方的容纳腔内，微动开关8安装在开关座7上，微动开关8具有灵敏度高的特点。壳体1内还具有一用于安装推力磁铁套9和磁力件10的水压开关通道1-8，该水压开关通道1-8一端通向手柄阀芯安装腔1-2，另一端和上隔壁1-5打通。推力磁铁套9安装在水压开关通道1-8打通上隔壁1-5的那一端处，并且推力磁铁套9抵靠在微动开关8上；磁力件10以正对推力磁铁套9的方式安装在该水压开关通道1-8内，并且磁力件10和推力磁铁套9两者磁极相同端正对。

本实施例中，磁力件10包括绝缘套筒和强磁铁，绝缘套筒为一端封闭一端开口状，强磁铁安装在绝缘套筒内，并且绝缘套筒的开口端正对推力磁铁套9；当水流从手柄阀芯安装腔1-2流入水压开关通道1-8内时，水流推动磁力件10向上移动靠近推力磁铁套9；推力磁铁套9上安装有一号密封圈12，用于和水压开关通道1-8之间进行密封。

本实施例中，储水腔1-1与位于储水腔1-1下方的容纳腔通过下隔壁1-6隔开，下隔壁1-6上开设有进水口1-61、用于供加热元件20通过的二号通孔1-62以及若干个内螺纹孔。进水口1-61与进水通道1-3相通；储水腔1-1下方的容纳腔内设置有一个加热元件固定座14。

该加热元件固定座14的上侧设置有二号密封垫圈13，下侧设置有加热管压片16，二号密封垫圈13、加热元件固定座14以及加热管压片16通过螺钉固定连接在下隔壁1-6的下面。加热管压片16上开设有可以使加热元件20穿过的通孔，在安装时首先将加热元件固定座14放置在储水腔1-1下方的容纳腔中，并将二号密封垫圈13放置在加热元件固定座14与下隔壁1-6之间进行第一道密封，然后将加热元件20的一端安装在加热元件固定座14处，加热元件20另一端伸进储水腔1-1内，随后利用加热管压片16将加热元件20稳固地固定在加热元件固定座14上，并且加热元件20的端部（接线电极端）从加热管压片16上的通孔伸出，并同时在该通孔内设置三号密封垫圈17进行第二道密封。

本实施例中，壳体1的上端设置有外螺纹，下端设置有内螺纹，壳体1的上端螺纹连接有用于保护出水管4的龙头装饰帽15，壳体1的下端螺纹连接有用于和自来水管道连接的固定脚螺帽11。手柄阀芯安装腔1-2与水压开关通道1-8、储水腔1-1之间通过侧隔壁1-7进行隔开，该侧隔壁1-7上开设有一个用于和水压开关通道1-8相连同的水压开关用水流通孔1-71、一个用于和进水通道1-3相连通的自来水进水流用通孔1-72、一个用于和储水腔1-1相连通的储水腔进水流用通孔1-73以及两个用于定位手柄阀芯的定位孔1-74。

本实施例中，电热水龙头的工作方法为：

将壳体1下端的进水通道1-3与自来水管道连接，将出水弯管安装在壳体1上端的龙头装饰帽15处并和出水管4连接，将手柄及阀芯安装在手柄阀芯安装腔1-2处；

旋转手柄时，水龙头的出水顺序从左自右为出热水、不出水和出冷水；

不出水时，自来水进水流用通孔1-72被阀芯遮盖；

出冷水时，自来水进水流用通孔1-72和储水腔进水流用通孔1-73不被阀芯遮盖，水压开关用水流通孔1-71被阀芯遮盖，此加热元件20不工作，冷水经出水管4和出水弯管流出；

出热水时，自来水进水流用通孔1-72、水压开关用水流通孔1-71和储水腔进水流用通孔1-73均不被阀芯遮盖，此时水压开关通道1-8内的磁力件10在水流压力下向上移动，逐步靠近推力磁铁套9，由于磁力件19和推力磁铁套9两者磁极相同端正对，两者逐步靠近的过程中，随着间距逐步缩小，两者之间的排斥推力逐步增大，增大到一定程度时，推力磁铁套9触动微动开关8，微动开关8打开，加热元件20开始通电加热，温度传感器探头2以接触式测量方式实时探测储水腔1-1内水温，并将水温信息传输至显示器6，温度复位传感器开关3以非接触式测量方式实时监测储水腔1-1内水温，当水温高于设定值时，温度复位传感器开关3自动断电，加热元件20发出断电停止加热，当水温低于设定值时，温度复位传感器开关3自动通电，加热元件20重新通电加热；当加热元件20工作异常导致水温过高时，热保护器19切断水龙头电源，水龙头停止工作。

虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。