一種恒溫熱水器的水溫自動控制電路的制作方法
【專利摘要】一種恒溫熱水器的水溫自動控制電路，該水溫的自動控制電路，包括電加熱器供電電路、變壓整流穩(wěn)壓電路、顯示電路、微型電動水閥電路、觸發(fā)電路和微電腦芯片及控制信號傳輸電路；該電路是采用微電腦芯片控制技術(shù)，除了根據(jù)進出水溫、設定溫度的動態(tài)數(shù)據(jù)隨時調(diào)節(jié)輸出功率之外，還通過微型水閥電機調(diào)節(jié)水量，達到任何時候出水溫度恒定的效果。即使是在冬天水量大及水溫低時，熱水器也能自行調(diào)節(jié)水量來達到恒溫，也能達到洗浴衛(wèi)生用水舒適度非常好的效果。
【專利說明】一種恒溫熱水器的水溫自動控制電路
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種恒溫熱水器的水溫自動控制電路，屬于日用家電【技術(shù)領域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代生活質(zhì)量的提高，人們對洗浴衛(wèi)生熱水的舒適性要求越來越高。特別是對于現(xiàn)代家庭洗浴衛(wèi)生熱水，人們希望即開即熱，在設定好水溫之后，無需過多的手動調(diào)節(jié)，也無需預熱等待，即可獲得源源不斷的恒溫舒適的熱水，可滿足連續(xù)多人洗浴。要想快速獲得恒溫舒適的熱水，關鍵在于電熱水器出水溫度的精確調(diào)節(jié)，根據(jù)電壓、進水量、進水溫度、出水溫度等動態(tài)數(shù)據(jù)，采用先進的控制技術(shù)，達到出水溫度恒定的效果，使洗浴舒適性更好。
[0003]目前，電熱水器的水溫調(diào)節(jié)技術(shù)主要有四種，一是冷熱水混合手動調(diào)節(jié)，二是檔位手動調(diào)節(jié)，三是無級自動調(diào)溫技術(shù)，四是動態(tài)恒溫技術(shù)。冷熱水混合手動調(diào)節(jié)主要應用于儲水式電熱水器，完全依靠冷熱水混合閥的手動調(diào)節(jié)得到適合的水溫，這種調(diào)節(jié)得到水溫控制不精確，需要多次反復調(diào)節(jié)混合水閥。檔位手動調(diào)節(jié)是通過檔位調(diào)節(jié)功率來達到調(diào)節(jié)溫度的目的，簡單的產(chǎn)品只有三檔調(diào)節(jié)，稍好點的會設至七至九檔調(diào)節(jié)。以上2種控制方式是通過手動調(diào)節(jié)冷熱水混合閥或者檔位調(diào)節(jié)功率來實現(xiàn)水溫的調(diào)節(jié)，因此溫度控制不精確，既浪費水，又浪費電，不節(jié)能。此外在電壓、水壓、進水溫度波動時，仍會忽冷忽熱，舒適度差。無級自動調(diào)溫技術(shù)采用微電腦通過可控硅變頻控制器將熱水器的輸出功率細分為無數(shù)微小的檔位，對熱水器的水溫進行精確控制，一般分為20-30檔，30檔比較適中，每檔調(diào)節(jié)一度左右，既能較好的滿足需求，又不致太繁瑣。這種控制屬于靜態(tài)控制溫度范疇，在電壓、水壓、進水溫度波動時，仍會忽冷忽熱，舒適度有限。動態(tài)恒溫技術(shù)根據(jù)進水、出水溫度和設定溫度的動態(tài)數(shù)據(jù)，采用微電腦技術(shù)隨時控制調(diào)節(jié)電熱水器的輸出功率，達到在電壓、水壓、進水溫度波動時出水溫度恒定的效果，洗浴舒適度更好。但是當冬天水量大及水溫低時，熱水器的功率最大而水溫達不到設定溫度時，熱水器不能自行調(diào)節(jié)水量來達到恒溫。
[0004]為了進一步提高出水溫度調(diào)節(jié)的精確性，實現(xiàn)動態(tài)控制溫度，達到任何時候出水溫度恒定，使洗浴舒適度更好的熱水器。因此，社會上迫切需要一種出水溫度恒定的恒溫熱水器。為此，需要有一種適應這種恒溫熱水器的水溫自動控制電路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種恒溫熱水器的水溫自動控制電路，該電路采用微電腦芯片控制技術(shù)，除了根據(jù)進出水溫、設定溫度的動態(tài)數(shù)據(jù)隨時調(diào)節(jié)輸出功率之外，還通過微型水閥電機調(diào)節(jié)水量，達到任何時候出水溫度恒定的效果。即使是在冬天水量大及水溫低時，熱水器也能自行調(diào)節(jié)水量來達到恒溫，也能達到洗浴衛(wèi)生用水舒適度非常好的效果。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種恒溫熱水器的水溫自動控制電路，該水溫自動控制電路，包括電加熱器供電電路、變壓整流穩(wěn)壓電路、顯示電路、微型電動水閥電路、觸發(fā)電路和微電腦芯片及控制信號傳輸電路；所述的電加熱器供電電路，由漏電保護開關、可控硅組成，通過觸發(fā)電路改變可控硅的導通角，隨時調(diào)節(jié)輸出電功率，控制電加熱器的工作；該電路采用雙斷雙開的控制方案，在電熱水器啟動和關閉的同時，電源的雙極(火線、零線)同時關斷或開啟，還設置漏電保護功能，確保用電安全。
[0007]進一步，所述的變壓整流穩(wěn)壓電路由變壓器、整流模塊和直流穩(wěn)壓模塊組成，給顯示電路、微型電動水閥電路、觸發(fā)電路、水量開關、傳感器和微電腦芯片提供所需的工作直流電源。
[0008]進一步，所述的顯示電路由顯示屏、Tl、T2及驅(qū)動電路組成，用于顯示電熱水器的工作狀態(tài)、進出水溫、設定溫度和故障代碼。
[0009]進一步，所述的微型電動水閥電路，由微型電動水閥和驅(qū)動電路組成，根據(jù)微電腦芯片發(fā)出的控制信號，使微型電動水閥實施進水量的調(diào)節(jié)，達到任何時候出水溫度恒定的效果。
[0010]進一步，所述的觸發(fā)電路由光電耦合器、觸發(fā)二極管、三極管T7、電阻R3和電容C4組成，根據(jù)微電腦芯片發(fā)出的控制信號，使主電路中可控硅隨時調(diào)節(jié)輸出電功率，控制電加熱器的工作。
[0011]進一步，所述的微電腦芯片及控制信號傳輸電路是微電腦芯片自動檢測到水流開關、按鍵、各種傳感器的電信號后，經(jīng)過編程處理，向各執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出相應的工作指令。
[0012]進一步，所述的輸入微電腦芯片的控制信號，包括水流開關信號，開/關按鍵、升溫按鍵、降溫按鍵操作信號，進水溫度傳感器信號，出水溫度傳感器信號和防止干燒傳感器信號。
[0013]本發(fā)明有益效果是:
(0.本控制電路采用雙斷雙開的控制方案，在電熱水器啟動和關閉的同時，電源的雙極(火線、零線)同時關斷或開啟，還設置漏電保護功能，確保用電安全。
[0014](2).本控制電路僅設置開/關機、升溫和降溫三個按鍵，操作便捷，只需設定好需要的出水溫度，開機后3秒左右出熱水，8秒左右即可得到恒溫熱水(視不同的電功率而定)，實現(xiàn)即開即熱的用水要求。
[0015](3).在水流或電壓發(fā)生變化的同時使輸出電功率發(fā)生相應的變化，從而使溫度保持不變，當水流或電壓發(fā)生變化過大，出水溫度有1?2°C的偏差時，本控制器能夠在3秒左右恢復到設定水溫，水溫調(diào)節(jié)快速、精確。
[0016](4).本控制電路設置水流開關，當電熱水器無水時，禁止開機；或使用過程中突然停水時，電熱水器立即停機，以確保安全。
[0017](5).本控制電路具有超溫保護功能，當出水溫度達到55°C或60°C時，微電腦芯片自動停止加熱，當出水溫度降低于設定溫度后就會恢復重新加熱。
[0018](6).本控制電路具有防干燒保護功能，當加熱體溫度達到95°C或以上時，防干燒溫控器自動斷開切斷電源，停止加熱，當加熱體溫度降低于額定溫度后就會自動或者需手動恢復。
[0019](7).本控制電路還具有自動檢測、自動故障報警功能(超溫顯示E1、漏電顯示E2、傳感器故障顯示E3、干燒顯示E4)等多重安全保護。
【專利附圖】

【附圖說明】[0020]附圖用于對本發(fā)明的進一步的解釋和說明。但并不限制本發(fā)明。
[0021]圖1是本發(fā)明的一種恒溫熱水器的水溫自動控制電路的原理結(jié)構(gòu)框圖。
[0022]圖2是本發(fā)明的一種恒溫熱水器的水溫自動控制電路的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0023]以下將結(jié)合本發(fā)明的恒溫熱水器的水溫自動控制電路的原理結(jié)構(gòu)框圖、和電路原理圖工作過程，詳細闡述本發(fā)明。圖1是本發(fā)明的一種恒溫熱水器的水溫自動控制電路的原理結(jié)構(gòu)框圖。圖2是電路原理圖。從附圖可以看出，
本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種恒溫熱水器的水溫自動控制電路，該水溫自動控制電路，包括電加熱器供電電路、變壓整流穩(wěn)壓電路、顯示電路、微型電動水閥電路、觸發(fā)電路和微電腦芯片及控制信號傳輸電路；所述的電加熱器供電電路，由漏電保護開關、可控硅組成，通過觸發(fā)電路改變可控硅的導通角，隨時調(diào)節(jié)輸出電功率，控制電加熱器的工作；該電路采用雙斷雙開的控制方案，在電熱水器啟動和關閉的同時，電源的雙極(火線、零線)同時關斷或開啟，還設置漏電保護功能，確保用電安全。
[0024]進一步，所述的變壓整流穩(wěn)壓電路由變壓器、整流模塊和直流穩(wěn)壓模塊組成，給顯示電路、微型電動水閥電路、觸發(fā)電路、水量開關、傳感器和微電腦芯片提供所需的工作直流電源。
[0025]進一步，所述的顯示電路由顯示屏、Tl、T2及驅(qū)動電路組成，用于顯示電熱水器的工作狀態(tài)、進出水溫、設定溫度和故障代碼。
[0026]進一步，所述的微型電動水閥電路，由微型電動水閥和驅(qū)動電路組成，根據(jù)微電腦芯片發(fā)出的控制信號，使微型電動水閥實施進水量的調(diào)節(jié)，達到任何時候出水溫度恒定的效果。
[0027]進一步，所述的觸發(fā)電路由光電耦合器、觸發(fā)二極管、三極管T7、電阻R3和電容C4組成，根據(jù)微電腦芯片發(fā)出的控制信號，使主電路中可控硅隨時調(diào)節(jié)輸出電功率，控制電加熱器的工作。
[0028]進一步，所述的微電腦芯片及控制信號傳輸電路是微電腦芯片自動檢測到水流開關、按鍵、各種傳感器的電信號后，經(jīng)過編程處理，向各執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出相應的工作指令。
[0029]進一步，所述的輸入微電腦芯片的控制信號，包括水流開關信號，開/關按鍵、升溫按鍵、降溫按鍵操作信號，進水溫度傳感器信號，出水溫度傳感器信號和防止干燒傳感器信號。
[0030]本發(fā)明的恒溫熱水器的水溫自動控制電路控制過程是:
①接通電源:閉合漏電保護開關，即給電加熱器主電路和控制電路供電，電源指示燈點亮?？刂齐娐饭ぷ麟娫从勺儔赫鞣€(wěn)壓電路提供，微電腦芯片接通電源時，CPU在開始運行前要求芯片內(nèi)部各部分電路狀態(tài)完成初始化。
[0031]②操作按鍵:按下開/關按鍵，顯示屏點亮，顯示當前進水、出水溫度及原先設定的出水溫度。若要改變之前的設定溫度，可按升溫按鍵或者降溫按鍵進行調(diào)節(jié)，直至調(diào)好設定溫度，為開啟電熱水器做準備。
[0032]③開啟電熱水器:開啟供水閥門，花灑有水噴出，裝在入水口的水流開關動作，將開機信號傳給微電腦芯片，微電腦芯片經(jīng)過程序計算處理，發(fā)出開機指令，三極管T7導通，使光電耦合器工作，為接通觸發(fā)電路做裝備。此時，加熱工作指示燈點亮，微型電動水閥處于全開狀態(tài)。
[0033]④調(diào)節(jié)功率:根據(jù)進水溫度、出水溫度和設定溫度的比較，微電腦芯片經(jīng)過程序計算處理，接通觸發(fā)電路電源，同時改變可控硅的導通角，剛開始增大導通角，輸出功率增大，出水溫度隨之升高；當出水溫度接近設定溫度時，減小導通角，輸出功率較少，使出水溫度趨于恒定。只要出水溫度與設定溫度有f2°C的偏差時，通過微電腦芯片自動調(diào)節(jié)可控硅的導通角，精確控制輸出功率，能夠在3秒左右恢復到設定水溫，水溫調(diào)節(jié)快速、精確。
[0034]⑤調(diào)節(jié)水量:剛開始加熱工作時，微型電動水閥一直處于全開狀態(tài)，但是當進水溫度過低，或者輸出功率已經(jīng)達到最大時，微電腦芯片經(jīng)過程序計算處理，向微型電動水閥發(fā)出關小水量的指令，控制其水量的大小，以快速提高出水溫度，使出水溫度快速回復到設定溫度，并趨于恒定。
[0035]⑥無水或停水保護:當電熱水器無水流出時，水流開關檢測不到水量信號，微電腦芯片發(fā)出禁止開機指令。在電熱水器使用過程中突然停水時，水流開關檢測到水量信號停止，微電腦芯片發(fā)出停機指令，電熱水器立即停機，以確保安全。
[0036]⑦超溫保護:在電熱水器使用過程中，當出水溫度傳感器檢測到出水溫度達到55°C或以上時，微電腦芯片發(fā)出指令，自動停止加熱，當出水溫度降低于設定溫度后就會恢復重新加熱。
[0037]⑧防干燒保護:在電熱水器使用過程中，當防干燒傳感器檢測到加熱體溫度達到90°C或以上時，防干燒溫控器自動斷開切斷電源，停止加熱，當加熱體溫度降低于額定溫度后就會自動或者需手動恢復。
[0038]⑨自動檢測、自動故障報警:在電熱水器使用過程中，微電腦芯片具有自動檢測、自動故障報警功能(超溫顯示E1、漏電顯示E2、傳感器故障顯示E3、干燒顯示E4)等多重安全保護，若發(fā)生相應的故障，將自動停止加熱，并在顯示屏上顯示相應的故障代碼。
[0039]⑩關水關電:洗滌結(jié)束后，將進水閥門關閉，加熱工作指示燈熄滅，再按一下開/關按鍵，顯示屏也熄滅，電熱水器完全停止工作。最后關閉漏電保護開關，電源指示燈熄滅，最終使電熱水器斷電。
[0040]從以上說明可以看出，本發(fā)明解決技術(shù)問題，是采用微電腦芯片控制，根據(jù)進水溫度傳感器、出水溫度傳感器和設定溫度的動態(tài)數(shù)據(jù)，通過觸發(fā)電路使可控硅隨時調(diào)節(jié)功率，通過微型電動水閥調(diào)節(jié)進水量，達到在電壓、水壓、進水溫度波動時出水溫度仍然恒定的效
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[0041]需要說明的是，本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思，對于本領域技術(shù)人員來說，可以在本構(gòu)思的指導下，推導出多個相同或類似的替代方案，但是，凡是在本構(gòu)思下的技術(shù)方案，都在本發(fā)明權(quán)利要求書的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種恒溫熱水器的水溫自動控制電路，其特征在于，該水溫自動控制電路，包括電加熱器供電電路、變壓整流穩(wěn)壓電路、顯示電路、微型電動水閥電路、觸發(fā)電路和微電腦芯片及控制信號傳輸電路；所述的電加熱器供電電路，由漏電保護開關、可控硅組成，通過觸發(fā)電路改變可控硅的導通角，隨時調(diào)節(jié)輸出電功率，控制電加熱器的工作；該電路采用雙斷雙開的控制方案，在電熱水器啟動和關閉的同時，電源的雙極(火線、零線)同時關斷或開啟，還設置漏電保護功能，確保用電安全。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種恒溫熱水器的水溫自動控制電路，其特征在于，所述的變壓整流穩(wěn)壓電路由變壓器、整流模塊和直流穩(wěn)壓模塊組成，給顯示電路、微型電動水閥電路、觸發(fā)電路、水量開關、傳感器和微電腦芯片提供所需的工作直流電源。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種恒溫熱水器的水溫自動控制電路，其特征在于，所述的.顯示電路由顯示屏、T1、T2及驅(qū)動電路組成，用于顯示電熱水器的工作狀態(tài)、進出水溫、設定溫度和故障代碼。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種恒溫熱水器的水溫自動控制電路，其特征在于，所述的微型電動水閥電路，由微型電動水閥和驅(qū)動電路組成，根據(jù)微電腦芯片發(fā)出的控制信號，使微型電動水閥實施進水量的調(diào)節(jié)，達到任何時候出水溫度恒定的效果。
5.按照權(quán)利要求1所述的一種恒溫熱水器的水溫自動控制電路，其特征在于，所述的觸發(fā)電路由光電耦合器、觸發(fā)二極管、三極管Τ7、電阻R3和電容C4組成，根據(jù)微電腦芯片發(fā)出的控制信號，使主電路中可控硅隨時調(diào)節(jié)輸出電功率，控制電加熱器的工作。
6.按照權(quán)利要求1所述的一種恒溫熱水器的水溫自動控制電路，其特征在于，所述的微電腦芯片及控制信號傳輸電路是微電腦芯片自動檢測到水流開關、按鍵、各種傳感器的電信號后，經(jīng)過編程處理，向各執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出相應的工作指令。
7.按照權(quán)利要求6所述的一種恒溫熱水器的水溫自動控制電路，其特征在于，所述的輸入微電腦芯片的控制信號，包括水流開關信號，開/關按鍵、升溫按鍵、降溫按鍵操作信號，進水溫度傳感器信號，出水溫度傳感器信號和防止干燒傳感器信號。
【文檔編號】F24H9/20GK103743114SQ201310735023
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】蔣文勝, 楊紀壽, 譚界忠, 歐全梅, 馮達芳, 楊敬桑 申請人:柳州職業(yè)技術(shù)學院