CN102654307A - 电热丝浸入水中发热不会漏电的热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种将电热丝浸入水中发热，不产生漏电的新技术：选一条塑胶软管，剪成二段，取二条电热丝，将其拉开与塑胶管等长，并焊接在铜管的两端，将电热丝分别穿过塑胶管，连接在两只铜管上并塞入管中，铜管的一端接到卫浴喷头上。将单相电源中线零位线接至电热丝两端的铜管上，另将单相220V火线接上控制开关，再接到电热丝并联铜管上。打开水开关，流水流遍水管全程，管内产生压力后，220V电源才会接通。电热丝开始发热，自来水先经过零位铜管，这是不漏电点，再前流，电热丝电压渐升，水中漏电压也渐高，温度也上升，流到中段铜管火线连接处，水中漏电压达220V，越过此点电压渐降，至末端又回到零电位，水温达到最高点，再流入喷头，完成不漏电的即热热水器。

Description

电热丝浸入水中发热不会漏电的热水器

发明领域：

本发明涉及一种热水器，特别涉及一种永不漏电的即热热水器。

背景技术：

市面上卫浴热水器的结构共分五种；煤气热水器、即热式电热水器、贮备式电热水器、热风式热水器、太阳能热水器等，各种都有缺点；如煤气热水器常因煤气泄漏导至死亡。即热式电热水器都是间接传热，传导效果差、偶而也会电毙人。贮备式电热水器也是间接传热，传导效果差，保温损失多，体积大，也会漏电毙人。热风式热水器也是间接传热、传导效果更差、保温损失大、体积更大、也会漏电毙人。太阳能热水器遇多日阴雨或晚间时，一样要开启电热替代、也会漏电毙人、体积更大、费用也昻贵。以上五种热水器，均对人身安全构成严重威协，有待世人新技术的创新！

发明内容：

为了克服现有各种热水器技术的不足，本发明提供了一项，将电热丝直接浸入水中发热，得到电热丝在水中发热直接传导热能于水中的快速，也不会漏电的即热式电热水器。

本发明的目的可以通过以下措施耒达到：

电热丝浸入水中发热都不漏电的热水器，是取一条耐压又耐热的塑胶软管(或石英管)，从中剪成两段，再将2条电热丝，将其拉伸与软管等长，连接在铜管的两端，将两条电热丝与铜管的两端，分别穿入塑胶软管中，并分别连接在另二只铜管上，再将铜管的一边也塞进两只塑胶管内，成为一整条水管。将水管的一端连至水开关，与自来水管相连。再将管路向上盘绕成框型，把上端的铜管再相接一段塑胶管路，再接至三通，其中一通接到卫浴喷头供人沐浴。

再将三通朝上一通接至3公分长的塑胶管，并套接在金属圆筒的外围，金属圆筒的顶端预留一个进气小孔，另有椭圆型中空浮筒一只，外径略小于圆筒的内径，放置在金属圆筒的内心，可以上下浮动。金属圆筒的外表，已经连接在变压器次级线圈AC32V一端的电路上，将金属圆筒置换器固定在热水器的最上方，作为以水压控制热水器的保护开关。

将单相火线220V电源线接至无接点开关A接点上，其另一B接点连接到电热丝并联接点的铜管外围。另将中线零位电源线，直接并联在电热丝两边末端的铜管及三通上。流水在水管内流动产生水压力后，水位升入金属圆筒置换室内，其外表连接着AC32V，此时AC32V的电流藉着水位的通路，先回到中线零位三通，再回到整流器，产生DC32V电流，流入无接点开关的输入端，触发了晶体结构，使A，B，二点闭合。将220V火线电源线自A点经B点，通入电热丝并联接点铜管的外围，让浸在水管中的电热丝通电发热，热量直接被流水带走，热水沿管路流动并逐渐升温，流水沿电热丝自末端铜管流出，经三通，另有高温保护开关附着三通外表，防止水温超高烫坏水管。温水与自来水混合后，最后自喷头流出再沐浴人身。

电热丝浸入水中发热也不漏电的原理解说：电热丝浸入水中发热是采用两条等长水管，穿入两条等长的电热丝中，将其焊接在铜管的两端，再将电热丝的两端也接上铜管，将铜管塞进水管中成为一长条电热丝水管。将此水管的一边接上水开关，通至自来水管。其余水管盘绕成框型，再接上一段水管，连至三通铜管上。再将中线零位电线直接并联在电热丝两端的铜管及三通铜管的外围上。另将火线电源线接至无接点开关A点上，再由B点连至电热丝并联接点铜管的外围。打开水开关，自来水流进铜管再沿电热丝水管，流过全部管路，由另一端铜管流出，再经塑胶水管、三通、再流出喷头，流出的仍是冷水。要等管内产生水压后，流水经三通向上流过3公分水管，流进金属圆筒置换室时，置换室的外表已有32V经高温保护开关连接至此，此AC32V电流沿流水的通路，自金属置换室通过塑胶水路，回到中线零位三通上，再回到整流电路，使整流电路产生DC32V电流，并输入无接点输入端，促使A，B，接点闭合，使火线220V电源由A点经B点通至电热丝并联接点铜管的外围，水中的电热丝才开始发热。同时电热丝周围的流水中也充满游离电流，因为水是不良导体，金属电热丝仍是优良导体，水中高位电压的电流游至低电压的电热丝周围时，游离电流就会弃流水回到电热丝上。因此，低电位的电热丝周围的水流中，不会出现较高电压，至中线零位电线铜管时，便是电压的最低点零电位。流入铜管内的温水中，如有较高电压游离电流通过，此游离电流必定舍弃阻抗大的流水，回到零电位的中线电源线上。流出铜管的热水，再流过零电位三通与自来水混合后，最后由喷头流出适温的热水沐浴人身。这里经过两道零位铜管的过滤，使流出的水是绝对零电位、无游离电流的热水！

电热丝浸入水中发热不会漏电的即热热水器的电路结构；

我们沐浴时拿起喷头，卦勾自动上弹，220V支线电路接通，电流进入继电器线圈，继电器吸下，220V电源经过继电器接点后，通入变压初级线圈，产生次级线圈32V。32V一端接入整流器，另一端接入高温保护开关(65度C)，再接至金属圆筒外表。当人们拿起喷头时，卦勾自动上弹，接通电路也打开水开关。自来水自底部流入，经过中线零电位接点铜管，沿电热丝至火线220V电源连接点铜管，再沿电热丝至末端中线零电位铜管相连接，越过水管接入中线零电位三通，一通接入喷头，流出的水仍是冷水。要等水管产生水压后，流水流过另一通，流过3公分水管再满上金属圆筒水控器。当水位进入金属圆筒内部时，原先接在金属圆筒外表的32V的电流，立即藉着水位的通路回到三通零电位上，再回到整流器。立即产生DC32V，并输入无接点输入端，触发了晶体结构，促使无接点A，B，二点闭合，让220V火线电源接入电热丝，电热丝立即发热，热量立被流水带走，热水与自来水混合后再由喷头流出浴身。

本发明与现有技术相比有如下优点；

1，改进电源线可以防止漏电；在试验热水器期中，有一次将两条粗细不同的电原线，将细电线接至中线零电位，粗线接上火线220V上，水中立即出现漏电，互换后便中止漏电。为绝对保护人身安全，要在装机时，自电表到装机位置的中间距离，必须装置中线较粗、火线较细的专用电线，以防漏电。

2，电热丝浸入水中发热，必须经过一定的流程，流出的热水永远不会漏电；进、出水口的两端必须并连在中线零电位上，而火线220V电源一定连接在电热丝并联接点上。电热丝会立刻在水中发热，此发热的热量与水中电流混杂一起，流水沿电热丝逐段前流，水温逐渐升高，水中电压也逐渐升高，至火线接入点，水中游离电流的电压高达220V，漏电也最强，越过此点，电热丝与流水中电压又逐段下降，而水温则继续升高，至末端铜管中线零电位时，电压降至最低点零位电压，铜管内径的水温最高，流水中如有游离电流，会因流水阻抗大，金属水管阻抗小，游离电流快速的回到中线零位铜管上，因此流出的热水永远不会漏电。

3，电源线意外故障时，继电器自动切断电源；当人们正在沐浴时，忽遇电源线意外被雷电击断，或被强风吹断时，继电器线圈首先停电，继电器接点立刻跳开，变压器初级线圈断电，DC32V也断电，无接点开关立即松开，220V火线电源停止供电，电热丝与流水也停电，人身安全获得保障！

4，水压太低时，水控制器立即关闭电源；当人们正在沐浴时，忽遇停水或水压不足，或人工关闭水源时，流进金属圆筒置换室的水位立即下降，AC32V电路中断，DC32V电流中断，A，B，接点立即松开，220V火线电源停止输入电热丝，防止电热丝产生高温烧毁热水器，也是加强人身安全的保障！

5，超高温保护开关；有水压、流水慢，水温会不断升高，超高的水温流过三通时，也感应绑在三通外表的温控器，当温度超过65度C时，接点立即跳开，AC32V电路中断，无接点A，B，接点松开，电热丝断电，水降温，保护热水器不被烧坏。

6，低温传热延长热水器使用年限；电热丝浸入水中发热时，必须流水流遍水管全部产生电压后，流水被迫沿三通上流进入金属圆筒水位控制室后，圆筒上AC32V电流藉水流通路回到整流电路，产生DC32V电流流入无接点输入端，使无接点A，B，两点闭合，将火线220V的电源，接上水中电热丝上发热。流水自流入端沿发热的电热丝带走热量，流水一路前进也逐渐升温，至热水经过电热丝末端时，流出的水温约为45度C。而电热丝的温度约为65度C，如此低温的电热丝，可以保护电热丝永远不被烧断。

7，直接传热效率最高；流水在水管中沿电热丝前流，直接将电热丝周围水中的热量全部带走，这是电热丝直接将热量传入水中，没有产生传导空间距离或传导介子的损失，这是热效率传导最高的传导方法。

8，水温可以随意调整；冬天水温降至零度，夏日水温35度C时，可调整功率调整器，每转动一段接点，是将电热丝缩短一段长度，增加了功率，让热水器流出的水温快速升上45度C，增加后的电热丝温度仍是60度C，这是电热丝浸入水中发热，增加功率后仍不影响电热丝的使用寿命？

9，即热式热水器：拿起沐浴喷头，便自动打开水龙头，瞬间就有摄氏40---50度的热水由喷头中喷出，是团体或大、小家庭均可共同使用同型号的即热式电热水器。由于不限沐浴人数，人人称便。

10，沐浴一次付费最低；即热式电热水器使用时需要功率较大，6--9KW，每人沐浴一次约10分钟，农村电费每度0,6元，则7KW X 0,6元＝4,2元/6＝0,7元，即沐浴一次付费0,7元，煤气热水器沐浴一次付费1,5元

11，结构简单、价廉：本发明不漏电热水器结构简单，故障少，体积小，不占空间，出热水快，10秒钟热水高达45度，售价也不高，尤其不危害人身安全，会是中、外群众期待的即热热水器！

附图说明：

图1，电热丝浸入水中发热不会漏电的热水器全部结构图。

图2，电热丝浸入水中发热不会漏电的热水器电路自动控制结构。

图。

图号说明

1、进水管                        13、空气进出孔

2、水龙头                        14、浮筒

3、零电位铜管，一端接电热        15、电力公司中线零电位接线

4、第一组电热丝220V 3，5KW       16、电源火线220V接到(A)点

5、铜管两端各接电热丝火线接点    17、DC一32V接点

6、第二组电热丝3，5KW            18，DC十32V接点

7、AC32V回路点                   19，水温过热保护开关

8、水管三通接头                  20，功率增减开关

9、水、空气金属置换室，AC32V     21，功率3KW

回路接点                         22，功率3，5KW

10，无接点开关B点                23，功率4KW

11，连接至喷头接水管             24，功率4，5KW

12，耐压耐热软胶管               25，喷头卦钩开关

具体实施方式：

如图1，热水器浸入水中发热不会漏电即热热水器结构图：电热水器接上进水管(1)，拿起喷头就自动打开水龙头(2)，水沿水管(12)前流，经过铜管(3)，(3)的一端连接着电热丝的末端(4)，也是中线电源零电位(15)的固定点，再前流，水在电热丝(4)与水管(12)向上流动，流到铜管(5)，(5)的两端连接着两组电热丝(4)及(6)的一端，同时(5)由电线连接到无接点开关(B)点(图2)，水再沿电热丝与水管前流，流到铜管(3)，(3)是连接第二组电热丝(6)的末端，也连接着中线零电位(15)及(3)上，(3)与三通(8)相连接，(8)也与中线零位(15)连接，其中一通接到喷头的连接水管(11)中，这时的流水都属冷水。流水流过三通(8)时，水管产生水压后，向上流入空气置换室(9)，浮筒(14)受水压上浮，空气由小孔(13)流出，流水继续流入(9)中，浮筒便顶住气孔，阻止流水外漏。当流水进入置换室(9)时，置换室(9)的金属外壳己有32V回路电压接入，32V电流藉着流水的通路立刻回到中线零位铜管(15)上，便产生DC32V电流，通到无接点开关的输入端，使(A)(B)接点闭合，将220V电源送到并联接点(5)的位置，电热丝开始发热流出热水来。

如图2，电热丝浸入水中发热不会漏电的热水器电路自动控制结构图：分支电路由火线(16)接至卦勾开关(25)，再直接通至继电器线圈及接点A，继电器吸下后，220V电流自A接点通过B点，进入变压器初级线圈，变压器次级分压线圈(7)产生32V，次级线圈(7)的一端接入整流电路一端，次级线圈另一端接入温控保护开关(19)，(19)再连在金属圆筒置换室(9)的外壳上，当流水满上金属空气置换室时，外表32V电流藉着水流的通路，回到中线零位电线(15)上，再由(15)连接整流电路另一端。32V完成通路后，整流器产生DC32V正、负电压，加到无接点开关的输入端(17)(18)接点上，立使A，B闭合，电源火线(16)220V自A点经B点接到电热丝并联接点(5)上，电热丝开始发热，其热量立被流动的水流吸走，越向上流温度越高，最终流入卫浴喷头中。我国土地广大，南北伟度相差也大，夏日酷热，冬天严寒，北方冬日必须加大功率，故设有功率增减开关，由6KW，7KW，8KW，9KW，等来调节水温。将耒也可采用红外线设计耒增加热效应，也可以减轻部份功率的消耗。

Claims (7)

1.电热丝浸入水中发热不会漏电的热水器，其特征在于；将一条塑胶软管从中剪成两条，用两条电热丝将其拉伸与塑胶管等长，串联在铜管的两端，将铜管两端的电热丝连同铜管分别穿进两条塑胶管内，电热丝的末端连接在另两只铜管上，成为一长条水管，另将单相中线零位电源线，直接固定在电热丝两端的接点上，另一条火线220V电源线，先接至无接点开关(A)点上，再从(B)点连至电热丝并联接点上，这时打开水开关，流水在管内流动并产生压力后，向上流进金属圆筒水控器内部，其外表附着分压32V电流，此电流藉流水的通路，自水控器内部经塑胶水管回到中线零位三通上，再回到整流器上，并输出DC32V电压，流入无接点输入端，促使无接点开关(A)(B)两点接通，火线220V电源接至电热丝的并联接点上，水在管内有流动，将电热丝产生的热量一起带走，温水从三通流出，与自来水调和后，再从喷头流出沐浴人身。

2.根据权利要求1所述的电热丝浸入水中发热不会漏电的热水器，其特征在于；电热丝是并联式浸入水中，其电热丝要与水管等长，单相电源火线220V接至无接点开关(A)，再经(B)点接至电热丝并联点上，另一条中线零位电源线，直接固定在两端电热丝连接铜管及三通铜管的外围，水自一端流入另一端流出，流水与电都被限制在同一绝缘管道内，当流水流进中线零位的铜管内径，流出也经过中线零位内径，因中线零位是没有电压存在，铜管又是最佳的导电体，水是阻抗最大的不良导体，铜管内径水中如有游离电流，一定很快回到无阻抗的的铜管上，水沿电热丝流入，温度逐渐上升，电热丝电压也逐段升高，电热丝浸入水中每段电热丝与周围的水，都保持相同的电压，水流不会带走电压，因此，水管两端铜管接上中线零位导线，铜管与管内的水都不会产生漏电现象，尤其出水端的流水，先经过一只零位铜管，再经过一段阻抗大的水管，再接至中线零位三通上，这是经过两道滤网，是绝对保护沐浴喷头中流出的热水不会漏电！ 

3.根据权利要求1所述的电热丝浸入水中不会漏电的热水器，其特征在于；热水器的水压控制开关，是装置在三通朝上通过3公分长塑胶管，再接入金属圆筒置换室内，置换室顶上有进、出气孔，置换室内置一长圆形浮筒，流水产生水压时，水位流入置换室内，浮筒上浮，金属置换室的外壳已连至AC32V电压，32V电流立即藉着水位的通路，回到中线零位三通上，再回至整流器，立刻产生DC32V，通入无接点开关的输入端，触发了晶体结构，使无接点开关A，B，两点成为闭路，使火线220V电源通至电热丝并联接点上，电热丝开始发热，整条丝的热量立被流水带走，如遇停水、水压不够或关闭水开关时，金属圆筒内水位会立刻下降，32V电流回路被阻断，整流电路停止供电，无接点开关A，B，接点自动分离，220V电源供电中断，这是防止电热丝在停水时，或水压太低时，自动切断电热丝的电源，来保护热水器的安全装置。

4.根据权利要求1，2，3，所述的电热丝浸入水中发热不会漏电的热水器，其特征在于；热水器的进口和出口的通道中，都装置一段金属圆管，再将中线零位电线连接金属管路的外围，此零位电线必须比火线电线更粗大，使回路电流经过中线零位导线时，永远不产生电阻，更不产生电压差，这就是热水器永远不会漏电的缘由？因此，所有使用电热丝浸入水中发热不会漏电的即热热水器用户，必须使用随机供应的中线零位较粗大的专用电线，要由电表输出端至热水器输入端，架用此专线，并拒绝其他电器共用本专线，才能做到人身安全第一。

5.根据权利要求1，2，3，4，所述的电热丝浸入水中发热不会漏电的热水器，其特征在于；热水器的开关改用无接点开关，让流过无接点的电流量增至50安培，使断开时不产生火花，而通过触发的电流很微少，一旦遇上电路故障，无接点开关容易自动跳脱，如在电路中串联二只无接点开关，更能达到防漏电效果，促使即热热水器对人身安全获得二次保璋。

6.根据权利要求1，2，3，4，5，所述的电热丝浸入水中发热不会漏电的热水器，其特征在于；火线电源220V自A接点分路电流，先经卦勾开关， 再接入继电器线圈，继电器立即吸下，220V电源经过继电器闭合接点，再输入变压器初级线圈，使次级线圈产生AC32V，通入整流器后转换DV32V，再输入无接点输入端，促使A，B，接点闭合，220V电源立刻接上电热丝并联接点上，如遇电线被雷电击断，或被强风吹断时，继电器线圈供电先中断，继电器接点跳开，变压器停电，无接点触发电流停电，A，B，接点分离，火线220V停止供电，水中没有电压存在，喷头流出的是安全的流水。

7.根据权利要求1所述的电热丝浸入水中发热不会漏电的热水器，其特征在于；冬天寒冷水温接近零度C，夏日炎热水温35度C，水温相差35度C，本发明可以启动功率调整器，将整条电热丝与水管的1/4长度剪下，再分成3段，每段再与铜管相连接，都套进塑胶管内成为一条水管，按原位盘绕成框，将粗大电线一端连上铜管外围，一端连在调整器固定点上，将220V电源线接至调整器中心点可移动的接点上。平常沐浴时，是整条电热丝浸入水中发热，流出的水温适合人体沐浴温度，如遇气侯变化流出的水太冷时，可将调整器移至1位置，如同全长1/12的电热线被短路，如移至3位置则有1/4电热线被短路。因此，电流增大，沿线电热丝的温度快速上升，让沐浴的水温达到45---50度C，而电热丝本身的温度仍保持低温65---70度C，这是电热丝浸入水中发热，永远不会烧坏电热器的优良结构。 

Images