CN106440395B - 一种应用于即热电热水器的开关装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种应用于即热电热水器的开关装置，包括控制板、微动开关、第一驱动件、第一压簧、一个水腔和设置于热水器进水管道上的电磁阀，水腔一侧设有隔膜，电磁阀与热水器内胆进水端之间的进水管道通过第一通道和第二通道连通所述水腔，第一通道上设有水电开关，水电开关闸断第一通道时给控制板输送第一信号，控制板接收第一信号后打开电磁阀，水进入内胆和所述水腔，所述隔膜变形带动第一驱动件触动微动开关触点，微动开关接通电加热管电源；水电开关连通第一通道时给控制板输送第二信号，所述水腔泄压，微动开关断开电加热管电源，控制板接收第二信号后延迟设定时间后关闭电磁阀。本发明具有延迟关水功能，工作可靠性高，制造成本低。

Description

一种应用于即热电热水器的开关装置
技术领域
本发明涉及电热水器制造技术领域，尤其是一种应用于即热电热水器的开关装置。
背景技术
现有的即热电热水器内胆容积小且电加热管的加热功率较大，因此关水后如果立即重新开水，出水温度会很高，容易烫伤人。
为了避免出水烫伤人，目前大多数的即热电热水器设有延迟关水控制装置，现有的延迟关水控制装置，一种是机械式控制结构，其制造成本虽然较低，但是其要达到延迟关水功能，结构较为复杂，工作可靠性较低，且延迟时间控制准确性也较低；另一种是电路控制器与电磁阀、微动开关相结合控制结构，这种结构延迟时间控制较为准确，工作可靠性也能满足要求，但是电路控制器的制造成本较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种应用于即热电热水器的开关装置，其具有延迟关水功能，工作可靠性高，且制造成本低。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种应用于即热电热水器的开关装置，包括设置于热水器进水管道上的电磁阀，进水管道连接热水器内胆进水端，其还包括控制板、微动开关、第一驱动件、第一压簧和一个水腔，水腔一侧设有隔膜，微动开关控制热水器电加热管电源通断，电磁阀与所述内胆进水端之间的进水管道通过第一通道和第二通道连通所述水腔，第一通道上设有水电开关，水电开关闸断第一通道时给控制板输送第一信号，控制板接收第一信号后打开电磁阀，使得进水管道能向热水器内胆注水，同时进水管道的水通过第二通道进入所述水腔，所述隔膜变形带动第一驱动件触动微动开关触点，微动开关接通电加热管电源；水电开关连通第一通道时给控制板输送第二信号，所述水腔泄压，隔膜复位，第一压簧驱动所述第一驱动件复位使得第一驱动件脱离微动开关触点，微动开关断开热水器电加热管电源，控制板接收第二信号后延迟设定时间后关闭电磁阀。
进一步，所述第一通道和第二通道之间的进水管道上设有流量调节阀，所述第一通道靠近热水器内胆进水端一侧，所述第二通道靠近电磁阀一侧。既方便调节进水流量，又通过调节阀对水的阻挡作用确保进入水腔的水有足够水压使隔膜变形。
优选热水器的电加热管有两根，所述微动开关有两个，两个微动开关分别控制两根电加热管电源通断，水电开关闸断第一通道时，所述隔膜变形带动第一驱动件同时触动两个所述微动开关触点，两个微动开关接通两根电加热管电源；水电开关连通第一通道时，所述第一压簧驱动所述第一驱动件移位并使所述第一驱动件同时脱离两个微动开关触点，两个微动开关断开两根电加热管电源；
进一步，所述第一驱动件包括一个驱动盘和套在驱动盘上的驱动套，驱动套与隔膜相配合，驱动盘与第一压簧相配合，微动开关触点由驱动盘触动。
优选所述水电开关包括设置在第一通道上的闸阀及设置在闸阀旁边一个光电开关，所述闸阀通过第二驱动件切换位置实现闸阀关闭或打开，第二驱动件切换位置还同时带动一挡块切换位置；闸阀关闭时，第二驱动件同时带动挡块脱离光电开关光线给所述控制板输送第一信号；闸阀打开时，第二驱动件同时带动挡块挡住光电开关光线给所述控制板输送第二信号。
优选所述闸阀包括阀体、阀杆，阀体上设有过水通孔，第一通道上设有一阀口连通所述过水通孔，阀杆插入阀体，阀杆一端处于所述过水通孔内、另一端处于阀体外，阀杆处于所述过水通孔内的一端还连接一密封塞，处于所述过水通孔内的阀杆上套有第二压簧，第二压簧的一端连接阀体、另一端连接阀杆，所述第二驱动件装在阀体上，一根连杆一端连接阀杆处于阀体外的另一端，连杆另一端连接第二驱动件，阀体和第二驱动件之间还设有让第二驱动件在两个切换位置实现定位的定位结构；第二驱动件切换位置前，所述第二压簧通过阀杆驱动所述密封塞堵住所述阀口，闸阀处于关闭状态，第二驱动件切换位置后，第二驱动件通过连杆带动阀杆克服第二压簧弹力移位，使得所述密封塞脱离所述阀口，闸阀处于打开状态。
优选所述定位结构包括设置在第二驱动件上的挂钩和设置在阀体外表面上的定位凹槽，挂钩与定位凹槽上不同位置相配合且通过第二压簧弹力作用使得第二驱动件在两个切换位置实现定位。
进一步改进，处于所述过水通孔内的阀杆上还套有第一装配套，处于所述过水通孔内的阀杆一端固连第二装配套，第一装配套顶住阀体，第二压簧一端顶住第一装配套、另一端顶住第二装配套，第二装配套的一端固连所述密封塞。这样便于阀杆的装配，便于密封塞的安装、更换。
进一步改进，所述控制板固连所述阀体，所述光电开关固连控制板，所述第二驱动件与挡块连成一体式结构。这样使得整体结构更为紧凑，又方便光电开关的定位及光电开关与挡块的配合。
优选所述控制板包括一个MCU微电脑芯片，MCU微电脑芯片的输入端电连接光电开关输出端，MCU微电脑芯片的输出端控制一继电器线圈电源通断，继电器再控制电磁阀电源通断以打开电磁阀或关闭电磁阀。
进一步优选所述MCU微电脑芯片型号为STM8S003，继电器线圈一端连接电源，继电器线圈另一端电连接第一三极管集电极，第一三极管发射极接地，第一三极管基极电连接第二三极管集电极，第二三极管的发射极接地，第二三极管的基极电连接MCU微电脑芯片的输出端。
本发明通过水电开关闸断第一通道时给控制板输送第一信号，控制板接收第一信号后打开电磁阀，使得进水管道能向热水器内胆注水，同时进水管道的水通过第二通道进入所述水腔，所述隔膜变形带动第一驱动件触动微动开关触点，微动开关接通电加热管电源；水电开关连通第一通道时给控制板输送第二信号，所述水腔泄压，隔膜复位，第一压簧驱动所述第一驱动件复位使得第一驱动件脱离微动开关触点，微动开关断开热水器电加热管电源，控制板接收第二信号后延迟设定时间后关闭电磁阀。因此本发明具有延迟关水功能。
本发明把对成本影响较高的对电加热管的控制采用机械结构，对实现延迟出水的功能使用控制板与电磁阀结合控制。其与纯机械结构的产品相比，工作可靠性大为提高，有效降低故障率，且延迟的时间控制较为准确；其与电路控制器与电磁阀、微动开关相结合控制结构相比成本大为降低。
附图说明
图1是本发明原理图；
图2是本发明装在即热电热水器上的结构主视图；
图3是图2的A-A剖视图；
图4是图2的B-B剖视图；
图5是水电开关与控制板连成一体立体图；
图6是图5隐藏第二驱动件与安装架的立体图；
图7是水电开关与控制板连成一体主视图；
图8是图7的C-C剖视图；
图9是本发明控制电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1至图9所示，一种应用于即热电热水器的开关装置，包括设置于热水器进水管道1上的电磁阀2，进水管道1连接热水器内胆3进水端，其还包括控制板4、两个微动开关5、第一驱动件6、第一压簧7和一个水腔8，水腔8一侧设有隔膜81，两个微动开关5分别控制热水器两根电加热管10电源通断，电磁阀2与所述内胆3进水端之间的进水管道1通过第一通道11和第二通道12连通所述水腔8，第一通道11的一端也可通过第二通道12连通所述水腔8；所述第一通道11和第二通道12之间的进水管道1上设有流量调节阀20，所述第一通道11靠近热水器内胆3进水端一侧，所述第二通道12靠近电磁阀2一侧；
第一通道11上设有水电开关9，水电开关9闸断第一通道11时给控制板4输送第一信号，控制板4接收第一信号后立即打开电磁阀2，使得进水管道1能向热水器内胆3注水，同时进水管道1的水通过第二通道12进入所述水腔8驱动隔膜81变形，所述隔膜81变形后带动第一驱动件6同时触动两个微动开关5触点，两个微动开关5接通两根电加热管10电源，热水器开始工作；水电开关9连通第一通道11时给控制板4输送第二信号，所述水腔8泄压，隔膜81复位，第一压簧7驱动所述第一驱动件6复位使得第一驱动件6同时脱离两个微动开关5触点，两个微动开关5断开热水器两根电加热管10电源，控制板4接收第二信号后延迟设定时间后关闭电磁阀2。这样在电加热管10断电后还能持续通水一小段时间，避免重新打开热水器时烫伤人。
结合图3所示，所述第一驱动件6包括一个驱动盘61和套在驱动盘61上的驱动套62，驱动套62与隔膜81相配合，驱动盘61与第一压簧7相配合，微动开关5触点由驱动盘61触动。
所述水电开关9包括设置在第一通道11上的闸阀91及设置在闸阀91旁边一个光电开关92，所述闸阀91通过第二驱动件93切换位置实现闸阀91关闭或打开，第二驱动件93切换位置还同时带动一挡块931切换位置；闸阀91关闭时，第二驱动件93同时带动挡块931脱离光电开关92光线给所述控制板4输送第一信号；闸阀91打开时，第二驱动件93同时带动挡块931挡住光电开关92光线给所述控制板4输送第二信号。
进一步结合图4至图8所示，所述闸阀91包括阀体911、阀杆912，阀体911上设有过水通孔9111，第一通道11上设有一阀口111连通所述过水通孔9111，阀杆912插入阀体911，阀杆912一端处于所述过水通孔9111内、另一端处于阀体911外，阀杆912处于所述过水通孔9111内的一端还连接一密封塞913，处于所述过水通孔9111内的阀杆912上套有第二压簧914，第二压簧914的一端连接阀体911、另一端连接阀杆912，所述第二驱动件93装在阀体911上，一根连杆94一端连接阀杆912处于阀体911外的另一端，连杆94另一端连接第二驱动件93，阀体911和第二驱动件93之间还设有让第二驱动件93在两个切换位置实现定位的定位结构；所述定位结构包括设置在第二驱动件93上的挂钩932和设置在阀体911外表面上的定位凹槽9112，定位凹槽9112设有两个挂钩932钩端的定位点和导引挂钩932钩端移动的沟槽，挂钩932与定位凹槽9112上不同位置即两个定位点相配合且通过第二压簧914弹力作用使得第二驱动件93在两个切换位置实现定位。
第二驱动件93切换位置前，所述第二压簧914通过阀杆912驱动所述密封塞913堵住所述阀口111，闸阀91处于关闭状态，第二驱动件93切换位置后，第二驱动件93通过连杆94带动阀杆912克服第二压簧914弹力移位，使得所述密封塞913脱离所述阀口111，闸阀91处于打开状态。
处于所述过水通孔9111内的阀杆912上还套有第一装配套915，处于所述过水通孔9111内的阀杆912一端固连第二装配套916，第一装配套915顶住阀体911，第二压簧914一端顶住第一装配套915、另一端顶住第二装配套916，即第二压簧914的一端通过第一装配套915连接阀体911，第二压簧914的另一端通过第二装配套916连接阀杆912，第二装配套916的一端固连所述密封塞913。
所述控制板4固连在所述阀体911上，所述光电开关92装在控制板4上，所述第二驱动件93与挡块931连成一体式结构，阀体911上还连接一安装架917。
进一步结合图9所示，所述控制板4包括一个MCU微电脑芯片41，MCU微电脑芯片41的输入端电连接光电开关92输出端，MCU微电脑芯片41的输出端控制一继电器42线圈电源通断，继电器42再控制电磁阀2电源通断以打开电磁阀2或关闭电磁阀2。
所述MCU微电脑芯片41型号为STM8S003，继电器42线圈一端连接24V电源，继电器42线圈另一端电连接第一三极管Q1集电极，第一三极管Q1发射极接地，第一三极管Q1基极电连接第二三极管Q2集电极，第一三极管Q1基极和第二三极管Q2集电极之间还串接有电阻R5，第二三极管Q2的发射极接地，第二三极管Q2的基极电连接MCU微电脑芯片41的输出端，第二三极管Q2的基极与MCU微电脑芯片41的输出端之间还串接有电阻R6，第二三极管Q2的基极和发射极之间并接有电阻R7。
本发明的工作原理为：热水器要使用时，按一下第二驱动件93，使第二驱动件93后退定位，连杆94跟随第二驱动件93后退移位，所述第二压簧914通过阀杆912驱动所述密封塞913堵住所述阀口111，闸阀91处于关闭状态；第一通道11断开，同时第二驱动件93带动挡块931后退脱离光电开关92光线给所述控制板4输送第一信号，控制板4上的MCU微电脑芯片41输出端立即输出一个电压信号，使得第二三极管Q2集电极和发射极导通，第二三极管Q2集电极和发射极导通触发第一三极管Q1的集电极和发射极导通，继电器42线圈电源接通，继电器42再接通电磁阀2线圈电源，电磁阀2打开，进水管道1就能向热水器内胆3注水，同时进水管道1的水通过第二通道12进入所述水腔8，所述隔膜81变形带动第一驱动件6同时触动两个微动开关5触点，两个微动开关5接通两根电加热管10电源，热水器开始工作，连通内胆3的热水器出水管30就能持续出热水；
热水器要停止使用时，再按一下第二驱动件93，使第二驱动件93前进定位，第二驱动件93通过连杆94带动阀杆912克服第二压簧914弹力移位，使得所述密封塞913脱离所述阀口111，闸阀91处于打开状态，此时第一通道11接通，所述水腔8泄压，第一压簧7驱动所述第一驱动件6复位使得第一驱动件6同时脱离两个微动开关5触点，两个微动开关5断开热水器两根电加热管10电源；闸阀91打开时，第二驱动件93同时带动挡块931挡住光电开关92光线给所述控制板4输送第二信号，控制板4上的MCU微电脑芯片41输出端延迟设定时间后再切断电压信号输出，第二三极管Q2的集电极和发射极和第一三极管Q1的集电极和发射极就延迟一段时间断开，也就是继电器42的线圈电源延迟一段时间断开，电磁阀2同样延迟一段时间关闭进水管道1。这样就能在电加热管10停止工作后还能持续一段时间进水，使得水流带走电加热管10余热，有效防止再开热水器时，内胆3的出水温度过高烫伤人。
以上仅是本发明一个较佳的实施例，本领域的技术人员按权利要求作等同的改变都落入本案的保护范围。

Claims (10)

1.一种应用于即热电热水器的开关装置，包括设置于热水器进水管道上的电磁阀，进水管道连接热水器内胆进水端，其特征在于：还包括控制板、微动开关、第一驱动件、第一压簧和一个水腔，水腔一侧设有隔膜，微动开关控制热水器电加热管电源通断，电磁阀与所述内胆进水端之间的进水管道通过第一通道和第二通道连通所述水腔，第一通道上设有水电开关，水电开关闸断第一通道时给控制板输送第一信号，控制板接收第一信号后打开电磁阀，使得进水管道能向热水器内胆注水，同时进水管道的水通过第二通道进入所述水腔，所述隔膜变形带动第一驱动件触动微动开关触点，微动开关接通电加热管电源；水电开关连通第一通道时给控制板输送第二信号，所述水腔泄压，隔膜复位，第一压簧驱动所述第一驱动件复位使得第一驱动件脱离微动开关触点，微动开关断开热水器电加热管电源，控制板接收第二信号后延迟设定时间后关闭电磁阀。
2.根据权利要求1所述的一种应用于即热电热水器的开关装置，其特征在于：所述第一通道和第二通道之间的进水管道上设有流量调节阀，所述第一通道靠近热水器内胆进水端一侧，所述第二通道靠近电磁阀一侧。
3.根据权利要求1所述的一种应用于即热电热水器的开关装置，其特征在于：热水器的电加热管有两根，所述微动开关有两个，两个微动开关分别控制两根电加热管电源通断，水电开关闸断第一通道时，所述隔膜变形带动第一驱动件同时触动两个所述微动开关触点，两个微动开关接通两根电加热管电源；水电开关连通第一通道时，所述第一压簧驱动所述第一驱动件移位并使所述第一驱动件同时脱离两个微动开关触点，两个微动开关断开两根电加热管电源；
所述第一驱动件包括一个驱动盘和套在驱动盘上的驱动套，驱动套与隔膜相配合，驱动盘与第一压簧相配合，微动开关触点由驱动盘触动。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种应用于即热电热水器的开关装置，其特征在于：所述水电开关包括设置在第一通道上的闸阀及设置在闸阀旁边一个光电开关，所述闸阀通过第二驱动件切换位置实现闸阀关闭或打开，第二驱动件切换位置还同时带动一挡块切换位置；闸阀关闭时，第二驱动件同时带动挡块脱离光电开关光线给所述控制板输送第一信号；闸阀打开时，第二驱动件同时带动挡块挡住光电开关光线给所述控制板输送第二信号。
5.根据权利要求4所述的一种应用于即热电热水器的开关装置，其特征在于：所述闸阀包括阀体、阀杆，阀体上设有过水通孔，第一通道上设有一阀口连通所述过水通孔，阀杆插入阀体，阀杆一端处于所述过水通孔内、另一端处于阀体外，阀杆处于所述过水通孔内的一端还连接一密封塞，处于所述过水通孔内的阀杆上套有第二压簧，第二压簧的一端连接阀体、另一端连接阀杆，所述第二驱动件装在阀体上，一根连杆一端连接阀杆处于阀体外的另一端，连杆另一端连接第二驱动件，阀体和第二驱动件之间还设有让第二驱动件在两个切换位置实现定位的定位结构；第二驱动件切换位置前，所述第二压簧通过阀杆驱动所述密封塞堵住所述阀口，闸阀处于关闭状态；第二驱动件切换位置后，第二驱动件通过连杆带动阀杆克服第二压簧弹力移位，使得所述密封塞脱离所述阀口，闸阀处于打开状态。
6.根据权利要求5所述的一种应用于即热电热水器的开关装置，其特征在于：所述定位结构包括设置在第二驱动件上的挂钩和设置在阀体外表面上的定位凹槽，挂钩与定位凹槽上不同位置相配合且通过第二压簧弹力作用使得第二驱动件在两个切换位置实现定位。
7.根据权利要求5所述的一种应用于即热电热水器的开关装置，其特征在于：处于所述过水通孔内的阀杆上还套有第一装配套，处于所述过水通孔内的阀杆一端固连第二装配套，第一装配套顶住阀体，第二压簧一端顶住第一装配套、另一端顶住第二装配套，第二装配套的一端固连所述密封塞。
8.根据权利要求5所述的一种应用于即热电热水器的开关装置，其特征在于：所述控制板固连所述阀体，所述光电开关固连控制板，所述第二驱动件与挡块连成一体式结构。
9.根据权利要求4所述的一种应用于即热电热水器的开关装置，其特征在于：所述控制板包括一个MCU微电脑芯片，MCU微电脑芯片的输入端电连接光电开关输出端，MCU微电脑芯片的输出端控制一继电器线圈电源通断，继电器再控制电磁阀电源通断以打开电磁阀或关闭电磁阀。
10.根据权利要求9所述的一种应用于即热电热水器的开关装置，其特征在于：所述MCU微电脑芯片型号为STM8S003，继电器线圈一端连接电源，继电器线圈另一端电连接第一三极管集电极，第一三极管发射极接地，第一三极管基极电连接第二三极管集电极，第二三极管的发射极接地，第二三极管的基极电连接MCU微电脑芯片的输出端。
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