CN109556283A - 一种具有双水箱的电热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有双水箱的电热水器，在上水箱中将冷水加热后输送给下水箱进行保温存储，上水箱设置的水位线用于控制上水箱对下水箱供水量及注入冷水量，然后根据下水箱内设置的水位线，使用下水箱过程中水位下降到不同水位线的位置时，上水箱内的冷水开始重新加热，此时下水箱内的热水并未用完，待到下水箱内的热水水位较低时，上水箱内的冷水已经完成加热，从而对下水箱进行补水，然后下水箱内的水位重新回到高位，而上水箱内重新注入冷水便于下次加热使用，如此循环；由于分成上下水箱，因此下水箱在使用过程中上水箱即可进行冷水加热，当下水箱内的水位较低时，能将上水箱内已经完成加热的水注入下水箱，从而保证下水箱内热水的持续供应。

Description

一种具有双水箱的电热水器

技术领域

本发明涉及一种具有双水箱的电热水器，属于电热水器技术领域。

背景技术

电开水器因其使用方便被广泛应用在车站、学校和医院等场所。目前常用的电开水器主要有两种类型：一种采用的是单箱混合式，即加热和供水都在一个水箱内，即水箱里的热水在使用过程中，会随时补充冷水，这样不能保证出水均为热水，不太适合直接饮用。另一种是单箱隔离式，即在箱内的开水未使用完毕前不补充冷水，等开水没有后才放入冷水。这种方式虽然保证出水为开水，但一旦开水使用完后需要一次性注入大量的冷水，由于冷水量太多从而需要加热的时间较长，使得后续的使用者需要等待很长的时间后才能获得开水，从而给使用者带来较多的不便。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种具有双水箱的电热水器，能保证水龙头出的水均为热水，并且在热水使用过程中同时注入冷水进行加热，从而使热水能持续供应，便于使用者的使用。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种具有双水箱的电热水器，包括上水箱、下水箱、整流滤波电路、上水箱加水控制电路、上水箱加热电路、下水箱加水控制电路和下水箱保温电路，上水箱处于下水箱上方，上水箱底部通过输水管与下水箱顶部连接，输水管上装有电磁水阀SV2，上水箱顶部连接有进水管，进水管上装有电磁水阀SV1，上水箱的外表面设有水位指示灯LED1、水温指示灯LED2、水位线B1和水位线B2，水位线B1处于水位线B2的上方，上水箱内设有主加热管Rf1、热敏电阻Rt1、电极S3、电极S4和电极S5，电极S3处于水位线B2的下方，电极S4与水位线B2处于同一水平面，电极S5与水位线B1处于同一水平面；下水箱的外表面设有水位指示灯LED3、水温指示灯LED4、水位线A1和水位线A2，下水箱的下部装有水龙头，下水箱内设有保温加热管Rf2、热敏电阻Rt2、电极S0、电极S1和电极S2，电极S0处于水位线A2的下方，电极S1与水位线A2处于同一水平面，电极S2与水位线A1处于同一水平面；

所述整流滤波电路与上水箱加水控制电路连接，上水箱加水控制电路与上水箱加热电路和下水箱加水控制电路连接，下水箱加水控制电路与下水箱保温电路连接，电极S3、电极S4和电极S5与上水箱加水控制电路连接，主加热管Rf1和热敏电阻Rt1均与上水箱加热电路连接，电极S0、电极S1和电极S2与下水箱加水控制电路连接，保温加热管Rf2和热敏电阻Rt2均与下水箱保温电路连接。

进一步，所述整流滤波电路包括电解电容C1、C2，变压器B，整流堆UR，稳压集成电路IC1；其中变压器B的输入端接220V交流电源，变压器B的输出线圈B2接整流堆UR的1脚和2脚，变压器B的输出线圈B3一端接地，变压器B的输出线圈B3另一端接电阻R1、R2、R3、R4的公共点，电解电容C1的正极接整流堆UR的3脚，电解电容C1的负极接整流堆UR的4脚后接地，稳压集成电路IC1的1脚接整流堆UR的3脚，稳压集成电路IC1的2脚接地，稳压集成电路IC1的3脚接电解电容C2的正极，电解电容C2的负极接地。

进一步，所述上水箱加水控制电路包括电阻R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10，电容C3、C4、C5，二极管D1、D7、D8，三极管BG1，时基集成电路IC2，运算放大电路IC3，继电器J1及其常开触点J1-1，电磁水阀SV1；其中电阻R3接在变压器B的输出线圈B3和电极S5之间，电阻R4接在变压器B的输出线圈B3和电极S4之间，电阻R5接在二极管D7的负极和运算放大电路IC3的5脚之间，电阻R6接在二极管D8的负极和运算放大电路IC3的3脚之间，电阻R7接在运算放大电路IC3的6脚和地之间，电阻R8接在运算放大电路IC3的7脚和时基集成电路IC2的2脚之间，电阻R9接在运算放大电路IC3的6脚和稳压集成电路IC1的3脚之间，电阻R10接在稳压集成电路IC1的3脚和三极管BG1的发射极之间，电容C4接在二极管D7的负极和地之间，电容C5接在二极管D8的负极和地之间，二极管D1和继电器J1并联后接在三极管BG1的集电极和地之间，其中二极管D1的正极接地，二极管D7的正极接电极S4，二极管D8的正极接电极S5，电极S3接地，水位指示灯LED1的正极接稳压集成电路IC1的3脚，水位指示灯LED1的负极接三极管BG1的基极，三极管BG1的基极接时基集成电路IC2的3脚，运算放大电路IC3的1脚接时基集成电路IC2的2脚，运算放大电路IC3的2脚和6脚相连，运算放大电路IC3的8脚接稳压集成电路IC1的3脚，运算放大电路IC3的4脚接地，时基集成电路IC2的4脚接时基集成电路IC2的8脚和稳压集成电路IC1的3脚，时基集成电路IC2的1脚接地，时基集成电路IC2的2脚和6脚相连，时基集成电路IC2的5脚经电容C3接地，继电器J1的常开触点J1-1和电磁水阀SV1串联后接在220V交流电源的两端。

进一步，所述上水箱加热电路包括电阻R11、R12、R13、R14，电位器RP1、RP2、RP3，电容C6，二极管D2、D3，稳压二极管DW1、DW2，三极管BG2、BG3、晶闸管VT，运算放大电路IC4，继电器J2及其常闭触点J2-1，继电器J3及其常闭触点J3-1，继电器J1的常闭触点J1-2，继电器J4的常开触点J4-1；其中电阻R11和继电器J2的常闭触点J2-1先并联再与电位器RP3串联后接在稳压集成电路IC1的3脚和晶闸管VT的门极之间，电阻R12接在稳压集成电路IC1的3脚和运算放大电路IC4的3脚之间，电阻R13接在运算放大电路IC4的1脚和三极管BG2的基极之间，电阻R14接在运算放大电路IC4的7脚和三极管BG2的基极之间，电位器RP1和稳压二极管DW1串联后接在稳压集成电路IC1的3脚和地之间，其中稳压二极管DW1的正极接地，电位器RP2和稳压二极管DW2串联后接在稳压集成电路IC1的3脚和地之间，其中稳压二极管DW2的正极接地，热敏电阻Rt1接在运算放大电路IC4的3脚和地之间，电容C6接在晶闸管VT的门极和地之间，二极管D2和继电器J2并联后接在稳压集成电路IC1的3脚和三极管BG2的集电极之间，其中二极管D2的负极接稳压集成电路IC1的3脚，二极管D3和继电器J3并联后接在稳压集成电路IC1的3脚和三极管BG3的集电极之间，其中二极管D3的负极接稳压集成电路IC1的3脚，水温指示灯LED2的正极接三极管BG3的发射极，水温指示灯LED2的负极接地，三极管BG2的基极接电阻R13，三极管BG2的集电极接二极管D2的正极，三极管BG2的发射极接地，三极管BG3的基极接电阻R14，三极管BG3的集电极接二极管D3的正极，继电器J4的常开触点J4-1、继电器J1的常闭触点J1-2、继电器J3的常闭触点J3-1、主加热管Rf1和晶闸管VT串联后接在220V交流电源的火线和零线之间，其中晶闸管VT的阴极接零线，运算放大电路IC4的1脚接电阻R13，运算放大电路IC4的2脚接稳压二极管DW1的负极，运算放大电路IC4的3脚和5脚接热敏电阻Rt1，运算放大电路IC4的4脚接地，运算放大电路IC4的6脚接稳压二极管DW2的负极，运算放大电路IC4的7脚接电阻R14，运算放大电路IC4的8脚接稳压集成电路IC1的3脚。

进一步，所述下水箱加水控制电路包括电阻R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22，电容C7、C8、C9、C10、C11，二极管D4、D5、D9、D10，三极管BG4、BG5，继电器J4及其常开触点J4-1，继电器J5及其常开触点J5-1，电压比较电路IC5，时基集成电路IC6；其中电阻R15接在二极管D10的负极和电压比较电路IC5的7脚之间，电阻R16和电容C8并联后接在电压比较电路IC5的7脚和地之间，电阻R17接在二极管D9的负极和电压比较电路IC5的5脚之间，电阻R18和电容C10并联后接在电压比较电路IC5的5脚和地之间，电阻R19接在电压比较电路IC5的4脚和地之间，电阻R20接在电压比较电路IC5的2脚和时基集成电路IC6的2脚之间，电阻R21接在时基集成电路IC6的2脚和稳压集成电路IC1的3脚之间，电阻R22接在稳压集成电路IC1的3脚和三极管BG5的发射极之间，电容C7接在二极管D10的负极和地之间，电容C9接在二极管D9的负极和地之间，二极管D4和继电器J4并联接在三极管BG4的集电极和稳压集成电路IC1的3脚之间，其中二极管D4的正极接三极管BG4的集电极，二极管D5和继电器J5并联接在三极管BG5的集电极和地之间，其中二极管D5的正极接地，二极管D9的正极接电极S1，二极管D10的正极接电极S2，电极S0接地，水位指示灯LED3的正极接稳压集成电路IC1的3脚，水位指示灯LED3的负极接时基集成电路IC6的3脚，三极管BG4的基极接电压比较电路IC5的1脚，三极管BG4的集电极接二极管D4的正极，三极管BG4的发射极接地，三极管BG5的基极接时基集成电路IC6的3脚，三极管BG5的集电极接二极管D5的负极，三极管BG5的发射极接电阻R22，电压比较电路IC5的3脚接稳压集成电路IC1的3脚，电压比较电路IC5的4脚和6脚相连，电压比较电路IC5的12脚接地，时基集成电路IC6的4脚接时基集成电路IC6的8脚和稳压集成电路IC1的3脚，时基集成电路IC6的1脚接地，时基集成电路IC6的2脚和6脚相连，时基集成电路IC6的5脚经电容C11接地，继电器J4的常开触点J4-1和电磁水阀SV2串联后接在220V交流电源的两端。

进一步，所述下水箱保温电路包括电阻R23、电位器RP4，二极管D6，稳压二极管DW3，发光二极管LED4，三极管BG6，继电器J6及其常开触点J6-1和保温加热管Rf2；其中电阻R23接在稳压集成电路IC1的3脚和电压比较电路IC5的11脚之间，热敏电阻Rt2接在电压比较电路IC5的10脚和地之间，电位器RP4接在稳压集成电路IC1的3脚和电压比较电路IC5的10脚之间，稳压二极管DW3的负极接电压比较电路IC5的10脚，稳压二极管DW3的正极接地，二极管D6和继电器J6并联接在三极管BG6的集电极和稳压集成电路IC1的3脚之间，其中二极管D6的负极接稳压集成电路IC1的3脚，三极管BG6的基极接电压比较电路IC5的13脚，三极管BG6的发射极接水温指示灯LED4的正极，水温指示灯LED4的负极接地，继电器J6的常开触点J6-1和保温加热管Rf2串联后接在220V交流电源的两端。

进一步，所述稳压集成电路IC1的型号为7812，时基集成电路IC2、IC6的型号为NE555，运算放大电路IC3、IC4的型号为LM358，电压比较电路IC5的型号为LM339，所述三极管BG1、BG5为PNP管型，型号为3CG12，三极管BG2、BG3、BG4、BG6为NPN管型，型号为3DG12，二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10的型号为IN4007，晶闸管VT的型号为KP10-20，稳压二极管DW1的稳压值为6V，稳压二极管DW2的稳压值为9V，稳压二极管DW3的稳压值为9V，热敏电阻Rt1、Rt2为负极性热敏电阻，继电器J1、J2、J3、J4、J5、J6型号为JRX-20F，变压器B中B1:B2＝220:14，B1:B3＝220:2，加热管Rf1的功率为3000W，加热管Rf2的功率为600W，电阻R8、R9、R20、R21的阻值相同。

进一步，所述下水箱的容积大于上水箱的容积。

与现有技术相比，本发明采用上水箱和下水箱相结合方式，在上水箱中将冷水加热成开水，然后输送给下水箱进行保温存储，上水箱设置的水位线用于控制上水箱对下水箱供水量及重新注入冷水量，然后根据下水箱内设置的水位线，使用者通过水龙头使用下水箱内的热水时，水位下降到不同水位线的位置时，上水箱内的冷水开始重新加热，此时下水箱内的热水并未用完，待到下水箱内的热水水位较低时，上水箱内的冷水已经完成加热，从而对下水箱进行补水，然后下水箱内的水位重新回到高位，而上水箱内重新注入冷水便于下次加热使用，如此循环；由于分成上下水箱，因此下水箱在使用过程中，上水箱即可进行冷水加热，并且两者不会相互干扰，这样下水箱内的水位较低时，能将上水箱内已经完成加热的水注入下水箱，从而保证下水箱内热水的持续供应。本发明能保证水龙头出的水均为热水，并且在热水使用过程中同时注入冷水进行加热，从而使热水能持续供应，便于使用者的使用。另外用于检测水位的电极在使用一段时间后，表面会发生腐蚀，其主要原因是加在电极上的为直流电，通电后在水中会电解，导致腐蚀。为解决该问题，本发明将加在电极上的直流电改为交流电。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的电路原理图。

具体实施方式

下面将对本发明做进一步说明。

如图所示，本发明包括上水箱、下水箱、整流滤波电路、上水箱加水控制电路、上水箱加热电路、下水箱加水控制电路和下水箱保温电路，上水箱处于下水箱上方，上水箱底部通过输水管与下水箱顶部连接，输水管上装有电磁水阀SV2，上水箱顶部连接有进水管，进水管上装有电磁水阀SV1，上水箱的外表面设有水位指示灯LED1、水温指示灯LED2、水位线B1和水位线B2，水位线B1处于水位线B2的上方，上水箱内设有主加热管Rf1、热敏电阻Rt1、电极S3、电极S4和电极S5，电极S3处于水位线B2的下方，电极S4与水位线B2处于同一水平面，电极S5与水位线B1处于同一水平面；下水箱的外表面设有水位指示灯LED3、水温指示灯LED4、水位线A1和水位线A2，下水箱的下部装有水龙头，下水箱内设有保温加热管Rf2、热敏电阻Rt2、电极S0、电极S1和电极S2，电极S0处于水位线A2的下方，电极S1与水位线A2处于同一水平面，电极S2与水位线A1处于同一水平面；

所述整流滤波电路与上水箱加水控制电路连接，上水箱加水控制电路与上水箱加热电路和下水箱加水控制电路连接，下水箱加水控制电路与下水箱保温电路连接，电极S3、电极S4和电极S5与上水箱加水控制电路连接，主加热管Rf1和热敏电阻Rt1均与上水箱加热电路连接，电极S0、电极S1和电极S2与下水箱加水控制电路连接，保温加热管Rf2和热敏电阻Rt2均与下水箱保温电路连接。

进一步，所述整流滤波电路包括电解电容C1、C2，变压器B，整流堆UR，稳压集成电路IC1；其中变压器B的输入端接220V交流电源，变压器B的输出线圈B2接整流堆UR的1脚和2脚，变压器B的输出线圈B3一端接地，变压器B的输出线圈B3另一端接电阻R1、R2、R3、R4的公共点，电解电容C1的正极接整流堆UR的3脚，电解电容C1的负极接整流堆UR的4脚后接地，稳压集成电路IC1的1脚接整流堆UR的3脚，稳压集成电路IC1的2脚接地，稳压集成电路IC1的3脚接电解电容C2的正极，电解电容C2的负极接地。

进一步，所述上水箱加水控制电路包括电阻R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10，电容C3、C4、C5，二极管D1、D7、D8，三极管BG1，时基集成电路IC2，运算放大电路IC3，继电器J1及其常开触点J1-1，电磁水阀SV1；其中电阻R3接在变压器B的输出线圈B3和电极S5之间，电阻R4接在变压器B的输出线圈B3和电极S4之间，电阻R5接在二极管D7的负极和运算放大电路IC3的5脚之间，电阻R6接在二极管D8的负极和运算放大电路IC3的3脚之间，电阻R7接在运算放大电路IC3的6脚和地之间，电阻R8接在运算放大电路IC3的7脚和时基集成电路IC2的2脚之间，电阻R9接在运算放大电路IC3的6脚和稳压集成电路IC1的3脚之间，电阻R10接在稳压集成电路IC1的3脚和三极管BG1的发射极之间，电容C4接在二极管D7的负极和地之间，电容C5接在二极管D8的负极和地之间，二极管D1和继电器J1并联后接在三极管BG1的集电极和地之间，其中二极管D1的正极接地，二极管D7的正极接电极S4，二极管D8的正极接电极S5，电极S3接地，水位指示灯LED1的正极接稳压集成电路IC1的3脚，水位指示灯LED1的负极接三极管BG1的基极，三极管BG1的基极接时基集成电路IC2的3脚，运算放大电路IC3的1脚接时基集成电路IC2的2脚，运算放大电路IC3的2脚和6脚相连，运算放大电路IC3的8脚接稳压集成电路IC1的3脚，运算放大电路IC3的4脚接地，时基集成电路IC2的4脚接时基集成电路IC2的8脚和稳压集成电路IC1的3脚，时基集成电路IC2的1脚接地，时基集成电路IC2的2脚和6脚相连，时基集成电路IC2的5脚经电容C3接地，继电器J1的常开触点J1-1和电磁水阀SV1串联后接在220V交流电源的两端。

进一步，所述上水箱加热电路包括电阻R11、R12、R13、R14，电位器RP1、RP2、RP3，电容C6，二极管D2、D3，稳压二极管DW1、DW2，三极管BG2、BG3、晶闸管VT，运算放大电路IC4，继电器J2及其常闭触点J2-1，继电器J3及其常闭触点J3-1，继电器J1的常闭触点J1-2，继电器J4的常开触点J4-1；其中电阻R11和继电器J2的常闭触点J2-1先并联再与电位器RP3串联后接在稳压集成电路IC1的3脚和晶闸管VT的门极之间，电阻R12接在稳压集成电路IC1的3脚和运算放大电路IC4的3脚之间，电阻R13接在运算放大电路IC4的1脚和三极管BG2的基极之间，电阻R14接在运算放大电路IC4的7脚和三极管BG2的基极之间，电位器RP1和稳压二极管DW1串联后接在稳压集成电路IC1的3脚和地之间，其中稳压二极管DW1的正极接地，电位器RP2和稳压二极管DW2串联后接在稳压集成电路IC1的3脚和地之间，其中稳压二极管DW2的正极接地，热敏电阻Rt1接在运算放大电路IC4的3脚和地之间，电容C6接在晶闸管VT的门极和地之间，二极管D2和继电器J2并联后接在稳压集成电路IC1的3脚和三极管BG2的集电极之间，其中二极管D2的负极接稳压集成电路IC1的3脚，二极管D3和继电器J3并联后接在稳压集成电路IC1的3脚和三极管BG3的集电极之间，其中二极管D3的负极接稳压集成电路IC1的3脚，水温指示灯LED2的正极接三极管BG3的发射极，水温指示灯LED2的负极接地，三极管BG2的基极接电阻R13，三极管BG2的集电极接二极管D2的正极，三极管BG2的发射极接地，三极管BG3的基极接电阻R14，三极管BG3的集电极接二极管D3的正极，继电器J4的常开触点J4-1、继电器J1的常闭触点J1-2、继电器J3的常闭触点J3-1、主加热管Rf1和晶闸管VT串联后接在220V交流电源的火线和零线之间，其中晶闸管VT的阴极接零线，运算放大电路IC4的1脚接电阻R13，运算放大电路IC4的2脚接稳压二极管DW1的负极，运算放大电路IC4的3脚和5脚接热敏电阻Rt1，运算放大电路IC4的4脚接地，运算放大电路IC4的6脚接稳压二极管DW2的负极，运算放大电路IC4的7脚接电阻R14，运算放大电路IC4的8脚接稳压集成电路IC1的3脚。

进一步，所述下水箱加水控制电路包括电阻R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22，电容C7、C8、C9、C10、C11，二极管D4、D5、D9、D10，三极管BG4、BG5，继电器J4及其常开触点J4-1，继电器J5及其常开触点J5-1，电压比较电路IC5，时基集成电路IC6；其中电阻R15接在二极管D10的负极和电压比较电路IC5的7脚之间，电阻R16和电容C8并联后接在电压比较电路IC5的7脚和地之间，电阻R17接在二极管D9的负极和电压比较电路IC5的5脚之间，电阻R18和电容C10并联后接在电压比较电路IC5的5脚和地之间，电阻R19接在电压比较电路IC5的4脚和地之间，电阻R20接在电压比较电路IC5的2脚和时基集成电路IC6的2脚之间，电阻R21接在时基集成电路IC6的2脚和稳压集成电路IC1的3脚之间，电阻R22接在稳压集成电路IC1的3脚和三极管BG5的发射极之间，电容C7接在二极管D10的负极和地之间，电容C9接在二极管D9的负极和地之间，二极管D4和继电器J4并联接在三极管BG4的集电极和稳压集成电路IC1的3脚之间，其中二极管D4的正极接三极管BG4的集电极，二极管D5和继电器J5并联接在三极管BG5的集电极和地之间，其中二极管D5的正极接地，二极管D9的正极接电极S1，二极管D10的正极接电极S2，电极S0接地，水位指示灯LED3的正极接稳压集成电路IC1的3脚，水位指示灯LED3的负极接时基集成电路IC6的3脚，三极管BG4的基极接电压比较电路IC5的1脚，三极管BG4的集电极接二极管D4的正极，三极管BG4的发射极接地，三极管BG5的基极接时基集成电路IC6的3脚，三极管BG5的集电极接二极管D5的负极，三极管BG5的发射极接电阻R22，电压比较电路IC5的3脚接稳压集成电路IC1的3脚，电压比较电路IC5的4脚和6脚相连，电压比较电路IC5的12脚接地，时基集成电路IC6的4脚接时基集成电路IC6的8脚和稳压集成电路IC1的3脚，时基集成电路IC6的1脚接地，时基集成电路IC6的2脚和6脚相连，时基集成电路IC6的5脚经电容C11接地，继电器J4的常开触点J4-1和电磁水阀SV2串联后接在220V交流电源的两端。

进一步，所述下水箱保温电路包括电阻R23、电位器RP4，二极管D6，稳压二极管DW3，发光二极管LED4，三极管BG6，继电器J6及其常开触点J6-1和保温加热管Rf2；其中电阻R23接在稳压集成电路IC1的3脚和电压比较电路IC5的11脚之间，热敏电阻Rt2接在电压比较电路IC5的10脚和地之间，电位器RP4接在稳压集成电路IC1的3脚和电压比较电路IC5的10脚之间，稳压二极管DW3的负极接电压比较电路IC5的10脚，稳压二极管DW3的正极接地，二极管D6和继电器J6并联接在三极管BG6的集电极和稳压集成电路IC1的3脚之间，其中二极管D6的负极接稳压集成电路IC1的3脚，三极管BG6的基极接电压比较电路IC5的13脚，三极管BG6的发射极接水温指示灯LED4的正极，水温指示灯LED4的负极接地，继电器J6的常开触点J6-1和保温加热管Rf2串联后接在220V交流电源的两端。

进一步，所述稳压集成电路IC1的型号为7812，时基集成电路IC2、IC6的型号为NE555，运算放大电路IC3、IC4的型号为LM358，电压比较电路IC5的型号为LM339，所述三极管BG1、BG5为PNP管型，型号为3CG12，三极管BG2、BG3、BG4、BG6为NPN管型，型号为3DG12，二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10的型号为IN4007，晶闸管VT的型号为KP10-20，稳压二极管DW1的稳压值为6V，稳压二极管DW2的稳压值为9V，稳压二极管DW3的稳压值为9V，热敏电阻Rt1、Rt2为负极性热敏电阻，继电器J1、J2、J3、J4、J5、J6型号为JRX-20F，变压器B中B1:B2＝220:14，B1:B3＝220:2，加热管Rf1的功率为3000W，加热管Rf2的功率为600W，电阻R8、R9、R20、R21的阻值相同。

本发明工作时，当上水箱的水位低于水位线B2时，电极S4和S3之间无法通过水电连接，处于断路状态，此时变压器B的输出线圈B3输出的1V交流电源经二极管D7、D8整流，电容C4、C5滤波后，送到运算放大电路IC3的3脚和5脚，运算放大电路IC3的1脚和7脚输出高电平，时基集成电路IC2的3脚输出低电平，水位指示灯LED1点亮，提示水位过低，三极管BG1导通，继电器J1得电吸合，其常开触点J1-1闭合，电磁水阀SV1开启，此时进水管与上水箱连通并向上水箱注水，同时常闭触点J1-2断开，上水箱加热管不工作。当水位上升到水位线B2处，电极S4和S3之间重新通过水电连接，由于电极S3接地，进而电极S4接地使二极管D7截止，运算放大电路IC3的7脚输出低电平，运算放大电路IC3的1脚继续输出高电平，由于电阻R8和R9数值相同，时基集成电路IC2的2脚和6脚电压为1/2VCC，因此时基集成电路IC2状态不变。当水位上升到水位线B1处，电极S5、S4和S3之间均通过水电连接，由于电极S3接地，进而电极S4和S5均接地，使二极管D7、D8截止，运算放大电路IC3的1脚和7脚输出低电平，时基集成电路IC2状态翻转，时基集成电路IC2的3脚输出高电平，水位指示灯LED1熄灭，提示水满，三极管BG1截止，继电器J1失电，其常开触点J1-1断开，电磁水阀SV1关闭，从而停止向上水箱注水，同时常闭触点J1-2闭合，为加热做准备。

如果此时下水箱处于满水状态，即下水箱的水位高于水位线A1时，电极S2、S1和S0之间均通过水电连接，由于电极S2接地，进而电极S1和S2均接地，使二极管D9、D10截止，电压比较电路IC5的1脚和2脚输出低电平，时基集成电路IC6的3脚输出高电平，三极管BG5截止，处于等待状态。当有人用水时，下水箱的水位下降，低于水位线A1而高于水位线A2时，电极S2和S0之间无法通过水电连接，处于断路状态，使二极管D10导通，由于电极S1与S0仍然连通，因此二极管D9截止，电压比较电路IC5的1脚输出高电平，电压比较电路IC5的2脚输出低电平，由于电阻R20和R21数值相同，时基集成电路IC6的2脚和6脚电压为1/2VCC，因此时基集成电路IC6状态保持不变，同时三极管BG4导通，继电器J4得电吸合，其常开触点J4-1闭合，主加热管Rf1得电，上水箱开始加热。随着下水箱内的热水继续使用，下水箱水位继续下降，当下水箱水位低于水位线A2处，电极S1和S0之间无法通过水电连接，也处于断路状态，此时二极管D9、D10均导通整流，电压比较电路IC5的1脚和2脚输出高电平，时基集成电路IC6状态翻转，时基集成电路IC6的3脚输出低电平，水位指示灯LED3点亮，提示下水箱缺水，此时三极管BG5导通，继电器J5得电吸合，其常开触点J15-1闭合，电磁水阀SV2开启，上水箱通过输水管向下水箱注入开水，随着开水的注入，下水箱的水位升高，当上升到水位线A2处，电极S1和S0之间重新通过水电连接，进而电极S1接地使二极管D9截止，二极管D10继续导通，电压比较电路IC5的1脚输出高电平，电压比较电路IC5的2脚输出低电平，由于电阻R20和R21数值相同，时基集成电路IC6的2脚和6脚电压为1/2VCC，因此时基集成电路IC6状态保持不变，继续注入开水，当水位上升到水位线A1处，电极S2、S1和S0均通过水接通，此时电极S2和S1均接地，使二极管D9、D10截止，电压比较电路IC5的1脚和2脚输出低电平，时基集成电路IC6状态翻转，时基集成电路IC6的3脚输出高电平，水位指示灯LED3熄灭，提示下水箱加水完毕，此时三极管BG5截止，继电器J5失电，其常开触点J5-1断开，电磁水阀SV2关闭，上水箱停止向下水箱注入开水。

当下水箱的水位处于水位线A1和A2之间，上水箱的主加热管开始工作，如果上水箱的水温刚开始较低，处于上水箱内的热敏电阻Rt1的阻值较小，运算放大电路IC4的3脚和5脚电压分别小于2脚和6脚电压，运算放大电路IC4的1脚和7脚输出低电平，三极管BG2和BG3截止，继电器J2和J3失电，其常闭触点J1-2和J2-1闭合，主加热管Rf1得电工作，随着水温的升高，由于热敏电阻Rt1为正极性热敏电阻，其阻值也同时变大，运算放大电路IC4的3脚和5脚电压随之升高，由于稳压二极管DW1的稳压值要小于稳压管DW2(稳压二极管DW1为设定温度1，稳压二极管DW2为设定温度2)，运算放大电路IC4的3脚电压首先超过2脚电压(即达到设定温度1)，运算放大电路IC4的1脚输出高电平，三极管BG2导通，继电器J2得电吸合，其常闭触点J2-1断开，电阻R11接通，电容C6的充电速率减小，晶闸管VT的导通角减小，主加热管Rf1的两端电压降低，电流变小，升温速度变慢。随着温度的继续缓慢上升，热敏电阻Rt1也在缓慢增大，当运算放大电路IC4的5脚电压超过6脚电压(即达到设定温度2)，运算放大电路IC4的7脚输出高电平，三极管BG3导通，继电器J3得电吸合，其常闭触点J3-1断开，同时水温指示灯LED2点亮提示水温已达到设定温度，主加热管Rf1失电停止加热，由于此前加热管的热惯性已经减少，故温度不会上升很多。当主加热管Rf1停止加热后，上水箱的水温开始降低，当降到设定温度2以下，继电器J3失电，其常闭触点J3-1闭合，加热管Rf1重新加热，由于晶闸管VT的导通角较小，流过主加热管Rf1的电流较小，温度仍在下降，当降到设定温度1以下，继电器J2失电，其常闭触点J2-1闭合，电阻R11短路，电容C6的充电速率变大，其导通角增大，加热功率变大，温度开始重新快速上升，如此循环，上水箱的水温保持在恒定温度。

当上水箱向下水箱注入开水后，进入保温状态，如果此时水温较高，热敏电阻Rt2为负极性热敏电阻，处于下水箱内的热敏电阻Rt2阻值此时较小，电压比较电路IC5的11脚电压较低，小于10脚电压，电压比较电路IC5中的比较器A3不工作，电压比较电路IC5的13脚输出低电平，三极管BG6截止，继电器J6失电，其常开触点J6-1断开，保温加热管Rf2不工作。当下水箱水温有所降低，热敏电阻Rt2阻值变大，当电压比较电路IC5的11脚电压高于10脚电压，电压比较电路IC5中的比较器A3工作，电压比较电路IC5的13脚输出高电平，三极管BG6导通，水温指示灯LED4点亮，提示水温低，继电器J6得电吸合，其常开触点J6-1闭合，保温加热管Rf2得电工作。如此循环工作，使得下水箱的水温保持恒定。由于上水箱加入的都是开水，因此下水箱的保温加热管Rf2的功率无需过大，这样能达到节电的目的。

另外用于检测水位的电极在使用一段时间后，表面会发生腐蚀，其主要原因是加在电极上的为直流电，通电后在水中会电解，导致腐蚀。为解决该问题，本发明将加在电极上的直流电改为交流电。

Claims (8)

1.一种具有双水箱的电热水器，其特征在于，包括上水箱、下水箱、整流滤波电路、上水箱加水控制电路、上水箱加热电路、下水箱加水控制电路和下水箱保温电路，上水箱处于下水箱上方，上水箱底部通过输水管与下水箱顶部连接，输水管上装有电磁水阀SV2，上水箱顶部连接有进水管，进水管上装有电磁水阀SV1，上水箱的外表面设有水位指示灯LED1、水温指示灯LED2、水位线B1和水位线B2，水位线B1处于水位线B2的上方，上水箱内设有主加热管Rf1、热敏电阻Rt1、电极S3、电极S4和电极S5，电极S3处于水位线B2的下方，电极S4与水位线B2处于同一水平面，电极S5与水位线B1处于同一水平面；下水箱的外表面设有水位指示灯LED3、水温指示灯LED4、水位线A1和水位线A2，下水箱的下部装有水龙头，下水箱内设有保温加热管Rf2、热敏电阻Rt2、电极S0、电极S1和电极S2，电极S0处于水位线A2的下方，电极S1与水位线A2处于同一水平面，电极S2与水位线A1处于同一水平面；

所述整流滤波电路与上水箱加水控制电路连接，上水箱加水控制电路与上水箱加热电路和下水箱加水控制电路连接，下水箱加水控制电路与下水箱保温电路连接，电极S3、电极S4和电极S5与上水箱加水控制电路连接，主加热管Rf1和热敏电阻Rt1均与上水箱加热电路连接，电极S0、电极S1和电极S2与下水箱加水控制电路连接，保温加热管Rf2和热敏电阻Rt2均与下水箱保温电路连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有双水箱的电热水器，其特征在于，所述整流滤波电路包括电解电容C1、C2，变压器B，整流堆UR，稳压集成电路IC1；其中变压器B的输入端接220V交流电源，变压器B的输出线圈B2接整流堆UR的1脚和2脚，变压器B的输出线圈B3一端接地，变压器B的输出线圈B3另一端接电阻R1、R2、R3、R4的公共点，电解电容C1的正极接整流堆UR的3脚，电解电容C1的负极接整流堆UR的4脚后接地，稳压集成电路IC1的1脚接整流堆UR的3脚，稳压集成电路IC1的2脚接地，稳压集成电路IC1的3脚接电解电容C2的正极，电解电容C2的负极接地。

3.根据权利要求2所述的一种具有双水箱的电热水器，其特征在于，所述上水箱加水控制电路包括电阻R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10，电容C3、C4、C5，二极管D1、D7、D8，三极管BG1，时基集成电路IC2，运算放大电路IC3，继电器J1及其常开触点J1-1，电磁水阀SV1；其中电阻R3接在变压器B的输出线圈B3和电极S5之间，电阻R4接在变压器B的输出线圈B3和电极S4之间，电阻R5接在二极管D7的负极和运算放大电路IC3的5脚之间，电阻R6接在二极管D8的负极和运算放大电路IC3的3脚之间，电阻R7接在运算放大电路IC3的6脚和地之间，电阻R8接在运算放大电路IC3的7脚和时基集成电路IC2的2脚之间，电阻R9接在运算放大电路IC3的6脚和稳压集成电路IC1的3脚之间，电阻R10接在稳压集成电路IC1的3脚和三极管BG1的发射极之间，电容C4接在二极管D7的负极和地之间，电容C5接在二极管D8的负极和地之间，二极管D1和继电器J1并联后接在三极管BG1的集电极和地之间，其中二极管D1的正极接地，二极管D7的正极接电极S4，二极管D8的正极接电极S5，电极S3接地，水位指示灯LED1的正极接稳压集成电路IC1的3脚，水位指示灯LED1的负极接三极管BG1的基极，三极管BG1的基极接时基集成电路IC2的3脚，运算放大电路IC3的1脚接时基集成电路IC2的2脚，运算放大电路IC3的2脚和6脚相连，运算放大电路IC3的8脚接稳压集成电路IC1的3脚，运算放大电路IC3的4脚接地，时基集成电路IC2的4脚接时基集成电路IC2的8脚和稳压集成电路IC1的3脚，时基集成电路IC2的1脚接地，时基集成电路IC2的2脚和6脚相连，时基集成电路IC2的5脚经电容C3接地，继电器J1的常开触点J1-1和电磁水阀SV1串联后接在220V交流电源的两端。

4.根据权利要求3所述的一种具有双水箱的电热水器，其特征在于，所述上水箱加热电路包括电阻R11、R12、R13、R14，电位器RP1、RP2、RP3，电容C6，二极管D2、D3，稳压二极管DW1、DW2，三极管BG2、BG3、晶闸管VT，运算放大电路IC4，继电器J2及其常闭触点J2-1，继电器J3及其常闭触点J3-1，继电器J1的常闭触点J1-2，继电器J4的常开触点J4-1；其中电阻R11和继电器J2的常闭触点J2-1先并联再与电位器RP3串联后接在稳压集成电路IC1的3脚和晶闸管VT的门极之间，电阻R12接在稳压集成电路IC1的3脚和运算放大电路IC4的3脚之间，电阻R13接在运算放大电路IC4的1脚和三极管BG2的基极之间，电阻R14接在运算放大电路IC4的7脚和三极管BG2的基极之间，电位器RP1和稳压二极管DW1串联后接在稳压集成电路IC1的3脚和地之间，其中稳压二极管DW1的正极接地，电位器RP2和稳压二极管DW2串联后接在稳压集成电路IC1的3脚和地之间，其中稳压二极管DW2的正极接地，热敏电阻Rt1接在运算放大电路IC4的3脚和地之间，电容C6接在晶闸管VT的门极和地之间，二极管D2和继电器J2并联后接在稳压集成电路IC1的3脚和三极管BG2的集电极之间，其中二极管D2的负极接稳压集成电路IC1的3脚，二极管D3和继电器J3并联后接在稳压集成电路IC1的3脚和三极管BG3的集电极之间，其中二极管D3的负极接稳压集成电路IC1的3脚，水温指示灯LED2的正极接三极管BG3的发射极，水温指示灯LED2的负极接地，三极管BG2的基极接电阻R13，三极管BG2的集电极接二极管D2的正极，三极管BG2的发射极接地，三极管BG3的基极接电阻R14，三极管BG3的集电极接二极管D3的正极，继电器J4的常开触点J4-1、继电器J1的常闭触点J1-2、继电器J3的常闭触点J3-1、主加热管Rf1和晶闸管VT串联后接在220V交流电源的火线和零线之间，其中晶闸管VT的阴极接零线，运算放大电路IC4的1脚接电阻R13，运算放大电路IC4的2脚接稳压二极管DW1的负极，运算放大电路IC4的3脚和5脚接热敏电阻Rt1，运算放大电路IC4的4脚接地，运算放大电路IC4的6脚接稳压二极管DW2的负极，运算放大电路IC4的7脚接电阻R14，运算放大电路IC4的8脚接稳压集成电路IC1的3脚。

5.根据权利要求4所述的一种具有双水箱的电热水器，其特征在于，所述下水箱加水控制电路包括电阻R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22，电容C7、C8、C9、C10、C11，二极管D4、D5、D9、D10，三极管BG4、BG5，继电器J4及其常开触点J4-1，继电器J5及其常开触点J5-1，电压比较电路IC5，时基集成电路IC6；其中电阻R15接在二极管D10的负极和电压比较电路IC5的7脚之间，电阻R16和电容C8并联后接在电压比较电路IC5的7脚和地之间，电阻R17接在二极管D9的负极和电压比较电路IC5的5脚之间，电阻R18和电容C10并联后接在电压比较电路IC5的5脚和地之间，电阻R19接在电压比较电路IC5的4脚和地之间，电阻R20接在电压比较电路IC5的2脚和时基集成电路IC6的2脚之间，电阻R21接在时基集成电路IC6的2脚和稳压集成电路IC1的3脚之间，电阻R22接在稳压集成电路IC1的3脚和三极管BG5的发射极之间，电容C7接在二极管D10的负极和地之间，电容C9接在二极管D9的负极和地之间，二极管D4和继电器J4并联接在三极管BG4的集电极和稳压集成电路IC1的3脚之间，其中二极管D4的正极接三极管BG4的集电极，二极管D5和继电器J5并联接在三极管BG5的集电极和地之间，其中二极管D5的正极接地，二极管D9的正极接电极S1，二极管D10的正极接电极S2，电极S0接地，水位指示灯LED3的正极接稳压集成电路IC1的3脚，水位指示灯LED3的负极接时基集成电路IC6的3脚，三极管BG4的基极接电压比较电路IC5的1脚，三极管BG4的集电极接二极管D4的正极，三极管BG4的发射极接地，三极管BG5的基极接时基集成电路IC6的3脚，三极管BG5的集电极接二极管D5的负极，三极管BG5的发射极接电阻R22，电压比较电路IC5的3脚接稳压集成电路IC1的3脚，电压比较电路IC5的4脚和6脚相连，电压比较电路IC5的12脚接地，时基集成电路IC6的4脚接时基集成电路IC6的8脚和稳压集成电路IC1的3脚，时基集成电路IC6的1脚接地，时基集成电路IC6的2脚和6脚相连，时基集成电路IC6的5脚经电容C11接地，继电器J4的常开触点J4-1和电磁水阀SV2串联后接在220V交流电源的两端。

6.根据权利要求5所述的一种具有双水箱的电热水器，其特征在于，所述下水箱保温电路包括电阻R23、电位器RP4，二极管D6，稳压二极管DW3，发光二极管LED4，三极管BG6，继电器J6及其常开触点J6-1和保温加热管Rf2；其中电阻R23接在稳压集成电路IC1的3脚和电压比较电路IC5的11脚之间，热敏电阻Rt2接在电压比较电路IC5的10脚和地之间，电位器RP4接在稳压集成电路IC1的3脚和电压比较电路IC5的10脚之间，稳压二极管DW3的负极接电压比较电路IC5的10脚，稳压二极管DW3的正极接地，二极管D6和继电器J6并联接在三极管BG6的集电极和稳压集成电路IC1的3脚之间，其中二极管D6的负极接稳压集成电路IC1的3脚，三极管BG6的基极接电压比较电路IC5的13脚，三极管BG6的发射极接水温指示灯LED4的正极，水温指示灯LED4的负极接地，继电器J6的常开触点J6-1和保温加热管Rf2串联后接在220V交流电源的两端。

7.根据权利要求6所述的一种具有双水箱的电热水器，其特征在于，所述稳压集成电路IC1的型号为7812，时基集成电路IC2、IC6的型号为NE555，运算放大电路IC3、IC4的型号为LM358，电压比较电路IC5的型号为LM339，所述三极管BG1、BG5为PNP管型，型号为3CG12，三极管BG2、BG3、BG4、BG6为NPN管型，型号为3DG12，二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10的型号为IN4007，晶闸管VT的型号为KP10-20，稳压二极管DW1的稳压值为6V，稳压二极管DW2的稳压值为9V，稳压二极管DW3的稳压值为9V，热敏电阻Rt1、Rt2为负极性热敏电阻，继电器J1、J2、J3、J4、J5、J6型号为JRX-20F，变压器B中B1:B2＝220:14，B1:B3＝220:2，加热管Rf1的功率为3000W，加热管Rf2的功率为600W，电阻R8、R9、R20、R21的阻值相同。

8.根据权利要求1所述的一种具有双水箱的电热水器，其特征在于，所述下水箱的容积大于上水箱的容积。