CN2359624Y - 电热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电热水器,为克服现有的电热水器使用机械开关选择功率不安全、机械开关寿命短的缺点,本实用新型包括水箱、主电路和控制电路。控制电路包括按键、微机和执行电路,按键和执行电路都与微机的I/O口连接。主电路包括电热管HL₁和HL₂,电热管HL₁和HL₂并联,执行电路分别控制电热管HL₁和HL₂电源的导通和断开。本实用新型使用安全,提高了智能化。

Description

电热水器

本实用新型涉及一种为淋浴、洗漱及其它洗涤提供热水的电热水器。

现有的电热水器一般没有功率选择功能，有的有功率选择功能，也是通过机械开关选择。由于开关直接连接在主电路中，其电压为～220V，并且浴室内湿度较高，绝缘条件较差，使用者在进行功率选择操作时有发生触电的危险。机械开关在操作时的手感较差，其使用寿命较短，使用这种机械开关进行功率选择的电热水器的智能化较差。另外，采用这种机械开关进行功率选择的电热水器，如果要防止水箱中缺水产生干烧现象，还要另外增加防干烧保护电路。

本实用新型的目的是，提供一种能自动切换电热管进行功率选择，使用安全的电热水器。

本实用新型的目的是这样实现的，电热水器，包括水箱和电加热系统，电加热系统由主电路和控制电路组成，它的特殊之处是，控制电路包括按键、微机和执行电路，按键的输出端与微机的I/O口连接，执行电路的输入端与微机的I/O口连接；主电路包括电热管HL₁和电热管HL₂，电热管HL₁与电热管HL₂并联，执行电路分别控制电热管HL₁和电热管HL₂电源的导通和断开。

使用者可以通过按键向微机输入功率选择的信号。微机运行程序，通过其I/O口向执行电路输出控制信号，由执行电路控制主电路中的各电热管的电源的接通和断开。本实用新型开机后，微机首先向执行电路输出一个控制信号，使主电路的加热功率预置在一个设定值。微机不断对按键的输入信号进行分析判断，如果按键输入的选择功率值与设定值不同，微机向执行电路发出控制信号，执行电路控制主电路将功率切换到选择值。

本实用新型的控制电路还包括温度传感器，温度传感器的输出端与微机的I/O连接。

温度传感器放置在水箱的内胆中，它将水箱内的温度信号转换为电信号输入微机。微机按一定的时间间隔对温度传感器的输出信号进行采集，这样微机就会算出水箱内的温度的上升速度。微机对水箱内温度的上升速度与设定值进行比较，如果超过设定值，说明水箱内缺水发生干烧，此时，微机向执行电路发出控制信号，由执行电路切断主电路的电源，使电热管停止加热。

本实用新型的温度传感器采用热敏电阻R₂，热敏电阻R₂的一端接地，另一端a与微机的I/O口和电阻R₁的一端连接，电阻R₁的另一端b与电源的正极连接。

电阻R₁与热敏电阻R₂组成分压电路。当水箱内的温度变化时，热敏电阻R₂的电阻值就会发生变化，热敏电阻R₂两端的电压值也发生变化，这一电压值的变化量反映出水箱内温度的变化量。

本实用新型的执行电路包括三极管N₁、三极管N₂、继电器K₁和继电器K₂；三极管N₁的基极与电阻R₃的一端连接，电阻R₃的另一端c与微机的I/O口连接；三极管N₁的发射极接地，集电极与继电器K₁的线圈一端连接，继电器K₁的线圈的另一端与电源的正极连接；续流二极管D₁并联在继电器K₁的线圈的两端；三极管N₂的基极与电阻R₄的一端连接，电阻R₄的另一端(d)与微机的I/O口连接；三极管N₂的发射极接地，集电极与继电器K₂的线圈的一端连接，继电器K₂的线圈的另一端与电源的正极连接；续流二极管D₂并联在继电器K₂的线圈的两端；继电器K₁的常开触点K_1-1与电热管HL₁串联，继电器K₂的常开触点K_2-1与电热管HL₂串联，这两条串联电路并联。

本实用新型由于具有按键和微机，可以通过按键向微机输出功率选择的控制信息，微机根据按键的输入信号进行分析判断，向执行电路发出控制信号，由执行电路对主电路中的电热管进行切换，从而达到功率选择的目的。本实用新型由于采用弱电控制强电，消除了使用者触电的危险。按键的手感比机械开关好，而且使用寿命也较长。采用微机控制，提高了本实用新型的智能化。由于本实用新型具有温度传感器，它与微机配合使用，可以测得水箱内温度的变化速度，及时发现干烧现象。发生干烧现象后，微机自动向执行电路发出控制信号，由执行电路断开主电路的电源，使电热管停止加热。这样更加提高了本实用新型的使用安全性，而且不需要另外增加防干烧保护电路。

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细描述。

图1为本实用新型的控制电路的电路方框图。

图2为本实用新型的控制电路的电路图。

图3为本实用新型的主电路的电路图。

本实施例是一种电热水器，它包括水箱和电加热系统，电加热系统由主电路和控制电路组成。如图1、图2和图3所示，控制电路包括按键、温度传感器、微机IC和执行电路，微机IC采用美国摩托罗拉公司生产的单片机68HC705SR3CP，温度传感器采用热敏电阻R₂。热敏电阻R₂的一端接地，另一端a与微机IC的21脚和电阻R₁的一端连接，电阻R₁的另一端与直流电源的正极连接。按键的输出端与微机IC的40脚连接。执行电路包括三极管N₁、N₂和继电器K₁、K₂。三极管N₁的基极与电阻R₃一端连接，电阻R₃的另一端c与微机IC的18脚连接。三极管N₁的发射极接地，集电极与继电器K₁的线圈的一端连接，继电器K₁的线圈的另一端与直流电源的正极连接。续流二极管D₁并联在继电器K₁的线圈的两端。三极管N₂的基极与电阻R₆的一端连接，电阻R₆的另一端d与微机IC的15脚连接。三极管N₂的发射极接地，集电极与继电器K₂的线圈的一端连接，继电器K₂的线圈的另一端与直流电源的正极连接。续流二极管D₂并联在继电器K₂的线圈的两端。主电路包括电热管HL₁和电热管HL₂。电热管HL₁与继电器K₁的常开触点K₁-1串联，电热管HL₂与继电器K₂的常开触点K_2-1串联，然后，这两条串联电路并联。常开触点K_1-1和K_2-1的公共端e与温控器T₁的一端连接，温控器T₁的另一端与220V交流电源的火线L连接。电热管HL₁和HL₂的公共端f与温控器T₂的一端连接，温控器T₂的另一端与220V交流电源的零线N连接。电热管HL₁或电热管HL₂单独工作时，功率为1000W，电热管HL₁和电热管HL₂都工作时，功率为2000W。热敏电阻R₂的a端、电阻R₃的c端、电阻R₄的d端以及按键的输出端都与微机IC的I/O口连接，但是，它们与微机IC具体管脚的连接，可以根据微机IC所运行的程序不同而有所变化。

使用时，本实用新型的电源接通以后，微机IC运行程序，将功率预置在预先设定的2000W，微机IC的15脚和18脚都输出高电平，三极管N₁和N₂都导通。继电器K₁和K₂都吸合，它们的常开触点K_1-1和K_2-1分别接通电热管HL₁和HL₂的电源。当使用者通过接键选择1000W时，微机IC的15脚和18脚一个输出高电平、一个输出低电平。三极管N₁和N₂一个导通，一个截止。继电器K₁和K₂一个吸合，一个释放。常开触点K₁1和K_2-1一个打开，一个闭合。电热管HL₁和HL₂只有一个被接通电源工作。当使用者，通过接键重新选择2000W时，微机IC的15脚和18脚都输出高电平，常开触点K_1-1和K_2-1都闭合，电热管HL₁和HL₂都被接通电源工作。微机IC每隔一定的时间对其21脚的输入值进行采集，并算出水箱中温度的上升速度。如果水箱中缺水发生干烧现象，水箱中温度的上升速度就会超过设定值。微机IC将测得的温度上升速度值与设定值比较后，其15脚和18脚就会输出低电平。三极管N₁和N₂都截止，继电器K₁和K₂都释放，常开触点K_1-1和K_2-1都打开，电热管HL₁和HL₂被切断电源停止加热。

Claims (4)

1、电热水器，包括水箱和电加热系统，电加热系统由主电路和控制电路组成，其特征是，控制电路包括按键、微机和执行电路，按键的输出端与微机的I/O口连接，执行电路的输入端与微机的I/O口连接；主电路包括电热管(HL₁)和电热管(HL₂)，电热管(HL₁)与电热管(HL₂)并联，执行电路分别控制电热管(HL₁)和电热管(HL₂)电源的导通和断开。

2、根据权利要求1所述的电热水器，其特征是，控制电路还包括温度传感器，温度传感器的输出端与微机的I/O连接。

3、根据权利要求1所述的电热水器，其特征是，温度传感器采用热敏电阻(R₂)，热敏电阻(R₂)的一端接地，另一端(a)与微机的I/O口和电阻(R₁)的一端连接，电阻(R₁)的另一端(b)与电源的正极连接。

4、根据权利要求1、2或3所述的电热水器，其特征是，执行电路包括三极管(N₁)、三极管(N₂)、继电器(K₁)和继电器(K₂)；三极管(N₁)的基极与电阻(R₃)的一端连接，电阻(R₃)的另一端(c)与微机的I/O口连接；三极管(N₁)的发射极接地，集电极与继电器(K₁)的线圈一端连接，继电器(K₁)的线圈的另一端与电源的正极连接；续流二极管(D₁)并联在继电器(K₁)的线圈的两端；三极管(N₂)的基极与电阻(R₄)的一端连接，电阻(R₄)的另一端(d)与微机的I/O口连接；三极管(N₂)的发射极接地，集电极与继电器(K₂)的线圈的一端连接，继电器(K₂)的线圈的另一端与电源的正极连接；续流二极管(D₂)并联在继电器(K₂)的线圈的两端；继电器(K₁)的常开触点(K_1-1)与电热管(HL₁)串联，继电器(K₂)的常开触点(K_2-1)与电热管(HL₂)串联，这两条串联电路并联。

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