CN2380864Y

CN2380864Y - 一种电热水器控制器

Info

Publication number: CN2380864Y
Application number: CN 99221436
Authority: CN
Inventors: 刘华民
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-06-26
Filing date: 1999-06-26
Publication date: 2000-05-31
Anticipated expiration: 2009-06-26

Abstract

一种电热水器控制器,它包括有外壳和电子线路,在电子线路中,包含有电源电路(1)、温度检测电路(2)、漏电检测电路(3)、负载电路(4)、控制电路(5)和臭氧发生电路(6)。本实用新型具有性能可靠,使用方便的特点,漏电检测功能提高了使用的安全性,所产生的臭氧具有杀菌消毒作用。本实用新型可广泛地应用于家庭、宾馆、饭店等一切需使用热水的场合。

Description

一种电热水器控制器

本实用新型涉及到一种电热水器控制器，属家用电子技术领域。

家用电热水器分做两大类：储水式和直热式。就直热式而言，采用电热丝直接加热方式已被淘汰，代之而兴起的是铠甲式加热器加自动控制类型。这种结构方式存有明显弊端：一是当控制部分一旦失效，将使加热器很快损坏；二是当线路中有漏电现象时极易发生人体触电事故；三是这种结构的电热水器控制器用途单一，即只能使电热水器做普通淋浴器使用，而无其它功能。

本实用新型的目的在于提供一种性能可靠、使用方便，具有漏电监控功能，而且可实现保健、杀菌等用途的电热水器控制器。

本实用新型的技术解决方案之一是：本实用新型包括有外壳和电子线路，在所述的电子线路中，电源电路(1)分别连接温度检测电路(2)、漏电检测电路(3)、控制电路(5)、臭氧发生电路(6)，控制电路(5)还与漏电检测电路(3)相连，漏电检测电路(2)还与负载电路(4)相连。

在方案一的基础上，在所述的电子电路中，控制电路(5)还与臭氧发生电路(6)相连。

本实用新型的特殊之处还在于：

在所述的温度检测电路(1)由串接在电源正极上的感温开关K2构成；

所述的漏电检测电路(3)由电感线圈L1-L3、可控硅SCR1、二极管D6、D7、电容C2、C3构成，L1、L2分别串接在交流电源火线N和零线L上，L2、L3又构成变压器B2，C2跨接在L3两端，D6串接在L3的一端上，C3跨接在D6负极与地之间，SCR1的控制极与D6负极相接，其阳极与检测电路(2)相接，其阴极与串联D7后接地、串联的中点与控制电路(5)相接；

所述的控制电路(5)由可控硅SCR2、SCR3、继电器J1、开关AN1-AN3、电阻R3-R5、电容C4、C5、二极管D8构成，AN1、R3串联后接在电源正极与地之间，其中点连接漏电检测电路(3)中的SCR1、D7的中点，SCR3与J1串联后接在电源正极与地之间、其中点分别通过C4和串联的R5、D8接地，SCR3的控制极通过AN2、R4接电源正极，SCR2串接在电源正极上、其控制极通过AN3、R4接电源正极，C5跨接在电源正极与地之间。

所述的臭氧发生电路(6)由方波振荡器、高压发生电路及驱动电路构成，IC1及外围元件组成一个方波振荡器，其输出端的信号经由R9、C9组成的滤波吸收网络滤波后送入由三极管V2及变压器B3、二极管D11构成的高压发生电路，经V2放大驱动高压脉冲变压器B3产生高压，三极管V1、二极管D9、电阻R5、电容C6构成水泵电机驱动电路，D9、C6串联后跨接在电源正极与地之间、其中点通过电阻R5接V1基极，V1发射极接地、集电极通过水泵电机M接电源正极。

本实用新型的另一特殊之处还在于：

所述的温度检测电路(2)由IC3及外围元件组成的比较电路和由三极管V3组成的反相电路构成。IC3的10-18脚分别连接D12-D20并均通过R14接电源正极，3、9脚接电源正极，7、6脚通过R12接4、8脚并通过R13接地，2脚接地，电阻R10、电位器W1、电阻R11串联后跨接于电源正极和地之间，W1的可调端接IC3的5脚，IC3的1脚为信号输出端接反相电路中三极管V3的基极，V3发射极通过电阻R15接电源正极、集电极通过电阻R16接地并做为信号输出端接漏电检测电路(3)。

所述的漏电检测电路(3)中，线圈L1、L2分别串接在交流电源火线N、零线L上，L2、L3组成变压器B2，电容C2跨接在L3两端，D6串接在L3一端，其负极与SCR4控制极相接并接温度检测电路(2)的输出端，SCR4与D21串联后跨接在R17一端与地之间，开关AN4连接在SCR4阳极与地之间，三极管V4集电极与三极管V5基极与SCR4阳极相连，V4发射极接地、基极通过电阻R18与控制电路(5)相接，V5集电极接电源正极、发射极通过继电器J1接地，水控开关K1串接在电阻R17的另一端和电源正极之间。

所述的控制电路(5)由双稳态电路和反相器电路及可控硅SCR2、开关AN3、AN4、电阻R4、R23、R25、电容C16构成。三极管V6、V7组成双稳态电路，其一个输出端接漏电检测电路(3)、另一个输出端连接三极管V8组成的反相器电路，V8集电极做为信号输出端接臭氧发生电路(6)的输入端，双稳态电路的输入端通过电阻R23连接SCR2控制极并通过C16与V8发射极相连，SCR2控制极还通过AN3、R25接电源正极，SVR2、R4串接在电源正极上，AN4跨接在SCR2的两端。

所述的臭氧发生电路(6)由方波振荡器、高压发生电路和驱动电路构成。IC1及外围元件组成方波振荡器，其输入端(4脚)与控制电路相连，其输出端(3脚)通过R9、C9组成的滤波吸收网络与高压发生电路的输入端(V2基极)相连，V2发射极接地、集电极通过高压变压器B3的初级线圈接电源正极，三极管V9基极通过R27接控制电路(5)的输出端、发射极接地、集电极通过水泵电机M接电源正极，R26、D24串联后跨接在控制电路(5)的输出端和地之间，V2、V9的集电极与发射极间分别并联保护二极管D11和D25。

本实用新型的工作原理是：当接通自来水时，水控制开关K1自动接通工作电源，感温开关K2自行接通，按下AN2(加热开关)，可控硅SCR3导通，继电器J1工作，其触点J1-1吸合，导致继电器J2处于工作状态，220V交流电源经闭合的J2触点使负载RL处于工作状态；当水温高于设定值时，感温开关K2断开，SCR3截止，J1、J2均不工作，切断220V工作电源；当需进行消毒、杀菌时，按下AN3，可控制硅SCR2导通，接通臭氧发生电路(6)的工作电源，使该电路处于工作状态，产生的臭氧分子经水泵混合于热水中；当线路中有漏电现象发生时，线圈L1、L2中的电流将不平衡，这个不平衡的电流由L3耦合后经D6、C2整流滤波加到SCR1控制极，使SCR1导通，SCR3关断，J1、J2均不工作，从而切断RL的工作电源。

本实用新型第2个技术方案的工作原理与前一方案不同之处在于：水温由W1设定，当高于设定值时，IC3的1脚输出低电平，经V3倒相后加到漏电检测电路(2)中SCR4的控制极，使SCR4导通，V5截止，从而使得J1、J2均不工作，切断RL的工作电源；按下复位开关AN4，使V5导通，驱动J1、J2工作；控制电路(5)是一个双稳态电路，其输出信号一路输入到漏电检测电路(2)中的V4基极控制V5、J1、J2工作状态，一路输入到臭氧发生电路(6)，控制臭氧发生电路(6)的工作状态，AN3接通后SCR2导通，V6截止，输出高电平，使得V3截止，J1、J2不工作，V7导通，经V8反相后使IC3起振，臭氧发生电路(6)处于工作状态；当再次按下AN3时，双稳态电路输出状态翻转，从而使得RL工作电源接通，臭氧发生电路(6)不工作；当按下AN4时，SCR4关断，负载电路(4)和臭氧发生电路(6)同时工作。

本实用新型具有性能可靠，使用方便的特点，具有漏电检控功能、可保证使用的安全，其产生的臭氧具有杀菌、消毒作用。使用本实用新型制作的电热水器，不仅可用于普通淋浴，而且由于臭氧的作用可预防皮肤病及杀灭皮肤表面部分致病菌毒，同时可用于餐具消毒、杀菌以及清除水果、蔬菜表面的残留农药和病菌，还可用其它场合的消毒、除臭。

附图及图面说明。

图1——本实用新型实施例1的电原理方框图。

图2——本实用新型实施例2的电原理方框图。

图3——本实用新型实施例1的电原理图。

图4——本实用新型实施例2的电原理图

在图中，1——电源电路，2——温度控制电路，3——漏电检测电路，4——负载电路，5——控制电路，6——臭氧发生电路。

为进一步理解本实用新型，下面结合实施例做以详细描述。

参照图1、图3。本实用新型的一个最佳实施例是：电源电路(1)由变压器B1、桥式整流器D1-D4、电容C1、电阻R1-R2、水控开关K1、二极管D5组成。D1-D4的输出端一端接地，另一端为电源正极，K1、R2串接在电源正极上，C1跨接在电源正极与地之间，D5正极接电源正极，负极通过R1接地。温度检测电路(2)由感温开关K2串接于电源正极的构成，K2的一端与漏电检测电路(3)中的SCR1阳极相接，另一端与R2一端相接。漏电检测电路(3)中，线圈L1、L2分别串接在交流火线N、零线L上，L2、L3组成变压器B2，C2、C3、D6组成半波整流滤波电路，其D6负极端接SCR1控制极，SCR1阳极与温度检测电路(2)相接，其阴极通过D7接地，SCR1与D7的中点与控制电路(5)相连。控制电路(5)由可控硅SCR2、SCR3、继电器J1、电阻R3-R5、电容C4、C5、开关AN1-AN3、二极管D2组成。AN1、R3串联后跨接在电源正极与地之间，其中点与漏电检测电路(3)相接；SCR3、J1串联后跨接在电源正极与地之间，其中点分别通过C4及串联的R5、D8接地；SCR3控制极通过串联的AN2、R4接电源正极；SCR2串接在电源正极上，其控制极通过AN3、R4接电源正极；C5跨接在电源正极与地之间。臭氧发生电路(6)由IC1及外围元件和三极管V1、V2、高压脉冲变压器B3等组成，其中IC1(NE55型集成电路)及外围元件组成一个振荡频率为30KC、占空比为50％的方波振荡器，输出信号经C9、R9组成的滤波吸收网络滤波后驱动V2工作，从而带动B3产生高压，B3的匝数比为11∶3300，D9、C6跨接在电源正极与地之间、其中点通过R5接V1基极，V1发射极接地、集电极通过水泵电机M接电源正极。在负载电路(4)中，电阻R10与氖泡Ne串联、继电器J2与继电器J1的触点串联后分别跨接在交流电源的火、零线间，J2的触点J2-1、J2-2分别串接在交流电源火、零线上，负载RL接在交流电源火、零线间。

在本实施例中，IC1为NE5555型时基集成电路，V1为3DG12型三极管，V2为TIP41型三极管，D1-D4、D6、D9、D11为IN4002型二极管，D5、D7、D8、D10为2FE系列发光二极管，B1为220V/12V变压器，L1匝数为20匝，B2匝数比为20∶3300，AN1-AN3为小型微动开关，M为12V直流电机，J1为8098型继电器，J2为GL系列220V/10A继电器，SCR1-SCR3为0.5A/100V单向可控硅。

参照图2、图4，本实用新型的另一最佳实施例是：变压器B1、桥式整流器D1-D4、集成电路IC2、电容C1、C10-C12组成电源电路(1)。D1-D4的正输出端上串接有IC2，C1、C10及C11、C12分别组成两级滤波网络。IC3及外围元件、三极管V3等组成温度检测电路(2)。IC3的9脚接电源正极，7、6脚通过R12、R13接地，4、8脚接在R12、R13的中点上，R10为温度传感器，它与W1、R11串联后跨接在电源的正极与地之间，W1的可调端为信号输入端与IC3的5脚相接，调整W1就可以设定温度，IC3的2脚接地，在IC3的10-18脚分别接有D12-D20、D12-D20的正极均通过R14接电源正极，IC3的1脚为信号输出端连接V3基极，V3发射极通过R15接电源正极、集电极通过R16接地并接漏电检测电路(3)。当相应的温度信号输入到IC3的5脚时，该信号由IC3进行比较后驱动相应二极管发光(D12-D20中对应的某一个)以显示不同温度值。这样就解决了上一实施例中的设定温度只能为单一值问题。漏电检测电路(3)由线圈L1、变压器B2、可控硅SCR4、三极管V4、V5、继电器J1、二极管D6、D21等组成。由L3耦合过来的漏电信号经D6、C2半波整流和滤波后输入到SCR4的控制极，SCR4阳极通过R17接电源正极、阴极通过D21接地，其控制极还与温度检测电路(2)的信号输出端相连，AN4跨接在电源正极与地之间，V4集电极、V5基极均接电源正极，V4发射极接地、基极通过R18与控制电路(5)相接，V5集电极接电源正极、发射极通过J1接地，水控开关K1串接在电源正极上。控制电路(5)由三极管V6-V8、可控硅SCR2、开关AN3、AN4、二极管D22、D23等组成。三极管V6、V7及其它分立元件组成一个双稳态电路，其输出端一个通过R18接V4基极、另一个通过V8倒相后接臭氧发生电路(6)，其输入端通过R23与SCR4控制极相连；SCR4跨接在电源正极上，其控制极还通过AN3、R25接电源正极；AN4跨接在SCR4上。臭氧发生电路(6)由集成电路IC1、三极管V2、V9、二极管D11、D24、D25、脉冲高压变压器B3等组成。IC1及外围元件组成一个振荡频率为30KC、占空比为50％的方波振荡器，振荡信号由3脚输出经由R9、C9组成的滤波吸收网络驱动V2导通，进而使B3处于工作状态，IC1的工作状态由控制电路(5)的输出端控制，即V8集电极输出信号连接IC1的输入端(4脚)；R26、D24串联后跨接在V8集电极与地之间，V9基极通过R27与V8集电极相连、发射极接地、集电极通过水泵电机M接电源正极。负载电路(4)的构成与连接与上一实施例相同。

本实施例与上一实施例相比，线路结构较为复杂，成本略高，但控制精度高，性能更为可靠。

在本实施例中，IC1为NE555型时基集成电路，IC2为7809型稳压集成电路，IC3为LM3914型电压比较器电路，SCR2、SCR4为0.5A/100V单向可控硅，V2为TIP41型三极管，V3为3CC21型三极管，其余为2SC9013型三极管，D1-D4、D6、D11、D21、D25为1N4002型二极管，D22、D23为1N4148型二极管，D12-D20、D24为2EF系列发光二极管，R1为1KΩ负温度系数热敏电阻。

Claims

1、一种电热水器控制器，它由外壳和电子线路组成，其特征是：在所述的电子线路中，电源电路(1)分别与温度检测电路(2)、漏电检测电路(3)、控制电路(5)、臭氧发生电路(6)相接，温度检测电路(2)、控制电路(5)还分别与漏电检测电路(3)相接，漏电检测电路(3)与负载电路(4)相接。

2、根据权利要求1所述的一种电热水器控制器，其特征是：在所述的电子线路中，控制电路(5)还与臭氧发生电路(6)相连。

3、根据权利要求1所述的一种电热水器控制器，其特征是：

(1)、所述的温度检测电路(1)由串接在电源正极上的感温开关K2构成；

(2)、所述的漏电检测电路(3)由电感线圈L1-L3、可控硅SCR1、二极管D6、D7、电容C2、C3构成，L1、L2分别串接在交流电源火线N和零线L上，L2、L3又构成变压器B2，C2跨接在L3两端，D6串接在L3的一端上，C3跨接在D6负极与地之间，SCR1的控制极与D6负极相接，其阳极与温度检测电路(2)相接，其阴极与串联D7后接地、串联的中点与控制电路(5)相接；

(3)、所述的控制电路(5)由可控硅SCR2、SCR3、继电器J1、开关AN1-AN3、电阻R3-R5、电容C4、C5、二极管D8构成，AN1、R3串联后接在电源正极与地之间、其中点连接漏电检测电路(3)中的SCR1、D7的中点，SCR3与J1串联后接在电源正极与地之间、其中点分别通过C4和串联的R5、D8接地，SCR3的控制极通过AN2、R4接电源正极，SCR2串接在电源正极上、其控制极通过AN3、R4接电源正极，C5跨接在电源正极与地之间。

(4)、所述的臭氧发生电路(6)由方波振荡器、高压发生电路及驱动电路构成，IC1及外围元件组成一个方波振荡器后，其输出端的信号经由R9、C9组成的滤波吸收网络滤波后送入由三极管V2及变压器B3、二极管D11构成的高压发生电路，经V2放大驱动高压脉冲变压器B3产生高压，三极管V1、二极管D9、电阻R5、电容C6构成水泵电机驱动电路，D9、C6串联后跨接在电源正极与地之间、其中点通过电阻R5接V1基极，V1发射极接地、集电极通过水泵电机M接电源正极。

4、根据权利要求1所述的一种电热水器控制器，其特征是：

(1)、所述的温度检测电路(2)由IC3及外围元件组成的比较电路和由三极管V3组成的反相电路构成，IC3的10-18脚分别连接D12-D20并均通过R14接电源正极，3、9脚接电源正极，7、6脚通过R12接4、8脚并通过R13接地，2脚接地，电阻R10、电位器W1、电阻R11串联后跨接于电源正极和地之间，W1的可调端接IC3的5脚，IC3的1脚为信号输出端接反相电路中三极管V3的基极，V3发射极通过电阻R15接电源正极、集电极通过电阻R16接地并做为信号输出端接漏电检测电路(3)；

(2)、所述的漏电检测电路(3)中，线圈L1、L2分别串接在交流电源火线N、零线L上，L2、L3组成变压器B2，电容C2跨接在L3两端，D6串接在L3一端，其负极与SCR4控制极相接并接温度检测电路(2)的输出端，SCR4与D21串联后跨接在R17一端与地之间，开关AN4连接在SCR4阳极与地之间，三极管V4集电极与三极管V5基极与SCR4阳极相连，V4发射极接地、基极通过电阻R18与控制电路(5)相接，V5集电极接电源正极、发射极通过继电器J1接地，水控开关K1串接在电阻R17的另一端和电源正极之间；

(3)、所述的控制电路(5)由双稳态电路和反相器电路及可控硅SCR2、开关AN3、AN4、电阻R4、R23、R25、电容C16构成，三极管V6、V7组成双稳态电路，其一个输出端接漏电检测电路(3)、另一个输出端连接三极管V8组成的反相器电路，V8集电极做为信号输出端接臭氧发生电路(6)的输入端，双稳态电路的输入端通过电阻R23连接SCR2控制极并通过C16与V8发射极相连，SCR2控制极还通过AN3、R25接电源正极，SVR2、R4串接在电源正极上，AN4跨接在SCR2的两端；

(4)、所述的臭氧发生电路(6)由方波振荡器、高压发生电路和驱动电路构成，IC1及外围元件组成方波振荡器，其输入端(4脚)与控制电路相连，其输出端(3脚)通过R9、C9组成的滤波吸收网络与高压发生电路的输入端(V2基极)相连，V2发射极接地、集电极通过高压变压器B3的初级线圈接电源正极，三极管V9基极通过R27接控制电路(5)的输出端、发射极接地、集电极通过水泵电机M接电源正极，R26、D24串联后跨接在控制电路(5)的输出端和地之间，V2、V9的集电极与发射极间分别并联保护二极管D11和D25。