CN2699185Y - 自控式浴水循环热水器 - Google Patents

Abstract

一种自控式浴水循环热水器，它包括：固定有三个管接头的外壳；电动三通阀、水泵及其驱动电机、传感器和电加热器组合体、控制器及其派生的装有键盘、数字显示器和指示灯的控制面板；以及，安装在外壳一管接头上的过滤器、带有滤网的底阀和连接在过滤器和底阀之间的吸水管，底阀置于外围浴盆内的底部，靠吸盘吸附在盆底。本实用新型在水泵的入水口配以电动三通阀，后者再连到主体外壳上的管接头，经三通阀、过滤器、吸管、底阀，泵可以从盆内抽取浴水实现循环，并且三通阀可以使应用状态在循环或水源供水之间切换。用控制面板上的按键预设供水量、浴水温度等，通过控制器实现浴水的定量供应、循环利用、加热保温，从而限制有害物质总量而不限制洗澡时间长短，而且节能节水。

Description

自控式浴水循环热水器

技术领域

本实用新型涉及一种电热水器，特别是涉及一种自控式浴水循环热水器。

背景技术

洗澡已经是人们保护健康，提高生活质量不可缺少的生活内容之一。相应地，各种类型的热水器被广泛地使用着。

近年来有媒体报道称，科学家研究发现，自来水中含有对人体有害的化学物质三氯乙烯和三氯甲烷，它们在冷水中的挥发率为5％和8％，在平静的热水中挥发率为25％和40％，在热水淋浴时，水从浴头喷出时的挥发率竟达50％和80％。这些弥散在空气中的有毒物质被人体皮肤的粘膜迅速吸收，渗透到体内。为此科学家建议减少热水淋浴次数和时间，降低水温。然而人们总是希望洗得畅快而免受有毒物质的侵害。由于从前尚未发现有毒物质挥发问题，所以现有的热水器，都只是旨在把自来水加热成热水。

实用新型内容

本实用新型针对上述问题，采取技术措施，在洗一次澡所用时间长短、水温高低尽随浴者意愿的前提下，能使洗一次澡的总用水量减少，从而使有毒物质总含量减少的方法来减少其对人的损害。也就是说，本实用新型的基本目的是提供一种自控式浴水循环热水器，把洗一次澡的总用水量控制在相当小的数量上，而洗的时间长短和温度高低又以能让洗澡者感到满足为准，不作限制。

本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的。

本实用新型所提供的一种自控式浴水循环热水器，它包括：固定有三个管接头的外壳；安装在外壳内的电动三通阀、水泵及其驱动电机、传感器和电加热器组合体、控制器及其派生的装有键盘、数字显示器和指示灯的控制面板；以及，安装在外壳一管接头上的过滤器、带有滤网的底阀和连接在过滤器和底阀之间的吸水管，底阀置于外围浴盆内的底部，其中：电动三通阀的三个通道分别连接两个管接头，即：水源供水管接头和浴水循环进水管接头、以及一水泵的进水口，该阀用于使水泵的进水在管接头间切换选通以及阀在三连通状态时给吸水管排气和灌注引上水而使浴水循环成为可能；传感器和电加热器组合体包括组合体上壳、组合体下壳、电加热器、流量传感器和温度传感器，由电机驱动的水泵的出水口后面依次衔接温度传感器、流量传感器、电加热器、温度传感器最后连接到浴用水出水管接头；控制器与各流量、温度传感器及三通阀、电机、电加热器之间为电路连接。

本实用新型还提供的一种自控式浴水循环热水器，它包括：固定有四个管接头的外壳；安装在外壳内的两个电动三通阀、水泵及其驱动电机、传感器和电加热器组合体、控制器及其派生的装有键盘、数字显示器和指示灯的控制面板；以及，安装在外壳一管接头上的过滤器、带有滤网的底阀和连接在过滤器和底阀之间的吸水管，底阀置于外围浴盆内的底部，其中：用于进行冷热水混合和自动调温的电动三通阀的三个通道分别连接两个管接头及用于切换水源供水通道和浴水循环通道以及在三连通时给吸水管注水排气的电动三通阀的一个通道；电动三通阀的另外两个通道分别连接一个管接头及用于造成浴水循环及弥补水源压力不足的水泵的进水口上；传感器和电加热器组合体包括组合体上壳、组合体下壳、电加热器、流量传感器和温度传感器，由电机驱动的水泵的出水口后面依次衔接温度传感器、流量传感器、电加热器、温度传感器最后连接到浴用水出水管接头；控制器与各流量、温度传感器及两个三通阀、电机、电加热器之间为电路连接。

本实用新型再提供一种自控式浴水循环热水器，它包括：固定有三个进、出水管接头的储水箱；固定有五个管接头的主体外壳；安装在外壳内的三个电动三通阀、水泵及其驱动电机、传感器和电加热器组合体、控制器及其派生的装有键盘、数字显示器和指示灯的控制面板；以及，安装在外壳一管接头上的过滤器、带有滤网的底阀和连接在过滤器和底阀之间的吸水管，底阀置于外围浴盆内的底部，其中：用水管把外壳的管接头连接到储水箱的进水管接头上，储水箱的出水管接头连接到外壳上的管接头上，储水箱放置在高于主体的位置；用于进行冷热水混合和自动调温的电动三通阀的三个通道分别连接到管接头及用于切换水源供水通道和浴水循环通道以及在三连通时给吸水管注水排气的电动三通阀的一个通道；电动三通阀的另外两个通道分别连接一个管接头及用于造成浴水循环及弥补水源压力不足的水泵的进水口上；电动三通阀的三个通道分别连接组合体的出水口、外壳上的管接头和浴用水出水管接头；传感器和电加热器组合体包括组合体上壳、组合体下壳、电加热器、流量传感器和温度传感器，由电机驱动的水泵的出水口后面依次衔接温度传感器、流量传感器、电加热器、温度传感器最后连接到电动三通阀的一个通道；控制器与各流量、温度传感器及三个三通阀、电机、电加热器之间为电路连接。

上述的自控式浴水循环热水器，其中：电动三通阀是由三通阀体与控制微电机联轴、组装在一起所形成的，控制微电机的另一个轴伸端装上用于手动控制的旋钮。

上述的自控式浴水循环热水器，其中：控制微电机轴上装有旋臂，旋臂的端部嵌有永磁体，在三通阀体的沿口处固定有磁敏元件。

上述的自控式浴水循环热水器，其中：三通阀体由阀体、四连环体密封件、带有两个定位用的对称的径向凸耳的定阀片、瓷芯动阀片、轴心处有起联轴作用的长方孔的转轴、带有两个定位用的对称的径向凸耳的并且其圆柱孔与转轴滑配的隔离帽、其圆柱孔与隔离帽滑配的压紧螺丝所组成。

上述的自控式浴水循环热水器，其中：阀体的阀腔内壁上有两条均匀分布的轴向定位槽，阀腔内壁靠近沿口处有一段内螺纹便于旋入压紧螺丝，阀体上有三个通道，其内孔从阀腔底部通向通道口，通道末端有外螺纹便于接管道，阀腔底面有四连环体状凹槽，阀体的沿口端有两个耳状凸台便于安装控制微电机，阀体底端有带孔的方形底盘便于将三通阀安装到需要的地方。

上述的自控式浴水循环热水器，其中：传感器和电加热器组合体的两个温度传感器分别置于靠近整体结构中的入水口和出水口处。

上述的自控式浴水循环热水器，其中：底阀的入水口装有两层可拆卸的过滤网，两层过滤网之间可以夹入滤纸或滤布。

本实用新型自控式浴水循环热水器，由于采取限制洗澡用水总量的方法，浴水中所含的有害化学物质的总含量减少许多。以淋浴为例，若用20升水以5升/分钟的流量循环冲洗30分钟，水份只是稍有流失，而以同样流量用常规方法冲洗30分钟则要用掉150升水，可见循环时的用水量只占常规时的13.3％，或者说节约用水86.6％。有害的化学物质也减少了86.6％。若用比上述更大的流量冲洗更长的时间，则对比效果更大。

另外，采用浴水循环方式时，要盖住浴盆的排水口，不让浴水流掉。因而水中的热能也不会随之从排水口流失。用传统的淋浴方式时，浴水淋到身上以后就从排水口流掉了。以冬天为例，如果冷水温度为10℃，浴水温度为42℃，淋浴的流量为5升/分钟，那末，冲洗30分钟用掉的150升水中所消耗的热能为4800大卡，若以即热方式在30分钟内提供该项热能，则所需的电功率为11.16千瓦。30分钟耗电5.58度(若用燃气热水器，也要消耗相当量的燃气)。在同样前提下，若以循环方式冲洗30分钟，淋浴的小空间为1.5×0.85×2立方米，三面墙砖，上有顶盖，下面用塑料大盆，一面为塑料浴帘。这比一般的浴亭空间大而保温差，室外温度为5℃时，试验结果为：当电加热器功率为2.6千瓦时，出水温度可保持在42℃左右。而30分钟耗电1.3度，加上泵的耗电，总耗电不超过1.4度，占采用传统方式淋浴耗电量的25％，即节电75％。对于喜欢洗一次澡用的流量较大、洗的时间较长的人来说，效果更显著。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步阐述。

附图说明

图1A、图1B、图1C分别为本实用新型实施例一的结构示意图的主视图、顶视图、控制面板放大图。

图2A、图2B、图2C分别为本实用新型实施例二的结构示意图的主视图、顶视图及三个实施例中带吸盘的底阀的结构示意图。

图3A为本实用新型实施例三的结构示意图。

图3B为图3A中的流量传感器转换部件621的A局部放大图

图4A为电动三通阀的外形结构示意图。

图4B为图4A的左视图。

图5A为三通阀体的结构示意图。

图5B为图5A中的阀体的左视图。

图6A为三通阀中密封件的形状示意图。

图6B为图6A的左视图。

图7A为三通阀之定阀片的示意图。

图7B为图7A的左视图。

图8A为三通阀之动阀片的示意图。

图8A为图8A的左视图。

图9A至图9E为三通阀之动阀片、定阀片处于不同相对角度状态的示意图。

图10为控制器、控制面板的电路原理框图。

具体实施方式

本实用新型的实施例一如图1A、图1B、图1C所示。其中图1A为其主视图(主体外壳经过剖视)，图1B为其顶视图(主体外壳外经过剖视)，图1C为其控制面板放大图。

外部水源(例如常规热水器的高温热水，与自来水经调温后的温热水)连接到固定在外壳1上的入水口管接头13，管接头13从外壳内侧连接到电动三通阀3的一个通道上，例如通道①上(参看图4A至图5B)。该阀的通道③从外壳内侧连接到入水口管接头12，入水口12经由过滤器9、软管10、连接带有吸盘117和滤网115、116(参看图2C)的底阀(单向阀)11，底阀11使吸水管10中的引上水不漏失，并使水泵52(兼及自控式浴水循环热水器主体)的位置可以放在高于被取水面相当高处，有利于本热水器主体的安装与维护。使用时用吸盘117将底阀吸附在浴盆内的适当部位，例如底部的最低处。阀3的通道②连接到由电动机51驱动的水泵52的入水口，水泵52用于实现浴水循环及当水源压力不足时进行增压。水泵52的出水口连接到传感器和电加热器组合体6的入水口。组合体6的出水口从外壳1内侧连接到出水口管接头15。从出水口管接头15流出的水即被用于淋浴或盆浴。

本例中，以单片机为核心的控制器7包括控制面板8(为了方便起见，在图1A至图3中有些位置上把7、8看作透明的，保留了被其遮挡部分的图线，且用双点划线表示7、8的位置)是使上述各部分正确运行的指挥者，其电原理框图如图10所示。

结合图4A至图9E所示，对电动三通阀2、3、4的基本结构和工作情况加以说明。由于它们完全相同，为避免图拥挤，在图5A至图9E中只抽电动三通阀3作图面编号标记，其余可以类比而得。如图4A及其左视图4B所示，对三通阀体31和控制微电机32，通过阀体沿口处的凸台3171和微电机32壳体一端的安装面上的孔，用螺栓将两者组装在一起，并保持足够的同轴度，便成为电动三通阀3。控制微电机32可以是步进电机或齿轮减速永磁同步电动机。阀体上有①、②、③三个通道，并有一个方的底盘3172。底盘四角有四个通孔，便于将电动三通阀安装在外壳1内。电动三通阀的轴上装有旋臂34，旋臂的端部嵌有永磁体35，它与固定在阀体上的磁敏元件(例如干簧管)36配合起来，给阀芯动片、定片间的夹角状态提供一个参照点，其中35代表动阀片位置、36代表定阀片位置。当动阀片35与定阀片36对齐而使磁敏元件36导通时，其电路即产生一个电信号。将此位置记做0°，它对应于②、③连通而①被隔离，如图9A所示，阀芯动片35、定片36间夹角的角度值即相对于该0°位置而言。电动三通阀的阀芯动片转动的角度与其转动时加在控制微电机上的电脉冲个数相对应(对于可逆同步电机来说与加在电机上的周波个数相对应)。阀体为注塑成型，或用铜材加工制成。图5A中，317代表阀体，311为四连环体密封件，其形状如图6A及其左视图6B所示。材料可采用硅橡胶等。相应地在图5B所示阀体的腔底部有四连环体形状的凹槽3173(为醒目起见，该部位打上“沙子”作为标记)，密封件嵌入凹槽后应超出槽面适当高度。312和313为陶瓷阀芯片，其中312为定阀片，其形状如图7A及其左视图7B所示，定阀片上有两个径向凸块3121，装配时将其对准阀体上的定位槽3174，定阀片即被定位，定阀片上的三个孔与密封件上的三个孔以及阀体上的三个孔互相对准、压紧，形成①、②、③三个通道(密封件的第四个环只是为了定阀片放置时平稳)。装在定阀片312外侧的是动阀片313，如图8A及其左视图8B所示，其加工成镜面并有适当深度的腰果形盲槽3132的那面与定阀片上的镜面对合，镜面之间形成水密封。而定阀片上与受盲槽覆盖的孔相对应的通道即被连通。动阀片的另一面上，沿外缘均布着四个凹下去的卡口3131。装在动阀片313外侧的是带有圆盘的转轴314，而靠近盘的外缘均布着四个轴向凸起的卡爪，装配时卡爪与卡口3131嵌合，因而转轴能带着动阀片转动，轴心处开有长方形截面的深孔3141，控制微电机32的驱动轴的轴伸的截面形状与其相配，可插入该孔，驱动转轴314，从而驱动动阀片转动。转轴外侧套着一个隔离帽315，帽沿上有类似于定阀片上3121那样的两个径向凸块，将其对准定位槽3174，使隔离帽315不会随转轴314一起转动。最外侧是个面包圈形的压紧螺丝316，把它套在隔离帽315的帽筒上，316本身可以借阀体内腔壁上的内螺纹旋入阀体而将上述装入阀体内的各零件压紧至适当程度。由于隔离帽315不会转动，故在阀的工作过程中，面包圈形的压紧螺丝316的位置不会受轴314转动的影响。316的盘面上有着均布的四个孔，便于装配时用工具旋动螺丝316。本实施例通电启动后，控制器7便首先驱动电动三通阀旋转，搜索参照点。当永磁体35“对齐”磁敏元件(例如干簧管)36时，控制器7便获得一个电脉冲，并将此时35所处的位置作为0°存起来。此后的过程中，动阀片与定阀片间的夹角为不同数值时通道间的关系如图9A至图9E所示，图中3F与定阀片间的位置关系固定不变，3E与动阀片间的位置关系固定不变，虚线表示动阀片上的盲槽。当上述夹角处在-30°～30°时②、③连通，而①不通，例如图9A。处在60°～120°时①、②连通，而③不通，例如图9B。处在130°～230°时，①、②、③三连通，例如图9C、图9D。处在240°～300°时，①、③连通，②不通，例如图9E。不难看出，在各段连通范围内，连通的程度都随相对角度而变，而在三连通时，①与②、③的连通程度也有变化。这些特点正是我们所需要的。例如，当②用作冷水进水口、③用作热水进水口、①用作出水口时，电动三通阀可用作冷热水混合调温阀，根据出水温度的设置值，控制器7自动将夹角调节到130°～230°间的某个位置。由于电动三通阀的任何部位都没有设置限位装置，因此可以超360°转动。当采用双轴伸控制微电机时，如图4A所示装上旋钮33即可兼有手动控制功能。这在洗澡中突然停电情况下，可用手动控制调节成水源供水冲洗，摆脱尴尬局面。

如图1A、图2A、图3中所示，所述的传感器、电加热器组合体6内包含有电加热器61、流量传感器的“水流—旋翼转动”转换部件621和旋翼转动量检测部件622、温度传感器63、64，其中流量传感器621、622用于检测和控制水源供水量及监测供水压力是否足够和防干烧，温度传感器64用于检测进水水温，温度传感器63用于检测出水水温，电加热器61用于给经过它的水流适度加热，使出水温度符合要求。组合体6的外壳分成两段65、66，两段之间依靠螺纹连接，并由橡胶密封圈67密封。66段上具有一双脚板68，便于将组合体6装配到主体外壳1内，65、66由塑料注塑成型。部件621的工作原理基于旋翼式水表，因此旋翼的旋转量与从中流过的流量成正比。本流量传感器中，在旋翼上装有永磁体69，磁敏检测部件622由装在塑料筒内装上干簧管或霍尔元件构成，水流使旋翼旋转过程中，当有永磁体69(参看图3B中的A局部放大图)从622旁经过一次时，便从622中产生一个电脉冲，这就成为流量传感器。控制器7中的微处理器可根据这些脉冲的计数情况算出流量和累计流量。在组合体6中，温度传感器63靠近出水口，温度传感器64靠近入水口。当然，不采用组合体6的结构，而是将独立结构的流量传感器、温度传感器、电加热器，用管道把它们连接起来，也能起同样的作用。

所述的底阀11，其结构如图2C所示。它由阀体111、阀底119、密封圈118、阀门112、阀门套113、弹簧114、吸盘117、滤网115、116等组成。底阀的阀腔由阀底119旋入阀体111形成，两者间用密封圈118密封。阀体111上的螺纹管口1112用于接吸水管10。平时，在弹簧114的弹簧力作用下阀门112盖住阀孔1191，阀门套113由软质的橡胶、塑料之类制成，起密封防漏作用。底阀整体(除了1112部位)略呈乌纱帽状，在帽下沿的两耳部位装着吸盘117。底阀下沿的大盘面为过滤网115、116。它是两片注塑在塑料边框内的不锈钢丝网，将两片叠合时，中间可夹入滤纸、滤布，提高过滤能力。过滤网115上有凸肩，安装时将其卡入阀体111的帽边上的槽口1111内即可，必要时可取下过滤网清洗或更换滤纸、滤布。底阀的高度不大，因此，用吸盘117将其吸附在浴盆底部后，浴盆内只要有很浅的水就能将其淹没。可见循环淋浴时所需的水量较少。当三通阀体31处于三连通状态时，会给吸水管充水排气。底阀能使引上水不漏失，保证循环方式能正常启用。

所述的控制器7，包括控制面板8，是以单片机为核心的电子电路。控制器的作用是，运行专为本系统开发的程序，来实现如下功能：接受使用者的键盘命令(键盘在控制面板8上，参看其放大的图1C)；检测温度传感器63、64的模拟量信号并进行A/D转换和检测流量传感器622的开关量信号；进行数据处理；控制泵的驱动电机51、微电机32、电加热器61等的开启、关闭；进行水温或水量的数字显示；给正在操作的按键点亮相关的指示灯；给正在数显的物理量对应的单位符号“℃”或“升”点亮指示灯；必要时用蜂鸣器作出音响提示。现在，我们参照控制面板8上的按键来讲述一下本例的使用运行。打开<电源开关>，控制面板上的<淋浴>、<水源>指示灯被点亮，表示本机推荐首选<淋浴>方式，<水源>流道。此时若按一下<方式选择>键，<淋浴>指示熄灭，<盆浴>指示被点亮，表示使用者选择盆浴。再按此键则又选择了淋浴。选择起来很方便。同理可按<流道选择>键进行流道选择，可按<参量选择>键，在水量、水温中选择一个。以上，凡被选定的就亮灯指示。选定一个参量后，利用<位的选择>键来选定要调整的是个位还是十位，被选定的位就会以周期性地一亮一灭的方式提示。接着就可以用<+1>或<-1>键来修改其原有的显示值，直至使其变成所需要的值。若不进行参量的选择，则意味着采用本例的程序中所设的缺省值，例如：水温为42℃；水量：淋浴为20升，盆浴为90升。然后使用人将底阀的吸盘吸附在盆底上。接着就是按<启动/暂停>键，本例热水器便启动运行。首先本例热水器按所选的流道来调整阀31的动片、定片夹角，例如<水源>流道对应的夹角接近图9C，<循环>流道对应的夹角接近图9A。假定现在进行淋浴。<水源>流道的情况下，温热水经过流道13→31→52→6→15直送到淋浴头喷淋下来。当控制器7根据来自流量传感器622的电脉冲情况计算出的出水量(累计流量>达到设置值时进行音响提示，接着控制器7将流道切换为从11→9→12→31→52→6→15的<循环>流道，即三通阀体31切换到图9A状态，并启动水泵电机51，水泵52运行，进入循环喷淋状态。循环水流经过底阀11上的滤网115、116的初步过滤和过滤器9的第二道过滤后比较清净了。控制器判定流量正常后，随即控制晶闸管的导通角来控制电热元件的通电加热程度，以保持出水温度大体稳定在设置值。整个淋浴过程中，浴者随时可以用<启动/暂停>键来暂停或恢复本热水器的运行，而且不会扰乱累计流量。<循环>中的暂停只是令泵52停止，<水源>中的暂停则是靠把电动三通阀3转至图9A或9E状态来实现的。暂停后可以重新进行各种选择和调整，再启动时就按新的设置运行了。运行中，控制器除了接受<暂停>外，只接受<+1>、<-1>操作来调整温度的设置值，以便浴者凭感觉来选择最舒适的温度。循环喷淋和盆浴都可以使浴水中的添加剂全过程保留而不流失，故可用于中医药浴疗法，还可使用各种入浴剂、沐浴露、浴盐等，使药浴液或所列的那些物料保持足够的浓度和对人体的作用时间。冬天，在洗澡的某些时段，循环喷淋可以不直接喷在身上，只是为了保持洗澡空间的温度、湿度，可以达到既舒适又节省的效果。再假定现在进行盆浴。选定<盆浴>方式、<水源>流道、调整好水量、水温的设置值。启动后自动进入水源流道13→31→52→6→15，将温热水向浴盆内灌注，达到水量的设置值后，自动切换到<循环>流道11→12→31→52→6→15。水由11从浴盆内吸上来，再从出水口15经管子灌注回浴盆内，流量正常后即用电加热器61以满负荷给水流加热。当从温度传感器112测得来自浴盆的入水温度达到设置值后，自动进入<暂停>状态。程序中设有暂停时间长度，届时本热水器又重复进入循环、满负荷加热过程，直到浴盆内的水温达到设置值后又自动进入<暂停>状态。当洗澡者感到需要加温时，只要自己按一下<启动/暂停>键，即可进行主动干预。本例热水器还可以实施自身清洁消毒，方法是合理配制一小盆消毒水，将底阀置于其中，机器的出水又对准小盆，进行一段时间循环即可。本实施例热水器启动后自动按设置的和选择的要求运行，水源供水时，控制器7若检测到流量过小则会自动启动水泵52进行增压。由此实现了浴水的定量供应、循环利用、加热调温，水温、水量设置和指示以及防止干烧，从而限制了自来水中带来的、受热后易挥发并被人体吸收的有害化学物质三氯乙烯和三氯甲烷的总量及其对人体的侵害，而不必限制洗澡时间的长短，而且节能节水。

本实用新型的实施例二如图2A、图2B所示。其中图2A为其正视图(主体外壳经过剖视)，图2B为其顶视图(主体外壳外经过剖视)。例二是在例一的基础上演变而成的。将例一中的三通阀体31的通道①与13断开，而与新增添的另一个电动三通阀2的三通阀体21的通道①连接。三通阀体21的通道②、③从外壳内侧分别连接入水口管接头13和新增添的入水口管接头14。在外部，入水口管接头13、14分别连接冷、热水源。当水源流道由冷、热水源供水时，三通阀体21起冷、热水比例混合调温阀的作用。本例在水源流道情况下运行时，控制器7即自动调整阀21的动片、定片夹角，使出水温度达到设置的温度，这是新增添的功能与积极效果。其余均和例一相同。

本实用新型的实施例三如图3所示。它是在例二的基础上演变而成的。将例二中的组合体6的出水口与15断开，而与新增添的第三只电动三通阀4的三通阀体41的通道①连接，三通阀体41的通道②从外壳内侧连接到15，其通道③从外壳内侧连接到另一个新增添的管接头16。电动三通阀4的作用就是按要求的使用方式，正确地选通15或是16。本例还增设了一个储水箱20，水箱底部设有进水口17、出水口18。水箱进水管接头17与主体的出水管接头16连接，水箱出水管接头18与主体的热水进水管接头14连接。箱内的进水管21的上口靠近箱顶，箱内的出水口直接设在箱底部。箱内还设有“呼吸管”22，其上口靠近箱顶，其在箱底部的出口19用软管23引至浴盆内或其它排水口。呼吸管22使箱内的水面与大气相通，使箱体不承压，且能使万一超出22管口的水自行排掉。不承压的箱体20可用塑料制成，既保温又便宜。储水箱可以放置在较高的任何位置。它与主体间用管道连接管。控制器面板8上的<方式选择>键的选择内容增加为储水、淋浴、盆浴。其它与上述实施例二相同。使用时，若选择储水方式，按<启动/暂停>键后，自来水就按设置的水量沿程序所定的流道13→2→3→52→6→4→16→17→21灌注进储水箱20，与此同时电加热器进行加热。灌注结束时，流道自动改换为18→14→2→3→52→6→4→16→17→21进入储水箱20的循环流道，同时自动关断自来水。接着，满负荷加热并间歇式地运行水泵，使箱内水温均匀上升，温度传感器64处的水温实际反映储水箱内的水温，当其达到设置值时便结束该过程，并由蜂鸣器XII作出音响提示。这样，不仅有了自己的热水源，而且，从出水口18用三通管接头接出支管还可以往别处供热水，这是新增添的功能与积极效果。其余均和例二相同。

所述的控制器7连同控制面板8，能够实现多种功能，诸如淋浴或盆浴方式的选择、用水量的设置、水温的设置、供水或循环的选择(适时堵塞浴盆排水口)。结合图10(与实施例3对应)对电原理框图作概要说明。单片机采用PIC16C74B。利用其I/O端口中的B口建立键盘和两位LED数码显示器的段驱动。框XI中为键盘电路，共设7个按键，分别代表<方式选择>、<流道选择>、<参量选择>、<参量的位>、<启动/暂停>、<+1>、<-1>，与图3中的8相一致。两位LED数码显示分别代表个位、十位。因为显示器不用小数点，可以将RB0口腾出来，以外部中断方式用于电源电压过零点检测。稳压整流电路(虚线框)I中滤波前的全波整流信号送到过零点检测电路(虚线框)II中的晶体管T1的基极。当整流信号为正时T1导通，为零时T1截止。T1的输出经反相后送入RB0/INT端。因此在电源电压过零点时刻就有中断请求信号。本控制器对执行元器件实行过零点触发控制。(虚线框)III中是电源电压检测电路，这是个半波整流电路，电位器抽头上输送到A/D口线RA5/AN4去的电压能灵敏反映电源电压的变化，控制器7检测到电源电压不正常时，可以采取应急措施。框IV中是水泵电机5A的驱动电路，它连接到RA4口线。框V中是流量传感器622的电路，把它连接到单片机的RC0/T1OSI/T1CKI口线，并将该口设置为异步计数器工作方式，单片机软件定时读取其TMR1寄存器，经过处理即能获得流量信息。框VI1中是温度传感器6C的电路，把它连接到RA0/AN0口进行A/D变换。框VI2中是温度传感器6D的电路，把它连接到RA1/AN1口进行A/D变换。PIC16CXX的RA口可以由软件编程将其作为A/D输入口或通用I/O口。这里，将晶体管T2、T3连成的电路接到RA0、RA1口上让其兼作通用I/O口，用于两位LED显示器的位选。例如，当RA0口输出高电平时T2导通，LED显示器的个位的公共阴极选通接地，故个位被选中，同理，当RA1口输出高电平时十位被选中。框VII中是9个指示灯电路，分别指示：储水、淋浴、盆浴、水源、循环、水量、升、水温、℃。框VIII中是与三个电动三通阀2、3、4上的磁敏元件26、36、46相连的，动阀片0°位置检测电路，把它们分别连接到RE0、RE1、RE2三个口上。当软件查询到RE0、RE1、RE2中哪个脚的电平为1，则其相关的电动三通阀的动阀片处于0°位置。IX1、IX2、IX3三个框中分别为电动三通阀控制微电机22、32、42的控制驱动电路。这里采用可逆同步电机，每个电路连接两条接口线，一条口线控制电机正转，另一条口线控制电机反转，它们分别是RC6、RC7；RD4、RD5；RD6、RD7。框X中是电加热器61的控制接口电路。与RA3口连接的框XII是蜂鸣器电路。

以上三例所述的自控式浴水循环热水器，由于采取限制洗澡用水总量的方法，浴水中所含的有害化学物质的总含量减少许多。以淋浴为例，若用20升水以5升/分钟的流量循环冲洗30分钟，水份只是稍有流失，而以同样流量用常规方法冲洗30分钟则要用掉150升水，可见循环时的用水量只占常规时的13.3％，或者说节约用水86.6％。有害的化学物质也减少了86.6％。若用比上述更大的流量冲洗更长的时间，则对比效果更大。

另外，采用浴水循环方式时，要盖住浴盆的排水口，不让浴水流掉。因而水中的热能也不会随之从排水口流失。用传统的淋浴方式时，浴水淋到身上以后就从排水口流掉了。以冬天为例，如果冷水温度为10℃，浴水温度为42℃，淋浴的流量为5升/分钟，那末，冲洗30分钟用掉的150升水中所消耗的热能为4800大卡，若以即热方式在30分钟内提供该项热能，则所需的电功率为11.16千瓦。30分钟耗电5.58度(若用燃气热水器，也要消耗相当量的燃气)。在同样前提下，若以循环方式冲洗30分钟，淋浴的小空间为1.5×0.85×2立方米，三面墙砖，上有顶盖，下面用塑料大盆，一面为塑料浴帘。这比一般的浴亭空间大而保温差，室外温度为5℃时，试验结果为：当电加热器功率为2.6千瓦时，出水温度可保持在42℃左右。而30分钟耗电1.3度，加上泵的耗电，总耗电不超过1.4度，占采用传统方式淋浴耗电量的25％，即节电75％。对于喜欢洗一次澡用的流量较大、洗的时间较长的人来说，效果更显著。

以上所述的实施例，并未对本实用新型的实施作任何形式上的限制。凡按本实用新型的技术实质所作的修改变化，均仍属本实用新型的技术方案范围。

Claims (9)

1.一种自控式浴水循环热水器，其特征在于：它包括：固定有三个管接头(12、13、15)的外壳(1)；安装在外壳(1)内的电动三通阀(3)、水泵(52)及其驱动电机(51)、传感器和电加热器组合体(6)、控制器(7)及其派生的装有键盘、数字显示器和指示灯的控制面板(8)；以及，安装在外壳一管接头(12)上的过滤器(9)、带有滤网(115、116)的底阀(11)和连接在过滤器(9)和底阀(11)之间的吸水管(10)，底阀置于外围浴盆内的底部，其中：

电动三通阀(3)的三个通道分别连接两个管接头，即：水源供水管接头(13)和浴水循环进水管接头(12)、以及一水泵(52)的进水口，该阀用于使水泵(52)的进水在管接头(12、13)间切换选通以及阀在三连通状态时给吸水管(10)排气和灌注引上水而使浴水循环成为可能；

传感器和电加热器组合体(6)包括组合体上壳(65)、组合体下壳(66)、电加热器(61)、流量传感器(621、622)和温度传感器(63、64)，由电机(51)驱动的水泵(52)的出水口后面依次衔接温度传感器(64)、流量传感器(621、622)、电加热器(61)、温度传感器(63)最后连接到浴用水出水管接头(15)；

控制器(7)与各流量、温度传感器(622、63、64)及三通阀(3)、电机(51)、电加热器(61)之间为电路连接。

2.一种自控式浴水循环热水器，其特征在于：它包括：固定有四个管接头(12、13、14、15)的外壳(1)；安装在外壳(1)内的两个电动三通阀(2、3)、水泵(52)及其驱动电机(51)、传感器和电加热器组合体(6)、控制器(7)及其派生的装有键盘、数字显示器和指示灯的控制面板(8)；以及，安装在外壳一管接头(12)上的过滤器(9)、带有滤网(115、116)的底阀(11)和连接在过滤器(9)和底阀(11)之间的吸水管(10)，底阀置于外围浴盆内的底部，其中：

用于进行冷热水混合和自动调温的电动三通阀(2)的三个通道分别连接两个管接头(13、14)及用于切换水源供水通道和浴水循环通道以及在三连通时给吸水管注水排气的电动三通阀(3)的一个通道；

电动三通阀(3)的另外两个通道分别连接一个管接头(12)及用于造成浴水循环及弥补水源压力不足的水泵(52)的进水口上；

传感器和电加热器组合体(6)包括组合体上壳(65)、组合体下壳(66)、电加热器(61)、流量传感器(621、622)和温度传感器(63、64)，由电机(51)驱动的水泵(52)的出水口后面依次衔接温度传感器(64)、流量传感器(621、622)、电加热器(61)、温度传感器(63)最后连接到浴用水出水管接头(15)；

控制器(7)与各流量、温度传感器(622、63、64)及两个三通阀(2、3)、电机(51)、电加热器(61)之间为电路连接。

3.一种自控式浴水循环热水器，其特征在于：它包括：固定有三个进、出水管接头(17、18、19)的储水箱(20)；固定有五个管接头(12、13、14、15、16)的主体外壳(1)；安装在外壳(1)内的三个电动三通阀(2、3、4)、水泵(52)及其驱动电机(51)、传感器和电加热器组合体(6)、控制器(7)及其派生的装有键盘、数字显示器和指示灯的控制面板(8)；以及，安装在外壳一管接头(12)上的过滤器(9)、带有滤网(115、116)的底阀(11)和连接在过滤器(9)和底阀(11)之间的吸水管(10)，底阀置于外围浴盆内的底部，其中：

用水管把外壳的管接头(16)连接到储水箱(20)的进水管接头(17)上，储水箱(20)的出水管接头(18)连接到外壳(1)上的管接头(14)上，储水箱(20)放置在高于主体(1)的位置；

用于进行冷热水混合和自动调温的电动三通阀(2)的三个通道分别连接到管接头(13、14)及用于切换水源供水通道和浴水循环通道以及在三连通时给吸水管注水排气的电动三通阀(3)的一个通道；

电动三通阀(3)的另外两个通道分别连接一个管接头(12)及用于造成浴水循环及弥补水源压力不足的水泵(52)的进水口上；

电动三通阀(4)的三个通道分别连接组合体(6)的出水口、外壳(1)上的管接头(16)和浴用水出水管接头(15)；

传感器和电加热器组合体(6)包括组合体上壳(65)、组合体下壳(66)、电加热器(61)、流量传感器(621、622)和温度传感器(63、64)，由电机(51)驱动的水泵(52)的出水口后面依次衔接温度传感器(64)、流量传感器(621、622)、电加热器(61)、温度传感器(63)最后连接到电动三通阀(4)的一个通道；

控制器(7)与各流量、温度传感器(622、63、64)及三个三通阀(2、3、4)、电机(51)、电加热器(61)之间为电路连接。

4.根据权利要求1或2或3中之任一项所述的自控式浴水循环热水器，其特征在于，所述的电动三通阀(2、3、4)是由三通阀体(31)与控制微电机(32)联轴、组装在一起所形成的，控制微电机(32)的另一个轴伸端装上用于手动控制的旋钮(33)。

5.根据权利要求4所述的自控式浴水循环热水器，其特征在于，所述的控制微电机(32)轴上装有旋臂(34)，旋臂(34)的端部嵌有永磁体(35)，在三通阀体(31)的沿口处固定有磁敏元件(36)。

6.根据权利要求4所述的自控式浴水循环热水器，其特征在于，所述三通阀体(31)由阀体(317)、四连环体密封件(311)、带有两个定位用的对称的径向凸耳(3121)的定阀片(312)、瓷芯动阀片(313)、轴心处有起联轴作用的长方孔(3141)的转轴(314)、带有两个定位用的对称的径向凸耳的并且其圆柱孔与转轴滑配的隔离帽(315)、其圆柱孔与隔离帽滑配的压紧螺丝(316)所组成。

7.根据权利要求6所述的自控式浴水循环热水器，其特征在于，阀体的阀腔内壁上有两条均匀分布的轴向定位槽(3174)，阀腔内壁靠近沿口处有一段内螺纹便于旋入压紧螺丝(316)，阀体上有三个通道，其内孔从阀腔底部通向通道口，通道末端有外螺纹便于接管道，阀腔底面有四连环体状凹槽，阀体的沿口端有两个耳状凸台(3171)便于安装控制微电机，阀体底端有带孔的方形底盘(3172)便于将三通阀安装到需要的地方。

8.根据权利要求1或2或3中之任一项所述的自控式浴水循环热水器，其特征在于，所述的传感器和电加热器组合体(6)的两个温度传感器(63、64)分别置于靠近整体结构中的入水口和出水口处。

9.根据权利要求1或2或3中之任一项所述的自控式浴水循环热水器，其特征在于，所述底阀的入水口装有两层可拆卸的过滤网(115、116)，两层过滤网之间可以夹入滤纸或滤布。

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