CN2758639Y - 电热杀菌热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电热杀菌热水器，交流电源经开关K₁后接接插件11′，接插件11′接加热体3，供电，启动进水阀门2发热体3发热，将热水储存管4中的水加热由出水管5将热水送入莲蓬头6；氧气机10内的氧气进入杀菌器8内经紫外线发光管9照射后从输气管7对从出水管5出来的热水进行消毒杀菌。进水阀门2由变压器11输出端上的12伏交流电驱动，供电与通水同步动作。紫外线发光管9由全波整流桥4D₁提供直流电源。由微处理器15控制可控硅及继电器动作，同时对热水器的水温、使用功率、开关动作起调节作用。这种电热杀菌热水器节能、安全，适用于家庭、宾馆。

Description

电热杀菌热水器

技术领域

本实用新型涉及一种热水器，尤其涉及一种快速电热杀菌热水器，归属于A47K3/22类或H05B6106类(Int.cl⁴)。

背景技术

在本实用新型之前，用于家庭、宾馆的热水器名目繁多，品种齐全，为人们生活及工作带来了很大便利，归结起来有如下类型：

①燃气热水器，包括煤气热水器与液化气热水器，根据条件与气源而选择。对有焦化炉的地方(企业)可选用煤气热水器，由管道输送，使用方便，清洁；共同之点是要专设通风口，需换气，又不能在室内安装，调温不方便，不节能。

②储水式电热水器，这种热水器外型大，占空间，影响了它的使用范围，同时由于预热时间长，热水量有限，限制了它的使用时间，电、水浪费较大。

③太阳能热水器，冬冷夏烫不实用，由辅助加热不节能，价格昂贵，安装复杂，笨重，不宜四季使用。

虽然近期还出现了各种形式的热水器，各具特色，各有优点，但传统的热水器预热缓慢，体积大又笨重。

发明内容

本实用新型要解决的任务是提供一种结构设计合理、节电，可快速升温、可调节热水温度、卫生、安全的电热杀菌热水器。

为完成上述任务，本实用新型采用的技术方案是：电热杀菌热水器由两部分组成：冷水加热及清毒部分、线路控制部分。冷水加热及消毒部分包括冷水管、进水阀门、热水储存管、发热体、出水管、杀菌器、紫外线发光管、氧气机、输气管等，在进水管上可安装可控硅。进水阀门的出水端连通热水储存管，发热体装配在热水储存管内，发热体可用电阻丝或电阻棒制成，可以是整体或发热体，亦可以是分立式发热体。交流电源经开关接接插件，接插件后接继电器，可控硅后连接发热体。冷水经热水储存管中的发热体加热后由出水管输出进入莲蓬头供人沐浴。为了使从莲蓬头喷出的热水是经清毒杀菌的热水，在热水储存管的旁边有杀菌器，杀菌器的旁边安装氧气机，由氧气机提供的氧气送入到杀菌器内，在杀菌器内安装有紫外线发光管，紫外线发光管的供电电源为经全波整流桥输出的直流电源。经紫外线发光管照射后的氧气由输气管输出后与从出水管来的热水混合进入莲蓬头。此时从莲蓬头中喷射出的热水是经过电加热又消毒杀菌后的热水。

交流变压器11的输入端接250～110V、50Hz交流电，在输入端上接有接插件。输出端接全波整流桥，经全波整流桥整流后的直流电压再经三端稳压后当作微处理器等的工作电源。由另一交流变压器的输出的电压经电阻、三极管、降压电阻后为接插件提供降压后的工作电压，作为指示灯等工作电源。

两个双向可控硅分别经电阻接光电耦合器，光电耦合器中的发光二极管的负极经电阻接直流电源的正值，发光二极管的正极经四个电阻接入微处理器的四个接点，微处理器的其中一接点经电阻接三极管VD₂、VD₃的基极，三极管VD₂、VD₃的发射极接地，集电极分别连接继电器的线圈一端，交流电源AC₁、AC₂接入交流继电器的输入端。由全波整流桥4D₁输出的直流电源经电容及三端稳压后成为稳定的直流电源，作为微处理器等的工作电源。从微处理器的两端点引出有为微处理器提供稳定振动频率的晶振，晶振的两端经电容后接地。微处理器中一接点引出一线连三极管的基极，三极管的发射极连蜂鸣器的一端，蜂鸣器的另一端接直流电源的正极，三极管的集电极接地。微处理器的四个接点连接接插件的四点，另外两接点分别接地及连接直流电源Vcc端。从微处理器的一接点连线接运算放大器的输出端，运算放大器的反相输入端接电解电容的正极后经电阻R₁₄、R₁₃、R₁₂后接通直流电源的Vcc端，此电解电容的负极接地。从电阻R₁₃、R₁₂之间引出一线连微处理器一点，运算放大器的同相输入端接三端的电压输出点，三端的电压输入头接通直流电源Vcc端，三端的中间头接地。

采用如上技术方案提供一种电热杀菌热水器与现有技术相比，其有益效果为：

①本实用新型提供的一种电热杀菌热水器是采用常用的250～110V、50Hz交流电源，经交流变压器变压后入输出端取得交流12伏电压，经全波整流桥整流后变为直流电源，加到继电器开关上的电压是直流低电压，不会造成人身安全事故；同时与热水混合的氧气是经紫外线发光管消毒、杀菌的氧气，因此给人体沐浴的热水是经消毒、杀菌的热水，对人体有益。

②绝缘好，不存在漏电问题。

③由于使用的发热体是分段方式的加热体，经继电器内的继电开关分别控制各分立式加热体，即根据不同季节，气温及水温情况对使用的电功率可在500W范围分档可调，无需预热时间，在调节好档次之后，供电、通水后即可使用，节约了用电时间、降低了用电消耗。

④体积小，安装维修方便，扩大了适用范围。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种电热杀菌热水器的发热体，消毒器及水管等安装示意图，亦为本实用新型的说明书摘要附图。

图2为本实用新型所述的一种电热杀菌热水器工作原理线路布局示意图。

图3为本实用新型所述的一种电热杀菌热水器的交流电源及经全波整流桥整流后提供的直流电源Vcc线路布局示意图。

图4为本实用新型所述的一种电热杀菌热水器的各种指示灯所需降压的交流电源的线路布局示意图。

具体实施方案

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进一步的详细描述。

如附图所示，交流电源经开关K₁接接插件11′的输入端，接插件11′的输出端连接发热体3，发热体3的材质可用电阻丝或电阻棒，可以是整体，也可分段设置，发热体3安装在热水储存管4内，但不与水直接接触。在对发热管3供电时可很快将热水储存管4内的水加热，其加热温度可根据季节、水温与需要控制发热体3的供电状态，不需预热过长时间。在热水储存管4的一端安装有进水管1，在进水管1上装配有进水阀门2，进水阀门2最好为电动阀门，进水阀门2由交流变压器11输出端上的12伏交流电驱动，作到供电、通水同步启动。可控硅可安装在进水管1上，便于可控硅散热。在热水储存管4的另一端装有出水管5，出水管5接通莲蓬头6。为了对从莲蓬头6出来的热水进行消毒处理，在热水储存管4的旁边配置杀菌器8，杀菌器8内有紫外线发光管9，紫外线发光管9的供电电源为直流电源。氧气机10安装在杀菌器8的旁侧，氧气机10与消毒器8之间用输氧管7′相连，氧气机10中的氧气进入杀菌器8后在紫外线发光管9的照射下对氧气进行杀菌，经杀菌后的氧气由输气管7进入出水管5与出水管5中的热水混合。输气管7的两头连接杀菌器8及出水管5，这样从莲蓬头6喷出的热水是经过电加热又消毒杀菌后的热水，对沐浴者的皮肤不会造成影响。其中紫外线发光管9、氧气机10是市场产品。

交流电源AC₁、AC₂经开关K₁后进交流变压器11的输入端，在交流变压器11的输入端上配有接插件11′，在接插件11′的后端根据需要可插接交流继电器、可控硅，在可控硅后再连接加热体3。交流变压器11的输出端接入由整流二极管D₁₀、D₁₁、D₁₂、D₁₃组成的全波整流桥4D₁，由交流变压器11输出端得到的12伏交流电压经全波整流桥4D₁整流后变成12伏直流电压V_DD，经全波整流桥4D₁整流后的直流电压的负极接地，直流电压的正极端连电容C₁₀的一头，电容C₁₀的另一头连电解电容C₁₁的负极、三端13的接地点②、电解电容C₁₂的负极及电容C₁₃的一端后接地，电容C₁₀同时连接电解电容C₁₁的正极后接三端13的电压输入端①，三端13的电压输出端③连电解电容C₁₂的正极后再连电容C₁₃的一头，电容C₁₃的两头引出+5V的直流电压Vcc，即整流后的直流12伏经三端13后变成稳定的直流+5伏电源Vcc，共同构成微处理器15、接插件16等的工作电源(如图2所示)，其中电容C₁₀、C₁₃可为瓷片电容。

如附图4所示，交流变压器14的输入端连有接插件，交流变压器14的输出端的一头连接电容C₃₁的一点，电容C₃₁为瓷片电容。电容C₃₁的另一点连接电阻C₃₁、三极管VD₁的发射极、二极管D₃₀、D₃₃的负极，交流变压器14输出端的另一头连电阻R₃₀，三极管VD₁的集电极、二极管D₃₁、D₃₂的正极，三极管VD₁的基极连接在R₃₀、R₃₁之间，从二极管D₃₀、D₃₁之间引出一线分别连接电阻R₃₂、电容C₃₀的一头，电容C₃₀、电阻R₃₂的另一头接入接插件14′的接点①，从二极管D₃₂、D₃₃之间引出的另一线直接接入接插件14′的接点②。其中电容C₃₀、C₃₁为瓷片电容。

从交流变压器14输出的交流电压经起偏置作用的电阻R₃₀、R₃₁后加到三极管VD₁的发射极与集电极之间(电阻R₃₀为上偏电阻)，从三极管VD₁输出的交流电压再经二极管D₃₀、D₃₁输出后经降压电阻R₃₂降压接入接插件14′的接点①，而从二极管D₃₂、D₃₃输出的电压接入接插件14′的接点②，接插件14′作为电热杀菌热水器的各种指示灯的交流电源的插件。

微处理器15又称集成电路模块，规格为89C2151，为市场产品。微处理器15的点⑩接地，点①接入电容C₁、电阻R₁之间(其中电容C₁为钽电容)，电阻R₁另一点接地，电容C₁的另一端接直流电源Vcc，直流电源Vcc是微处理器15的工作电源。电容C₁、电阻R₁组成复位电路。当开启开关K₁后由交流变压器11输出端给出的降压后的交流电源经全波整流桥4D₁整流后输出12V直流电源V_DD，直流电源V_DD经三端13稳压后输出稳定不变的直流电源Vcc，即直流5V电压作为微处理器15的工作电源，保证微处理器15有稳定的工作电源。微处理器15的点⑨接起开关作用的三极管VD₄的基极，三极管VD₄的集电极接地，三极管VD₄的发射极接蜂鸣器18的一端，蜂鸣器18的另一端接直流电源Vcc。当电热杀菌热水器处于正常工作状态时，三极管VD₄不导通，蜂鸣器18无声；相反，当电热杀菌热水器出现故障时，通过微处理器15的点⑨给三极管VD₄信号，三极管VD₄导通，蜂鸣器18发声，给人以提示。微处理器15的点⑧、点⑦、点⑥分别接入接插件16的点⑦、点⑥、点⑤，微处理器15的点⑧、点⑦、点⑥分别为热水温度、加热功率、开/关信号的连点。微处理器15的点⑤、点④连接提供振动频率的晶振17的两端，晶振17是微处理器15的心脏部分，它可给微处理器15提供稳定的振动频率，使微处理器15处于稳定的工作状态。晶振17的两端连电容C₂、C₃后接地，所述电容C₂、C₃为瓷片电容或曹路电容。微处理器15的点③、点②进入接插件16的点④、点③，接插件16的点①接直流电源Vcc，点②接地，即直流电源Vcc亦作为接插件16的工作电源。微处理器15的点

点 点

点 经电阻R₅、R₄、R₃、R₂后分别连接起耦合作用的光电耦合器20、20′中的发光二极管的正极，发光二极管的负极接电阻R₇、R₆后连直流电源Vcc，光电耦合器20、20′中的光电元件的发射端经电阻R₉、R₈后连接可控硅21、21′的控制极，而光电元件的集电端相连后接入可控硅21′的阴极，可控硅2l或21′的阳极接电压的输入端。可控硅21、21′为市场产品，规格为BTA41，可把它安装在进水管1上，散热块，它可给光电耦合器20、20′稳定的光源。微处理器15的点接入运算放大器19的输出端①，从运算放大器19的同相输入端③引出一线连三端22的电压输出点③，三端22的电压输入点①连直流电源Vcc，三端22的点②接地，三端22可给运算放大器19提供一稳定的工作电源。从全波整流桥4D₁引出的+5V直流电源Vcc也是三端22的工作电源，运算放大器19的反相输入端②连接电解电容C₄的正极，电解电容C₄的负极接地，电解电容C₄的正极接电阻R₁₄的一头，电阻R₁₄的另一头经电阻R₁₃、R₁₂接直流电源Vcc，电阻R₁₄为温度电阻或可变电阻。从电阻R₁₃、R₁₂之间引出一线进入微处理器15上的点。运算放大器19的作用是对微处理器15的信号进行运算与比较。微处理器15上的点分别经电阻R₁₀、R₁₁接三极管VD₂、VD₃的基极，三极管VD₂、VD₃的发射极接地，三极管VD₃的集电极一路连二极管D₁的负极及继电器J₁线圈的一端，另一路连继电器J₂的线圈的一端，继电器J₁线圈的另一端连二极管D₁、D₂的正极后又与继电器J₂线圈的另一端相连，同时接16伏直流电源V_DD。三极管VD₃集电极的一路连二极管D₂的负极及继电器J₄线圈的一端，另一路连二极管D₂、D₁的正极后又与继电器J₅线圈的另一端相连，同时接16伏直流电源V_DD。二极管D₁、D₂为阻尼二极管。交流电源AC₁、AC₂接入继电器J₂、J₅的接口，此交流电源作为继电器的工作电源，继电器可接入交流变压器11的输入端上的接插件11′上。

实施时，先合上开关K₁，使250～110V、50Hz交流电进入变压器11，在变压器11的输入端连接插件11，可将继电器、可控硅与接插件依次相连，在可控硅的引出端连接加热体3，同时在变压器11的输出端引出降压交流电源控制进水阀门2。变压器11输出的交流电源经全波整流桥4D₁整流的直流电源Vcc作为微处理器15、接插件16、运算放大器19、三端22及所起开关作用的三极管VD₄或蜂鸣器18等的工作电源。当直流电源加到微处理器15上后控制可控硅21或21′动作，此时光电耦合器20或20′中的发光二极管发亮，即液晶显示。从微处理器15的点14输出工作电压给三极管VD₂、VD₃控制继电器J₁、J₂、J₄、J₅动作，交流电源AC₁、AC₂又直接连继电器J₁、J₂、J₄、J₅，使继电器与可控硅同时动作。如果热水器在使用过程中出现故障，蜂鸣器18会发出蜂鸣声。将图2、图3、图4中的元器件装于安装盒中挂于热水器的外壳上即可投入使用。

Claims (1)

1、一种电热杀菌热水器，其特征在于：交流电源经开关(K₁)接插件(11′)的输入端，接插件(11′)的输出端连接发热体(3)，发热体(3)安装在热水储存管(4)内，在热水储存管(4)的一端安装有进水管(1)，在进水管(1)上装配有进水阀门(2)，在热水储存管(4)的另一端装有出水管(5)，出水管(5)接通莲蓬头(6)；在热水储存管(4)的旁边配置杀菌器(8)，杀菌器(8)内有紫外线发光管(9)，氧气机(10)安装在杀菌器(8)旁侧，氧气机(10)与杀菌器(8)之间用输氧管(7′)相连，输气管(7)的两头连接杀菌器(8)及出水管(5)；交流电源(AC₁、AC₂)经开关(K₁)后进交流变压器(11)的输入端，在输入端上配有接插件(11′)；交流变压器(11)的输出端接入由二极管(D₁₀、D₁₁、D₁₂、D₁₃)组成的全波整流桥(4D₁)，经全波整流桥(4D₁)整流后的直流电压的负极接地，直流电压的正极连电容(C₁₀)的一头，电容(C₁₀)的另一头连电解电容(C₁₁)的负极、三端(13)的接地点②、电解电容(C₁₂)的负极及电容(C₁₃)的一端后接地，电容(C₁₀)同时连接电解电容(C₁₁)的正极后接三端(13)的电压输入端①，三端(13)的电压输出端③连电解电容(C₁2)的正极后再连电容(C₁₃)的一头，电容(C₁₃)的两头引出⁺5V直流电压(Vcc)；交流变压器(14)的输出端的一头连接电容(C₃₁)的一点，电容(C₃₁)的另一点连接电阻(R₃₁)、三极管(VD₁)的发射极、二极管(D₃₀、D₃₃)的负极，交流变压器(14)输出端的另一头连电阻(R₃₀)、三极管(VD₁)的集电极、二极管(D₃₁、D₃₂)的正极，三极管(VD₁)的基极连接在电阻(R₃₀、R₃₁)之间，从二极管(D₃₀、D₃₁)之间引出一线分别连接电阻(R₃₂)、电容(C₃₀)的一头，电容(C₃₀)、电阻(R₃₂)的另一头接入接插件(14′)的接点①，从二极管(D₃₂、D₃₃)之间引出的另一线直接入接插件(14′)的接点②；

微处理器(15)的点⑩接地，点①接入电容(C₁)、电阻(R₁)之间，电阻(R₁)另一点接地，电容(C₁)的另一端接直流电源(Vcc)；微处理器(15)的点⑨接起开关作用的三极管(VD₄)的基极，三极管(VD₄)的集电极接地，三极管(VD₄)的发射极接蜂鸣器(18)的一端，蜂鸣器(18)的另一端接直流电源(Vcc)；微处理器(15)的点⑧、点⑦、点⑥分别接入接插件(16)的点⑦、点⑥、点⑤；微处理器(15)的点⑤、点④接提供振动频率的晶振(17)的两端，晶振(17)的两端连电容(C₂、C₃)后接地；微处理器(15)的点③、点②分别连入插件(16)的点④、点③，接插件(16)的点①接直流电源(Vcc)，点②接地；微处理器(15)的点、点 、点

、点

接电阻(R₅、R₄、R₃、R₂)后分别连接起耦合作用的光电耦合器(20、20′)的发光二极管的正极，发光二极管的负极接电阻(R₇、R₆)后连直流电源(Vcc)，光电耦合器(20、20′)中的光电元件的发射端经电阻(R₉、R₈)后连接可控硅(21、21′)的控制极，而光电元件的集电端相连后接入可控硅(21′)的阴极，可控硅(21、21′)的阳极接电压的输入端；微处理器(15)的点(12)接入运算放大器(19)的输出端①，从运算放大器(19)的同相输入端③引出一线进三端(22)的电压输出点③，三端(22)的电压输入点①连直流电源(Vcc)，三端(22)的点②接地；运算放大器(19)的反相输入端②连接电解电容(C₄)的正极，电解电容(C₄)的负极接地，电解电容(C₄)的正极接电阻(R₁₄)的一头，电阻(R₁₄)的另一头经电阻(R₁₃、R₁₂)接直流电源(Vcc)，从电阻(R₁₃、R₁₂)之间引出一线连入微处理器(1⁵)的点；微处理器(1⁵)上的点分别经电阻(R₁₀、R₁₁)接三极管(VD₂、VD₃)的基极，三极管(VD2、VD₃)的发射极接地；三极管(VD₂)集电极一路连二极管(D₁)的负极及继电器(J₁)线圈的一端，另一路连继电器(J₂)的线圈一端，继电器(J₁)线圈的另一端连二极管(D₁、D₂)的正极后又与继电器(J₂)线圈的另一端相连，同时接16伏直流电源(V_DD)，三极管(VD₃)集电极一路连二极管(D₂)的负极及继电器(J₄)线圈的一端，另一路连继电器(J₅)的线圈一端，继电器(J₄)线圈的另一端连二极管(D₂、D₁)的正极后又与继电器(J₅)线圈的另一端相连，同时接16伏直流电源(V_DD)，交流电源(AC₁、AC₂)接入继电器(J₂、J₅)的接口。

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