水龙头设计原理基础知识

一、水压开关原理

如左图所示，开水后，水从右边进入胶膜腔后，胶膜

被顶起，与胶膜一起的圆隔片随之朝上移动，从而

顶起上部的动触点而向上运动，与上面的定触点闭

合，电路形成回路，开始加热。

关水后，胶膜腔内水压消失，胶膜、圆隔片、动触

点回落，定、动触点断开，电路断路，停止加热。

二、水流开关原理（霍尔元件式）

通水后，由于水的流动而产生力，转化为对水流端子（磁铁）的冲力,端子被冲起，到某一位置后其内的磁铁对管路侧边的霍尔元件产生作用，使之导通，单片机指令可控硅导通，电路产生回路，开始加热。

关水后端子在重力的作用下回落，霍尔元件被关断，单片机指令电路断开，停止加热。

当有气泡进入水路后，由于气体在水中的不稳定，端子受到的力也不稳定，端子在其内上下窜动，磁铁对霍尔元件的作用频繁变化，输出不规则脉冲单片机作出判断立即停止加热，从而保护加热元件不被烧断。

三、加热管加热原理及公式

如上图所示，电热管由上面三部分组成，接线部分、不发热部分、发热部分组成，发热部分中的电热丝为一个电阻R，通电后该电阻开始做功即产生电能W=（U2/R）*(t),电能转化为热能Q=cm(△T), η*（U2/R）*(t)= cm(△T)，η为热效率，根据此导出两个公式：

1、流量计算公式：V/T(L/min )=(P*η*6)/(420*△T)

2、耗电量计算公式：PT(度电)= (1.17X10-3)(V△t)/ η

其中V(升), △t(℃)

四、水流开关

a)6F水流开关原理

如左图所示，通水后，由于水的流动而产生动量（mv），转化为对

水流端子（内有磁铁）的冲量(Ft),即一定的冲力F1，另外根据阿基

米德原理端子自身产生浮力F2，（F1+F2）克服端子自身的重力后，

端子被冲起，到某一位置后其内的磁铁产生的磁场使管路侧边的干簧管两个触片闭合，单片机指令继电器接通，电路产生回路，开始加热。 关水后端子在重力的作用下回落，到一定位置后磁场已经离开干簧管的有效距离，干簧管断开，单片机得到指令使电路断开，停止加热。

b) 7F 水流开关原理

如上图所示，当水进入阀内后，水对挡板的冲力克服重力及弹簧的弹力沿圆周上行，到一定位置后挡板上磁铁产生的磁场吸合干簧管的两个簧片，电路形成回路，开始加热。

关水后挡板在其自身重力和弹簧弹力的作用下，被弹回原位，干簧管断开，停止加热。

五、 裸丝加热体原理

如上图所示，水进入加热腔内后，首先6个上下水路后进入加热丝腔内后再经过7个通路流出。因为水是一个导体，相当于一个电阻，而这个电阻很大，越纯的水电阻越大，根据欧姆定律R=U/I ，电阻越大电流越小，而电阻R=ρ*L/S ，即水路越长，管径越小，电阻会越大，故根据该原理在电热丝的进出口设立一定长度和直径的水路，使其在进出水口的电流弱小到远远低于国家标准规定的人体承受电流。达到防电墙的效果。

而电热丝直接与水接触加热，热效率很高，热惯性也很低，避免了余热。

干簧管

起始状态