多格分腔式直流加熱矩陣加熱技術(shù)的新型熱水器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了多格分腔式直流加熱矩陣加熱技術(shù)的新型熱水器，利用大功率橋式開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)將高壓的交流市電隔離并降低整流為人體安全直流電壓后才供給電熱管工作，隔離了人體與市電的高壓接觸，完全消除了使用時(shí)人體觸電危及生命安全的潛在危險(xiǎn)，本發(fā)明采用了多格分腔加熱技術(shù)，小容積的水經(jīng)過(guò)多只低阻抗低功率的電熱管加熱長(zhǎng)度的水路在各自小加熱腔中不斷輪番逐級(jí)加熱最終以較低功率快速加熱實(shí)現(xiàn)大功率加熱的效果。本發(fā)明具有體積小巧，安裝維護(hù)方便，使用安全可靠，并且高效快熱無(wú)水垢無(wú)污染等眾多優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)是直接使用了高壓交流市電而危及人身生命安全的傳統(tǒng)熱水器所無(wú)法比擬的。
【專(zhuān)利說(shuō)明】多格分腔式直流加熱矩陣加熱技術(shù)的新型熱水器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電熱水器領(lǐng)域，特別是一種使用多格分腔式直流加熱矩陣加熱技術(shù)的新型熱水器。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)時(shí)市場(chǎng)上銷(xiāo)售的電熱水器可分為貯水式和速熱式(即熱式)，其加熱方式為冷水直接接觸電熱管進(jìn)行加熱，一般耗電功率都大于3KW以上，貯水式的加熱功率相對(duì)較小些但存在加熱時(shí)長(zhǎng)并且產(chǎn)生水垢而損壞產(chǎn)品等重大缺陷，速熱式(即熱式)的電熱水器雖然因?yàn)槠渲蓖ㄊ郊訜峤Y(jié)構(gòu)故有快速加熱且無(wú)水垢產(chǎn)生的性能，但同樣存在有耗電功率較大(為5-8KW)的缺陷；而這些現(xiàn)有市售的電熱水器無(wú)論貯水式還是速熱式，它們都在一個(gè)共同的重大致命缺陷，就是其加熱部件——電熱管直接采用高壓交流市電供電工作，而這些電熱管又直接接觸所要加熱的水，故存在洗滌時(shí)人體容易觸電危及生命安全的重大隱患，即使是采用了所謂的“防電墻”技術(shù)和水電隔離的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，仍然無(wú)法消除此種隱患的存在。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)時(shí)市場(chǎng)銷(xiāo)售的電熱水器存在上述可能導(dǎo)致人體觸電的潛在危險(xiǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種使用隔離了高壓交流市電的人體安全電壓供電工作的、同時(shí)采用多格分腔式直流加熱矩陣加熱技術(shù)的新型熱水器。
[0004]本發(fā)明解決其問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
多格分腔式直流加熱矩陣加熱技術(shù)的新型熱水器，包括直流加熱系統(tǒng)和用于將高壓交流市電隔離、整流、降壓為人體安全直流電壓供直流加熱系統(tǒng)使用的大功率橋式開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)，所述直流加熱系統(tǒng)包括加熱外腔、加熱內(nèi)腔、冷水進(jìn)水口和熱水出水口，所述加熱內(nèi)腔分隔成多個(gè)獨(dú)立小加熱腔，相鄰獨(dú)立小加熱腔通過(guò)加熱腔連通孔連通，這些獨(dú)立小加熱腔內(nèi)設(shè)置有電熱管，所述電熱管與大功率橋式開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)構(gòu)成直流供電回路，所述的多個(gè)電熱管、獨(dú)立小加熱腔和加熱腔連通孔組成多格分腔加熱矩陣結(jié)構(gòu)，冷水從冷水進(jìn)水口進(jìn)入加熱內(nèi)腔，經(jīng)多格分腔式結(jié)構(gòu)的加熱矩陣加熱后的熱水從熱水出水口排出。
[0005]進(jìn)一步，所述大功率橋式開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)包括交流輸入端、基于大功率磁芯高頻電子變壓器的大功率開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)和基于小功率磁芯高頻電子變壓器的小功率開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)，所述大功率開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)用于獨(dú)立為直流加熱系統(tǒng)提供將高壓交流市電隔離降壓整流后的人體安全直流工作電壓，所述小功率開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)用于為大功率橋式開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)提供直流工作電壓。
[0006]進(jìn)一步，所述大功率磁芯高頻電子變壓器和小功率磁芯高頻電子變壓器為初次級(jí)繞組完全隔離的分槽繞組結(jié)構(gòu)。
[0007]具體地，所述大功率橋式開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)包括大功率磁芯高頻電子變壓器、與大功率磁芯高頻電子變壓器一次側(cè)連接的初級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件、與大功率磁芯高頻電子變壓器二次側(cè)連接的次級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件，所述初級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件、大功率磁芯高頻電子變壓器、次級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件組成所述的大功率開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)；還包括小功率磁芯高頻電子變壓器和次級(jí)小功率開(kāi)關(guān)電源組件，所述初級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件與小功率磁芯高頻電子變壓器的一次側(cè)連接，次級(jí)小功率開(kāi)關(guān)電源組件與小功率磁芯高頻電子變壓器的二次側(cè)連接，所述初級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件、小功率磁芯高頻電子變壓器和次級(jí)小功率開(kāi)關(guān)電源組件組成所述的小功率開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)；所述初級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件的輸入端與交流輸入端連接，次級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件的輸出端與直流加熱系統(tǒng)的供電輸入端連接。
[0008]由于在開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)內(nèi)使用了兩只初次級(jí)分槽繞組的磁芯高頻電子變壓器，因此能將交流市電有效地隔離，即使開(kāi)關(guān)電源及其相應(yīng)的磁芯高頻電子變壓器損壞或燒毀，也不會(huì)出現(xiàn)觸電的危險(xiǎn)。其中大功率磁芯高頻電子變壓器獨(dú)立為由多只電熱管組成的加熱矩陣提供隔離后的直流低壓工作電壓，小功率磁芯高頻電子變壓器為檢測(cè)控制裝置提供隔離后的直流工作電壓和為電源系統(tǒng)高壓邊的初級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件提供非隔離的直流工作電壓。次級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件將大功率磁芯高頻電子變壓器降低后的安全電壓再整流為直流電壓輸出至直流加熱系統(tǒng)中的電熱管加熱矩陣中提供工作電壓。
[0009]進(jìn)一步，所述大功率開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)具有可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)其輸出直流電壓的輸出端，或所述大功率開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)具有多個(gè)不同輸出直流電壓的輸出端，該些輸出端通過(guò)水溫多檔調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)與直流加熱系統(tǒng)的供電輸入端連接。不同于現(xiàn)有電熱水器需要通過(guò)調(diào)節(jié)出水量或冷熱水比例混合來(lái)調(diào)節(jié)出水水溫，本發(fā)明次級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件可在不改變出水量的狀態(tài)下通過(guò)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)或水溫多檔調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)的方式調(diào)節(jié)直流加熱系統(tǒng)電熱管矩陣的供電功率從而實(shí)現(xiàn)獨(dú)立調(diào)節(jié)熱水器的水溫，其使用效果更佳。
[0010]進(jìn)一步，小功率開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)還包括用于接收檢測(cè)信號(hào)并控制大功率開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)的檢測(cè)控制裝置，所述直流供電回路上設(shè)有大功率MOS場(chǎng)效應(yīng)管，所述檢測(cè)控制裝置的控制輸出端與大功率MOS場(chǎng)效應(yīng)管的控制端連接。通過(guò)大功率MOS場(chǎng)效應(yīng)管來(lái)控制直流供電回路的通斷，其可靠性更高、反應(yīng)更快、控制更加簡(jiǎn)單。
[0011]進(jìn)一步，所述冷水進(jìn)水口和熱水出水口上分別設(shè)置有水流檢測(cè)裝置，所述檢測(cè)控制裝置的信號(hào)輸入端與所述的兩個(gè)水流檢測(cè)裝置連接，檢測(cè)控制裝置的控制輸出端與初級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件和/或大功率MOS場(chǎng)效應(yīng)管的控制端連接。本發(fā)明同時(shí)在冷水進(jìn)水口和熱水出水口上設(shè)置水流檢測(cè)裝置控制通斷電熱管工作電壓的雙重檢測(cè)方法，只有當(dāng)冷水進(jìn)水口和熱水出水口上的水流檢測(cè)裝置檢測(cè)到水流動(dòng)時(shí)，才讓電熱管工作，可避免電熱管出現(xiàn)干燒或水溫過(guò)高等的問(wèn)題。
[0012]進(jìn)一步，所述加熱內(nèi)腔通過(guò)分腔隔離體分隔成多個(gè)獨(dú)立小加熱腔，相鄰獨(dú)立小加熱腔通過(guò)設(shè)置于分腔隔離體上的加熱腔連通孔相互連通，所述獨(dú)立小加熱腔的進(jìn)、出水加熱腔連通孔相互錯(cuò)位分布。獨(dú)立小加熱腔的進(jìn)、出水孔錯(cuò)位分布，能有效利用獨(dú)立小加熱腔內(nèi)的容積，達(dá)到加長(zhǎng)水路，提高加熱效果。
[0013]進(jìn)一步，加熱外腔內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)或以上的加熱內(nèi)腔，相鄰加熱內(nèi)腔之間通過(guò)大連通孔連通。通過(guò)設(shè)置兩個(gè)或以上的加熱內(nèi)腔，在成倍提高加熱效果的同時(shí)盡可能減少直流加熱系統(tǒng)的體積。
[0014]進(jìn)一步，相鄰加熱內(nèi)腔的進(jìn)、出水口通過(guò)大連通孔交錯(cuò)連接。能進(jìn)一步增加加熱水路，提聞加熱效果。
[0015]具體地，所述直流加熱系統(tǒng)中加熱矩陣所用的電熱管為螺旋形電熱管、直線型電熱管或U型電熱管的一種或多種組合。
[0016]具體地，所述加熱內(nèi)腔為圓筒形多格分腔加熱內(nèi)腔、直管方形壓鑄加熱內(nèi)腔或方形多格分腔加熱內(nèi)腔。
[0017]進(jìn)一步，所述加熱內(nèi)腔外設(shè)置有兩個(gè)電熱管引線端子接片，所述多個(gè)電熱管分別通過(guò)其兩極并聯(lián)連接在所述兩個(gè)電熱管引線端子接片上，所述兩個(gè)電熱管引線端子接片與大功率橋式開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)連接構(gòu)成直流供電回路。由于采用直流安全電壓進(jìn)行供電，為了保證加熱的效果，電熱管采用并聯(lián)的連接方式。
[0018]進(jìn)一步，所述電熱管包括電熱管外殼和設(shè)置于電熱管外殼內(nèi)的低內(nèi)阻電熱絲，所述電熱管置于加熱內(nèi)腔中，所述電熱管外殼的兩端設(shè)置有電熱絲引出端子，所述電熱管外殼頂端部分和電熱絲引出端子從加熱內(nèi)腔的腔壁上凸入加熱外腔中，所述電熱管外殼頂端部分通過(guò)安裝螺母安裝在加熱內(nèi)腔的腔壁上，所述電熱絲引出端子通過(guò)安裝螺母安裝在電熱管引線端子接片上。
[0019]進(jìn)一步，所述電熱管外殼頂端部分與加熱內(nèi)腔腔壁安裝螺母安裝的部位在內(nèi)設(shè)置有緊貼加熱內(nèi)腔腔壁表面的防滲漏墊片。通過(guò)設(shè)置防滲漏墊片能防止加熱內(nèi)腔內(nèi)的水滲漏。
[0020]進(jìn)一步，所述的電熱管的直流電阻值為I至15歐姆。
[0021]具體地，所述大功率橋式開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)的直流輸出電壓小于50V。
[0022]進(jìn)一步，所述檢測(cè)控制裝置還包括信號(hào)處理電路，所述控制裝置的控制輸出端輸出隔離的控制信號(hào)通過(guò)信號(hào)處理電路與初級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件連接，為了進(jìn)行可靠有效的電壓安全隔離，檢測(cè)控制裝置107輸出的檢測(cè)測(cè)控信號(hào)不能直接與初級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件101接觸，故檢測(cè)控制裝置107的控制輸出端輸出隔離的控制信號(hào)通過(guò)信號(hào)處理電路108與初級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件101連接、而檢測(cè)控制裝置107的另一個(gè)控制輸出端輸出控制信號(hào)直接與大功率MOS場(chǎng)效應(yīng)管109的控制端連接。
[0023]進(jìn)一步，還包括一保護(hù)外殼，所述直流加熱系統(tǒng)安裝于一底座上，所述底座安裝于保護(hù)外殼內(nèi)。保護(hù)外殼能對(duì)內(nèi)部電氣組件的可靠工作和人體防觸電進(jìn)行更進(jìn)一步有效的保護(hù)。
[0024]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用的一種多格分腔式直流加熱矩陣加熱技術(shù)的新型熱水器，利用大功率橋式開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)將高壓的交流市電隔離并降低整流為人體安全直流電壓后才供給電熱管工作，隔離了人體與市電的高壓接觸，完全消除了使用時(shí)人體觸電危及生命安全的潛在危險(xiǎn)，另外，本發(fā)明采用了多格分腔加熱技術(shù)，即在加熱內(nèi)腔中利用多只低阻抗低功率電熱管在各自獨(dú)立的小加熱腔內(nèi)加熱小容積的水，即小容積的水經(jīng)過(guò)多只低功率電熱管的加熱長(zhǎng)度的水路在各自小加熱腔中不斷輪番逐級(jí)加熱最終以較低功率快速加熱實(shí)現(xiàn)大功率加熱的效果。即通過(guò)長(zhǎng)路程的低功率加熱水路長(zhǎng)度換來(lái)短程水路大功率加熱的效果，屬于直通式的快速直熱加熱方式，無(wú)需設(shè)置傳統(tǒng)熱水器所具備的貯水腔，因此無(wú)需頻繁對(duì)其進(jìn)行加熱，冷水經(jīng)加熱內(nèi)腔內(nèi)的電熱管加熱后直達(dá)出水口，故沒(méi)有水垢產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)節(jié)能高效加熱及使用壽命長(zhǎng)、安全可靠、使用方便且維護(hù)小的目的。
[0025]綜上所述，本發(fā)明的電熱水器由于采用了高新技術(shù)的大功率橋式開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)供電和無(wú)儲(chǔ)水腔設(shè)計(jì)以及采用了多格分腔式加熱矩陣設(shè)計(jì)理念，故本發(fā)明的產(chǎn)品具有體積小巧，安裝維護(hù)方便，使用安全可靠，并且高效快熱無(wú)水垢無(wú)污染等眾多優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)是直接使用了高壓交流市電而危及人身生命安全的傳統(tǒng)熱水器所無(wú)法比擬的。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0027]圖1是本發(fā)明的整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)明示意圖；
圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)原理框圖；
圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例圓筒形多格分腔加熱內(nèi)腔的立體結(jié)構(gòu)視圖；
圖4是圖3 A-A’方向的剖面視圖；
圖5是圖3 B-B’方向的剖面視圖；
圖6是本發(fā)明第二實(shí)施例直管方形壓鑄加熱內(nèi)腔的仰視圖；
圖7是本發(fā)明第二實(shí)施例直管方形壓鑄加熱內(nèi)腔的第一剖面視圖；
圖8是本發(fā)明第二實(shí)施例直管方形壓鑄加熱內(nèi)腔的第二剖面視圖；
圖9是本發(fā)明第三實(shí)施例方形多格分腔加熱內(nèi)腔的立體視圖；
圖10是本發(fā)明第三實(shí)施例方形多格分腔加熱內(nèi)腔的剖面視圖；
圖11是本發(fā)明第一實(shí)施例螺旋形電熱管的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
圖12是本發(fā)明第三實(shí)施例U型電熱管的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
圖13是本發(fā)明第二實(shí)施例直線型電熱管的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028]參照?qǐng)D1-圖2，本發(fā)明的多格分腔式直流加熱矩陣加熱技術(shù)的新型熱水器，包括直流加熱系統(tǒng)2和用于將高壓交流市電隔離、整流、降壓為人體安全直流電壓供直流加熱系統(tǒng)2使用的大功率橋式開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)I,所述直流加熱系統(tǒng)2包括加熱外腔200、加熱內(nèi)腔201、冷水進(jìn)水口 210和熱水出水口 211，所述加熱內(nèi)腔201分隔成多個(gè)獨(dú)立小加熱腔203，相鄰獨(dú)立小加熱腔203通過(guò)加熱腔連通孔204連通，這些獨(dú)立小加熱腔203內(nèi)設(shè)置有電熱管206，所述電熱管206與大功率橋式開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)I構(gòu)成直流供電回路，所述的多個(gè)電熱管206、獨(dú)立小加熱腔203和加熱腔連通孔204組成多格分腔加熱矩陣結(jié)構(gòu)，冷水從冷水進(jìn)水口 210進(jìn)入加熱內(nèi)腔201，經(jīng)多格分腔式結(jié)構(gòu)的加熱矩陣加熱后的熱水從熱水出水口 211排出。
[0029]本發(fā)明利用大功率橋式開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)I將高壓的交流市電隔離并降低整流為人體安全直流電壓后才供給電熱管206工作，隔離了人體與市電的高壓接觸，完全消除了使用時(shí)人體觸電危及生命安全的潛在危險(xiǎn)，另外，本發(fā)明采用了多格分腔加熱技術(shù)，即在加熱內(nèi)腔201中利用多只低阻抗低功率電熱管206在各自獨(dú)立的小加熱腔內(nèi)加熱小容積的水，即小容積的水經(jīng)過(guò)多只低功率電熱管206的加熱長(zhǎng)度的水路在各自小加熱腔中不斷輪番逐級(jí)加熱最終以較低功率快速加熱實(shí)現(xiàn)大功率加熱的效果。即通過(guò)長(zhǎng)路程低功率加熱水路長(zhǎng)度換來(lái)短程水路大功率加熱的效果，屬于直通式的快速直熱加熱方式，無(wú)需設(shè)置傳統(tǒng)熱水器所具備的貯水腔，因此無(wú)需頻繁對(duì)其進(jìn)行加熱，冷水經(jīng)加熱內(nèi)腔201內(nèi)的電熱管206加熱后直達(dá)出水口，故沒(méi)有水垢產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)節(jié)能高效加熱及使用壽命長(zhǎng)、安全可靠、使用方便且維護(hù)小的目的。
[0030]綜上所述，本發(fā)明的電熱水器由于采用了高新技術(shù)的大功率橋式開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)I供電和無(wú)儲(chǔ)水腔設(shè)計(jì)以及采用了多格分腔式加熱矩陣設(shè)計(jì)理念，故本發(fā)明的產(chǎn)品具有體積小巧，安裝維護(hù)方便，使用安全可靠，并且高效快熱無(wú)水垢無(wú)污染等眾多優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)是直接使用了高壓交流市電而危及人身生命安全的傳統(tǒng)熱水器所無(wú)法比擬的。
[0031]具體地，參照?qǐng)D2所示，所述大功率橋式開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)I具體包括交流輸入端100、基于大功率磁芯高頻電子變壓器102的大功率開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)和基于小功率磁芯高頻電子變壓器104的小功率開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)，所述大功率開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)用于獨(dú)立為直流加熱系統(tǒng)2提供將高壓交流市電隔離降壓整流后的人體安全直流工作電壓，所述小功率開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)用于為大功率橋式開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)I和檢測(cè)控制電路系統(tǒng)提供直流工作電壓。
[0032]所述大功率橋式開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)I具體包括大功率磁芯高頻電子變壓器102、與大功率磁芯高頻電子變壓器102 —次側(cè)連接的初級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件101、與大功率磁芯高頻電子變壓器102 二次側(cè)連接的次級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件103、小功率磁芯高頻電子變壓器104和與小功率磁芯高頻電子變壓器104 二次側(cè)連接的次級(jí)小功率開(kāi)關(guān)電源組件105，所述小功率磁芯高頻電子變壓器104的一次側(cè)與初級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件101連接。
[0033]其中所述大功率磁芯高頻電子變壓器102和小功率磁芯高頻電子變壓器104為初次級(jí)繞組完全隔離的分槽繞組結(jié)構(gòu)。所述初級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件101、大功率磁芯高頻電子變壓器102、次級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件103組成上述的大功率開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)。所述初級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件101、小功率磁芯高頻電子變壓器104和次級(jí)小功率開(kāi)關(guān)電源組件105與組成所述的小功率開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)。
[0034]具體地，所述次級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件103的直流輸出電壓小于50V，為人體安全電壓。
[0035]所述加熱內(nèi)腔201外設(shè)置有兩個(gè)電熱管引線端子接片213，所述多個(gè)電熱管206分別通過(guò)其兩極并聯(lián)連接在所述兩個(gè)電熱管引線端子接片213上，所述次級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件103的輸入端與交流輸入端100連接，次級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件103的低壓直流輸出端131與其中一片電熱管引線端子接片213連接，另一片電熱管引線端子接片213連接至次級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件103的OV供電端132，構(gòu)成所述的直流供電回路。由于系統(tǒng)采用直流安全電壓進(jìn)行供電，為了保證加熱的效果，電熱管206采用并聯(lián)的連接方式。所述次級(jí)小功率開(kāi)關(guān)電源組件105為檢測(cè)控制裝置107和初級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件101提供直流工作電壓。
[0036]具體地，所述的電熱管206的直流電阻值為I至15歐姆。
[0037]由于在開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)內(nèi)使用了兩只初次級(jí)分槽繞組的磁芯高頻電子變壓器，因此能將交流市電有效地隔離，即使開(kāi)關(guān)電源及其相應(yīng)的磁芯高頻電子變壓器損壞或燒毀，也不會(huì)出現(xiàn)觸電的危險(xiǎn)。其中大功率磁芯高頻電子變壓器102獨(dú)立為由多只電熱管206組成的加熱矩陣提供隔離后的直流低壓工作電壓，小功率磁芯高頻電子變壓器104為檢測(cè)控制裝置107提供隔離后的直流工作電壓和為電源系統(tǒng)高壓邊的初級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件101提供非隔離的直流工作電壓。次級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件103將大功率磁芯高頻電子變壓器102降低后的安全電壓再整流為直流電壓輸出至直流加熱系統(tǒng)2中的電熱管206加熱矩陣中。
[0038]在調(diào)節(jié)水溫方面，目前現(xiàn)有的電熱水器往往需要通過(guò)調(diào)節(jié)出水量或冷熱水比例混合的方式來(lái)調(diào)節(jié)出水水溫，要調(diào)節(jié)溫度時(shí)需要同時(shí)調(diào)節(jié)出水量的狀態(tài)，使用時(shí)十分不便，本發(fā)明可采用兩種調(diào)節(jié)水溫的方式。第一種是高級(jí)模式:所述次級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件103具有可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)其輸出直流電壓的輸出端，在該方式下，通過(guò)向初級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件101輸入相應(yīng)控制信號(hào)即可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)其次級(jí)103輸出端的直流電壓的大小。另一種是簡(jiǎn)便模式:所述次級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件103具有多個(gè)在安全電壓范圍內(nèi)不同輸出直流電壓的輸出端，該些輸出端通過(guò)水溫多檔調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)106與直流加熱系統(tǒng)2的供電輸入端連接，用戶通過(guò)水溫多檔調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)106即可選擇不同輸出直流電壓的輸出端為電熱管206供電，從而實(shí)現(xiàn)水溫的調(diào)節(jié)。以上兩種調(diào)溫方式均可在不改變出水量的狀態(tài)下通過(guò)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)或水溫多檔調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)106的方式實(shí)現(xiàn)獨(dú)立調(diào)節(jié)熱水器的水溫，其使用效果更佳。
[0039]進(jìn)一步，為了對(duì)電熱水器進(jìn)行調(diào)控，所述小功率開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)還包括一檢測(cè)控制裝置107，所述次級(jí)小功率開(kāi)關(guān)電源組件105為檢測(cè)控制裝置107提供相應(yīng)的直流工作電壓，所述直流供電回路上設(shè)有大功率MOS場(chǎng)效應(yīng)管109，具體地，所述大功率MOS場(chǎng)效應(yīng)管109設(shè)置于電熱管引線端子接片213上與次級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件103的OV供電端132之間，所述檢測(cè)控制裝置107的控制輸出端與大功率MOS場(chǎng)效應(yīng)管109的控制端連接。通過(guò)大功率MOS場(chǎng)效應(yīng)管109來(lái)控制直流供電回路的通斷，其可靠性更高、反應(yīng)更快、控制更加簡(jiǎn)單。
[0040]具體地，為了進(jìn)行可靠有效的電壓安全隔離，檢測(cè)控制裝置107輸出的檢測(cè)測(cè)控信號(hào)不能直接與初級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件101接觸，故檢測(cè)控制裝置還包括信號(hào)處理電路108，所述檢測(cè)控制裝置107的控制輸出端輸出隔離的控制信號(hào)通過(guò)信號(hào)處理電路108與初級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件101連接、而檢測(cè)控制裝置107的另一個(gè)控制輸出端輸出控制信號(hào)直接與大功率MOS場(chǎng)效應(yīng)管109的控制端連接。
[0041]所述冷水進(jìn)水口 210和熱水出水口 211上分別設(shè)置有水流檢測(cè)裝置212，所述檢測(cè)控制裝置107的信號(hào)輸入端與所述的兩個(gè)水流檢測(cè)裝置212連接。本發(fā)明同時(shí)在冷水進(jìn)水口 210和熱水出水口 211上設(shè)置水流檢測(cè)裝置212控制通斷電熱管206工作電壓的雙重檢測(cè)方法，只有當(dāng)冷水進(jìn)水口 210和熱水出水口 211上的水流檢測(cè)裝置212檢測(cè)到水流動(dòng)時(shí)，才使大功率MOS場(chǎng)效應(yīng)管109接通讓電熱管206工作，可避免電熱管206出現(xiàn)干燒或水溫過(guò)高等的問(wèn)題，令產(chǎn)品能安全可靠地使用。
[0042]具體地,還包括一保護(hù)外殼5,所述直流加熱系統(tǒng)2安裝于一底座6上,所述底座6安裝于保護(hù)外殼5內(nèi)。保護(hù)外殼5能對(duì)內(nèi)部電氣組件的可靠工作和人體防觸電進(jìn)行更進(jìn)一步有效的保護(hù)。還包括一接地裝置7，所述保護(hù)外殼5和交流輸入端100的接地端通過(guò)接地裝置7接地，以消除靜電及防雷等，進(jìn)一步加強(qiáng)人體生命安全的保護(hù)，另外所述交流輸入端100通過(guò)電源保險(xiǎn)管110和電源開(kāi)關(guān)111后與初級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件101的輸入端連接。
[0043]所述大功率橋式開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)I還可內(nèi)置有常規(guī)的高溫、超溫、超時(shí)等報(bào)警提示保護(hù)檢測(cè)控制電路，同時(shí)，為了更進(jìn)一步的加強(qiáng)安全使用產(chǎn)品，還設(shè)置有漏電保護(hù)和防雷保護(hù)裝置。
[0044]所述大功率橋式開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)I的具體工作過(guò)程如下:交流輸入端100接入高壓交流市電經(jīng)電源保險(xiǎn)管110和電源開(kāi)關(guān)111后，通過(guò)初級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件101分成兩路供電、其中一路通過(guò)大功率磁芯高頻電子變壓器102將高壓交流電隔離降壓至人體安全電壓，并通過(guò)次級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件103整流為直流電壓，直接或通過(guò)水溫多檔調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)106輸出至加熱矩陣。另外一路通過(guò)小功率磁芯高頻電子變壓器104和次級(jí)小功率開(kāi)關(guān)電源組件105為初級(jí)大功率開(kāi)關(guān)電源組件101、檢測(cè)控制裝置107和信號(hào)處理電路108等提供直流工作電壓。所述直流加熱回路受控于大功率MOS場(chǎng)效應(yīng)管109，通過(guò)設(shè)置于冷水進(jìn)水口 210和熱水出水口 211上的水流檢測(cè)裝置212檢測(cè)是否有水流流過(guò)加熱內(nèi)腔201，檢測(cè)控制裝置107根據(jù)兩個(gè)水流檢測(cè)裝置212以及其它保護(hù)檢測(cè)信號(hào)的檢測(cè)狀態(tài)控制大功率MOS場(chǎng)效應(yīng)管109的通斷。冷水從冷水進(jìn)水口 210進(jìn)入加熱內(nèi)腔201中，經(jīng)過(guò)多格分腔式結(jié)構(gòu)的加熱矩陣加熱后的熱水從熱水出水口 211排出送到花灑或水龍頭供洗滌使用。
[0045]為了在不同功率級(jí)別的廣品中實(shí)現(xiàn)以最小的加熱功率達(dá)到最佳的加熱效率以及因應(yīng)不同功率產(chǎn)品客觀存在生產(chǎn)工藝難易的原故，因此不同功率級(jí)別的產(chǎn)品采用了相應(yīng)的加熱矩陣結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的單只電熱管數(shù)量以及使用相應(yīng)直流電阻值的單只電熱管，在此列舉了三種不同功率下的多格分腔加熱矩陣結(jié)構(gòu)。需要注意的是，以下各實(shí)施例組件尺寸、數(shù)量或其直流電阻值的實(shí)際參數(shù)等在生產(chǎn)時(shí)按市場(chǎng)客觀需求其真實(shí)產(chǎn)品所采用的數(shù)值與此處所述的實(shí)例會(huì)有差異。
[0046]參照?qǐng)D3至圖5所示，為本發(fā)明的第一實(shí)施例，所述加熱內(nèi)腔201為圓筒形多格分腔加熱內(nèi)腔，用于1500W功率級(jí)別的電熱水器，包括兩個(gè)圓筒形多格分腔加熱內(nèi)腔，每個(gè)加熱內(nèi)腔201內(nèi)采用10只或以上直流電阻值為6歐姆范圍內(nèi)的螺旋形電熱管。所述兩個(gè)圓筒形多格分腔加熱內(nèi)腔的一端通過(guò)大連通孔205連通，另一端分別設(shè)置有冷水進(jìn)水口 210和熱水出水口 211，該設(shè)計(jì)能在保證加熱效果的同時(shí)減少直流加熱系統(tǒng)2的體積。所述圓筒形多格分腔加熱內(nèi)腔通過(guò)分腔隔離體202分隔成多個(gè)獨(dú)立小加熱腔203，相鄰獨(dú)立小加熱腔203通過(guò)設(shè)置于分腔隔離體202上的加熱腔連通孔204相互連通，所述獨(dú)立小加熱腔203的進(jìn)、出水加熱腔連通孔204相互錯(cuò)位分布，能有效利用獨(dú)立小加熱腔203內(nèi)的容積，達(dá)到加長(zhǎng)水路，提聞發(fā)熱效果。
[0047]當(dāng)然，本實(shí)施例中也可以只采用單只的圓筒形多格分腔加熱內(nèi)腔，在其兩端分別設(shè)置冷水進(jìn)水口 210和熱水出水口 211即可。另外，還可以設(shè)置多只圓筒形多格分腔加熱內(nèi)腔，只需相鄰加熱內(nèi)腔201之間通過(guò)大連通孔205錯(cuò)位連通。通過(guò)設(shè)置兩個(gè)或以上的加熱內(nèi)腔201，在成倍提高加熱效果的同時(shí)盡可能減少直流加熱系統(tǒng)2的體積。
[0048]參照?qǐng)D6至圖8所示，為本發(fā)明的第二實(shí)施例，所述加熱內(nèi)腔201為直管方形壓鑄加熱內(nèi)腔，用于2000W級(jí)別的電熱水器，所述直管方形壓鑄加熱內(nèi)腔內(nèi)設(shè)置有15只或以上直流電阻值在12歐姆范圍內(nèi)的直線型電熱管，所述直管方形壓鑄加熱內(nèi)腔的兩端分別設(shè)置有冷水進(jìn)水口 210和熱水出水口 211，直管方形壓鑄加熱內(nèi)腔通過(guò)分腔隔離體202分隔成多個(gè)獨(dú)立小加熱腔203，相鄰獨(dú)立小加熱腔203通過(guò)設(shè)置于分腔隔離體202上的加熱腔連通孔204相互連通。本實(shí)施例中也可以設(shè)置多個(gè)直管方形壓鑄加熱內(nèi)腔，相鄰加熱內(nèi)腔201通過(guò)大連通孔205連通的方式實(shí)現(xiàn)在成倍提高加熱效果的同時(shí)盡可能減少直流加熱系統(tǒng)2的體積的效果。
[0049]參照?qǐng)D9至圖10所示，為本發(fā)明的第三實(shí)施例，所述加熱內(nèi)腔201為方形多格分腔加熱內(nèi)腔，用于2200W級(jí)別以上的電熱水器，所述方形多格分腔加熱內(nèi)腔內(nèi)設(shè)置有10只或以上直流電阻值在4歐姆范圍內(nèi)的U型電熱管，所述方形多格分腔加熱內(nèi)腔分別設(shè)置有冷水進(jìn)水口 210和熱水出水口 211，方形多格分腔加熱內(nèi)腔通過(guò)分腔隔離體202分隔成多個(gè)獨(dú)立小加熱腔203，相鄰獨(dú)立小加熱腔203通過(guò)設(shè)置于分腔隔離體202上的加熱腔連通孔204相互連通，所述獨(dú)立小加熱腔203的進(jìn)、出水加熱腔連通孔204相互錯(cuò)位分布。本實(shí)施例中也可以設(shè)置多個(gè)方形多格分腔加熱內(nèi)腔，相鄰方形多格分腔加熱內(nèi)腔通過(guò)大連通孔205連通的方式實(shí)現(xiàn)在成倍提高加熱效果的同時(shí)盡可能減少直流加熱系統(tǒng)2的體積的效果O
[0050]另外，也可以采用不同類(lèi)型的電熱管或加熱內(nèi)腔組合進(jìn)行加熱，在此不再詳細(xì)贅述。
[0051]參照?qǐng)D11至13所不,所述電熱管206包括電熱管外殼207和設(shè)置于電熱管外殼207內(nèi)的低內(nèi)阻電熱絲，所述電熱管206置于加熱內(nèi)腔201中，所述電熱管外殼207的兩端設(shè)置有電熱絲引出端子208，所述電熱管外殼207頂端部分和電熱絲引出端子208從加熱內(nèi)腔201的腔壁上凸入加熱外腔200中，所述電熱管外殼207頂端部分通過(guò)安裝螺母214安裝在加熱內(nèi)腔201的腔壁上，所述電熱絲引出端子208通過(guò)安裝螺母安裝在電熱管引線端子接片213上。
[0052]進(jìn)一步，所述加熱內(nèi)腔201內(nèi)腔壁面正對(duì)電熱絲包括外殼頂端部分和引出端子208穿出的位置上設(shè)置有緊貼加熱內(nèi)腔201腔壁表面的防滲漏墊片209。通過(guò)設(shè)置防滲漏墊片209能防止加熱內(nèi)腔201內(nèi)的水滲漏。
[0053]以上所述，只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，只要其以相同的手段達(dá)到本發(fā)明的技術(shù)效果，都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.多格分腔式直流加熱矩陣加熱技術(shù)的新型熱水器，其特征在于:包括直流加熱系統(tǒng)(2)和用于將高壓交流市電隔離、整流、降壓為人體安全直流電壓供直流加熱系統(tǒng)(2)使用的大功率橋式開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)(I )，所述直流加熱系統(tǒng)(2 )包括加熱外腔(200 )、加熱內(nèi)腔(201)、冷水進(jìn)水口( 210 )和熱水出水口( 211)，所述加熱內(nèi)腔(201)分隔成多個(gè)獨(dú)立小加熱腔(203 )，相鄰獨(dú)立小加熱腔(203 )通過(guò)加熱腔連通孔(204 )連通，這些獨(dú)立小加熱腔(203 )內(nèi)設(shè)置有電熱管(206 )，所述電熱管(206 )與大功率橋式開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)(I)構(gòu)成直流供電回路，所述的多個(gè)電熱管(206)、獨(dú)立小加熱腔(203)和加熱腔連通孔(204)組成多格分腔加熱矩陣結(jié)構(gòu)，冷水從冷水進(jìn)水口(210)進(jìn)入加熱內(nèi)腔(201)，經(jīng)多格分腔式結(jié)構(gòu)的加熱矩陣加熱后的熱水從熱水出水口(211)排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多格分腔式直流加熱矩陣加熱技術(shù)的新型熱水器，其特征在于:所述大功率橋式開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)(I)包括交流輸入端(100)、基于大功率磁芯高頻電子變壓器(102)的大功率開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)和基于小功率磁芯高頻電子變壓器(104)的小功率開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)，所述大功率開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)用于獨(dú)立為直流加熱系統(tǒng)(2)提供將高壓交流市電隔離降壓整流后的人體安全直流工作電壓，所述小功率開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)用于為大功率橋式開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)(I)提供直流工作電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多格分腔式直流加熱矩陣加熱技術(shù)的新型熱水器，其特征在于:所述大功率開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)具有可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)其輸出直流電壓的輸出端，或所述大功率開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)具有多個(gè)不同輸出直流電壓的輸出端，該些輸出端通過(guò)水溫多檔調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)(106)與直流加熱系統(tǒng)(2)的供電輸入端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多格分腔式直流加熱矩陣加熱技術(shù)的新型熱水器，其特征在于:小功率開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)還包括用于接收檢測(cè)信號(hào)并控制大功率開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)的檢測(cè)控制裝置(107)，所述直流供電回路上設(shè)有大功率MOS場(chǎng)效應(yīng)管(109)，所述檢測(cè)控制裝置(107)的控制輸出端與大功率MOS場(chǎng)效應(yīng)管(109)的控制端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多格分腔式直流加熱矩陣加熱技術(shù)的新型熱水器，其特征在于:所述加熱內(nèi)腔(201)通過(guò)分腔隔離體(202)分隔成多個(gè)獨(dú)立小加熱腔(203)，相鄰獨(dú)立小加熱腔(203)通過(guò)設(shè)置于分腔隔離體(202)上的加熱腔連通孔(204)相互連通，所述獨(dú)立小加熱腔(203)的進(jìn)、出水加熱腔連通孔(204)相互錯(cuò)位分布。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多格分腔式直流加熱矩陣加熱技術(shù)的新型熱水器，其特征在于:所述大功率磁芯高頻電子變壓器(102)和小功率磁芯高頻電子變壓器(104)為初次級(jí)繞組完全隔離的分槽繞組結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的多格分腔式直流加熱矩陣加熱技術(shù)的新型熱水器，其特征在于:加熱外腔(200)內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)或以上的加熱內(nèi)腔(201)，相鄰加熱內(nèi)腔(201)之間通過(guò)大連通孔(205 )連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的多格分腔式直流加熱矩陣加熱技術(shù)的新型熱水器，其特征在于:所述加熱內(nèi)腔(201)為圓筒形多格分腔加熱內(nèi)腔、直管方形壓鑄加熱內(nèi)腔或方形多格分腔加熱內(nèi)腔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多格分腔式直流加熱矩陣加熱技術(shù)的新型熱水器，其特征在于:所述的電熱管(206)的直流電阻值為I至15歐姆。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多格分腔式直流加熱矩陣加熱技術(shù)的新型熱水器，其特征在于:所述大功率橋式開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)(I)的直流輸出電壓小于50V。
【文檔編號(hào)】F24H9/20GK104197504SQ201410438874
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】黃悅榮 申請(qǐng)人:黃悅榮