[實用新型]基于直流加熱矩陣加熱技術(shù)的新型熱水器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420496255.7
• 申請日: 2014-08-29
• 公開（公告）號: CN204115195U
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃悅榮
• 申請（專利權(quán)）人: 黃悅榮
• 主分類號: F24H1/10
• 分類號: F24H1/10;F24H9/20
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 馮劍明

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及電熱水器領(lǐng)域，特別是一種使用基于直流加熱矩陣加熱技術(shù)的新型熱水器。

背景技術(shù)

現(xiàn)時市場上銷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較小些但存在加熱時長并且產(chǎn)生水垢而損壞產(chǎn)品等重大缺陷，速熱式（即熱式）的電熱水器雖然因為其直通式加熱結(jié)構(gòu)故有快速加熱且無水垢產(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論貯水式還是速熱式，它們都在一個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)計結(jié)構(gòu)，仍然無法消除此種隱患的存在。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)時市場銷售的電熱水器存在上述可能導(dǎo)致人體觸電的潛在危險，本實用新型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、同時采用基于直流加熱矩陣加熱技術(shù)的新型熱水器。

本實用新型解決其問題所采用的技術(shù)方案是：

基于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)腔內(nèi)設(shè)置有由多個電熱管組成的加熱矩陣，所述電熱管與大功率橋式開關(guān)電源構(gòu)成直流供電回路，冷水從冷水進(jìn)水口進(jìn)入加熱內(nèi)腔，經(jīng)加熱矩陣加熱后的熱水從熱水出水口排出。

進(jìn)一步，所述加熱內(nèi)腔分隔成多個獨立小加熱腔，相鄰獨立小加熱腔通過加熱腔連通孔連通，這些獨立小加熱腔內(nèi)設(shè)置有電熱管，所述的多個電熱管、獨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)。本實用新型采用了多格分腔加熱技術(shù)，即在加熱內(nèi)腔中利用多只低阻值低功率電熱管在各自獨立的小加熱腔內(nèi)加熱小容積的水，即小容積的水經(jīng)過多只低功率電熱管的加熱長度的水路在各自小加熱腔中不斷輪番逐級加熱最終以較低功率快速加熱實現(xiàn)大功率加熱的效果。即通過長路程的低功率加熱水路長度換來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，大大提高了加熱效果。

進(jìn)一步，所述大功率橋式開關(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關(guān)電源系統(tǒng)，所述大功率開關(guān)電源系統(tǒng)用于獨立為直流加熱系統(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，所述小功率開關(guān)電源系統(tǒng)用于為大功率橋式開關(guān)電源系統(tǒng)提供直流工作電壓。

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繞組完全隔離的分槽繞組結(jié)構(gòu)。

具體地，所述大功率橋式開關(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)連接的初級大功率開關(guān)電源組件、與大功率磁芯高頻電子變壓器二次側(cè)連接的次級大功率開關(guān)電源組件，所述初級大功率開關(guān)電源組件、大功率磁芯高頻電子變壓器、次級大功率開關(guān)電源組件組成所述的大功率開關(guān)電源系統(tǒng)；還包括小功率磁芯高頻電子變壓器和次級小功率開關(guān)電源組件，所述初級大功率開關(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，次級小功率開關(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，所述初級大功率開關(guān)電源組件、小功率磁芯高頻電子變壓器和次級小功率開關(guān)電源組件組成所述的小功率開關(guān)電源系統(tǒng)；所述初級大功率開關(guān)電源組件的輸入端與交流輸入端連接，次級大功率開關(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。

由于在開關(guān)電源系統(tǒng)內(nèi)使用了兩只初次級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，也不會出現(xiàn)觸電的危險。其中大功率磁芯高頻電子變壓器獨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)高壓邊的初級大功率開關(guān)電源組件提供非隔離的直流工作電壓。次級大功率開關(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。