CN104197504A - 多格分腔式直流加热矩阵加热技术的新型热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了多格分腔式直流加热矩阵加热技术的新型热水器，利用大功率桥式开关电源系统将高压的交流市电隔离并降低整流为人体安全直流电压后才供给电热管工作，隔离了人体与市电的高压接触，完全消除了使用时人体触电危及生命安全的潜在危险，本发明采用了多格分腔加热技术，小容积的水经过多只低阻抗低功率的电热管加热长度的水路在各自小加热腔中不断轮番逐级加热最终以较低功率快速加热实现大功率加热的效果。本发明具有体积小巧，安装维护方便，使用安全可靠，并且高效快热无水垢无污染等众多优点，这些优点是直接使用了高压交流市电而危及人身生命安全的传统热水器所无法比拟的。

Description

多格分腔式直流加热矩阵加热技术的新型热水器

技术领域

本发明涉及电热水器领域，特别是一种使用多格分腔式直流加热矩阵加热技术的新型热水器。 

背景技术

现时市场上销售的电热水器可分为贮水式和速热式（即热式），其加热方式为冷水直接接触电热管进行加热，一般耗电功率都大于3KW以上，贮水式的加热功率相对较小些但存在加热时长并且产生水垢而损坏产品等重大缺陷，速热式（即热式）的电热水器虽然因为其直通式加热结构故有快速加热且无水垢产生的性能，但同样存在有耗电功率较大（为5-8KW）的缺陷；而这些现有市售的电热水器无论贮水式还是速热式，它们都在一个共同的重大致命缺陷，就是其加热部件——电热管直接采用高压交流市电供电工作，而这些电热管又直接接触所要加热的水，故存在洗涤时人体容易触电危及生命安全的重大隐患，即使是采用了所谓的“防电墙”技术和水电隔离的设计结构，仍然无法消除此种隐患的存在。 

发明内容

针对现时市场销售的电热水器存在上述可能导致人体触电的潜在危险，本发明的目的在于提供一种使用隔离了高压交流市电的人体安全电压供电工作的、同时采用多格分腔式直流加热矩阵加热技术的新型热水器。 

本发明解决其问题所采用的技术方案是： 

多格分腔式直流加热矩阵加热技术的新型热水器，包括直流加热系统和用于将高压交流市电隔离、整流、降压为人体安全直流电压供直流加热系统使用的大功率桥式开关电源系统，所述直流加热系统包括加热外腔、加热内腔、冷水进水口和热水出水口，所述加热内腔分隔成多个独立小加热腔，相邻独立小加热腔通过加热腔连通孔连通，这些独立小加热腔内设置有电热管，所述电热管与大功率桥式开关电源系统构成直流供电回路，所述的多个电热管、独立小加热腔和加热腔连通孔组成多格分腔加热矩阵结构，冷水从冷水进水口进入加热内腔，经多格分腔式结构的加热矩阵加热后的热水从热水出水口排出。

进一步，所述大功率桥式开关电源系统包括交流输入端、基于大功率磁芯高频电子变压器的大功率开关电源系统和基于小功率磁芯高频电子变压器的小功率开关电源系统，所述大功率开关电源系统用于独立为直流加热系统提供将高压交流市电隔离降压整流后的人体安全直流工作电压，所述小功率开关电源系统用于为大功率桥式开关电源系统提供直流工作电压。 

进一步，所述大功率磁芯高频电子变压器和小功率磁芯高频电子变压器为初次级绕组完全隔离的分槽绕组结构。 

具体地，所述大功率桥式开关电源系统包括大功率磁芯高频电子变压器、与大功率磁芯高频电子变压器一次侧连接的初级大功率开关电源组件、与大功率磁芯高频电子变压器二次侧连接的次级大功率开关电源组件，所述初级大功率开关电源组件、大功率磁芯高频电子变压器、次级大功率开关电源组件组成所述的大功率开关电源系统；还包括小功率磁芯高频电子变压器和次级小功率开关电源组件，所述初级大功率开关电源组件与小功率磁芯高频电子变压器的一次侧连接，次级小功率开关电源组件与小功率磁芯高频电子变压器的二次侧连接，所述初级大功率开关电源组件、小功率磁芯高频电子变压器和次级小功率开关电源组件组成所述的小功率开关电源系统；所述初级大功率开关电源组件的输入端与交流输入端连接，次级大功率开关电源组件的输出端与直流加热系统的供电输入端连接。 

由于在开关电源系统内使用了两只初次级分槽绕组的磁芯高频电子变压器，因此能将交流市电有效地隔离，即使开关电源及其相应的磁芯高频电子变压器损坏或烧毁，也不会出现触电的危险。其中大功率磁芯高频电子变压器独立为由多只电热管组成的加热矩阵提供隔离后的直流低压工作电压，小功率磁芯高频电子变压器为检测控制装置提供隔离后的直流工作电压和为电源系统高压边的初级大功率开关电源组件提供非隔离的直流工作电压。次级大功率开关电源组件将大功率磁芯高频电子变压器降低后的安全电压再整流为直流电压输出至直流加热系统中的电热管加热矩阵中提供工作电压。 

进一步，所述大功率开关电源系统具有可无级调节其输出直流电压的输出端，或所述大功率开关电源系统具有多个不同输出直流电压的输出端，该些输出端通过水温多档调节开关与直流加热系统的供电输入端连接。不同于现有电热水器需要通过调节出水量或冷热水比例混合来调节出水水温，本发明次级大功率开关电源组件可在不改变出水量的状态下通过无级调节或水温多档调节开关的方式调节直流加热系统电热管矩阵的供电功率从而实现独立调节热水器的水温，其使用效果更佳。 

进一步，小功率开关电源系统还包括用于接收检测信号并控制大功率开关电源系统的检测控制装置，所述直流供电回路上设有大功率MOS场效应管，所述检测控制装置的控制输出端与大功率MOS场效应管的控制端连接。通过大功率MOS场效应管来控制直流供电回路的通断，其可靠性更高、反应更快、控制更加简单。 

进一步，所述冷水进水口和热水出水口上分别设置有水流检测装置，所述检测控制装置的信号输入端与所述的两个水流检测装置连接，检测控制装置的控制输出端与初级大功率开关电源组件和/或大功率MOS场效应管的控制端连接。本发明同时在冷水进水口和热水出水口上设置水流检测装置控制通断电热管工作电压的双重检测方法，只有当冷水进水口和热水出水口上的水流检测装置检测到水流动时，才让电热管工作，可避免电热管出现干烧或水温过高等的问题。 

进一步，所述加热内腔通过分腔隔离体分隔成多个独立小加热腔，相邻独立小加热腔通过设置于分腔隔离体上的加热腔连通孔相互连通，所述独立小加热腔的进、出水加热腔连通孔相互错位分布。独立小加热腔的进、出水孔错位分布，能有效利用独立小加热腔内的容积，达到加长水路，提高加热效果。 

进一步，加热外腔内设置有两个或以上的加热内腔，相邻加热内腔之间通过大连通孔连通。通过设置两个或以上的加热内腔，在成倍提高加热效果的同时尽可能减少直流加热系统的体积。 

进一步，相邻加热内腔的进、出水口通过大连通孔交错连接。能进一步增加加热水路，提高加热效果。 

具体地，所述直流加热系统中加热矩阵所用的电热管为螺旋形电热管、直线型电热管或U型电热管的一种或多种组合。 

具体地，所述加热内腔为圆筒形多格分腔加热内腔、直管方形压铸加热内腔或方形多格分腔加热内腔。 

进一步，所述加热内腔外设置有两个电热管引线端子接片，所述多个电热管分别通过其两极并联连接在所述两个电热管引线端子接片上，所述两个电热管引线端子接片与大功率桥式开关电源系统连接构成直流供电回路。由于采用直流安全电压进行供电，为了保证加热的效果，电热管采用并联的连接方式。 

进一步，所述电热管包括电热管外壳和设置于电热管外壳内的低内阻电热丝，所述电热管置于加热内腔中，所述电热管外壳的两端设置有电热丝引出端子，所述电热管外壳顶端部分和电热丝引出端子从加热内腔的腔壁上凸入加热外腔中，所述电热管外壳顶端部分通过安装螺母安装在加热内腔的腔壁上，所述电热丝引出端子通过安装螺母安装在电热管引线端子接片上。 

进一步，所述电热管外壳顶端部分与加热内腔腔壁安装螺母安装的部位在内设置有紧贴加热内腔腔壁表面的防渗漏垫片。通过设置防渗漏垫片能防止加热内腔内的水渗漏。 

进一步，所述的电热管的直流电阻值为1至15欧姆。 

具体地，所述大功率桥式开关电源系统的直流输出电压小于50V。 

进一步，所述检测控制装置还包括信号处理电路，所述控制装置的控制输出端输出隔离的控制信号通过信号处理电路与初级大功率开关电源组件连接，为了进行可靠有效的电压安全隔离，检测控制装置107输出的检测测控信号不能直接与初级大功率开关电源组件101接触，故检测控制装置107的控制输出端输出隔离的控制信号通过信号处理电路108与初级大功率开关电源组件101连接、而检测控制装置107的另一个控制输出端输出控制信号直接与大功率MOS场效应管109的控制端连接。 

进一步，还包括一保护外壳，所述直流加热系统安装于一底座上，所述底座安装于保护外壳内。保护外壳能对内部电气组件的可靠工作和人体防触电进行更进一步有效的保护。 

本发明的有益效果是：本发明采用的一种多格分腔式直流加热矩阵加热技术的新型热水器，利用大功率桥式开关电源系统将高压的交流市电隔离并降低整流为人体安全直流电压后才供给电热管工作，隔离了人体与市电的高压接触，完全消除了使用时人体触电危及生命安全的潜在危险，另外，本发明采用了多格分腔加热技术，即在加热内腔中利用多只低阻抗低功率电热管在各自独立的小加热腔内加热小容积的水，即小容积的水经过多只低功率电热管的加热长度的水路在各自小加热腔中不断轮番逐级加热最终以较低功率快速加热实现大功率加热的效果。即通过长路程的低功率加热水路长度换来短程水路大功率加热的效果，属于直通式的快速直热加热方式，无需设置传统热水器所具备的贮水腔，因此无需频繁对其进行加热，冷水经加热内腔内的电热管加热后直达出水口，故没有水垢产生，实现节能高效加热及使用寿命长、安全可靠、使用方便且维护小的目的。 

综上所述，本发明的电热水器由于采用了高新技术的大功率桥式开关电源系统供电和无储水腔设计以及采用了多格分腔式加热矩阵设计理念，故本发明的产品具有体积小巧，安装维护方便，使用安全可靠，并且高效快热无水垢无污染等众多优点，这些优点是直接使用了高压交流市电而危及人身生命安全的传统热水器所无法比拟的。 

附图说明

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。 

图1是本发明的整机结构简明示意图； 

图2是本发明的系统原理框图；

图3是本发明第一实施例圆筒形多格分腔加热内腔的立体结构视图；

图4是图3 A-A’方向的剖面视图；

图5是图3 B-B’方向的剖面视图；

图6是本发明第二实施例直管方形压铸加热内腔的仰视图；

图7是本发明第二实施例直管方形压铸加热内腔的第一剖面视图；

图8是本发明第二实施例直管方形压铸加热内腔的第二剖面视图；

图9是本发明第三实施例方形多格分腔加热内腔的立体视图；

图10是本发明第三实施例方形多格分腔加热内腔的剖面视图；

图11是本发明第一实施例螺旋形电热管的安装结构示意图；

图12是本发明第三实施例U型电热管的安装结构示意图；

图13是本发明第二实施例直线型电热管的安装结构示意图。

具体实施方式

参照图1- 图2，本发明的多格分腔式直流加热矩阵加热技术的新型热水器，包括直流加热系统2和用于将高压交流市电隔离、整流、降压为人体安全直流电压供直流加热系统2使用的大功率桥式开关电源系统1，所述直流加热系统2包括加热外腔200、加热内腔201、冷水进水口210和热水出水口211，所述加热内腔201分隔成多个独立小加热腔203，相邻独立小加热腔203通过加热腔连通孔204连通，这些独立小加热腔203内设置有电热管206，所述电热管206与大功率桥式开关电源系统1构成直流供电回路，所述的多个电热管206、独立小加热腔203和加热腔连通孔204组成多格分腔加热矩阵结构，冷水从冷水进水口210进入加热内腔201，经多格分腔式结构的加热矩阵加热后的热水从热水出水口211排出。 

本发明利用大功率桥式开关电源系统1将高压的交流市电隔离并降低整流为人体安全直流电压后才供给电热管206工作，隔离了人体与市电的高压接触，完全消除了使用时人体触电危及生命安全的潜在危险，另外，本发明采用了多格分腔加热技术，即在加热内腔201中利用多只低阻抗低功率电热管206在各自独立的小加热腔内加热小容积的水，即小容积的水经过多只低功率电热管206的加热长度的水路在各自小加热腔中不断轮番逐级加热最终以较低功率快速加热实现大功率加热的效果。即通过长路程低功率加热水路长度换来短程水路大功率加热的效果，属于直通式的快速直热加热方式，无需设置传统热水器所具备的贮水腔，因此无需频繁对其进行加热，冷水经加热内腔201内的电热管206加热后直达出水口，故没有水垢产生，实现节能高效加热及使用寿命长、安全可靠、使用方便且维护小的目的。 

综上所述，本发明的电热水器由于采用了高新技术的大功率桥式开关电源系统1供电和无储水腔设计以及采用了多格分腔式加热矩阵设计理念，故本发明的产品具有体积小巧，安装维护方便，使用安全可靠，并且高效快热无水垢无污染等众多优点，这些优点是直接使用了高压交流市电而危及人身生命安全的传统热水器所无法比拟的。 

具体地，参照图2所示，所述大功率桥式开关电源系统1具体包括交流输入端100、基于大功率磁芯高频电子变压器102的大功率开关电源系统和基于小功率磁芯高频电子变压器104的小功率开关电源系统，所述大功率开关电源系统用于独立为直流加热系统2提供将高压交流市电隔离降压整流后的人体安全直流工作电压，所述小功率开关电源系统用于为大功率桥式开关电源系统1和检测控制电路系统提供直流工作电压。 

所述大功率桥式开关电源系统1具体包括大功率磁芯高频电子变压器102、与大功率磁芯高频电子变压器102一次侧连接的初级大功率开关电源组件101、与大功率磁芯高频电子变压器102二次侧连接的次级大功率开关电源组件103、小功率磁芯高频电子变压器104和与小功率磁芯高频电子变压器104二次侧连接的次级小功率开关电源组件105，所述小功率磁芯高频电子变压器104的一次侧与初级大功率开关电源组件101连接。 

其中所述大功率磁芯高频电子变压器102和小功率磁芯高频电子变压器104为初次级绕组完全隔离的分槽绕组结构。所述初级大功率开关电源组件101、大功率磁芯高频电子变压器102、次级大功率开关电源组件103组成上述的大功率开关电源系统。所述初级大功率开关电源组件101、小功率磁芯高频电子变压器104和次级小功率开关电源组件105与组成所述的小功率开关电源系统。 

具体地，所述次级大功率开关电源组件103的直流输出电压小于50V，为人体安全电压。 

所述加热内腔201外设置有两个电热管引线端子接片213，所述多个电热管206分别通过其两极并联连接在所述两个电热管引线端子接片213上，所述次级大功率开关电源组件103的输入端与交流输入端100连接，次级大功率开关电源组件103的低压直流输出端131与其中一片电热管引线端子接片213连接，另一片电热管引线端子接片213连接至次级大功率开关电源组件103的OV供电端132，构成所述的直流供电回路。由于系统采用直流安全电压进行供电，为了保证加热的效果，电热管206采用并联的连接方式。所述次级小功率开关电源组件105为检测控制装置107和初级大功率开关电源组件101提供直流工作电压。 

具体地，所述的电热管206的直流电阻值为1至15欧姆。 

由于在开关电源系统内使用了两只初次级分槽绕组的磁芯高频电子变压器，因此能将交流市电有效地隔离，即使开关电源及其相应的磁芯高频电子变压器损坏或烧毁，也不会出现触电的危险。其中大功率磁芯高频电子变压器102独立为由多只电热管206组成的加热矩阵提供隔离后的直流低压工作电压，小功率磁芯高频电子变压器104为检测控制装置107提供隔离后的直流工作电压和为电源系统高压边的初级大功率开关电源组件101提供非隔离的直流工作电压。次级大功率开关电源组件103将大功率磁芯高频电子变压器102降低后的安全电压再整流为直流电压输出至直流加热系统2中的电热管206加热矩阵中。 

在调节水温方面，目前现有的电热水器往往需要通过调节出水量或冷热水比例混合的方式来调节出水水温，要调节温度时需要同时调节出水量的状态，使用时十分不便，本发明可采用两种调节水温的方式。第一种是高级模式：所述次级大功率开关电源组件103具有可无级调节其输出直流电压的输出端，在该方式下，通过向初级大功率开关电源组件101输入相应控制信号即可无级调节其次级103输出端的直流电压的大小。另一种是简便模式：所述次级大功率开关电源组件103具有多个在安全电压范围内不同输出直流电压的输出端，该些输出端通过水温多档调节开关106与直流加热系统2的供电输入端连接，用户通过水温多档调节开关106即可选择不同输出直流电压的输出端为电热管206供电，从而实现水温的调节。以上两种调温方式均可在不改变出水量的状态下通过无级调节或水温多档调节开关106的方式实现独立调节热水器的水温，其使用效果更佳。 

进一步，为了对电热水器进行调控，所述小功率开关电源系统还包括一检测控制装置107，所述次级小功率开关电源组件105为检测控制装置107提供相应的直流工作电压，所述直流供电回路上设有大功率MOS场效应管109，具体地，所述大功率MOS场效应管109设置于电热管引线端子接片213上与次级大功率开关电源组件103的OV供电端132之间，所述检测控制装置107的控制输出端与大功率MOS场效应管109的控制端连接。通过大功率MOS场效应管109来控制直流供电回路的通断，其可靠性更高、反应更快、控制更加简单。 

具体地，为了进行可靠有效的电压安全隔离，检测控制装置107输出的检测测控信号不能直接与初级大功率开关电源组件101接触，故检测控制装置还包括信号处理电路108，所述检测控制装置107的控制输出端输出隔离的控制信号通过信号处理电路108与初级大功率开关电源组件101连接、而检测控制装置107的另一个控制输出端输出控制信号直接与大功率MOS场效应管109的控制端连接。 

所述冷水进水口210和热水出水口211上分别设置有水流检测装置212，所述检测控制装置107的信号输入端与所述的两个水流检测装置212连接。本发明同时在冷水进水口210和热水出水口211上设置水流检测装置212控制通断电热管206工作电压的双重检测方法，只有当冷水进水口210和热水出水口211上的水流检测装置212检测到水流动时，才使大功率MOS场效应管109接通让电热管206工作，可避免电热管206出现干烧或水温过高等的问题，令产品能安全可靠地使用。 

具体地，还包括一保护外壳5，所述直流加热系统2安装于一底座6上，所述底座6安装于保护外壳5内。保护外壳5能对内部电气组件的可靠工作和人体防触电进行更进一步有效的保护。还包括一接地装置7，所述保护外壳5和交流输入端100的接地端通过接地装置7接地，以消除静电及防雷等，进一步加强人体生命安全的保护，另外所述交流输入端100通过电源保险管110和电源开关111后与初级大功率开关电源组件101的输入端连接。 

所述大功率桥式开关电源系统1还可内置有常规的高温、超温、超时等报警提示保护检测控制电路，同时，为了更进一步的加强安全使用产品，还设置有漏电保护和防雷保护装置。 

所述大功率桥式开关电源系统1的具体工作过程如下：交流输入端100接入高压交流市电经电源保险管110和电源开关111后，通过初级大功率开关电源组件101分成两路供电、其中一路通过大功率磁芯高频电子变压器102将高压交流电隔离降压至人体安全电压，并通过次级大功率开关电源组件103整流为直流电压，直接或通过水温多档调节开关106输出至加热矩阵。另外一路通过小功率磁芯高频电子变压器104和次级小功率开关电源组件105为初级大功率开关电源组件101、检测控制装置107和信号处理电路108等提供直流工作电压。所述直流加热回路受控于大功率MOS场效应管109，通过设置于冷水进水口210和热水出水口211上的水流检测装置212检测是否有水流流过加热内腔201，检测控制装置107根据两个水流检测装置212以及其它保护检测信号的检测状态控制大功率MOS场效应管109的通断。冷水从冷水进水口210进入加热内腔201中，经过多格分腔式结构的加热矩阵加热后的热水从热水出水口211排出送到花洒或水龙头供洗涤使用。 

为了在不同功率级别的产品中实现以最小的加热功率达到最佳的加热效率以及因应不同功率产品客观存在生产工艺难易的原故，因此不同功率级别的产品采用了相应的加热矩阵结构和相应的单只电热管数量以及使用相应直流电阻值的单只电热管，在此列举了三种不同功率下的多格分腔加热矩阵结构。需要注意的是，以下各实施例组件尺寸、数量或其直流电阻值的实际参数等在生产时按市场客观需求其真实产品所采用的数值与此处所述的实例会有差异。 

参照图3至图5所示，为本发明的第一实施例，所述加热内腔201为圆筒形多格分腔加热内腔，用于1500   W功率级别的电热水器，包括两个圆筒形多格分腔加热内腔，每个加热内腔201内采用10只或以上直流电阻值为6欧姆范围内的螺旋形电热管。所述两个圆筒形多格分腔加热内腔的一端通过大连通孔205连通，另一端分别设置有冷水进水口210和热水出水口211，该设计能在保证加热效果的同时减少直流加热系统2的体积。所述圆筒形多格分腔加热内腔通过分腔隔离体202分隔成多个独立小加热腔203，相邻独立小加热腔203通过设置于分腔隔离体202上的加热腔连通孔204相互连通，所述独立小加热腔203的进、出水加热腔连通孔204相互错位分布，能有效利用独立小加热腔203内的容积，达到加长水路，提高发热效果。 

当然，本实施例中也可以只采用单只的圆筒形多格分腔加热内腔，在其两端分别设置冷水进水口210和热水出水口211即可。另外，还可以设置多只圆筒形多格分腔加热内腔，只需相邻加热内腔201之间通过大连通孔205错位连通。通过设置两个或以上的加热内腔201，在成倍提高加热效果的同时尽可能减少直流加热系统2的体积。 

参照图6至图8所示，为本发明的第二实施例，所述加热内腔201为直管方形压铸加热内腔，用于2000W级别的电热水器，所述直管方形压铸加热内腔内设置有15只或以上直流电阻值在12欧姆范围内的直线型电热管，所述直管方形压铸加热内腔的两端分别设置有冷水进水口210和热水出水口211，直管方形压铸加热内腔通过分腔隔离体202分隔成多个独立小加热腔203，相邻独立小加热腔203通过设置于分腔隔离体202上的加热腔连通孔204相互连通。本实施例中也可以设置多个直管方形压铸加热内腔，相邻加热内腔201通过大连通孔205连通的方式实现在成倍提高加热效果的同时尽可能减少直流加热系统2的体积的效果。 

参照图9至图10所示，为本发明的第三实施例，所述加热内腔201为方形多格分腔加热内腔，用于2200W级别以上的电热水器，所述方形多格分腔加热内腔内设置有10只或以上直流电阻值在4欧姆范围内的U型电热管，所述方形多格分腔加热内腔分别设置有冷水进水口210和热水出水口211，方形多格分腔加热内腔通过分腔隔离体202分隔成多个独立小加热腔203，相邻独立小加热腔203通过设置于分腔隔离体202上的加热腔连通孔204相互连通，所述独立小加热腔203的进、出水加热腔连通孔204相互错位分布。本实施例中也可以设置多个方形多格分腔加热内腔，相邻方形多格分腔加热内腔通过大连通孔205连通的方式实现在成倍提高加热效果的同时尽可能减少直流加热系统2的体积的效果。 

另外，也可以采用不同类型的电热管或加热内腔组合进行加热，在此不再详细赘述。 

参照图11至13所示，所述电热管206包括电热管外壳207和设置于电热管外壳207内的低内阻电热丝，所述电热管206置于加热内腔201中，所述电热管外壳207的两端设置有电热丝引出端子208，所述电热管外壳207顶端部分和电热丝引出端子208从加热内腔201的腔壁上凸入加热外腔200中，所述电热管外壳207顶端部分通过安装螺母214安装在加热内腔201的腔壁上，所述电热丝引出端子208通过安装螺母安装在电热管引线端子接片213上。 

进一步，所述加热内腔201内腔壁面正对电热丝包括外壳顶端部分和引出端子208穿出的位置上设置有紧贴加热内腔201腔壁表面的防渗漏垫片209。通过设置防渗漏垫片209能防止加热内腔201内的水渗漏。 

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。 

Claims (10)

1.多格分腔式直流加热矩阵加热技术的新型热水器，其特征在于：包括直流加热系统（2）和用于将高压交流市电隔离、整流、降压为人体安全直流电压供直流加热系统（2）使用的大功率桥式开关电源系统（1），所述直流加热系统（2）包括加热外腔（200）、加热内腔（201）、冷水进水口（210）和热水出水口（211），所述加热内腔（201）分隔成多个独立小加热腔（203），相邻独立小加热腔（203）通过加热腔连通孔（204）连通，这些独立小加热腔（203）内设置有电热管（206），所述电热管（206）与大功率桥式开关电源系统（1）构成直流供电回路，所述的多个电热管（206）、独立小加热腔（203）和加热腔连通孔（204）组成多格分腔加热矩阵结构，冷水从冷水进水口（210）进入加热内腔（201），经多格分腔式结构的加热矩阵加热后的热水从热水出水口（211）排出。

2.根据权利要求1所述的多格分腔式直流加热矩阵加热技术的新型热水器，其特征在于：所述大功率桥式开关电源系统（1）包括交流输入端（100）、基于大功率磁芯高频电子变压器（102）的大功率开关电源系统和基于小功率磁芯高频电子变压器（104）的小功率开关电源系统，所述大功率开关电源系统用于独立为直流加热系统（2）提供将高压交流市电隔离降压整流后的人体安全直流工作电压，所述小功率开关电源系统用于为大功率桥式开关电源系统（1）提供直流工作电压。

3.根据权利要求2所述的多格分腔式直流加热矩阵加热技术的新型热水器，其特征在于：所述大功率开关电源系统具有可无级调节其输出直流电压的输出端，或所述大功率开关电源系统具有多个不同输出直流电压的输出端，该些输出端通过水温多档调节开关（106）与直流加热系统（2）的供电输入端连接。

4.根据权利要求2所述的多格分腔式直流加热矩阵加热技术的新型热水器，其特征在于：小功率开关电源系统还包括用于接收检测信号并控制大功率开关电源系统的检测控制装置（107），所述直流供电回路上设有大功率MOS场效应管（109），所述检测控制装置（107）的控制输出端与大功率MOS场效应管（109）的控制端连接。

5.根据权利要求1所述的多格分腔式直流加热矩阵加热技术的新型热水器，其特征在于：所述加热内腔（201）通过分腔隔离体（202）分隔成多个独立小加热腔（203），相邻独立小加热腔（203）通过设置于分腔隔离体（202）上的加热腔连通孔（204）相互连通，所述独立小加热腔（203）的进、出水加热腔连通孔（204）相互错位分布。

6.根据权利要求2所述的多格分腔式直流加热矩阵加热技术的新型热水器，其特征在于：所述大功率磁芯高频电子变压器（102）和小功率磁芯高频电子变压器（104）为初次级绕组完全隔离的分槽绕组结构。

7.根据权利要求1或5所述的多格分腔式直流加热矩阵加热技术的新型热水器，其特征在于：加热外腔（200）内设置有两个或以上的加热内腔（201），相邻加热内腔（201）之间通过大连通孔（205）连通。

8.根据权利要求1或5所述的多格分腔式直流加热矩阵加热技术的新型热水器，其特征在于：所述加热内腔（201）为圆筒形多格分腔加热内腔、直管方形压铸加热内腔或方形多格分腔加热内腔。

9.根据权利要求1所述的多格分腔式直流加热矩阵加热技术的新型热水器，其特征在于：所述的电热管（206）的直流电阻值为1至15欧姆。

10.根据权利要求1所述的多格分腔式直流加热矩阵加热技术的新型热水器，其特征在于：所述大功率桥式开关电源系统（1）的直流输出电压小于50V。