CN105011775A - 一种低功耗节能热水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低功耗节能热水装置，它包括：箱体，安装在箱体内部的储水器、加热器、热水出水龙头；所述储水器通过水连接管连接接水腔，加热器固定安装在储水器的顶部，其加热棒置于储水器的存水容腔内；所述电容器为大功率电容器，所述电源逆变器将220V交流电转低压对电容器供电，使电容器积聚电荷，电容器是采用多个电容并联充电、串联放电的方式进行电路连接，当按下加热按键开关，电容器会瞬间放电，达到220V电压和至少10A的电流，电容器产生的220V电压、10A以上的电流对加热器供电，使加热器工作，储水器为小容量存储水容器，电容器所释放的电量足够维持到加热器将水加热至开水，达到节能环保的目的。

Description

一种低功耗节能热水装置

技术领域

本发明涉及电器,具体的说是涉及一种低功耗节能热水装置。

背景技术

在电器中，饮水机受到广大用户的喜爱，在办公室、家庭中，很多都是使用饮水机来解决饮水问题，传统的饮水机带有加热装置，该加热装置是通过水从注水座流入到接水桶中，通过水管将水送入到加热罐中，加热罐外围设有加热器可对罐内的水进行快速加热。

现有技术中，加热罐都做得较大，正常工作时，饮水机将热水罐中0.6Kg，18 ℃的水加热到93 ℃，用时6 min。一般来说，饮水机用的桶装水加热至80~95度就可以饮用了。如果是自来水，就必须加热至100度才能够饮用。饮水机加热罐600mL水加热时间较长，有时需要用水时，并不需要太多的水，而加热6min的时间需要消耗大量的电能。饮水机中的加热功率一般为550W，一小时要消耗0.55度电，6min消耗0.055度电。在实际情况中，假如只需要一杯水200mL，也是需要消耗掉0.055度电，实际200mL用电只需要0.018度，浪费掉了0.037度电，中国是一个人口大国，如果有1亿人是上述这种操作，其浪费掉的电能将高达370万度电，这是一个可观的数字，在当今提倡节能环保时代，不利于社会的发展。

另外，由于加热器是大功率电器，按一栋大楼50层计算，如果每层有居民30户，整栋就有1500户，假如每户用2000W的热水器在烧水，加上其它的用电电器，整栋大厦的用电负荷较大，有可能造成跳闸。

因此，需要另一种加热装置来满足节能环保要求。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题在于提供了一种低功耗节能热水装置，该热水装置中安装有一个电容器，电容器的瞬间放电使加热棒快速发热烧水，储水容器选用小容量水容器，实现节能环保。

为解决上述技术问题，本发明通过以下方案来实现：一种低功耗节能热水装置，它包括：

箱体，安装在箱体内部的储水器、加热器、热水出水龙头；

所述储水器通过水连接管连接接水腔，加热器固定安装在储水器的顶部，其加热棒置于储水器的存水容腔内；

所述加热器电连接电容器，所述电容器连接电源逆变器，电源逆变器连接插头；

所述电容器为大功率电容器，所述电源逆变器将220V交流电转低压对电容器供电，使电容器积聚电荷，电容器存储足够的电量；所述电容器包括并联充电、串联放电的电路，该电路由若干电容在充电时并联、放电时串联电连接在一起。

当按下加热按键开关，电容器会瞬间放电，达到220V电压和至少10A的电流，电容器产生的220V电压、10A以上的电流对加热器供电，使加热器工作，所述储水器为小容量存储水容器，电容器所释放的电量足够维持到加热器将水加热至开水。

进一步的，所述储水器上部连接一根排气管，该排气管用于将水蒸汽排出储水器。

进一步的，所述电容器的功率、释放后的电量足够使加热器将储水器的水烧开。

进一步的，所述加热器的功率至少为2200W。

进一步的，所述加热器与电容器之间电连接有温控器，温控器 感应储水器水的温度，当温度达到100度时，温控器断开。

进一步的，所述电源逆变器正极端连接有熔断器，当发生短路时，电路中电流过大，熔断器会被熔断。

进一步的，所述储水器的水存储容量在150~250mL之间。

进一步的，所述储水器底部通过水管连接热水出水龙头。

    相对于现有技术，本发明的有益效果是：本发明节能加热装置利用电容器的放电原理，将电容器产生的电能使加热器将储水器中的水加热至饮用水温度范围，节约大量的电能。小容量储水器只允许每次加热150~250mL的水，相当于一杯的容量，接水后，电容器停止放电，转为存储电荷，这种方式，使得饮水机用电量极低，节约环保。本发明的电容器是由若干电容在充电时并联、放电时串联的方式电连接在一起，达到了低压充电、高压放电的目的。解决了传统的大厦或大楼内由于电量用量过大而致使跳闸的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

    图1为本发明节能热水装置结构示意图。

图2为本发明节能热水装置加入冷水系统结构示意图。

图3为本发明节能热水装置电容并联充电、串联放电的电路原理图。

附图中标记：桶装水1、箱体2、排气管3、加热器4、储水器5、热水出水龙头6、电容器7、电源逆变器8、水连接管9、接水腔10、注水座11、加热按键12、冷水连接管13、冷水储存器14、冷水出水龙头15。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例1：

请参照附图1和附图3，本发明的一种低功耗节能热水装置，它包括：

箱体2，安装在箱体2内部的储水器5、加热器4、热水出水龙头6，所述储水器5通过水连接管9连接接水腔10，加热器4固定安装在储水器5的顶部，其加热棒置于储水器5的存水容腔内；所述加热器4电连接电容器7，所述电容器7连接电源逆变器8，电源逆变器8连接插头；所述电容器7为大功率电容器，所述电源逆变器8将220V交流电转低压对电容器7供电，使电容器7积聚电荷，电容器7存储足够的电量，电源逆变器8将220V交流电转低压的电压大小为3~5V之间，电容器7是一个可以储存直流电荷的容器，可以在瞬间释放巨大的能量，图3中的放电位72处的电路连接方式变成串联，使电容器中的电容串联在一起，当按下加热按键开关12，电容器7会瞬间放电，各电容放电电量能够达到220V电压和至少10A的电流，电容器7产生的220V电压、10A以上的电流对加热器4供电，使加热器4工作；所述储水器5为小容量存储水容器，电容器7所释放的电量足够维持到加热器4将水加热至开水。所述电容器7的功率、释放后的电量足够使加热器4将储水器5的水烧开，所述加热器4的功率至少为2200W。所述储水器5的水存储容量在150~250mL之间，假如储水器5的储水容量为200mL，2200W功率的加热器4烧开200mL的水仅需要5秒钟，而电容器7是通过电荷产生的电能，再释放出来，将水加热，这种方式，消耗很少的电能，而且满足了人们的所需。

如图1所示，所述储水器5上部连接一根排气管3，该排气管3用于将水蒸汽排出储水器5，在加热过程中，水受热会蒸发，为了避免储水器受压，装入一个排气管，使水蒸气及时排出。所述加热器4与电容器7之间电连接有温控器，温控器感应储水器5水的温度，当温度达到100度时，温控器断开，电容器7停止放电。所述电源逆变器8正极端连接有熔断器，当发生短路时，电路中电流过大，熔断器会被熔断。所述储水器5底部通过水管连接热水出水龙头6，当水加热后，打开热水出水龙头6，即可使用。

实施例2：

如图2所示，图2中加入了冷水供应系统，在箱体1内部储水器5的另一侧安装有冷水储存器14，冷水储存器14与储水器5大小一致，冷水储存器14的进水端通过冷水连接管13连接到接水腔10，接水腔10腔体上部设置有注水座11，注水座11放置桶装水1，所述冷水储存器14的出水端通过水管连接冷水出水龙头15，当不要喝热水时，直接打开冷水出水龙头15接水。

实施例3：

本发明还可以直接连接自来水，自来水水管直接连接到储水器5的底部，关闭水连接管9，使饮水机内的水进不了储水器5，当按下加热按键开关12，电容器7会瞬间放电，达到220V电压和至少10A的电流，电容器7产生的220V电压、10A以上的电流对加热器4供电，使加热器4工作，由于储水器5为小容量存储水容器，电容器7所释放的电量足够维持到加热器4将水加热至开水，使自来水温度达到100度，储水器5侧壁上的温控器感应到水温达到100度，断开电路，使加热器4停止工作，电容器7又开始存储电荷。本发明节能加热装置利用电容器的放电原理，将电容器产生的电能使加热器将储水器中的水加热至饮用水温度范围，节约大量的电能。小容量储水器只允许每次加热150~250mL的水，相当于一杯的容量，接水后，电容器停止放电，转为存储电荷，这种方式，使得饮水机用电量极低，节约环保。

实施例4：

如图3所示，图3为本发明节能热水装置电容并联充电、串联放电的电路原理图，电容器7包括若干电容，这些电容按照并联充电、串联放电的方式连接，在图3中，当电路中的电容放电完成后，电容器7自动充电，其充电位71的开关位自动弹出，使整个电路形成电容并联电路，电源逆变器8对每个电容进行充电。在箱体上设置有加热按键开关12，当按下该按键后，电容器7的电容电路会从并联转成串联，使每个电容能够瞬间放电，放电后的电压对加热器4供电，加热器4工作，由于储水器5的容量为150~250mL之间，一般一次性杯子的大小为200mL，因此烧开后的水足够饮用，而且电容器7对电容的充电速度极快，只需要5~10秒钟即可充满。本发明的这种快速充电、快速放电的方式一是节约环保、节约电能，二是避免大量的热水器同时工作给大厦带来负担。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.  一种低功耗节能热水装置，它包括：

箱体（2），安装在箱体（2）内部的储水器（5）、加热器（4）、热水出水龙头（6），其特征在于：

所述储水器（5）通过水连接管（9）连接接水腔（10），加热器（4）固定安装在储水器（5）的顶部，其加热棒置于储水器（5）的存水容腔内；

所述加热器（4）电连接电容器（7），所述电容器（7）连接电源逆变器（8），电源逆变器（8）连接插头；

所述电容器（7）为大功率电容器，所述电源逆变器（8）将220V交流电转低压对电容器（7）供电，使电容器（7）积聚电荷，电容器（7）存储足够的电量；所述电容器（7）包括并联充电、串联放电的电路，该电路由若干电容在充电时并联、放电时串联电连接在一起；

当按下加热按键开关（12），电容器（7）会瞬间放电，达到220V电压和至少10A的电流，电容器（7）产生的220V电压、10A以上的电流对加热器（4）供电，使加热器（4）工作，所述储水器（5）为小容量存储水容器，电容器（7）所释放的电量足够维持到加热器（4）将水加热至开水。

2.根据权利要求1所述的一种低功耗节能热水装置，其特征在于：所述储水器（5）上部连接一根排气管（3），该排气管（3）用于将水蒸汽排出储水器（5）。

3.根据权利要求1所述的一种低功耗节能热水装置，其特征在于：所述电容器（7）的功率、释放后的电量足够使加热器（4）将储水器（5）的水烧开。

4.根据权利要求1所述的一种低功耗节能热水装置，其特征在于：所述加热器（4）的功率至少为2200W。

5.根据权利要求1所述的一种低功耗节能热水装置，其特征在于：所述加热器（4）与电容器（7）之间电连接有温控器，温控器感应储水器（5）水的温度，当温度达到100度时，温控器断开。

6.根据权利要求1所述的一种低功耗节能热水装置，其特征在于：所述电源逆变器（8）正极端连接有熔断器，当发生短路时，电路中电流过大，熔断器会被熔断。

7.根据权利要求1所述的一种低功耗节能热水装置，其特征在于：所述储水器（5）的水存储容量在150~250mL之间。

8.根据权利要求1或7所述的一种低功耗节能热水装置，其特征在于：所述储水器（5）底部通过水管连接热水出水龙头（6）。