CN105020880A - 一种热水器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热水器，其包括控制器、外壳、LED显示屏、加热器、储水箱、热水器进水管、热水器出水管，所述加热器与控制器连接，热水器进水管通过水泵与储水箱连通，热水器出水管通过单向阀与储水箱连通；本发明合理的选用主控芯片，并设计了完备的控制系统，从而实现了对于热水器的有效控制，水位传感器的新设计有利于提高热水器水位测量的精度，此外，通过改变加热器的结构实现了热量的定向辐射，其中，通过辐射板吸收了部分长波热能，并将所述辐射板作为二次热辐射源，进行辐射，从而充分的利用了热能资源，耐热反射基材料层最大限度地将热量进行了定向传输，耗损小，靶向性强，从而显著提升了加热效率。

Description

一种热水器

技术领域

本发明涉及机电领域，尤其涉及一种热水器。

背景技术

以电作为能源进行加热的热水器通常称为电热水器。是与燃气热水器、太阳能热水器相并列的三大热水器之一。电热水器按加热功率大小可分为储水式(又称容积式或储热式)、即热式、速热式(又称半储水式)三种。

储水式电热水器的工作原理非常简单，它们使用一根电加热管，通电之后给水提供热量。内胆储存热水并承载压力0.6MPa(约6kg/cm2)，外壳保温。产品间的区别首先体现在加热管上，有浸没型的，即直接与要加热的水接触，也有隔离型的。加热管有1.2、1.5及2.5KW等功率可供选择。加热管由一个温控器来控制，能设定所需温度并保持内胆中的水温恒定，且在40℃～75℃范围内可调。定时产品系列的时间控制系统能带来最大限度的能源节省，再配以分时电表，可节省大量电费。有的产品还具备大屏幕液晶显示屏、单键飞梭的操作界面和实时故障监测功能。电热水器必须安装压力安全阀，以确保超压泄压。为了尽可能减少热量散失，在壳与内胆之间还采用了聚氨酯或高密度泡沫塑料的加厚保温层。

根据安装方式的不同，电热水器可分为横式壁挂、立式壁挂、槽下式(台下式)、普通落地式和集成落地安装。落地式的容量较大，通常供集体或工业使用；壁挂小容量的还有槽下式(台下式)品种，它们的进出水管接头位于上端而不是下端，所以应当在靠近地面的位置挂墙安装。

目前市场上电热水器的控制系统普遍存在功能单一、操作复杂、控制不方便等问题，有必要对其进行解决，此外，使用普通电热丝加热，热源靶向型不强从而造成了热量的浪费，而通过合理的机械结构设计实现定向加热，可以显著提升加热的效率和靶向性。

发明内容

为此，本发明提供了一种热水器，本发明合理的选用主控芯片，并设计了完备的控制系统，从而实现了对于热水器的有效控制，水位传感器的新设计有利于提高热水器水位测量的精度，此外，通过改变加热器的结构实现了热量的定向辐射，其中，通过辐射板吸收了部分长波热能，并将所述辐射板作为二次热辐射源，进行辐射，从而充分的利用了热能资源，耐热反射基材料层最大限度地将热量进行了定向传输，耗损小，靶向性强，从而显著提升了加热效率。本发明通过对于控制电路和加热构件的多重改进，提升了热水器的产品性能，降低了制造的成本。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种热水器，包括控制器、外壳、LED显示屏、加热器、储水箱、热水器进水管、热水器出水管，所述加热器与控制器连接，热水器进水管通过水泵与储水箱连通，热水器出水管通过单向阀与储水箱连通，

所述加热器包括辐射板、发热网和耐热反射基材料层，所述辐射板与所述发热网的上表面平行设置，所述辐射板吸收所述发热网发出的辐射中的中长波，所述耐热反射基材料层贴附于所述发热网的下表面，所述耐热反射基材料层用于反射所述发热网散发到下表面的热量，使得所述发热网所发出的热量定向流向所述发热网的上部的储水箱，

所述控制器包括供电模块、单片机控制模块、数据采集模块、数据显示模块和A/D转换模块，所述数据采集模块包括水位传感器和温度传感器，所述数据采集模块均设置于储水箱内部，并与设置于储水箱外部的A/D转换模块电连接相连，所述A/D转换模块用于将所述数据采集模块的采集结果转换为所述单片机控制模块能够识别的电信号，并传输至位于热水器顶部的单片机控制模块，

所述供电模块位于所述热水器后部，用于提供控制器的电路所需电能，也提供加热器的所需电能；

所述单片机控制模块为所述控制器的主控模块，用于接收采集到的数据，控制数据显示模块显示热水器相关信息，并控制热水器的加热时机和加热时长；

所述数据显示模块包括温度显示和水位指示，位于热水器前部，并与嵌入所述热水器外壳的LED显示屏电连接。

优选的，所述辐射板为石英辐射板，所述辐射板吸收热辐射中的中长波，而透过非中长波，所述石英辐射板在吸收了中长波后作为二次辐射源，再次辐射。

优选的，所述水位传感器将多个电容值相同的电容在竖直方向等距离串联放入水中，当水位发生变化时，浸没不同数量电容造成串联电容组不同数量电容短路，进而影响串联电容组总电容值，通过测量水位传感器中RC振荡电路输出的频率值，即可获取所述总电容值，进而获取水位。

优选的，所述供电模块包括变压器模块，所述变压器模块用于改变所述供电模块的输出电压，所述供电模块输出两种电压，一种用于提供所述控制器所需电压，一种用于提供加热器所需电压。

优选的，所述单片机控制模块包括主芯片和时钟芯片，所述主芯片为AT89C51，所述时钟芯片为DS12887。

优选的，所述温度传感器选用DS1820芯片。

优选的，所述A/D转换模块为ADC0832芯片。

优选的，所述数据显示模块包括温度显示74LS95芯片和水位指示74HC573芯片。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种热水器，本发明合理的选用主控芯片，并设计了完备的控制系统，从而实现了对于热水器的有效控制，水位传感器的新设计有利于提高热水器水位测量的精度，此外，通过改变加热器的结构实现了热量的定向辐射，其中，通过辐射板吸收了部分长波热能，并将所述辐射板作为二次热辐射源，进行辐射，从而充分的利用了热能资源，耐热反射基材料层最大限度地将热量进行了定向传输，耗损小，靶向性强，从而显著提升了加热效率。本发明通过对于控制电路和加热构件的多重改进，提升了热水器的产品性能，降低了制造的成本。

附图说明

图1是一种热水器的示意图。

其中，1-储水箱，2-热水器进水管，3-水泵，4-热水器出水管，5-单向阀，6-辐射板，7-发热网，8-耐热反射基材料层。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

在一个实施例中，如图1所示，一种热水器，包括控制器、外壳、LED显示屏、加热器、储水箱1、热水器进水管2、热水器出水管4，所述加热器与控制器连接，热水器进水管2通过水泵3与储水箱1连通，热水器出水管4通过单向阀5与储水箱1连通，

所述加热器包括辐射板6、发热网7和耐热反射基材料层8，所述辐射板6与所述发热网7的上表面平行设置，所述辐射板6吸收所述发热网7发出的辐射中的中长波，所述耐热反射基材料层8贴附于所述发热网7的下表面，所述耐热反射基材料层8用于反射所述发热网7散发到下表面的热量，使得所述发热网所发出的热量定向流向所述发热网的上部的储水箱1，

所述控制器包括供电模块、单片机控制模块、数据采集模块、数据显示模块和A/D转换模块，所述数据采集模块包括水位传感器和温度传感器，所述数据采集模块均设置于储水箱内部，并与设置于储水箱外部的A/D转换模块电连接相连，所述A/D转换模块用于将所述数据采集模块的采集结果转换为所述单片机控制模块能够识别的电信号，并传输至位于热水器顶部的单片机控制模块，

所述供电模块位于所述热水器后部，用于提供控制系统的电路所需电能，也提供加热器的所需电能；

所述单片机控制模块为所述控制器的主控模块，用于接收采集到的数据，控制数据显示模块显示热水器相关信息，并控制热水器的加热时机和加热时长；

所述数据显示模块包括温度显示和水位指示，位于热水器前部，并与嵌入所述热水器外壳的LED显示屏电连接。

优选的，所述辐射板为石英辐射板，所述辐射板吸收热辐射中的中长波，而透过非中长波，所述石英辐射板在吸收了中长波后作为二次辐射源，再次辐射。

优选的，所述水位传感器将多个电容值相同的电容在竖直方向等距离串联放入水中，当水位发生变化时，浸没不同数量电容造成串联电容组不同数量电容短路，进而影响串联电容组总电容值，通过测量水位传感器中RC振荡电路输出的频率值，即可获取所述总电容值，进而获取水位。

优选的，所述供电模块包括变压器模块，所述变压器模块用于改变所述供电模块的输出电压，所述供电模块输出两种电压，一种用于提供所述控制器所需电压，一种用于提供加热器所需电压。

优选的，所述单片机控制模块包括主芯片和时钟芯片，所述主芯片为AT89C51，所述时钟芯片为DS12887。

优选的，所述温度传感器选用DS1820芯片。

优选的，所述A/D转换模块为ADC0832芯片。

优选的，所述数据显示模块包括温度显示74LS95芯片和水位指示74HC573芯片。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种热水器，其特征在于，包括控制器、外壳、LED显示屏、加热器、储水箱、热水器进水管、热水器出水管，所述加热器与控制器连接，热水器进水管通过水泵与储水箱连通，热水器出水管通过单向阀与储水箱连通，

所述加热器包括辐射板、发热网和耐热反射基材料层，所述辐射板与所述发热网的上表面平行设置，所述辐射板吸收所述发热网发出的辐射中的中长波，所述耐热反射基材料层贴附于所述发热网的下表面，所述耐热反射基材料层用于反射所述发热网散发到下表面的热量，使得所述发热网所发出的热量定向流向所述发热网的上部的储水箱，

所述控制器包括供电模块、单片机控制模块、数据采集模块、数据显示模块和A/D转换模块，所述数据采集模块包括水位传感器和温度传感器，所述数据采集模块均设置于储水箱内部，并与设置于储水箱外部的A/D转换模块电连接相连，所述A/D转换模块用于将所述数据采集模块的采集结果转换为所述单片机控制模块能够识别的电信号，并传输至位于热水器顶部的单片机控制模块，

所述供电模块位于所述热水器后部，用于提供控制器的电路所需电能，也提供加热器的所需电能；

所述单片机控制模块为所述控制器的主控模块，用于接收采集到的数据，控制数据显示模块显示热水器相关信息，并控制热水器的加热时机和加热时长；

所述数据显示模块包括温度显示和水位指示，位于热水器前部，并与嵌入所述热水器外壳的LED显示屏电连接。

2.根据权利要求1所述的一种热水器，其特征在于，所述辐射板为石英辐射板，所述辐射板吸收热辐射中的中长波，而透过非中长波，所述石英辐射板在吸收了中长波后作为二次辐射源，再次辐射。

3.根据权利要求2所述的一种热水器，其特征在于，所述水位传感器将多个电容值相同的电容在竖直方向等距离串联放入水中，当水位发生变化时，浸没不同数量电容造成串联电容组不同数量电容短路，进而影响串联电容组总电容值，通过测量水位传感器中RC振荡电路输出的频率值，即可获取所述总电容值，进而获取水位。

4.根据权利要求3所述的一种热水器，其特征在于，所述供电模块包括变压器模块，所述变压器模块用于改变所述供电模块的输出电压，所述供电模块输出两种电压，一种用于提供所述控制器所需电压，一种用于提供加热器所需电压。

5.根据权利要求4所述的一种热水器，其特征在于，所述单片机控制模块包括主芯片和时钟芯片，所述主芯片为AT89C51，所述时钟芯片为DS12887。

6.根据权利要求5中所述的一种热水器，其特征在于，所述温度传感器选用DS1820芯片。

7.根据权利要求6中所述的一种热水器，其特征在于，所述A/D转换模块为ADC0832芯片。

8.根据权利要求7所述的一种热水器，其特征在于，所述数据显示模块包括温度显示74LS95芯片和水位指示74HC573芯片。