CN106992700A - 电热装置 - Google Patents

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Abstract

一种电热装置,包含:一交流降压电路,设有一第一加热线圈,该第一加热线圈具有二终端及一降压端,该二终端用以连接一交流电源,该降压端与任一终端之间的电阻值小于该二终端之间的电阻值;一整流电路,电性连接于上述第一加热线圈的降压端与任一终端之间;及一直流元件,电性连接上述整流电路。

Description

电热装置
技术领域
本发明是关于一种电热装置,尤其是一种可将交流电源直接降压后再转为直流电源,以便符合低压直流供电需求的电热装置。
背景技术
随着科技进步,逐渐开发出日常生活中所需电子用品,以家电用品为例,举凡烹饪或沐浴等需求,均有对应功能的电子装置,如:吹风机或烤箱等电热装置,可将电能转为热能,以用于烘烤食物或吹干头发等日常生活所需。
现有电热装置通常直接由市电(如:交流110或220伏特)供电,该交流电经由该电热装置内的整流电路将高压交流电转为高压直流电后,再将该高压直流电经过该电热装置内的直流降压电路转为低压直流电(如:直流12伏特等),以符合内部电子元件的用电规格,以利提供加热或调温等功能,其实施例可参酌中国台湾公告第445003号《电子式触控温度调整电路装置》或公告第390105号《偏向线圈的通电加热及熔着装置》等专利案。
但是,现有电热装置将高压直流电降为低压直流电的功能,需于该整流电路外设置该直流降压电路(如:直流/直流转换器、逆变器或集成电路等),该直流降压电路除会占用装置内部空间外,也须额外消耗电功率,不利于因应缩小体积及节能省电等家电需求。
有鉴于此,有必要改善上述先前技术的缺点,以符合实际需求,提升其实用性。
发明内容
本发明的目的是提供一种电热装置,用以解决上述现有电热装置的直流降压电路是设置在整流电路之外导致电路面积无法缩小以及消耗额外电能的问题,更进一步达成节能省电等家电需求。
本发明的电热装置,包含:一交流降压电路,设有一第一加热线圈,该第一加热线圈具有二终端及一降压端,该二终端用以连接一交流电源,该降压端与任一终端之间的电阻值小于该二终端之间的电阻值;一整流电路,电性连接于上述第一加热线圈的降压端与任一终端之间;及一直流元件,电性连接上述整流电路。
其中,上述交流降压电路另设有一第二加热线圈及一加热开关,该第二加热线圈及该加热开关串接于上述第一加热线圈的二终端之间。借此,该第二加热线圈可提供该电热装置所需热能,并以该加热开关控制电路的通电与断电,达到提供更多的供热段数选择的功效。
其中,上述第一加热线圈是以中间抽头的方式形成上述降压端。借此,可根据该电热装置所需电压而调整该降压端的位置,以取得较低的电压,达到降压的功效。
其中,上述第一加热线圈与上述整流电路之间电性连接一电磁干扰抑制电路。借此,可降低杂讯干扰以提升信号准确性的功效。
其中,上述电磁干扰抑制电路具有一电磁耦合元件,该电磁耦合元件具有二耦合线圈,各该二耦合线圈的一端连接上述第一加热线圈,各该二耦合线圈的另一端连接上述整流电路。借此,利用电感遇高频杂讯成高阻抗断路,可过滤掉高频杂讯,达到抑制电磁干扰的功效。
其中,上述电磁干扰抑制电路具有一去耦滤波电容,该去耦滤波电容具有二接地脚位及二信号脚位,其中该二接地脚位电性连接至一接地端,该二信号脚位则分别与上述整流电路的二交流输入端电性连接。借此,提供最短绕线的接地路径,降低导线产生的寄生效应,达到抑制电磁干扰的功效。
其中,上述第一加热线圈与上述整流电路之间电性连接一保护电路。借此,可防止突波对电子元件造成的损害以达保护电路的功效。
其中,上述保护电路具有一过电流保护元件、一突入电流保护器及一突波电压保护器串接于上述第一加热线圈的降压端与任一终端之间,该突波电压保护器并接上述整流电路。借此,当电压异常升高的时候,该突波电压保护器可视为短路的状态,将能量挡在电器产品之前面,突波便不会对电器产品产生影响,可提升该电热装置的安全性。
其中,上述第一加热线圈与上述交流电源之间电性连接一电压切换器。借此,使用者可根据不同地区需要的电压规格而切换至与该电热装置相容的电压而不需携带其他变压器,达到提升使用便利性的功效。
其中,上述直流元件为一直流马达。借此,达到驱动该直流马达所连接的扇轮,以朝预设方向驱风传热的功效。
其中,上述电热装置另包含一扇轮结合于上述直流马达。借此,达到以该直流马达驱动该扇轮,以朝预设方向驱风传热的功效。
其中,上述电热装置另包含一风扇壳座容置上述直流马达及扇轮。借此,达到便于将该直流马达及扇轮置入该电热装置的外壳,因而具有提升组装便利性的功效。
其中,上述保护电路具有一过电流保护元件、一突入电流保护器及一突波电压保护器串接于上述第一加热线圈的降压端与任一终端之间,该突波电压保护器并接上述整流电路,且该过电流保护元件设置于上述风扇壳座之外。借此,达到便于替换该过电流保护元件,因而具有提升使用便利性的功效。
其中,上述直流马达具有一控速元件。借此,可致动该直流马达切换各种转速,使该直流马达所连接的扇轮提供各种强度的风量,达到提升使用便利性的功效。
其中,上述控速元件为一微控制器。借此,可提升该直流马达的工作效率。
上述电热装置包含一风扇壳座及一扇轮,上述直流元件为一直流马达且与该风扇壳座及该扇轮结合,其中上述过电流保护元件设置于该风扇壳座的外。借此,可方便替换该过电流保护元件,提升使用便利性。
本发明电热装置是借助该第一加热线圈可由中间抽头的方式取得较低的交流电压,使交流电在转为直流电压前就已先调降电压,而不需于该整流电路的后再额外电性连接一直流降压电路,具有降低电路复杂度的效果;另外,将该电磁干扰抑制电路、保护电路共同整合至该交流降压电路中更同时达到降低杂讯干扰、抑制突波的目的;又,通过该加热开关的导通与否,使该电热装置具有提供更多的供热段数选择的功能。因此,本发明的电热装置,将上述电路整合于该交流降压电路中,可兼具交流降压功能与简化电路等多种功效。
附图说明
图1:本发明电热装置的电路结构实施例。
附图标记说明:
〔本发明〕
1 交流降压电路 11 第一加热线圈
111 终端 112 终端
113 降压端 12 第二加热线圈
13 加热开关 14 电磁干扰抑制电路
141 电磁耦合元件 142 去耦滤波电容
15 保护电路 151 过电流保护元件
152 突入电流保护器 153 突波电压保护器
16 电压切换器
2 整流电路 21 交流输入端
22 直流输出端
3 直流元件
A 交流电源。
具体实施方式
为让本发明的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂,下文特举本发明的较佳实施例,并配合所附图式,作详细说明如下:
请参照图1所示,其是本发明的电热装置实施例,包含一交流降压电路1、一整流电路2、一直流元件3,该交流降压电路1、该整流电路2及该直流元件3依序电性连接。本实施例的电热装置是以吹风机做说明,但是该电热装置也可为其他类型的电器用品,例如烫发夹或烤箱等,不以吹风机为限。
该交流降压电路1设有一第一加热线圈11,该第一加热线圈11具有二终端111、112及一降压端113,该二终端111、112用以连接一交流电源A,该降压端113与任一终端111、112之间的电阻值小于该二终端111、112之间的电阻值。在此实施例中,该第一加热线圈11可为一镍铬合金裸线圈,其中,构成该镍铬合金裸线圈的镍铬合金线可由两种镍和铬金属合成,由于镍铬合金线相较于铜等其他材质的线,是一种不良导体,且镍铬合金受热时并不氧化,所以这种合金有足够的电阻,使流过它的大部分电流都用来发热,以用作多种家用电器的发热元件。该整流电路2具有二交流输入端21以及二直流输出端22,该二交流输入端21分别连接至该第一加热线圈11的降压端113与该终端112;该二直流输出端22连接至该直流元件3的两端,该整流电路2并由该二直流输出端22输出一直流电压以驱动该直流元件3。
本发明的电热装置于使用时,由于该降压端113与任一终端111、112之间的电阻值小于该二终端111、112之间的电阻值,在流经该第一加热线圈11的电流固定不变的条件下,该降压端113与任一终端111、112之间的电压值也小于该二终端111、112之间的电压值。此外,该第一加热线圈11通以电流后可提供该电热装置所需热能,故,以该降压端113与该终端112之间的电压值作为输入该整流电路2的交流电压,可自该整流电路2的该二直流输出端22取得降压后的直流电压,以提供该直流元件3所需电压并同时产生该电热装置所需热能。因此,该第一加热线圈11不仅仍可维持发热功能,且也可实现降压目的。此外,也可根据该电热装置所需电压而调整该降压端113的位置,以取得低于该交流电源A且适用的电压。
本发明的交流降压电路1可另设有一第二加热线圈12及一加热开关13,该第二加热线圈12及该加热开关13串接于上述第一加热线圈11的二终端111、112之间。借助设置该第二加热线圈12及加热开关13,在该加热开关13导通时,可使该第二加热线圈12通以电流而产生热能,进而使本发明的电热装置可提供更多的供热段数的选择。
当该交流降压电压电路1包含该第一加热线圈11、该第二加热线圈12及加热开关13时,该第二加热线圈12与该加热开关13所构成的串接电路是与该第一加热线圈11并联相接。借此,由该加热开关13呈导通状态或断路状态,即可控制交流电力是否通过该第二加热线圈12。
本发明电热装置的实施例中,该交流降压电路1可另包含一电磁干扰抑制电路14,电性连接于上述第一加热线圈11与上述整流电路2之间。该电磁干扰抑制电路14是用于消除电子元件操作在高频时产生的电磁干扰,避免该电磁干扰导致邻近于该电热装置的其他电子设备无法正常工作。
详言之,为了抑制电磁干扰,该电磁干扰抑制电路14可包含一电磁耦合元件141,该电磁耦合元件141具有二耦合线圈,该二耦合线圈的一端分别连接上述第一加热线圈11的降压端113与该终端112,该二耦合线圈的另一端分别连接上述整流电路2的二交流输入端21。故于使用时,可视为该第一加热线圈11的降压端113、该终端112与该整流电路2的二交流输入端21之间分别串接一电感,利用电感遇高频杂讯成高阻抗断路的特性,使该第一加热线圈11的降压端113与该终端112之间存在的高频杂讯,不会经由该电磁耦合元件141输入至该整流电路2而影响该直流元件3的正常运作。此外,该电磁干扰抑制电路14可另包含一去耦滤波电容(Filter Decoupling Capacitor)142,该去耦滤波电容142是用于抑制电磁干扰(Electro-Magnetic Interference)。由于通过传导路径产生的杂讯会经由电源线或接地线耦合至电路其他部分,因此可利用具有二接地脚位及二信号脚位的一去耦滤波电容142,将该二接地脚位电性连接至一接地端,该二信号脚位则分别与上述整流电路2的该二交流输入端21电性连接,提供最短绕线的接地路径,降低导线产生的寄生效应,达到抑制电磁干扰的功效。
请续参照图1所示,本发明实施例的电热装置可于上述第一加热线圈11与上述整流电路2之间电性连接一保护电路15,该保护电路15可避免负载切换或是闪电产生的突波,该突波会对室内的电器产生不同程度的影响,轻则损害电器产品,重则造成家电短路或引发火灾,故可通过该保护电路15以预防电路因过载而损坏,或因长时间接受突波的干扰而使电子零件的寿命减短。
该保护电路15具有一过电流保护元件151、一突入电流保护器152及一突波电压保护器153。该过电流保护元件151与该突入电流保护器152串接于该第一加热线圈11的降压端113与该整流电路2的一交流输入端21之间,该整流电路2的另一交流输入端21则连接至该第一加热线圈11的终端112;该突波电压保护器153的两端则分别与该整流电路2的二交流输入端21连接。其中,该突波电压保护器153可为一变阻器(Varistor),该变阻器会根据跨接在元件两端的电压而改变其电阻值,在低电压的时候,该变阻器的电阻值很高,然而随着电压上升到一定值时,电阻值会在很短的时间内急速下降;因此以该变阻器为该突波保护器153时,会将该突波保护器153并联在电器产品之前端。借此,当供给正常操作电压时,该突波保护器153被视为开路的状态,但当电压异常升高的时候,该突波保护器153可视为短路的状态,将能量挡在电器产品之前面,突波便不会对电器产品产生影响。
此外,为了让使用者可直接根据不同电压的电源进行切换,以提供电器用品所需电压的输出电流,该交流降压电路1可另包含一电压切换器16电性连接在上述第一加热线圈11的终端111。该电压切换器16可为一种具电压切换开关的变压器,通过在该变压器内线圈以中间抽头的方式,供使用者选择该交流电源A的一端连接到该变压器内线圈的位置,即可根据不同国家所需电压规格而提供符合该电热装置可正常工作的电压。
承上所述,在本发明的电热装置运作时,该交流降压电路1由该交流电源A接收一高电压交流电力,该第一加热线圈11将高电压交流电力转为低电压交流电力,且在该加热开关13关闭的情况下,使该第二加热线圈12通电以产生该电热装置所需热能,搭配该第一加热线圈1可提供使用者多种热度的选择。此外,在该第一加热线圈11输出一较低的交流电压的后,在输入该整流电路2之前,借助该保护电路15中的该突波电压保护器153的电阻可防止突然的高压负载造成电子元件的损坏,并通过该电磁干扰抑制电路14降低高频杂讯对电子元件的电磁干扰。借此,输入该整流电路2的电压为一电压较低、杂讯较低且较稳定的交流电压。因此,当该直流元件3为用以驱动一扇轮的直流马达时,即可直接自该整流电路2的输出端取得低电压直流电,以驱动该扇轮朝一预设方向驱风传送该第一加热线圈11所产生的热量。
详言之,该直流马达并可包含一控速元件,该控速元件可以为一微控制器,该微控制器可内储一控速程式,用于控制该直流马达的转速(例如:利用外接PWM信号、外接分压电阻、外接可变电阻等方式调控风扇转速),以改变该扇轮所驱动的热风风量的大小,提高使用便利性。另,该微控制器除可供调整该直流马达的转速,也可设定过电流保护、过电压保护、过温保护、缓起动、启动时间、换相、噪音抑制等功能。此外,该直流马达可直接结合于该电热装置的外壳;或者,该直流马达是结合于一风扇壳座,而该风扇壳座固定在该外壳内。详言的,当该直流马达是通过该风扇壳座固设于该外壳内,可仅将该直流马达及扇轮设置于该风扇壳座上。然而,也可将该电磁干扰抑制电路14、保护电路15及整流电路2等元件设置于该风扇壳座上(例如:与该直流马达的控速元件一并设置在容置于该风扇壳座内的一电路板上),而该第一加热线圈11、第二加热线圈12、加热开关13及电压切换器16等元件则设置于该风扇壳座之外。或者,相较于上述将该保护电路15设置于该风扇壳座上的实施方式,若该过电流保护元件151乃是使用传统的一次性熔断式元件(例如保险丝),则也可仅将该保护电路15的过电流保护元件151设置于该风扇壳座外,以便在该过电流保护元件151因过大电流而熔断的后,可不需将该风扇壳座拆离该外壳即直接更换该过电流保护元件151。
综上所述,本发明电热装置借助该第一加热线圈11可由中间抽头的方式取得较低的交流电压,使交流电在转为直流电压前就已先调降电压,而不需于该整流电路2的后再额外电性连接一直流降压电路,具有降低电路复杂度的功效;另外,将该电磁干扰抑制电路14、保护电路15共同整合至该交流降压电路1中更同时达到降低杂讯干扰、抑制突波的目的;又,通过该加热开关13控制该第二加热线圈12的通电与断电,可达到提供更多的供热段数选择的功效。因此,本发明的电热装置,将上述电路整合于该交流降压电路1中,可兼具交流降压功能与简化电路的功效。

Claims (18)

1.一种电热装置,其特征在于,包含:
一个交流降压电路,设有一个第一加热线圈,该第一加热线圈具有二个终端及一个降压端,该二个终端用以连接一个交流电源,该降压端与任一个终端之间的电阻值小于该二个终端之间的电阻值;
一个整流电路,电性连接于上述第一加热线圈的降压端与任一个终端之间;及
一个直流元件,电性连接上述整流电路。
2.如权利要求1所述的电热装置,其特征在于,上述交流降压电路另设有一个第二加热线圈及一个加热开关,该第二加热线圈及该加热开关串接于上述第一加热线圈的二个终端之间。
3.如权利要求1或2所述的电热装置,其特征在于,上述第一加热线圈是以中间抽头的方式形成上述降压端。
4.如权利要求1或2所述的电热装置,其特征在于,上述第一加热线圈与上述整流电路之间电性连接一个电磁干扰抑制电路。
5.如权利要求4所述的电热装置,其特征在于,上述电磁干扰抑制电路具有一个电磁耦合元件,该电磁耦合元件具有二个耦合线圈,各该二耦合线圈的一端连接上述第一加热线圈,各该二个耦合线圈的另一端连接上述整流电路。
6.如权利要求4所述的电热装置,其特征在于,上述电磁干扰抑制电路具有一个去耦滤波电容,该去耦滤波电容具有二个接地脚位及二个信号脚位,其中该二个接地脚位电性连接至一个接地端,该二个信号脚位则分别与上述整流电路的二个交流输入端电性连接。
7.如权利要求1或2所述的电热装置,其特征在于,上述第一加热线圈与上述整流电路之间电性连接一个保护电路。
8.如权利要求7所述的电热装置,其特征在于,上述保护电路具有一个过电流保护元件、一个突入电流保护器及一个突波电压保护器串接于上述第一加热线圈的降压端与任一个终端之间,该突波电压保护器并接上述整流电路。
9.如权利要求1或2所述的电热装置,其特征在于,上述第一加热线圈与上述交流电源之间电性连接一个电压切换器。
10.如权利要求1或2所述的电热装置,其特征在于,上述直流元件为一个直流马达。
11.如权利要求10所述的电热装置,其特征在于,另包含一扇轮结合于上述直流马达。
12.如权利要求11所述的电热装置,其特征在于,另包含一个风扇壳座容置上述直流马达及扇轮。
13.如权利要求12所述的电热装置,其特征在于,上述保护电路具有一个过电流保护元件、一个突入电流保护器及一个突波电压保护器串接于上述第一加热线圈的降压端与任一个终端之间,该突波电压保护器并接上述整流电路,且该过电流保护元件设置于上述风扇壳座之外。
14.如权利要求10至13的任一项所述的电热装置,其特征在于,上述直流马达具有一个控速元件。
15.如权利要求14所述的电热装置,其特征在于,上述控速元件为一个微控制器。
16.如权利要求10至13的任一项所述的电热装置,其特征在于,上述电热装置为一个吹风机。
17.如权利要求14所述的电热装置,其特征在于,上述电热装置为一个吹风机。
18.如权利要求15所述的电热装置,其特征在于,上述电热装置为一个吹风机。
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