CN203533859U - 一种变频加热储水式电热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种变频加热储水式电热水器，包括：热水器本体，设置在热水器本体上的电加热器、双向可控硅、继电器、主控制器、显示器及按键组件、温度传感器、手动复位温控器，其特征在于，所述电加热器通过双向可控硅、继电器与电源串联连接；控制系统的MCU与温度传感器连接、并读取温度电压信号；所述MCU与光耦部件连接，并控制双向可控硅；所述MCU与继电器连接，以控制继电器；继电器和双向可控硅双重串联控制电加热器的工作状态。与现有技术相比，本实用新型提供的一种变频加热储水式电热水器的电加热器负载电压的特性受双向可控硅控制调节，根据用户需求，自动或手动无级调节电热水器的加热功率。

Description

一种变频加热储水式电热水器

技术领域

本实用新型涉及电热水器技术领域，尤其涉及一种变频加热储水式电热水器。

背景技术

电热水器用电加热器的电阻值是一定的，在额定电压下，加热功率是额定的。只具有单支电加热器的电热水器加热功率在额定输入电压下是不可调节的；具有多支电加热器的电热水器通过组合通断各单支电加热器调节电热水器功率的方式是受限制的：只能进行有限的档位功率调节。总的来说，现有电热水器在额定输入电压下加热功率不能调节或者调节是受限制。

实用新型内容

针对现有产品的特性，本实用新型的目的在于提供一种能无级调节单支电加热器加热功率的电热水器。

为达到以上目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种变频加热储水式电热水器，包括：储水内胆，设置在储水内胆上的主控制器，与主控制器连接的电源和电加热器，其特征在于，所述电加热器通过双向可控硅、继电器与电源串联，所述主控制器通过光耦控制连接双向可控硅；双向可控硅是电加热器实现变频加热的驱动执行器件。

作为一种优选实施方案，所述双向可控硅上连接有双向可控硅温度保护传感器，该双向可控硅温度保护传感器与主控制器信号连接；以防止双向可控硅因温度过高而被烧坏。

作为一种优选实施方案，所述电加热器为单只，该单只电加热器向下弯折并延于储水内胆底部靠近进水口；以提高电热水器的热水输出率。

作为一种优选实施方案，所述主控制器为MCU，所述储水内胆上设有与MCU连接的温度传感器；通过温度传感器检测到的储水内胆水温变化来控制双向可控硅工作。

作为一种优选实施方案，所述双向可控硅贴合放置在储水内胆的金属表面；以利于水冷却双向可控硅散发的热量。

作为一种优选实施方案，所述主控制器上连接显示器和按键组件，所述显示器集成在储水内胆上；所述按键组件为遥控器。

作为一种优选实施方案，在储水内胆上设有与电源串联的手动复位温控器，所述主控制器通过变压整流滤波电路、手动复位温控器与电源连接；在其他温度控制器件失效时起加热保护作用。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种变频加热储水式电热水器具有以下有益效果：

一、双向可控硅过电流两端口与执行变频加热的电加热器串接，信号端口受控于MCU，MCU控制其通断时间周期，电加热器输出功率即可自动或手动调节，实现根据用户需要无级调节相应电加热器输出功率，用户根据家庭电气线路环境选择电热水器加热功率，或者根据使用环境和时段自适应调节电加热器加热功率，有利家庭线路负载的安全性和节能。

二、利用双向可控硅对电加热器加热功率进行无级调节，满足多种功率需要，使用方便；同时，只需单支电加热器即可实现储水式电热水器功率无级调节变换，有利节约成本，另一方面方便安装和生产。

三、避免定功率电加热器只能固定处于额定满负荷工作，延长了电加热器使用寿命。

附图说明

图1所示为本实用新型提供的一种变频加热储水式电热水器结构示意图；

图2所示为本实用新型提供的一种变频加热储水式电热水器电路框图。

附图标记说明：

1、壳体，2、储水内胆，3、电加热器，4、显示器及按键组件，5、主控制器，6、双向可控硅，7、进水管，8、出水管，9、双向可控硅温度保护传感器，10、内胆温度传感器，11、手动复位温控器，12、电源，13、变压整流滤波电路，14、继电器，15、光耦。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型的实质，结合附图对本实用新型的具体实施方式说明如下。

如图1、图2所示，一种变频加热储水式电热水器，包括：壳体1，位于壳体1内的储水内胆2，设置在储水内胆2上的主控制器5，与主控制器5连接的电源12和电加热器3。其中，所述电加热器3通过双向可控硅6、继电器14与电源12串联，所述主控制器5通过光耦15控制连接双向可控硅6。在这里，双向可控硅6是实现变频功能的驱动执行器件，将双向可控硅6放置在金属储水内胆2外壳的表面，并在双向可控硅6上设置与主控制器5信号连接的双向可控硅温度保护传感器9起保护作用，以防止双向可控硅因工作温度过高而被烧坏。

本实施例中，优选电加热器3为单只，该单只电加热器向下弯折并延于储水内胆2的底部靠近内胆进水管7的进水口，而储水内胆2的出水管8延伸到顶部；以提高热水输出率。优选主控制器5为MCU，继电器14和双向可控硅6分别受MCU不同的I/O信号接口控制,电加热器3受继电器14和双向可控硅6的串联控制，同时生效时方能进行加热工作。优选储水内胆2上设有与MCU连接的内胆温度传感器10；通过温度传感器10检测到的储水内胆水温变化来控制双向可控硅工作。优选主控制器5上连接有显示器和按键组件4，所述显示器集成在储水内胆上；所述按键组件为遥控器。

实际工作时，用户在显示器及按键组件上设置功率，MCU依照设定指令，控制光耦的MCU端口发出程序编制的电平脉冲序列，光耦将脉冲信号输出至双向可控硅的G极（栅极），控制双向可控硅两端接通和断开的时间。双向可控硅工作时对额定频率的输入电压进行周期可变化的斩波，经过斩波处理后，加载到电加热器的电压频率发生改变，加热功率可随两端电压频率改变而改变（注：功率大小和电压频率高低不呈现正比的和线性的关系）。电加热器可输出用户设定的不同的加热功率，但最大功率不大于电加热器的额定功率。加热过程中，当内胆温度达到用户设置的目标温度时，MCU停止向光耦发送脉冲序列，双向可控硅被关断，电加热器随即关断，加热停止。MCU周期读取双向可控硅高温保护传感器电压信号，当双向可控硅温度出现过热情况时，MCU关断双向可控硅，停止工作以保护双向可控硅器件自身。

进一步地，为保障用电安全，在储水内胆2上还设有与电源12串联的手动复位温控器11，所述主控制器通过变压整流滤波电路13、手动复位温控器11与电源12连接。

以上具体实施方式对本实用新型的实质进行了详细说明，但并不能以此来对本实用新型的保护范围进行限制。但凡依照本实用新型之实质，所做的简单改进、修饰或等效变换，都落在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种变频加热储水式电热水器，包括：储水内胆，设置在储水内胆上的主控制器，与主控制器连接的电源和电加热器，其特征在于，所述电加热器通过双向可控硅、继电器与电源串联，所述主控制器通过光耦控制连接双向可控硅。

2.根据权利要求1所述的一种变频加热储水式电热水器，其特征在于，所述双向可控硅上连接有双向可控硅温度保护传感器，该双向可控硅温度保护传感器与主控制器信号连接。

3.根据权利要求1所述的一种变频加热储水式电热水器，其特征在于，所述电加热器为单只，该单只电加热器向下弯折并延于储水内胆底部靠近进水口。

4.根据权利要求1所述的一种变频加热储水式电热水器，其特征在于，所述主控制器为MCU，所述储水内胆上设有与MCU连接的温度传感器。

5.根据权利要求1所述的一种变频加热储水式电热水器，其特征在于，所述双向可控硅贴合放置在储水内胆的金属表面。

6.根据权利要求1所述的一种变频加热储水式电热水器，其特征在于，所述主控制器上连接显示器和按键组件，所述显示器集成在储水内胆上。

7.根据权利要求1所述的一种变频加热储水式电热水器，其特征在于，在储水内胆上设有与电源串联的手动复位温控器，所述主控制器通过变压整流滤波电路、手动复位温控器与电源连接。

Images