CN204535050U - 一种多点并列矩阵加热腔热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多点并列矩阵加热腔热水器，包括由多个加热腔内管组成的折叠式弯管腔体，厚膜发热体设置于加热腔内管的外表面，发热体完全不接触水源，但发热源直接接触水，故在高效加热水的同时又完全消除了人体触电的重大隐患，由于在加热腔体对应外壁上设置或直接生成多个各自独立的发热体，构成并列工作方式的发热源群组矩阵，使加热腔成为多点并列发热矩阵结构，故可以在任何出水量的状态时通过改变接入厚膜发热体数量工作的方式来调节加热功率，从而能随意实现独立调节水温，从而轻松实现随意调节水温并节能的效果，本实用新型的产品既实现了高效加热、使用方便实用及有效节能，同时更为重要的是使用安全无生命威胁隐患存在等重要优点。

Description

一种多点并列矩阵加热腔热水器

技术领域

本实用新型涉及电热水器领域，特别是一种多点并列矩阵加热腔热水器。

背景技术

现有市售热水器由于其发热体（例如电热管或电热丝）直接与所加热的水接触，所以存在人体触电危及生命的重大陷患，即使其产品引入了所谓的防电墙技术亦无法消除此一隐患的存在，这是采用此种现有技术的热水器产品致命硬伤缺陷，而其发热体亦因为电气绝缘需要而利用了隔离介质来传导热量（例如由电热丝构成的电热管中的镁粉等），这就令其发热效率因此减小；另外，由于这种产品只使用了单一发热体为发热源和以单一不变的市电真接供电工作，故无论任何时候（即使是只需用很小的水量或需用最大水量）都只能让此单只的发热体满功率地工作，并只能以改变出水量或与冷水混合的方式来调节出水温度，这让此种热水器产品实际使用起来结果差强人意，更无法实现节能节效的效果，以上这些都是这种产品的重大缺陷。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种发热体完全不接触水但发热源直接接触水、加热效果好，加热效率高且能完全消除人体触电隐患的多点并列矩阵加热腔热水器。

本实用新型解决其问题所采用的技术方案是：

一种多点并列矩阵加热腔热水器，包括保护外壳和设置于保护外壳内的加热腔体、加热系统和用于为加热系统提供供电的电源控制系统，所述加热腔体包括由多个加热腔内管组成的折叠式弯管腔体，相邻加热腔内管之间通过管道连通口连通，所述折叠式弯管腔体的两端分别设置有冷水进水口、热水出水口，所述加热系统包括由多个厚膜发热体组成的发热源群组矩阵，所述发热源群组矩阵设置于折叠式弯管腔体的外壁上，加热系统还包括与电源控制系统连接的电子控制开关矩阵，所述电子控制开关矩阵包括多个用于独立控制厚膜发热体通断电的电子控制开关，所述的多个电子控制开关分别与厚膜发热体一一对应连接。

进一步，所述厚膜发热体安装或一体生成于折叠式弯管腔体的外表面上。

进一步，所述加热腔内管的进、出水管道连通口相互错位分布。

进一步，所述加热腔体包括方形加热腔体，所述方形加热腔体通过隔离体分隔成多个方型加热腔内管，所述隔离体上设有管道连通口，被隔离体分隔而成的多个加热腔内管依次通过管道连通口连接形成所述的折叠式弯管腔体，所述折叠式弯管腔体相对的两侧外壁上均设置有发热源群组矩阵。

进一步，所述加热腔体可由两个或以上方形加热腔体叠放组成，方形加热腔体内的折叠式弯管腔体通过连接管道相互连接，相邻方形加热腔体之间设置有一层发热源群组矩阵，所述方形加热腔体、发热源群组矩阵组成层叠式加热腔结构。

进一步，作为上述的另一种改进方式，所述加热腔体包括一圆筒形加热腔管，所述圆筒形加热腔管通过隔离体分隔成多个加热腔内管，所述隔离体上设有管道连通口，被隔离体分隔而成的多个加热腔内管依次通过管道连通口连接形成所述的折叠式弯管腔体，处于折叠式弯管腔体头末两端的加热腔内管分别连接冷水进水口和热水出水口。

进一步，还包括纵向设置于圆筒形加热腔管内的轴管，所述冷水进水口和热水出水口分别设置于轴管的两端上，所述隔离体沿轴管的周向分布设置于轴管与圆筒形加热腔管之间，将圆筒形加热腔管分隔成多个横截面为扇形的加热腔内管，所述冷水进水口和热水出水口分别通过管道连通口与加热腔内管连接。

进一步，所述折叠式弯管腔体内设置有水流检测装置，所述水流检测装置与电源控制系统连接。

进一步，所述折叠式弯管腔体内设置有温度检测装置，所述温度检测装置与电源控制系统连接。

进一步，所述加热腔体的表面上设置有高温下自动断开的温控开关，所述温控开关与电源控制系统连接。

进一步，所述保护外壳内还设置有一个保温内壳，所述加热腔体和加热系统置于保温内壳内。

进一步，还包括音乐播放电路，所述音乐播放电路包括依次连接音频处理芯片、音频放大电路和蜂鸣器，所述蜂鸣器设置于保护外壳上，所述音乐播放电路还包括用于接收音频设备传送音频信号的蓝牙接收器，所述蓝牙接收器与音频处理芯片连接。

进一步，所述音乐播放电路与电源控制系统相连接，当检测到高温、故障时，触发蜂鸣器报警。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用的一种多点并列矩阵加热腔热水器，加热腔体包括由多个加热腔内管组成的折叠式弯管腔体，大大增长了水路，提高了加热的效果，由于厚膜发热体设置于加热腔内管的外表面，发热体完全不接触水源，但发热源直接接触水，故在对水高效加热水的同时又完全消除了人体触电的重大隐患，而且由于在加热腔体对应外壁上设置或直接生成多个各自独立的发热体，构成并列工作方式的发热源群组矩阵，使加热腔成为多点并列发热矩阵结构，故可以在任何出水量的状态时通过改变接入厚膜发热体数量工作的方式来调节加热功率，从而能随意实现独立调节水温，从而轻松实现随意调节水温并节能的效果，综上所述，本发明的产品既实现了高效加热、使用方便实用及有效节能，同时更为重要的是使用安全可靠、无生命威胁隐患存在等重要优点。

附图说明

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的整机及电气工作原理视图；

图2是本实用新型第一实施例加热系统的结构视图；

图3是本实用新型第二实施例加热系统的结构视图；

图4是本实用新型第一、第二实施例中加热腔的立体视图；

图5是本实用新型第一、第二实施例中折叠式弯管腔体的剖面视图；

图6是本实用新型第三实施例加热腔的立体视图；

图7是图6A-A’方向的剖面视图；

图8是本实用新型第三实施例的内部结构视图；

图9是图8另一方向的内部结构视图。

具体实施方式

参照图1- 图9，本实用新型的一种多点并列矩阵加热腔热水器，包括保护外壳1和设置于保护外壳1内的加热腔体2、加热系统3和用于为加热系统3提供供电的电源控制系统4，其特征在于：所述加热腔体2包括由多个加热腔内管201组成的折叠式弯管腔体23，相邻加热腔内管201之间通过管道连通口203连通，所述折叠式弯管腔体23的两端分别设置有冷水进水口204、热水出水口205，所述加热系统3包括由多个厚膜发热体301组成的发热源群组矩阵31，所述发热源群组矩阵31设置于折叠式弯管腔体23的外壁上，还包括电子控制开关矩阵32，所述电源控制系统4通过总电源引线401与电子控制开关矩阵32连接，所述电子控制开关矩阵32包括多个用于独立控制厚膜发热体301通断电的电子控制开关，所述的多个电子控制开关分别通过独立电源引线402与厚膜发热体301一一对应连接。

本实用新型加热腔体2包括由多个加热腔内管201组成的折叠式弯管腔体23，其大大增长了水路，提高了加热的效果，由于厚膜发热体301设置于加热腔内管201的外表面，发热体完全不接触水源，但发热源直接接触水，故在对水高效加热水的同时又完全消除了人体触电的重大隐患，而且由于在加热腔体2对应两边外壁上设置或直接生成多个各自独立的发热体，构成并列工作方式的发热源群组矩阵31，形成加热腔多点（处）并列发热矩阵结构，故可以在任何出水量的状态时通过改变接入厚膜发热体301数量工作的方式来调节加热功率，从而能随意实现独立调节水温，从而轻松实现随意调节水温并节能的效果，综上所述，本发明的产品既实现了高效加热、使用方便实用及有效节能，同时更为重要的是使用时安全可靠、无生命威胁隐患存在等重要优点。

所述厚膜发热体301采用厚膜发热片HOS技术，是当前国际上最新最先进的发热体技术.它利用厚膜丝网印刷工艺，在不锈钢或者陶瓷等高传热耐高温材料的基板上印刷绝缘介质、加热电阻、导体、玻璃保护釉等材料，通过高温烧结而成的新型加热元件，是新一代安全环保、性能优越的加热器件。其发热效率可达９5％。而本实用新型采用了最新的厚膜发热片HOS技术或者其它生产工艺在加热腔壁（不锈钢或陶瓷等高传热和耐高温材料且无毒危害物质生成的加热腔壁）上设置或直接生成厚膜发热体301进而形成一体化的加热腔，故具有发热效率高，产品生产效率高，使用维护简单等特点。

所述厚膜发热体301可安装或一体生成于折叠式弯管腔体23的外表面上。优选地，通过在折叠式弯管腔体23的外表面直接生成厚膜发热体301其一体整合性好，加热效率更高，组装过程中更加方便的同时提高了本实用新型的结构稳定性。

参照图1所示，所述折叠式弯管腔体23内还设置有水流检测装置45和温度检测装置46，紧贴加热腔的表面上设置有温控开关47，所述水流检测装置45、温度检测装置46和温控开关47分别与电源控制系统4连接。还包括电源开关41、水温调节开关42、保险管48、电源输入插座43和可以方便使用外接直流工作的直流输入插座44。

本实用新型的电路工作过程如下，合上电源开关41后，当电源控制系统4通过水流检测装置45检测到折叠式弯管腔体23内有水流、且通过温度检测装置46检测到折叠式弯管腔体23内的水温未达到初始的设定水温时，即控制电子控制开关矩阵32令发热源群组矩阵31中相应的厚膜发热体301工作对水进行加热，此时电源经电源输入插座43-保险管48-电源开关41-电源控制系统4-电子控制开关矩阵32-发热源群组矩阵31中相应的厚膜发热体301两电极加电工作，直到电源控制系统4检测到水温达到所设定的温度后，再控制电子控制开关矩阵32令发热源群组矩阵31中相应的一部分厚膜发热体301断电停止工作，这样不断重复上述过程而使折叠式弯管腔体23内的水温恒定，当需要调高水温时则通过调节水温调节开关42，让更多的厚膜发热体301加电工作，即可实现调高水温的效果而无需像市场上现有产品需将出水量调小，才能令水温升高，另外，为了防止产品出现干烧现象本发明在折叠式弯管腔体23的表面上设置有温控开关47，只要温控开关47检测到短时间内发热体出现过高的高温即触发温控制开关直接将发热体供电断开，从而实现真正意义上的防干烧功能，这样保证了热水器安全可靠地使用。由于设置了可以方便使用的外接直流电源工作使用的直流输入插座44，外接直流电源可以作为直接供电电压，方便热水器在野外使用。

利用本实用新型技术可以设计为在交流市电或直流电压等任何工作电压的供电模式下工作的产品，并可应用于所有电热水器包括饮水机中。

还包括音乐播放电路5，所述音乐播放电路5与电源控制系统4相连接，所述音乐播放电路5包括依次连接音频处理芯片51、音频放大电路52和蜂鸣器53，所述蜂鸣器53设置于保护外壳1上，所述音乐播放电路5还包括用于接收音频设备传送音频信号的蓝牙接收器54，所述蓝牙接收器54与音频处理芯片51连接。通过设置音乐播放电路5，可以让用户在使用热水器的同时收听背景音乐，让用户使用过程中心情愉悦。而且当检测到高温、故障时，音乐播放电路5可触发蜂鸣器进行报警，使本实用新型具备高温、故障等发声报警功能。

参照图2、4、5所示，为本实用新型加热腔体2的第一实施例,所述加热腔体2包括一方形加热腔体21，所述方形加热腔体21内垂直设置有多个隔离体202,将方形加热腔体21沿长度方向分隔成多个方管形状的加热腔内管201, 所述隔离体202上设置有用于连通相邻加热腔内管201的管道连通口203,包括进水管道连通口203和出水管道连通口203,为了最大限度地增长水路、提高加热效果,所述加热腔内管201的进、出水管道连通口203相互错位分布，所有加热腔内管201相互连通，形成折叠式弯管腔体23，相邻加热腔内管201之间的水流动方向相反。所述折叠式弯管腔体23的两端分别连接有冷水进水口204、热水出水口205。

为了提高加热系统3的加热效果，所述折叠式弯管腔体23两侧相对的外壁面上分别设置有由多个厚膜发热体301组成的发热源群组矩阵31，即双排发热源群组矩阵31，通过发热源群组矩阵31直接对折叠式弯管腔体23进行加热。

具体地，既可以每个加热腔内管201两侧的外壁上对应设置一个厚膜发热体301，也可以两个或多个以上的加热腔内管201外壁对应设置一个厚膜发热体301。

优选地，所述厚膜发热体301一体生成于加热腔体2两侧相对的外壁面上，与腔体内的水源不直接接触，由于厚膜加热器直接对腔壁进行加热，因此发热源直接接触水，在高效加热水的同时又完全消除了人体触电的重大隐患。而通过发热群组矩阵，可独立控制矩阵内的各个厚膜发热体301通断，故可以在任何出水量的状态时通过改变接入厚膜发热体301数量工作的方式来调节加热功率，从而能随意实现独立调节水温，实现随意调节水温并达到节能的效果。

参照图3所示，为本实用新型加热腔体2的第二实施例，与上述实施例不同的地方在于，所述加热腔体2由两个方形加热腔体21叠放组成，相邻方形加热腔体21内的折叠式弯管腔体23通过连接管道206相互连接，相邻方形加热腔体21之间设置有一层发热源群组矩阵31，所述方形加热腔体21、发热源群组矩阵31组成层叠式加热腔结构。即发热源群组矩阵31-方形加热腔体21-发热源群组矩阵31-方形加热腔体21-发热源群组矩阵31的夹层结构。

当然，所述层叠式加热腔结构也可由三个、四个或以上的方形加热腔体21叠放组成。

通过设置层叠式加热腔结构，让处于夹层中的发热源群组矩阵31能同时对两侧的折叠式弯管腔体23进行加热，大大提高了加热效率、提高加热效果。

参照图6至9所示，为本实用新型加热腔体2的第三实施例，所述加热腔体2包括一圆筒形加热腔管22，所述圆筒形加热腔管22的中心设置有一轴管24，所述轴管24的两端分别为冷水进水口204和热水出水口205，轴管24内设置有用于使冷水进水口204和热水出水之间相互不连通的挡板（未视出），所述轴管24与圆筒形加热腔管22内壁之间设置有隔离体202，所述隔离体202沿轴管24的周向分布，将圆筒形加热腔管22分隔成多个横截面为扇形的加热腔内管201，所述隔离体202上设有管道连通口203，被隔离体202分隔而成的多个加热腔内管201依次通过管道连通口203连接形成折叠式弯管腔体23，相邻隔离体202之间的管道连通口203交错设置，使相邻加热腔内管201之间的水流动方向相反，增加圆筒形加热腔管22内的水路，处于折叠式弯管腔体23头末两端的加热腔内管201通过管道连接口分别连接所述的冷水进水口204和热水出水口205。

每个加热腔内管201所对应的圆筒形加热腔管22外壁弧面上设置有厚膜发热体301，所有厚膜发热体301组成环形发热源群组矩阵31。

对于上述所有实施例，均可以通过设置多个加热腔串联的方式实现增长水路、提高加热效果的目的。 

进一步，为了防止在加热过程中的热量流失，所述加热腔体2和加热系统3置于一个保温内壳11内。

以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式，也可以根据需要设置不同形状、排布方式的加热腔，但只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种多点并列矩阵加热腔热水器，包括保护外壳（1）和设置于保护外壳（1）内的加热腔体（2）、加热系统（3）和用于为加热系统（3）提供供电的电源控制系统（4），其特征在于：所述加热腔体（2）包括由多个加热腔内管（201）组成的折叠式弯管腔体（23），相邻加热腔内管（201）之间通过管道连通口（203）连通，所述折叠式弯管腔体（23）的两端分别设置有冷水进水口（204）、热水出水口（205），所述加热系统（3）包括由多个厚膜发热体（301）组成的发热源群组矩阵（31），所述发热源群组矩阵（31）设置于折叠式弯管腔体（23）的外壁上，加热系统（3）还包括与电源控制系统（4）连接的电子控制开关矩阵（32），所述电子控制开关矩阵（32）包括多个用于独立控制厚膜发热体（301）通断电的电子控制开关，所述的多个电子控制开关分别与厚膜发热体（301）一一对应连接。

2.根据权利要求1所述的一种多点并列矩阵加热腔热水器，其特征在于：所述厚膜发热体（301）安装或一体生成于折叠式弯管腔体（23）的外表面上。

3.根据权利要求1所述的一种多点并列矩阵加热腔热水器，其特征在于：所述加热腔体（2）包括方形加热腔体（21），所述方形加热腔体（21）通过隔离体（202）分隔成多个方型加热腔内管（201），所述隔离体（202）上设有管道连通口（203），被隔离体（202）分隔而成的多个加热腔内管（201）依次通过管道连通口（203）连接形成所述的折叠式弯管腔体（23），所述折叠式弯管腔体（23）相对的两侧外壁上均设置有发热源群组矩阵（31）。

4.根据权利要求3所述的一种多点并列矩阵加热腔热水器，其特征在于：所述加热腔体（2）由两个或以上方形加热腔体（21）叠放组成，方形加热腔体（21）内的折叠式弯管腔体（23）通过连接管道（206）相互连接，相邻方形加热腔体（21）之间设置有一层发热源群组矩阵（31），所述方形加热腔体（21）、发热源群组矩阵（31）组成层叠式加热腔结构。

5.根据权利要求1或2所述的一种多点并列矩阵加热腔热水器，其特征在于：所述加热腔体（2）包括一圆筒形加热腔管（22），所述圆筒形加热腔管（22）通过隔离体（202）分隔成多个加热腔内管（201），所述隔离体（202）上设有管道连通口（203），被隔离体（202）分隔而成的多个加热腔内管（201）依次通过管道连通口（203）连接形成所述的折叠式弯管腔体（23），处于折叠式弯管腔体（23）头末两端的加热腔内管（201）分别连接冷水进水口（204）和热水出水口（205）。

6.根据权利要求5所述的一种多点并列矩阵加热腔热水器，其特征在于：还包括纵向设置于圆筒形加热腔管（22）内的轴管（24），所述冷水进水口（204）和热水出水口（205）分别设置于轴管（24）的两端上，所述隔离体（202）沿轴管（24）的周向分布设置于轴管（24）与圆筒形加热腔管（22）之间，将圆筒形加热腔管（22）分隔成多个横截面为扇形的加热腔内管（201），所述冷水进水口（204）和热水出水口（205）分别通过管道连通口（203）与加热腔内管（201）连接。

7.根据权利要求1所述的一种多点并列矩阵加热腔热水器，其特征在于：所述加热腔体（2）的表面上设置有高温下自动断开的温控开关（47），所述温控开关（47）与电源控制系统（4）连接。

8.根据权利要求1所述的一种多点并列矩阵加热腔热水器，其特征在于：所述保护外壳（1）内还设置有一个保温内壳（11），所述加热腔体（2）和加热系统（3）置于保温内壳（11）内。

9.根据权利要求1所述的一种多点并列矩阵加热腔热水器，其特征在于： 还包括音乐播放电路（5），所述音乐播放电路（5）包括依次连接音频处理芯片（51）、音频放大电路（52）和蜂鸣器（53），所述蜂鸣器（53）设置于保护外壳（1）上，所述音乐播放电路（5）还包括用于接收音频设备传送音频信号的蓝牙接收器（54），所述蓝牙接收器（54）与音频处理芯片（51）连接。

10.根据权利要求9所述的一种多点并列矩阵加热腔热水器，其特征在于：所述音乐播放电路（5）与电源控制系统（4）相连接，当检测到高温、故障时，触发蜂鸣器（53）报警。