CN218993667U - 一种恒温电热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种恒温电热水器，包括电源、进水管、出水管、换热水箱、至少两个发热体、至少两个可控硅元件和控制器，所述进水管和所述出水管分别与所述换热水箱连通，所述发热体设于所述换热水箱内；任一所述发热体通过任一可控硅元件与所述电源电性连接；所述控制器与所述电源电性连接，所述控制器与每一所述可控硅元件的控制端电性连接；本实用新型的恒温电热水器，通过设置至少两个发热体和至少两个可控硅元件，利用可控硅元件对发热体的加热功率进行无级调节，满足多种功率需要，水温波动小，满足用水的水温要求；同时设置至少两个发热体，可调功率范围大，提升加热速度，满足大量出热水的需求。

Description

一种恒温电热水器

技术领域

本实用新型涉及电热水器技术领域，尤其涉及一种恒温电热水器。

背景技术

热水器就是指通过各种物理原理，在一定时间内使冷水温度升高变成热水的一种装置，按照原理不同可分为电热水器、燃气热水器、太阳能热水器、热泵热水器等。

然而，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，因此通过设置多个电加热器组合通断各个电加热器调节电热水器功率，但这种方式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，出水温度波动幅度大。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题是要提供一种恒温电热水器，其能够有效解决现有的电热水器功率调节限制造成出水温度波动幅度大的问题。

上述技术问题通过以下技术方案进行解决：

一种恒温电热水器，包括电源、进水管、出水管、换热水箱、至少两个发热体、至少两个可控硅元件和控制器，所述进水管和所述出水管分别与所述换热水箱连通，所述发热体设于所述换热水箱内；任一所述发热体通过任一可控硅元件与所述电源电性连接；所述控制器与所述电源电性连接，所述控制器与每一所述可控硅元件的控制端电性连接。

本实用新型所述的恒温电热水器，与背景技术相比，具有的有益效果为：

本实用新型的恒温电热水器，通过设置至少两个发热体和至少两个可控硅元件，利用可控硅元件对发热体的加热功率进行无级调节，满足多种功率需要，水温波动小，满足用水的水温要求；同时设置至少两个发热体，可调功率范围大，提升加热速度，满足大量出热水的需求。

在其中一个实施例中，所述至少两个发热体包括第一发热体、第二发热体、第三发热体和第四发热体；所述两个可控硅元件可控硅包括第一可控硅元件、第二可控硅元件、第三可控硅元件和第四可控硅元件；所述第一发热体通过所述第一可控硅元件与所述电源的零线端电性连接，所述第二发热体通过所述第二可控硅元件与所述电源零线端电性连接，所述第三发热体通过所述第三可控硅元件与所述电源的零线端电性连接，所述第四发热体通过所述第四可控硅元件与所述电源的零线端电性连接。

在其中一个实施例中，还包括第一热熔断器和第二热熔断器；所述第一发热体和所述第二发热体分别通过所述第一热熔断器与所述电源的火线端电性连接，所述第三发热体和所述第四发热体分别通过所述第二热熔断器与所述电源的火线端电性连接。

在其中一个实施例中，所述换热水箱的数量为两个，所述进水管依顺次通过其中一所述换热水箱和另一所述换热水箱与出水管连通；所述第一发热体和所述第二发热体设于其中一换热水箱内，所述第三发热体和所述第四发热体设于另一换热水箱内。

在其中一个实施例中，所述第一发热体、所述第二发热体、所述第三发热体和所述第四发热体为电热管。

在其中一个实施例中，还包括流量传感器，所述流量传感器设于所述进水管上。

在其中一个实施例中，还包括进水温度传感器，所述进水温度传感器设于所述进水管上。

在其中一个实施例中，还包括出水温度传感器，所述出水温度传感器设于所述出水管上。

在其中一个实施例中，还包括余热缓冲器，所述余热缓冲器设于所述出水管上。

附图说明

图1为本实用新型恒温电热水器的结构示意图；

图2为本实用新型恒温电热水器的电路示意图。

标号说明：

10、电源；11、控制器；2、进水管；3、出水管；4、换热水箱；50、第一发热体；51、第二发热体；52、第三发热体；53、第四发热体；60、第一可控硅元件；61、第二可控硅元件；62、第三可控硅元件；63、第四可控硅元件；70、第一热熔断器；71、第二热熔断器；80、流量传感器；81、进水温度传感器；82、出水温度传感器；9、余热缓冲器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

若出现术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实施例提供一种恒温电热水器，如图1-2所示，包括：包括电源10、进水管2、出水管3、换热水箱4、至少两个发热体、至少两个可控硅元件和控制器11，所述进水管2和所述出水管3分别与所述换热水箱4连通，所述发热体设于所述换热水箱4内；任一所述发热体通过任一可控硅元件与所述电源10电性连接；所述控制器11与所述电源10电性连接，所述控制器11与每一所述可控硅元件的控制端电性连接。

在上述结构的基础上，通过设置至少两个发热体和至少两个可控硅元件，利用可控硅元件对发热体的加热功率进行无级调节，满足多种功率需要，水温波动小，满足用水的水温要求；同时设置至少两个发热体，可调功率范围大，提升加热速度，满足大量出热水的需求。

容易理解的是，可控硅又称为晶闸管，其是一种具有三个PN结的四层结构的大功率半导体器件，具有体积小、结构相对简单、功能强等特点。这种器件在电路中能够实现交流电的无触点控制，以小电流控制大电流，具有无火花、动作快、寿命长、可靠性高以及简化电路结构等优点。此外，可控硅包括三个接线管脚，三个接线管脚分别称为第一阳极、第二阳极以及控制极。需要说明的是，可控硅用于控制输出电流大小，进而控制发热体的工作功率，其为成熟技术，在此不再赘述。

优选地，在本实施例中，所述至少两个发热体包括第一发热体50、第二发热体51、第三发热体52和第四发热体53；所述两个可控硅元件可控硅包括第一可控硅元件60、第二可控硅元件61、第三可控硅元件62和第四可控硅元件63；所述第一发热体50通过所述第一可控硅元件60与所述电源10的零线端电性连接，所述第二发热体51通过所述第二可控硅元件61与所述电源10零线端电性连接，所述第三发热体52通过所述第三可控硅元件62与所述电源10的零线端电性连接，所述第四发热体53通过所述第四可控硅元件63与所述电源10的零线端电性连接；进一步地，所述换热水箱4的数量为两个，所述进水管2依顺次通过其中一所述换热水箱4和另一所述换热水箱4与出水管3连通；所述第一发热体50和所述第二发热体51设于其中一换热水箱4内，所述第三发热体52和所述第四发热体53设于另一换热水箱4内。

具体工作原理为：当所需加热功率偏小时，则由控制器11控制第一可控硅元件60独自调节第一发热体50功率大小，达到恒温出水；当所需加热功率偏大时，则由第一可控硅元件60与第三可控硅元件62分别同时控制第一发热体50与第三发热体52加热功率，首先控制器11控制第三可控硅元件62全部导通使第三可控硅元件62全功率工作，然后控制第一可控硅元件60部分导通，控制第一可控硅元件60调节第一发热体50功率大小，达到恒温出水；当所需加热功率较大时，则由第一可控硅元件60、第三可控硅元件62和第四可控硅元件63分别同时控制第一发热体50、第三发热体52和第四发热体53的加热功率，首先控制器11控制第三可控硅元件62和第四可控硅元件63全部导通使第三发热体52和第四发热体53全功率工作，然后控制器11控制第一可控硅元件60部分导通，控制第一可控硅元件60调节第一发热体50功率大小，达到恒温出水；当所需加热功率更大时，则由第一可控硅元件60、第二可控硅元件61、第三可控硅元件62和第四可控硅元件63分别同时控制第一发热体50、第二发热体51、第三发热体52和第四发热体53的加热功率，首先控制器11控制第二可控硅元件61、第三可控硅元件62和第四可控硅元件63全部导通使第二发热体51、第三发热体52和第四发热体53全功率工作，然后控制器11控制第一可控硅元件60部分导通，控制器11控制第一可控硅元件60调节第一发热体50的功率大小，达到恒温出水。

通过第一可控硅元件60、第二可控硅元件61、第三可控硅元件62和第四可控硅元件63分别同时控制第一发热体50、第二发热体51、第三发热体52和第四发热体53的加热功率，满可调功率范围大，提升加热速度，满足大量出热水的需求。

需要说明的是，上述工作原理仅为恒温出水的一种实施方式，实际上，该种恒温电热水器可通过第一可控硅元件60、第二可控硅元件61、第三可控硅元件62和第四可控硅元件63的任意组合调节以达到恒温出水的目的，在此不在一一赘述。

容易理解的是，上述控制器11可以是微处理器或者是可编程控制器11中的一种，控制器11为本领域的常规结构，在此不再赘述。

在本实施例中，该恒温电热水器还包括第一热熔断器70和第二热熔断器71；所述第一发热体50和所述第二发热体51分别通过所述第一热熔断器70与所述电源10的火线端电性连接，所述第三发热体52和所述第四发热体53通过所述第二热熔断器71与所述电源10的火线端电性连接，如此设置，第一发热体50和第二发热体51两者与第三发热体52和第四发热体53两者的工作互不干扰，提升使用的安全性。

进一步地，所述第一发热体50、所述第二发热体51、所述第三发热体52和所述第四发热体53为电热管，这样设计的好处是结构较为简单，当然也可以是PTC发热体。

在本实施例中，该恒温电热水器还包括流量传感器80，所述流量传感器80设于所述进水管2上，如此设置，控制器11可根据流量大小控制可控硅元件调节发热体的加热功率。

进一步地，流量传感器80可以是霍尔水流量传感器80。

在本实施例中，该恒温电热水器还包括进水温度传感器81，所述进水温度传感器81设于所述进水管2上。如此设置，控制器11可根据进水温度控制可控硅元件调节发热体的加热功率。

在本实施例中，该恒温电热水器还包括出水温度传感器82，所述出水温度传感器82设于所述出水管3上，如此设置，控制器11可根据出水温度控制可控硅元件调节发热体的加热功率。

在本实施例中，该恒温电热水器还包括余热缓冲器9，所述余热缓冲器9设于所述出水管3上，这样设计的好处是防止出水过烫造成烫伤。

在上述具体实施方式的具体内容中，各技术特征可以进行任意不矛盾的组合，为使描述简洁，未对上述各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

上述具体实施方式的具体内容仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种恒温电热水器，其特征在于：包括电源、进水管、出水管、换热水箱、至少两个发热体、至少两个可控硅元件和控制器，所述进水管和所述出水管分别与所述换热水箱连通，所述发热体设于所述换热水箱内；任一所述发热体通过任一可控硅元件与所述电源电性连接；所述控制器与所述电源电性连接，所述控制器与每一所述可控硅元件的控制端电性连接。

2.如权利要求1所述的恒温电热水器，其特征在于：所述至少两个发热体包括第一发热体、第二发热体、第三发热体和第四发热体；所述两个可控硅元件包括第一可控硅元件、第二可控硅元件、第三可控硅元件和第四可控硅元件；所述第一发热体通过所述第一可控硅元件与所述电源的零线端电性连接，所述第二发热体通过所述第二可控硅元件与所述电源零线端电性连接，所述第三发热体通过所述第三可控硅元件与所述电源的零线端电性连接，所述第四发热体通过所述第四可控硅元件与所述电源的零线端电性连接。

3.如权利要求2所述的恒温电热水器，其特征在于：还包括第一热熔断器和第二热熔断器；所述第一发热体和所述第二发热体分别通过所述第一热熔断器与所述电源的火线端电性连接，所述第三发热体和所述第四发热体分别通过所述第二热熔断器与所述电源的火线端电性连接。

4.如权利要求2所述的恒温电热水器，其特征在于：所述换热水箱的数量为两个，所述进水管依顺次通过其中一所述换热水箱和另一所述换热水箱与出水管连通；所述第一发热体和所述第二发热体设于其中一换热水箱内，所述第三发热体和所述第四发热体设于另一换热水箱内。

5.如权利要求2所述的恒温电热水器，其特征在于：所述第一发热体、所述第二发热体、所述第三发热体和所述第四发热体为电热管。

6.如权利要求1-5任一项所述的恒温电热水器，其特征在于：还包括流量传感器，所述流量传感器设于所述进水管上。

7.如权利要求1-5任一项所述的恒温电热水器，其特征在于：还包括进水温度传感器，所述进水温度传感器设于所述进水管上。

8.如权利要求1-5任一项所述的恒温电热水器，其特征在于：还包括出水温度传感器，所述出水温度传感器设于所述出水管上。

9.如权利要求1-5任一项所述的恒温电热水器，其特征在于：还包括余热缓冲器，所述余热缓冲器设于所述出水管上。

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