CN2250503Y

CN2250503Y - 半导体热水器

Info

Publication number: CN2250503Y
Application number: CN 96201286
Authority: CN
Inventors: 肖华昌; 李国英
Original assignee: Huazhong University of Science and Technology
Current assignee: Huazhong University of Science and Technology
Priority date: 1996-01-10
Filing date: 1996-01-10
Publication date: 1997-03-26
Anticipated expiration: 2006-01-10

Abstract

一种低功耗半导体热水器，主要有水箱、外壳、进出水管、电加热器件、保温、隔热装置组成。在水箱上设置有进出水装置，进水口伸向水箱的底部，出水口设置在水箱的上部，在水箱的外壁上设置有电加热器件，水箱与外壳之间设置有保温材料和空气隔热层。所说的电热水器具有安全可靠、无漏电、不怕干烧，高效节能，结构简单、不需要温度控制器、过热保护器或热脱扣器等装置，安装、使用、维护方便，使用寿命长，对环境无污染等优点。

Description

半导体热水器

本实用新型属于一种家用热水器，具有极低的功率消耗的半导体电热水器。

现有技术中的电热水器主要是供淋浴、洗刷使用。它们的构成形式各异，但其功率消耗一般都在500-3000瓦之间，被加热的水温通常为30-60℃左右，具有加热时间短，使用方便的特点。但是，现有技术中的电热水器，由于其结构、设计、功能等方面的要求及限制，存在以下一些不足之处：

1、发热元件为电热管，且置于水中加热，所以在使用前必须在水箱内先注满水后才能通电加热，否则将烧毁电热管；长期使用之后电热管上的积钙使得热效率降低，需要定时清洗。

2、必须设置自动恒温装置以调节水温，但是自动恒温装置给产品增加了附加的故障系数。

3、必须设置阻流环，迫使注入的冷水泄至水箱底部，同时防止在突然停水时水箱中的水从进水口流出，出现电热管干烧现象。

4、电热管与箱体联结处的绝缘垫圈的老化或松动等原因，均会导致漏电现象，从而造成事故或危机人身安全。

5、电热丝在高温使用条件下的氧化现象，使其加速老化，故其使用寿命通常为1000-2000小时。

6、整体结构较为复杂，要求有一定的安装条件。

本实用新型的目的是针对现有技术中的不足之处，设计一种可克服上述现有技术中的不足，且使用安全、结构简单、无污染、低功耗、可长时间通电无需人照管、使用寿命长、成本低的一种半导体热水器。

本实用新型所说的半导体热水器主要有水箱、外壳、进出水管、电加热器件、保温装置等组成。其构成为，在水箱1上设置有进水装置2和出水装置3，进水装置2的进水口4可用通过进水管5伸向水箱1的底部的方案实施，出水装置3的出水口6可设置在水箱1的上部，水箱内呈密封状态；在水箱1的外壁上设置有电加热器件7，水箱1与外壳8之间设置有保温材料9，在保温材料9与水箱1之间可设置空气隔热层10，在水箱1与外壳7之间可设置箱体固定垫11。另外，为增强本实用新型所说的半导体热水器的控制功能，可配套设置一个温升控制和显示装置12。

本实用新型所说的半导体热水器具有如下优点和效果：

1、安全可靠。本实用新型所说的电加热器件为PTC恒温发热器件，贴附于金属水箱的外壁之上，水箱与进出水装置连通，且直接与电源的零钱连接，由于进出水管与电源的零线之间为等电位，故本装置实现的是零电位加热。如果当使用者错误地将电网的相线连接到水箱的外壁上，则一旦接通电源，相当于将其电网的相线与零线短路，随即烧毁保险丝；如果一旦当电网的零线开路，由于金属水箱与自来水管连通，形成可靠的接地连接，水箱仍然处于零电位，从而起到保护作用。

此外，由于PTC恒温发热体工作时无明火、无氧耗、不发光且具有自动恒温控温的能力，因此不会产生超温、爆炸、或无水干烧而损坏设备器件等一系列问题。

2、高效节能。由于PTC恒温发热体的电热转换效度在95％以上，而且它的热容量系数低，因此发热体升温迅速，且有自限温能力；当温度升高时，其电阻急剧增大，电流、功率迅速减小，反之当温度降低时，其电阻急剧减小，电流、功率迅速增大。

利用本实用新型所说的半导体热水器，具有及其低的功率消耗，如果根据家用热水器的使用计算，一般一台热水器仅需要100瓦左右的功率即可，若每天24小时连续使用，年平均每天仅消耗约两度电。

3、结构简单。由于PTC恒温发热体具有自动恒温的优点，且可以进行干烧，所以不必遵守在水箱内先注满水后再通电的原则，而且可以使水倒流，因此它可不需要温度控制器、恒温器、限温器、过热保护器或热脱扣器等装置，也不必加设防电蚀装置、漏电保护装置和安全止逆组合阀等。

4、安装、维护方便。由于本实用新型所说的半导体热水器的进水装置和进水口可以设置在水箱的任何部位，因此既可以做成立式的，也可以做成悬挂式的，还可以做成座式的，安装时不必穿墙打孔。此外，PTC发热元件不需要清洗，更换时也不需要作任何处理和调整。

5、使用简单方便、使用寿命长。本装置只要在接好进出水管，通上电源后即可运行，如按附图所示的方式安装，待水加热后只要打开水阀即可使用到热水；而且可以连续工作，其连续工作时间不低于120小时，PTC恒温发热体的使用寿命可达1万小时以上。

6、此外，该贮水式半导体热水器对环境无污染，可净化使用环境。

附图1；本实用新型所说的热水器示意图。

以下对本实用新型所说的半导体热水器的结构和原理作进一步的说明。

本实用新型所说的半导体热水器的主要结构如上所述，水源通过水阀13与进水装置2相连接，在进水装置2与出水装置3之间可设置有水温调节阀14。当打开水阀13时，冷水经进水管5送到水箱1的底部，热水从出水口6压出，若调节水温调节阀14，则可输出冷水，起到调节输出热水的水温作用。

水箱1、进水装置2和出水装置3之间均采用导电体的形式相接，电加热器件7可用绑扎材料15绑扎在水箱1的外壁上。电源可使用电网提供的单项交流电，使用单项三线插头插座，在插头处设置一个适合的小安培保险丝，并使其电源的零线和地线16与水箱1或出水管装置3间有可靠的电的连接，电源的相线17与PTC电加热器件7的另一端相连接。这种电接线方式的原理是，由于自来水水管与电网的零线(或地线)均处于零电位，因此水箱中的水不会带电，保证了使用者的人身安全。如果当使用者错误地将电网的相线连接到水箱的外壁上，则一旦接通电源，相当于将其电网的相线与零线短路，随即烧毁保险丝；如果一旦电网的零线开路，由于金属水箱与自来水管连通，形成可靠的接地连接，水箱仍然处于零电位，从而起到保护作用。

所说的电加热器件7可采用若干个PTC恒温发热体组成，这若干个PTC恒温发热体可分为一组或一组以上，每一组可分别控制其导通状态。这样控制的好处在于，当加入或减少PTC恒温发热体的通电组数对，可以人为地对升温的时间和升温的快慢进行控制，也可以起到节能的作用。

在所说的出水装置3或出水口6处，可设置温度传感器18，将温度传感器18所检测到的温度信号送到温升控制和显示装置12中，从而显示出当时水箱内的水温。

所说的保温装置是在外壳内设置保温材料9，在保温材料9与水箱1之间设置有空气隔热层10，或在仅外壳8内设置保温材料9，或仅水箱1与外壳8之间设置有空气隔热层10。

Claims

1、一种半导体热水器，主要有水箱、外壳、进出水管、电加热器件、保温装置组成，其特征在于，在水箱上设置有进水装置和出水装置，进水装置的进水口伸向水箱的底部，出水装置的出水口设置在水箱的上部，水箱内呈密封状态；在水箱的外壁上设置有电加热器件，水箱与外壳之间设置有保温装置。

2、按照权利要求1所说的热水器，其特征在于，所说的电加热器件可采用PTC恒温发热体组成，PTC恒温发热体可分为分别控制其导通状态的一组或一组以上，并设置在水箱的外壁上。

3、按照权利要求1所说的热水器，其特征在于，在所说的出水管或出水口处，可设置温度传感器，温度传感器与温升控制和显示装置相连接。

4、按照权利要求1所说的热水器，其特征在于，所说的水箱、进水装置和出水装置之间均采用导电体的形式相接，电加热器件可绑扎或贴附在水箱的外壁上；在电加热器件的电源线中设置有保险丝，电源的零线和地线与水箱或出水装置间有可靠的电的连接，电源的相线与PTC电加热器件的另一端相连接。

5、按照权利要求1所说的热水器，其特征在于，所说的保温装置是在外壳内设置保温材料，在保温材料与水箱之间设置有空气隔热层；或仅在外壳内设置保温材料；或仅在水箱与外壳之间设置有空气隔热层。

6、按照权利要求1所说的热水器，其特征在于，在所说的水箱与外壳之间可设置箱体固定垫。

7、按照权利要求1所说的热水器，其特征在于，进水装置与水阀相连接，在进水装置与出水装置之间可设置水温调节阀。