專利名稱：電子熱水器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電熱裝置，尤其是一種電子熱水器。
背景技術：
傳統的電熱水器由水箱及設于其中的電熱管構成，電熱管為一金屬管，電熱絲位于金屬管中心部位，電熱絲產生的熱量通過金屬管對水進行間接加熱，供人們使用。這種結構熱水器不但熱效率低，水流小，而且易產生漏電，危及使用者人身安全。為解決安全問題，人們采用加熱和使用分段進行，即先將水加熱好，斷電后再使用，使用極不方便。為提高熱效應和安全，近年來有人制作電子熱水器，即利用低頻和工頻磁感應作加熱熱源，但由于其功率組件電路、驅動電路、加熱線圈與水道設計不夠合理，節能效果不明顯，產品使用壽命短，性能不穩定，且加工工藝難度大，出水效果不佳等原因，難以大量推廣使用。
發明內容
本發明的目的在于克服現在技術的不足，提供一種熱效率高，產品使用壽命長、安全性能好、易生產的電子熱水器。
本發明的目的通過下述技術方案來實現本發明包括電子熱水器外殼蓋、與外殼底板和基板相連的支撐柱、電子電路、加熱電感線圈、電感線圈托盤和平板循環水箱構成，所說的電子電路包括欠壓保護電路、過壓保護電路、溫度檢測電路、電路反饋電路、負荷檢測電路、試探脈沖電路、同步脈沖形成電路、振蕩電路、脈寬調制電路，功率組件電路和驅動電路，功率組件電路設計成由1個IGBT管(TV10管)與其內的阻尼二級管構成的功放電路，功放電路一端通過電阻與驅動電路相連，另一端與加熱電感線圈(諧振電感線圈)相連，驅動電路由三極管TV1、TV2，電阻R4-R9、電容C13、C14，二極管D8、D7，電源變壓器B1和一個電源電路BP2，一電源集成電路IC1，一驅動集成電路IC2組成，加熱電感線圈L1的線徑設計成0.2-0.3mm，并與平板循環水箱相對應，二者間設有微晶玻璃隔板。
所說電感線圈托盤上半部設有嵌電感線圈L1的循環槽孔，下半部設有循環散熱水道。
所說的平板循環水箱內部設有回折水道，水道底部設有金屬材料板。
與現有技術相比，本發明主要有以下6大優點1、本發明用集成電路IC2作為驅動電路，使生產工藝簡單，易掌握和形成規模生產，電路可靠性增大，其對上級集成電路IC3一腳輸入的控制信號電流電壓進行驅動時正、負極分明，正負轉換時間控制準確，同時使整個驅動電路簡化，驅動力大，穩定性好，能節約該電路生產成本40％以上。2、本發明用IGBT管(TV10管)做功率組件電路，使電路極為簡化，不需配對，選材也更容易，一臺3000瓦左右的電子熱水器只需1支IGBT管做功放就足夠了，這樣既簡化工藝，增大可靠性，便于規模化生產。同時IGBT管需較小的驅動控制信號電流電壓即可工作，工作更穩定可靠，功放能力更強大，經實際檢測，可節約該電路生產成本60％以上。3、利用高頻電磁感應產生電磁波進行加熱，這樣徹底地杜絕了電熱水器大電流漏電傷人的安全隱患。4、更有巧妙地利用三級管的放大原理將電能放大，并利用減少加熱電感線徑粗度，增加加熱電感根數來增大磁通量和磁場密度，經實際檢測，磁場密度可達15000高斯以上。增加節能增效效果。5、利用電感線圈托盤下半部的循環水道對電感線圈L1進行散熱，并對從進水口進入的水直接加熱，使其工作時間長性能穩定，并提高熱利用率30％以上，進一步提高節能降耗效果。6、從進水口進入的水，在循環水箱里面經循環水道反復循環流動，增長水的加熱時間，保證在寒冷冬季使用熱水器有足夠溫度保障。從上述情況可知本發明的目的是可以實現的。從根本上杜絕目前電熱水器存在的漏電傷人和耗電量大等難以克服的問題。
圖1為本發明結構示圖；圖2為本發明電路結構圖；圖3為本發明電感線圈托盤俯視圖；圖4為本發明電感線圈托盤剖面圖；圖5為本發明平板循環水箱結構示圖。
具體實施例方式
下面根據附圖結合實施例對本發明作進一步描述實施例1，如圖1、2、3、4、5所示設計一熱水器外殼蓋8，外殼底板1與基板2、電感線圈托盤5組件支撐柱一端固接，支撐柱另一端與電路基板2及電感線圈托盤組件5固接，支撐柱個數根據需要設定，本發明選用4個基板支撐柱3和3個電感線圈托盤組件支撐柱4，電感線圈托盤上半部設有嵌電感線圈6的循環槽孔10，其中部和邊側設有電感線圈進線孔15和出線孔16，下半部設有循環散熱水道11。電感線圈托盤組件對應部位設有平板循環水箱7，平板循環水箱內設有回折水道12，其進口13與進水管相連，出水口14與出水管相連，平板循環水道底部設有金屬板，平板循環水箱與加熱電感線圈L1之間設有微晶玻璃隔板9，微晶玻璃隔板固定于外殼的凸臺上，電路基板上設有電子電路，外殼與殼蓋8通過螺釘固接或直接卡接，本發明選用前者，殼蓋上設有開關和功率調整開關。電路基板上設有下列電子電路，它們具體連接關系如下欠壓保護電路7F由集成塊IC4的1、6、7腳和三極管TV6和電阻R36-R39、電容C21組成，它的輸入端IC4的7腳與R3和D2的中間接點相連。它輸出端(即三級管TV6的集電極)與集成塊IC5的7腳相連。
過壓保護電路6F由集成塊IC4的2、4、5腳和三極管TV4、TV5及電阻R31-R35，電容C20組成。它的輸入端IC4的4腳與R2的一端相連。它的輸出端(即三極管TV5的集電極)與集成塊IC5的7腳相連。
溫度檢測電路11F由集成塊IC5的10、11、13腳和電阻R64、R65、RT2及D18組成。它的輸入端IC5的11腳與D18的負端相連，它的輸出端IC5的13腳與集成塊IC3的7腳相連。其還包括另一集成塊IC5的1、6、7腳和電阻R60-R63、RT1及二極管D16、D17和電容C28組成。它的輸入端IC5的7腳一端與二極管D17電容C28相連，一端與三極管TV5、TV6的集電極相連。另又與二極管D16負端R62一端相連，電容C28負端接地。
電流反饋電路F8由集成塊IC4的13、8、9腳和三極管TV7、電源塊BP3及電阻R40-R50和電容C22、C23組成。它的輸入端P、Q與電源輸入端的電感變壓器B2的次極線圈P、Q連接，經電源塊BP3和三極管TV7和電阻R40-R45與集成塊IC4的8腳相連，又經電阻R46-R48接一電路，再經電位器RP2的中間接頭與集成塊IC4的9腳相連。它的輸出端接兩電阻R49、R50、另與二極管D12的正端相連。
負荷檢測電路9F由集成塊IC5的13、8、9腳和三極管TV8、TV9、電阻R51-R54、電位器RP3及電容C24、C25、二極管D14組成。集成塊IC5的9腳與IC4的8腳相連，IC5的8腳與二極管D14的正端和電阻R51、電容C24的正端連接，并二極管D14的負端和電阻R51的一端并接后與電位器RP3的中間點連接，RP3的一端接地，一端與電阻R69相連，集成塊IC5的輸出端13腳與電阻R53、R52和三極管TV9的基極相連，三極管TV9集電極與集成塊IC5的4腳相連再與電阻R54相連接電源正端。
試探脈沖電路10F由集成塊IC5的2、4、5腳和電阻R55-R59三極管TV3、二極管D15及電容C26、C27組成。集成塊IC5的5腳與電阻R55、R56、R57相連，IC5的4腳與電容C26、C27、電阻R58相連。IC5的2腳(即輸出端)與電阻R58、R59的一端相連，再與二極管D15的正極相連，二極管D15的負極與集成塊IC3的7腳相連。
同步脈沖形成電路3F由集成塊IC3的13、8、9腳和三極管TV3、二極管D10、及電阻R10-R20、電容C15、C16組成。它的輸入端X、Y連接電感線圈L1兩端X、Y處。經R13、R12與集成塊IC3的8、9腳相連，在X端接一電阻R66與三極管TV8的基極相連，在基極處再接一電阻R67，R67另一端接地、三極管TV8的集電極接一電阻R68與電阻R13的一端相連，接入集成塊IC3的9腳。集成塊IC3的9腳(即輸入端)再接一電阻R15和電容C15和D10相連。集成塊輸出端13腳接一電阻R16，電阻另一端與電路正端E+相連，IC3的13腳與電容C16相連，C16另一端與電阻R17相連，再接入三極管TV3的基極，TV3的基極再接一電阻R18。三集管的集電極接一電阻R19、R20接地，并在電阻R19和R20的中間點與集成塊IC3的10腳連接。
振蕩電路4F集成塊IC3的2、4、5、10、11、13腳和二極管D11，電容C17及電阻R21-R25組成。集成塊IC3的10腳與電阻R19、R20的中間連接，IC3的13腳與IC3的2腳相連。IC3的4腳與電阻R22、R21和C17的中間點連接。并在R21、R22中間點接一二極管D11的一端，D11的另一端與IC3的2腳連接，IC3的5腳與電阻R23、R24的中間點連接，R23另一端與IC3的2腳連接。R23和R24的中間點連接一電阻R25，R25的另一端與電路的正端連接。
脈寬調制電路5F集成塊IC3的1、6、7和二極管D13、D12電容C18、C19和電阻R26-R30組成。集成塊IC3的6腳與IC3的4腳相連，IC3的7腳接一電阻R27、電容C18的正端和D12的一端相連，電阻R27和電容C18的負端與電路的負極連接，IC3的7腳，另接一電阻R26和一二極管D13的負端連接，D13的正端和電阻R26的另一端與電路的正極連接。IC3的1腳(即輸出端)與電阻R28、R30和電容C19一端連接，電阻R30，電容C19的另一端與驅動電路的IC2的4腳7腳相連。
驅動電路由三極管TV1、TV2，電阻R4-R9、電容C13、C14，二極管D8、D7，電源變壓器B1和一個電源電路BP2，一電源集成電路IC1，一驅動集成電路IC2組成，交流電輸入端接R1、D1、IC1的5、8腳和電容C2，IC1的1、2腳接電容C3、C4、二極管D6和變壓器B1的初級一端，IC1的3、4腳接C3、C4的另一端，再接D4、D5的另一端，D5的另一端接變壓器B1初級另一端，D5又與電感L2的一端相連，電感L2另一端與電容C5、C6、R21、R4、C13、C14、R9、TV2發射極相連。三極管TV2的集電極經電阻R7連接TV1的發射極，二極管D8的另一端接電阻R6至DV1，集成塊IC2的2腳連接TV1的基極和電阻R6的一端，IC2的4、7腳連接R30、C19的一端。IC2的5腳接D7、R5的中間點，R5、R4的中間點連接IC2的6腳，電阻R10接R7，R7另一端TV2的發射極，IC2的1腳接C13、C14、R8的一端，R8的另一端與R9和三極管TV2的基極相連。二極管D7和IC2的接地端與三極管TV1的集電極相連接地。
功率組件電路1F包括TV10管及內部阻尼二極管，其具體個數根據需要設定，本實施例選用1個IGBT管作為功率組件電路，現以一個功率管IGBTTV10加以說明每個功率TV管的發射極和集電極之間與一個阻尼二極管并聯組成一個晶體管組，阻尼二極管用以吸收反向流動電流，使其TV10能長時間有效地工作。功率TV管基極與電阻R10、R11、D9的一端相連，TV10的發射極與內部的阻尼二極管一端相連，再與電感線圈L1電容C12的一端相連，TV10的集電極與內部的阻尼二極管和二極管D9、R11、C11和電源塊BP1的一端相連，電感線圈L1與電容C12的另一端與電容C11的一端和電源塊的另一端相連。電源塊的初級端的一根線頭與220V交流輸入端的一端相連，電源塊的另一線頭與變壓器B2初級端的一個線頭相連，另一線頭與二極管D3壓敏電阻VR電容C1總開關K1的一端相連，K1的另一端與220V交流電連接，交流電的另一端與保險合BS的一端相連，保險合BS的另一端與電容C1壓敏電阻VR、D2、R1的一端相連，D2、D3的另一端并聯后與電阻R2R3的一端相連，R2的另一端與T1連接，R3的另一端與T2連接。
權利要求
1.一種電子熱水器，包括電子熱水器外殼蓋(8)、與外殼底板(1)和基板(2)相連的支撐柱(3)、電子電路(1F-11F)、加熱電感線圈(6)、電感線圈托盤(5)和平板循環水箱(7)構成，所說的電子電路包括欠壓保護電路(7F)、過壓保護電路(6F)、溫度檢測電路(11F)、電路反饋電路(8F)、負荷檢測電路(9F)、試探脈沖電路(10F)、同步脈沖形成電路(3F)、振蕩電路(4F)、脈寬調制電路(5F)，功率組件電路(1F)和驅動電路(2F)，其特征在于功率組件電路設計成由1個IGBT管與其內的阻尼二級管構成的功放電路，功放電路一端通過電阻與驅動電路相連，另一端與加熱電感線圈相連，驅動電路由三極管TV1、TV2，電阻R4-R9、電容C13、C14，二極管D8、D7，電源變壓器B1和一個電源電路BP2，一電源集成電路IC1，一驅動集成電路IC2組成，加熱電感線圈(6)的線徑設計成0.2-0.3mm，并與平板循環水箱相對應，二者間設有微晶玻璃隔板(9)。
2.根據權利要求1所述的電子熱水器，其特征在于所說電感線圈托盤(5)上半部設有嵌電感線圈(6)的循環槽孔(10)，下半部設有循環散熱水道(11)。
3.根據權利要求1所述的電子熱水器，其特征在于所說的平板循環水箱(7)內部設有回折水道(12)，水道底部設有金屬材料板。
全文摘要
本發明公開了一種電子熱水器，包括電子熱水器外殼蓋(8)、與外殼底板(1)和基板(2)相連的支撐柱(3)、電子電路(1F－11F)，功率組件電路設計成由1個IGBT管(TV10管)與其內的阻尼二級管構成的功放電路，功放電路一端通過電阻與驅動電路相連，另一端與加熱電感線圈(諧振電感線圈)相連，驅動電路由三極管TV1、TV2，電阻R4－R9、電容C13、C14，二極管D8、D7，電源變壓器B1和一個電源電路BP2，一電源集成電路IC1，一驅動集成電路IC2組成，加熱電感線圈(6)的線徑設計成0.2－0.3mm，并與平板循環水箱相對應，二者間設有微晶玻璃隔板。本發明熱效率高，產品使用壽命長，安全性能好，易生產。
文檔編號F24H1/10GK1952521SQ20061002224
公開日2007年4月25日 申請日期2006年11月10日 優先權日2006年11月10日
發明者祝世權 申請人:祝世權