專利名稱：高頻家用電采暖爐、熱水器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種家用電采暖爐和熱水器，特別是涉及一種利用高頻電流產(chǎn)生渦流進行感應加熱的高頻家用電采暖爐和熱水器。
背景技術(shù)：
我國大部分地區(qū)處于北半球高緯度區(qū)域，冬季自然溫度較低，人們多采用取暖的辦法來抵御寒冬。以前傳統(tǒng)的采暖方法是集中供熱，由于受到各地方條件限制，集中供暖的推廣使用受到很大限制，管道傳輸造成的熱量損失問題一直難以解決，隨著社會有限可利用資源的開發(fā)，目前整個世界已經(jīng)陷入了能源危機，造成燃氣、煤炭等能源價格飛漲，居民消費支出越來越高，相對降低了國民的生活質(zhì)量和水平。
電力作為一種可再生能源，逐步受到人類的重視，除了工業(yè)上的應用，更向著交通、民用領域發(fā)展。用于家庭供暖和供水的家用電器正在取代盛及一時的燃氣爐，因為燃氣不完全燃燒會產(chǎn)生有害氣體，使人中毒；一旦燃氣熱水器或灶具出現(xiàn)故障造成燃氣泄露，還會產(chǎn)生爆炸危險；而電力加熱器具的優(yōu)點正在于此。以前使用的儲水式電熱水器，包括各種敞開式、封閉式，要么采用電熱棒直接插入水中作加熱元件，要么采用電熱盤或陶瓷體傳導加熱，電熱棒時間長了必然積有污垢而使其導熱效率降低，而電熱盤或陶瓷體一旦超溫燒裂，就有可能造成漏電的危險，降低了電熱水器的可靠性；其還有一個很大的缺點是熱效率低，浪費電能。正鑒于此，現(xiàn)在利用電磁產(chǎn)生渦流的電熱器具由于不燃燒，無明火，熱效率高，不產(chǎn)生有害氣體受到消費者的歡迎。實驗證明，電渦流加熱的熱效率不僅與交變電流的強度成正比，而且還與交變電流的頻率成正比，從中頻到高頻，熱效率明顯提高。而目前采用傳統(tǒng)高頻電流發(fā)生電路的高頻加熱裝置，多利用于微波爐，還沒有發(fā)現(xiàn)使用高頻電流利用渦流加熱的家用熱水器和采暖爐的記載。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提出一種高頻家用電采暖爐、熱水器，不燃燒、無明火，不產(chǎn)生污染，熱效率高，節(jié)能省電；加熱元件不與水源接觸，不用擔心漏電，使用安全、可靠，可用于替代傳統(tǒng)的家用電熱水器、電采暖爐。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案一種高頻家用電采暖爐，含有壁掛式或落地式殼體，在殼體內(nèi)部安裝有鐵磁金屬材料水箱體發(fā)熱體，所述的水箱體發(fā)熱體設有連接水管的進水口、熱水出口以及回水口，進水管路上安裝有水控開關(guān)，所述水控開關(guān)串聯(lián)于工頻電源供電輸入端，在熱水出口連接安裝有循環(huán)水泵，在水箱體發(fā)熱體的上端引出安全閥，安全閥出口伸出采暖爐殼體，在采暖爐殼體內(nèi)安裝有高頻電流發(fā)生裝置，高頻電流發(fā)生裝置含有電源電路以及含有渦流線圈的功率電路，PWM脈寬調(diào)制信號產(chǎn)生及控制保護電路，散熱風機及其驅(qū)動電路，電源電路提供功率電路和控制電路以及散熱風機工作電源，渦流線圈通過絕緣體隔離纏繞在水箱體發(fā)熱體的外壁周邊，功率電路的觸發(fā)控制端通過驅(qū)動電路連接PWM脈寬調(diào)制信號產(chǎn)生及控制保護電路的脈寬調(diào)制信號輸出端。
所述的高頻家用電采暖爐，在水箱體發(fā)熱體內(nèi)安裝有溫度傳感器，溫度傳感器的信號輸出端連接溫度控制裝置，所述溫度控制裝置安裝在采暖爐殼體表面，其控制信號輸出端串聯(lián)連接采暖爐工頻電源或渦流線圈工作電源。
所述的高頻家用電采暖爐，PWM脈寬信號產(chǎn)生及控制保護電路含有TL494及其外圍電路，電源電路高壓整流、濾波后的輸出端連接渦流線圈L的一端，渦流線圈L的另一端經(jīng)功率管BG1和耦合變壓器B3的初級線圈接地，渦流線圈L兩端并聯(lián)電容C，TL494的調(diào)制信號輸出端9、10腳并聯(lián)接入功率電路中驅(qū)動電路TA8136的信號輸入端，TA8136的輸出端連接功率管BG1的控制極，渦流線圈L連接電源的一端連接放大器IC4的同向輸入端，其另一端連接放大器IC4的反向輸入端，所述同向、反向輸入端之間接有保護二極管，放大器IC4的輸出端連接TL494的脈寬調(diào)制信號輸出端，放大器IC5及其外圍電路構(gòu)成TL494的脈寬控制信號輸入電路、功率管保護電路及散熱風機驅(qū)動電路，直流電源經(jīng)電阻R4和R1接地，R4和R1的接點經(jīng)熱敏電阻R、電阻R2、R3接地，熱敏電阻R安裝在靠近功率元件散熱片位置，R2、R3的接點接入放大器IC5的反向輸入端，該接點同時經(jīng)電容C4接地，放大器IC5的同向輸入端連接TL494的14、15腳，IC5的同向輸入端同時經(jīng)電阻R7、可調(diào)電阻RX、電阻R8接地，可調(diào)電阻RX的中間抽頭連接TL494的脈寬調(diào)制信號輸入端1腳，TL494的2、3腳連接反饋輸入信號，放大器IC5的輸出端經(jīng)電阻R5、R6連接直流電源，R5、R6的接點與耦合變壓器B3的次級反饋電壓整流輸出端一起接入TL494的16腳，TL494的5腳、6腳分別連接振蕩電阻RT、振蕩電容CT，其8、11、12腳接18V電源，TL494的7、13腳接地。
高頻電流發(fā)生裝置中的PWM脈寬信號產(chǎn)生及控制保護電路含有TL494及其外圍電路，其溫度控制、顯示電路采用單片機控制，單片機MCU采用AT89C2051，功率電路采用兩組渦流線圈和兩個分別與之對應的觸發(fā)控制功率管，電源電路高壓整流、濾波后的輸出端分別連接渦流線圈L4、L5的一端，L4、L5的另一端分別經(jīng)觸發(fā)控制功率管BG1、BG2接地，其中BG2連接耦合變壓器B2的初級線圈，耦合變壓器B2的次極提供TL494反饋保護電壓信號，渦流線圈L4、L5兩端分別并聯(lián)電容，兩個功率管分別采用兩組TA8136推動，其中TA8136的1腳連接功率管的控制極，渦流線圈L4、L5的兩端分別并聯(lián)連接兩路鎖相保護放大器，鎖相保護放大器的輸出端分別和TL494的兩路脈寬信號輸出端連接，TL494的兩路脈寬信號輸出端同時分別連接推動電路TA8136的7腳，溫度控制、顯示電路MCU的8、9腳連接溫度設定信號輸入，MCU的6、7腳分別連接上、下限溫度設定信號輸出控制晶體管BG5、BG6的基極，BG5、BG6的集電極分別連接鎖相保護放大器的輸出端；安裝在水箱體發(fā)熱體中的溫度傳感器輸出信號通過放大電路接入MCU的2腳，MCU的串行通訊口通過擴展電路74164連接溫度顯示及控制電路，所述溫度顯示數(shù)碼管和溫度調(diào)節(jié)開關(guān)安裝在采暖爐殼體表面；放大器LM339-3及其外圍電路構(gòu)成TL494的脈寬控制信號輸入電路和功率管保護電路，直流電源經(jīng)電阻R4和R2接地，R4和R2的接點經(jīng)電阻R3、熱敏電阻RT、電阻R10接地，熱敏電阻RT安裝在靠近功率元件散熱片位置，RT、R10的接點接入放大器LM339-3的反向輸入端，該接點同時經(jīng)電容C12接地，放大器LM339-3的同向輸入端連接散熱風機驅(qū)動電路，同時接入TL494的14、15腳，該同向輸入端經(jīng)電阻R8、可調(diào)電阻RW1、電阻R11接地，可調(diào)電阻RW的中間抽頭連接TL494的脈寬調(diào)制信號輸入端1腳，TL494的2、3腳連接反饋輸入信號，放大器LM339-3的輸出端經(jīng)電阻R5、R7連接直流電源，R5、R7的接點與耦合變壓器B2的次級反饋電壓整流輸出端接入TL494的16腳，TL494的5腳、6腳分別連接振蕩電阻RT、振蕩電容CT，其8、11、12腳接18V電源，TL494的7腳接地，13腳接+5V基準電壓。
一種高頻家用電熱水器，含有殼體，在殼體內(nèi)部安裝有鐵磁金屬材料制成的水箱體發(fā)熱體，所述的水箱體發(fā)熱體設有連接水管的進水口以及熱水出口，在水箱體發(fā)熱體內(nèi)還安裝有溫度傳感器，在采暖爐殼體內(nèi)安裝有高頻電流發(fā)生裝置，所述的高頻電流發(fā)生裝置含有電源電路，以及含有渦流線圈的功率電路，PWM脈寬信號產(chǎn)生及控制保護電路，散熱風機及驅(qū)動電路，電源電路提供功率電路和控制電路以及散熱風機工作電源，功率電路渦流線圈通過絕緣體隔離纏繞在水箱體發(fā)熱體的外壁周邊，功率電路的驅(qū)動功率管控制端通過驅(qū)動電路連接PWM脈寬信號產(chǎn)生及控制保護電路的脈寬信號輸出端，溫度傳感器信號輸出端和對應的溫度控制裝置或電路連接。
所述的高頻家用電熱水器，在水箱體進水管路上安裝有水控開關(guān)，所述水控開關(guān)的常閉觸點串聯(lián)于工頻電源供電輸入端。
所述的高頻家用電熱水器，其特征是所述溫度控制裝置采用數(shù)顯溫度控制儀，數(shù)顯溫度控制儀安裝在采暖爐殼體表面，其控制信號輸出端串聯(lián)連接采暖爐工頻電源或渦流線圈工作電源。
PWM脈寬信號產(chǎn)生及控制保護電路含有TL494及其外圍電路，電源電路高壓整流、濾波后的輸出端連接發(fā)熱元件渦流線圈L的一端，渦流線圈L的另一端經(jīng)功率管BG1和耦合變壓器B3的初級線圈接地，渦流線圈L兩端并聯(lián)電容C，TL494的調(diào)制信號輸出端9、10腳并聯(lián)接入功率電路中驅(qū)動電路TA8136的信號輸入端，TA8136的輸出端連接功率管BG1的控制極，渦流線圈L連接電源的一端連接放大器IC4的同向輸入端，其另一端連接放大器IC4的反向輸入端，放大器IC4的輸出端連接TL494的脈寬調(diào)制信號輸出端，放大器IC5及其外圍電路構(gòu)成TL494的脈寬控制信號輸入電路、功率管保護電路及散熱風機驅(qū)動電路，直流電源經(jīng)電阻R4和R1接地，R4和R1的接點經(jīng)熱敏電阻R、電阻R2、R3接地，熱敏電阻R安裝在靠近功率元件散熱片位置，R2、R3的接點接入放大器IC5的反向輸入端，該接點同時經(jīng)電容C4接地，放大器IC5的同向輸入端連接TL494的14、15腳，IC5的同向輸入端同時經(jīng)電阻R7、可調(diào)電阻RX、電阻R8接地，可調(diào)電阻RX的中間抽頭連接TL494的脈寬調(diào)制信號輸入端1腳，TL494的2、3腳連接反饋輸入信號，放大器IC5的輸出端經(jīng)電阻R5、R6連接直流電源，R5、R6的接點與耦合變壓器B3的次級反饋電壓整流輸出端一起接入TL494的16腳，TL494的5腳、6腳分別連接振蕩電阻RT、振蕩電容CT，其8、11、12腳接18V電源，TL494的7、13腳接地。
所述的高頻家用電熱水器，高頻電流發(fā)生裝置中的PWM脈寬信號產(chǎn)生及控制保護電路含有TL494及其外圍電路，溫度控制、顯示電路采用單片機控制電路，MCU采用AT89C2051，功率電路采用兩組渦流線圈和兩個分別與之對應的觸發(fā)控制功率管，電源電路高壓整流、濾波后的輸出端分別連接渦流線圈L4、L5的一端，L4、L5的另一端分別經(jīng)觸發(fā)控制功率管BG1、BG2接地，其中BG2連接耦合變壓器B2的初級線圈，耦合變壓器B2的次極提供TL494反饋保護電壓信號，渦流線圈L4、L5兩端分別并聯(lián)電容，兩個功率管分別采用兩組TA8136推動，其中TA8136的1腳連接功率管的控制極，渦流線圈L4、L5的兩端分別并聯(lián)連接兩路鎖相保護放大器，鎖相保護放大器的輸出端分別和TL494的兩路脈寬信號輸出端連接，TL494的兩路脈寬信號輸出端同時分別連接推動電路TA8136的7腳，溫度控制、顯示電路MCU的8、9腳連接溫度設定信號輸入，MCU的6、7腳分別連接上、下限溫度設定信號輸出控制晶體管BG5、BG6的基極，BG5、BG6的集電極分別連接鎖相保護放大器的輸出端；安裝在水箱體發(fā)熱體中的溫度傳感器輸出信號通過放大電路接入MCU的2腳，MCU的串行通訊口通過擴展電路74164連接溫度顯示及控制電路，所述溫度顯示數(shù)碼管和溫度調(diào)節(jié)開關(guān)安裝在采暖爐殼體表面；放大器LM339-3及其外圍電路構(gòu)成TL494的脈寬控制信號輸入電路和功率管保護電路，直流電源經(jīng)電阻R4和R2接地，R4和R2的接點經(jīng)電阻R3、熱敏電阻RT、電阻R10接地，熱敏電阻RT安裝在靠近功率元件散熱片位置，RT、R10的接點接入放大器LM339-3的反向輸入端，該接點同時經(jīng)電容C12接地，放大器LM339-3的同向輸入端連接散熱風機驅(qū)動電路，同時接入TL494的14、15腳，該同向輸入端經(jīng)電阻R8、可調(diào)電阻RW1、電阻R11接地，可調(diào)電阻RW的中間抽頭連接TL494的脈寬調(diào)制信號輸入端1腳，TL494的2、3腳連接反饋輸入信號，放大器LM339-3的輸出端經(jīng)電阻R5、R7連接直流電源，R5、R7的接點與耦合變壓器B2的次級反饋電壓整流輸出端接入TL494的16腳，TL494的5腳、6腳分別連接振蕩電阻RT、振蕩電容CT，其8、11、12腳接18V電源，TL494的7腳接地，13腳接+5V基準電壓。
本發(fā)明的有益積極效果1、本發(fā)明高頻家用電采暖爐、熱水器，功率元件電源采用高頻脈寬發(fā)生電路提供，內(nèi)膽采用鐵磁材料不銹鋼發(fā)熱體，利用筒形渦流線圈產(chǎn)生高頻渦流加熱，無明火，熱效率高，相比傳統(tǒng)的電熱水器和采暖爐，可以節(jié)約電能40％--50％，大大降低采暖和洗浴等生活用熱水的消費支出；使用時不燃燒，不產(chǎn)生有害氣體，有利于環(huán)保，具有長期社會效益，應用前景廣闊，2、本發(fā)明高頻家用電采暖爐、熱水器，電熱元件不與水源接觸，不會發(fā)生漏電現(xiàn)象，使用安全、可靠；使用時不用提前預熱，加熱迅速；設有缺水斷電保護裝置，水溫調(diào)節(jié)設定和自動控制，采暖爐還設有過壓自動泄放裝置，使用方便，安全。是一種理想的家用電采暖爐、熱水器。
四

圖1家用高頻電采暖爐結(jié)構(gòu)示意2家用高頻電熱水器結(jié)構(gòu)示意3高頻電流發(fā)生裝置電路原理框4高頻電流發(fā)生器電路原理圖之一圖5高頻電流發(fā)生器電路原理圖之二五具體實施例方式實施例一參見圖1，本實施例高頻家用電采暖爐，含有殼體1，根據(jù)安裝使用要求，殼體1可設計為壁掛式或落地式，在殼體1內(nèi)部安裝有鐵磁性金屬材料制成的水箱體發(fā)熱體4，與水箱體發(fā)熱體4連通設有連接水管的進水口8、熱水出口12以及回水口10，為了安全，在連接進水口8的進水管路上安裝有水控開關(guān)9，水控開關(guān)9串聯(lián)于采暖爐工頻電源供電輸入端，通過設定水控開關(guān)9的動作壓力，使水箱缺水時自動斷開電源。另外，在采暖爐熱水出口連接安裝有循環(huán)水泵11，在水箱體發(fā)熱體4的上端引出安全閥3，安全閥3出口端通過連接管2伸出采暖爐殼體。高頻家用電采暖爐殼體1內(nèi)安裝有高頻電流發(fā)生裝置，所述的高頻電流發(fā)生裝置含有電源電路，以及含有渦流線圈的功率電路，PWM脈寬信號產(chǎn)生及控制保護電路，散熱風機及其驅(qū)動電路，由電源電路提供功率電路和控制電路以及散熱風機工作電源，圖中15所示為功率電路板，14為控制電路板，功率電路和控制電路通訊連接，從功率電路板15引出導線連接渦流線圈6，渦流線圈6通過絕緣體5隔離纏繞在水箱體發(fā)熱體4的外壁周邊，功率電路的觸發(fā)控制端通過驅(qū)動電路連接PWM脈寬信號產(chǎn)生及控制保護電路的脈寬調(diào)制信號輸出端。在水箱體發(fā)熱體4內(nèi)安裝有溫度傳感器18，溫度傳感器18的信號輸出端連接溫度控制裝置，實現(xiàn)溫度顯示或上、下限控制，所述溫度控制裝置安裝在采暖爐殼體表面，采暖爐殼體表面還布置有電源開關(guān)、電源指示、功率調(diào)節(jié)電位器等。圖中7為水箱體發(fā)熱體1的支撐安裝座，圖中13為高頻電流發(fā)生裝置部分和水箱體發(fā)熱體1之間的隔離板，圖中16為散熱風機，可采用風扇或軸流風機等固定在采暖爐內(nèi)部殼體與隔離板之間，對應的在采暖爐殼體上設有氣流入口19和氣流出口17，形成散熱氣流通道。
參見圖4，為本實施例電采暖爐高頻電流發(fā)生裝置電路原理圖，圖中41為電源電路，44為PWM脈寬信號產(chǎn)生及控制保護電路，42為功率電路的渦流線圈及觸發(fā)控制功率管和鎖相保護放大器、43為驅(qū)動電路，42、43共同組成功率電路。PWM脈寬信號產(chǎn)生及控制保護電路含有TL494及其外圍電路，電源電路高壓整流、濾波后連接渦流線圈L，渦流線圈L的另一端經(jīng)功率管BG1和耦合變壓器B3的初級線圈接地，渦流線圈L兩端并聯(lián)電容C，TL494的調(diào)制信號輸出端9、10腳并聯(lián)經(jīng)電阻R18、R19接入功率電路中驅(qū)動電路TA8136的信號輸入端，TA8136的輸出端連接功率管BG1的控制極，渦流線圈L連接電源的一端經(jīng)電阻R15連接放大器IC4的同向輸入端，其另一端經(jīng)電阻R16、R17連接放大器IC4的反向輸入端，IC4的同向、反向輸入端之間接有保護二極管D11，放大器IC4的輸出端經(jīng)電阻R18連接TL494的脈寬調(diào)制信號輸出端，驅(qū)動電路TA8136的3腳經(jīng)電阻R22連接BG1的控制極，其2、3腳間接有電阻R23，其4腳接地，5、6腳接電源，7腳同時經(jīng)電阻R20接地，放大器IC5及其外圍電路構(gòu)成TL494的脈寬控制信號輸入電路、功率管保護電路及散熱風機驅(qū)動電路，直流電源經(jīng)電阻R4和R1接地，R4和R1的接點經(jīng)熱敏電阻R、電阻R2、R3接地，熱敏電阻R安裝在靠近功率元件位置處，R2、R3的接點接入放大器IC5的反向輸入端，該接點同時經(jīng)電容C4接地，放大器IC5的同向輸入端連接TL494的14、15腳，IC5的同向輸入端經(jīng)電阻R7、可調(diào)電阻RX、電阻R8接地，可調(diào)電阻RX的中間抽頭連接TL494的脈寬調(diào)制信號輸入端1腳，TL494的2、3腳連接反饋輸入信號，放大器IC5的輸出端經(jīng)電阻R5、R6連接直流電源，R5、R6的接點與耦合變壓器B3的次級反饋電壓整流輸出端接入TL494的16腳，TL494的5腳、6腳分別連接振蕩電阻RT、振蕩電容CT，其8、11、12腳接18V電源，TL494的7、13腳接地。
實施例二參見圖1，本實施例高頻家用電采暖爐，在空間結(jié)構(gòu)上與實施例一相同，或者水箱體結(jié)構(gòu)采用橫向布置，即采暖爐可為立式或臥式結(jié)構(gòu)，其與實施例一的區(qū)別在于高頻電流發(fā)生電路不同，溫度控制、顯示電路采用單片機控制電路。圖3為本實施例采暖爐高頻電流發(fā)生電路原理方框圖，圖5為其電路原理圖。PWM脈寬信號產(chǎn)生及控制保護電路仍采用TL494及其外圍電路，CPU采用AT89C2051，功率電路含有功率補償電路，功率元件采用兩組渦流線圈和兩個分別與之對應的觸發(fā)控制功率管。
電源電路高壓整流、濾波后的輸出端分別連接渦流線圈L4、L5的一端，L4、L5的另一端分別經(jīng)觸發(fā)控制功率管BG1、BG2接地，其中BG2連接耦合變壓器B2的初級線圈，耦合變壓器B2的次極提供TL494反饋保護電壓信號，渦流線圈L4、L5兩端分別并聯(lián)電容，兩個功率管分別采用兩組TA8136推動，其中TA8136的1腳連接功率管的控制極，渦流線圈L4、L5的兩端分別并聯(lián)連接兩路鎖相保護放大器，鎖相保護放大器的輸出端分別和TL494的兩路脈寬信號輸出端連接，TL494的兩路脈寬信號輸出端同時分別連接推動電路TA8136的7腳，溫度控制、顯示電路CPU的8、9腳連接溫度設定信號輸入，CPU的6、7腳分別連接上、下限溫度設定信號輸出控制晶體管BG5、BG6的基極，BG5、BG6的集電極分別連接鎖相保護放大器的輸出端，放大器LM339-3及其外圍電路構(gòu)成TL494的脈寬控制信號輸入電路和功率管保護電路，直流電源經(jīng)電阻R4和R2接地，R4和R2的接點經(jīng)電阻R3、熱敏電阻RT、電阻R10接地，熱敏電阻RT安裝在靠近功率元件散熱片位置處，RT、R10的接點接入放大器LM339-3的反向輸入端，該接點同時經(jīng)電容C12接地，放大器LM339-3的同向輸入端連接散熱風機驅(qū)動電路，同時接入TL494的14、15腳，該同向輸入端經(jīng)電阻R8、可調(diào)電阻RW1、電阻R11接地，可調(diào)電阻RW的中間抽頭連接TL494的脈寬調(diào)制信號輸入端1腳，TL494的2、3腳連接反饋輸入信號，放大器LM339-3的輸出端經(jīng)電阻R5、R7連接直流電源，R5、R7的接點與耦合變壓器B2的次級反饋電壓整流輸出端接入TL494的16腳，TL494的5腳、6腳分別連接振蕩電阻RT、振蕩電容CT，其8、11、12腳接18V電源，TL494的7、13腳接地；安裝在水箱體發(fā)熱體中的溫度傳感器輸出信號通過放大電路接入CPU的2腳，CPU的串行通訊口通過擴展電路74164連接溫度顯示及控制電路，所述溫度顯示數(shù)碼管和溫度調(diào)節(jié)開關(guān)安裝在采暖爐殼體表面。
實施例三參見圖1，本實施例基本與實施例一相同，不同之處在于采暖爐本身不設溫度檢測和相應顯示、控制裝置，只通過功率調(diào)節(jié)控制采暖爐輸出熱水溫度。
實施例四參見圖2、圖4，本實施例高頻家用電熱水器，含有殼體22，在殼體22內(nèi)部安裝有鐵磁金屬材料制成的水箱體發(fā)熱體24，所述的水箱體發(fā)熱體24設有連接水管的進水口28以及熱水出口30，在水箱體發(fā)熱體24內(nèi)還安裝有溫度傳感器23，在采暖爐殼體22內(nèi)通過隔離板32固定安裝有高頻電流發(fā)生裝置，所述的高頻電流發(fā)生裝置含有電源電路，以及含有渦流線圈26的功率電路，PWM脈寬信號產(chǎn)生及控制保護電路，散熱風機34及其驅(qū)動電路，電源電路提供功率電路和控制電路以及散熱風機工作電源。其中散熱風機可采用風扇或軸流風機等固定在熱水器內(nèi)部殼體與隔離板32之間，對應的在熱水器殼體上設有氣流入口36和氣流出口35，形成散熱氣流通道。圖中27為水箱體發(fā)熱體24的支撐安裝座。功率電路板33和控制電路板31通訊連接，功率電路板33引出電源線連接渦流線圈26，渦流線圈26通過絕緣體25隔離纏繞在水箱體發(fā)熱體22的外壁周邊，功率電路的驅(qū)動功率管控制端通過驅(qū)動電路連接PWM脈寬信號產(chǎn)生及控制保護電路的脈寬信號輸出端，溫度傳感器信號輸出端和對應的溫度控制裝置連接，所述溫度控制裝置采用數(shù)顯溫度控制儀，數(shù)顯溫度控制儀安裝在熱水器殼體表面，其控制信號輸出端串聯(lián)連接熱水器工頻電源或渦流線圈工作電源。其高頻電流產(chǎn)生裝置電路原理圖參見圖4，其連接關(guān)系已在實施例一中詳細敘述，在此不再贅述。
實施例五參見圖2，本實施例高頻家用電熱水器，在空間結(jié)構(gòu)上基本與實施例四相同，進水口28和熱水出口30可以從水箱體不同側(cè)壁進入或引出；水箱體結(jié)構(gòu)或者采用橫向布置。其與實施例四的區(qū)別在于高頻電流發(fā)生電路不同，溫度控制、顯示電路采用單片機控制電路。其高頻電流產(chǎn)生裝置電路原理框圖參見圖3，電路原理圖參見圖5，其連接關(guān)系已在實施例二中詳細敘述，在此不再贅述。
實施例六參見圖2、圖4，本實施例高頻家用電熱水器，其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和高頻電流發(fā)生電路基本同實施例四，不同之處是在水箱體進水口28管路上安裝有水控開關(guān)29，所述水控開關(guān)的常閉觸點串聯(lián)于工頻電源供電輸入端，實現(xiàn)無水或水量較少時斷電或禁止通電，以策安全。
實施例七參見圖2、圖3、圖5，本實施例高頻家用電熱水器，其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和高頻電流發(fā)生電路基本同實施例五，不同之處是在水箱體進水口28管路上安裝有水控開關(guān)29，所述水控開關(guān)的常閉觸點串聯(lián)于工頻電源供電輸入端，實現(xiàn)無水或水量較少時斷電或禁止通電，以策安全。
權(quán)利要求
1.一種高頻家用電采暖爐，含有壁掛式或落地式殼體，在殼體內(nèi)部安裝有鐵磁金屬材料制成的水箱體發(fā)熱體，所述的水箱體發(fā)熱體設有連接水管的進水口、熱水出口以及回水口，進水管路上安裝有水控開關(guān)，所述水控開關(guān)串聯(lián)于工頻電源供電輸入端，在熱水出口連接安裝有循環(huán)水泵，在水箱體發(fā)熱體的上端引出安全閥，安全閥出口伸出采暖爐殼體，其特征是在采暖爐殼體內(nèi)安裝有高頻電流發(fā)生裝置，所述的高頻電流發(fā)生裝置含有電源電路以及含有渦流線圈的功率電路，PWM脈寬調(diào)制信號產(chǎn)生及控制保護電路，散熱風機及其驅(qū)動電路，電源電路提供功率電路、控制電路以及散熱風機工作電源，渦流線圈通過絕緣體隔離纏繞在水箱體發(fā)熱體的外壁周邊，功率電路的觸發(fā)控制端通過驅(qū)動電路連接PWM脈寬調(diào)制信號產(chǎn)生及控制保護電路的脈寬調(diào)制信號輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻家用電采暖爐，其特征是在水箱體發(fā)熱體內(nèi)安裝有溫度傳感器，溫度傳感器的信號輸出端連接溫度控制裝置，所述溫度控制裝置安裝在采暖爐殼體表面，其控制繼電器輸出端串聯(lián)連接采暖爐工頻電源或渦流線圈工作電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高頻家用電采暖爐，其特征是PWM脈寬信號產(chǎn)生及控制保護電路含有TL494及其外圍電路，電源電路高壓整流、濾波后的輸出端連接發(fā)熱元件渦流線圈L的一端，渦流線圈L的另一端經(jīng)功率管BG1和耦合變壓器B3的初級線圈接地，渦流線圈L兩端并聯(lián)電容C，TL494的調(diào)制信號輸出端9、10腳并聯(lián)接入功率電路中驅(qū)動電路TA8136的信號輸入端，TA8136的輸出端連接功率管BG1的控制極，渦流線圈L兩端分別接入鎖相保護放大器IC4的同向輸入端和反向輸入端，放大器IC4的輸出端連接TL494的脈寬調(diào)制信號輸出端，放大器IC5及其外圍電路構(gòu)成TL494的脈寬控制信號輸入電路、功率管保護電路及散熱風機驅(qū)動電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻家用電采暖爐，其特征是所述的高頻電流發(fā)生裝置，PWM脈寬信號產(chǎn)生及控制保護電路含有TL494及其外圍電路，溫度控制、顯示電路采用單片機控制電路，MCU采用AT89C2051，功率電路采用兩組渦流線圈和兩個分別與之對應的觸發(fā)控制功率管，電源電路高壓整流、濾波后的輸出端分別連接渦流線圈L4、L5的一端，L4、L5的另一端分別經(jīng)觸發(fā)控制功率管BG1、BG2接地，其中BG2連接耦合變壓器B2的初級線圈，耦合變壓器B2的次極提供TL494反饋保護電壓信號，渦流線圈L4、L5兩端分別并聯(lián)電容，兩個功率管BG1、BG2分別采用兩組TA8136推動，其中每個TA8136的7腳分別連接TL494的兩路脈寬信號輸出端，TA8136的1腳連接功率管的控制極，渦流線圈L4、L5的兩端分別并聯(lián)連接兩路鎖相保護放大器，鎖相保護放大器的輸出端分別連接TL494的兩路脈寬信號輸出端，溫度控制、顯示電路中MCUAT89C2051的8、9腳連接溫度設定信號輸入，CPU的6、7腳分別連接上、下限溫度設定信號輸出控制晶體管BG5、BG6的基極，BG5、BG6的集電極分別連接鎖相保護放大器的輸出端，安裝在水箱體發(fā)熱體中的溫度傳感器輸出信號通過放大電路接入CPU的2腳，CPU的串行通訊口通過擴展電路74164連接溫度顯示及控制電路，所述溫度顯示數(shù)碼管和溫度調(diào)節(jié)開關(guān)安裝在采暖爐殼體表面，放大器LM339-3及其外圍電路構(gòu)成TL494的脈寬控制信號輸入電路和功率管保護電路。
5.一種高頻家用電熱水器，含有殼體，在殼體內(nèi)部安裝有鐵磁金屬材料制成的水箱體發(fā)熱體，所述的水箱體發(fā)熱體設有連接水管的進水口以及熱水出口，在水箱體發(fā)熱體內(nèi)還安裝有溫度傳感器，其特征是在采暖爐殼體內(nèi)安裝有高頻電流發(fā)生裝置，所述的高頻電流發(fā)生裝置含有電源電路，含有渦流線圈的功率電路，PWM脈寬調(diào)制信號產(chǎn)生及控制保護電路，散熱風機及其驅(qū)動電路，電源電路提供功率電路和控制電路以及散熱風機工作電源，渦流線圈通過絕緣體隔離纏繞在水箱體發(fā)熱體的外壁周邊，功率電路的驅(qū)動功率管控制端通過驅(qū)動電路連接PWM脈寬信號產(chǎn)生及控制保護電路的脈寬信號輸出端，溫度傳感器信號輸出端和對應的溫度控制裝置或電路連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高頻家用電熱水器，其特征是在水箱體進水管路上安裝有水控開關(guān)，所述水控開關(guān)的常閉觸點串聯(lián)于工頻電源供電輸入端。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的高頻家用電熱水器，其特征是所述溫度控制裝置采用數(shù)顯溫度控制儀，數(shù)顯溫度控制儀安裝在熱水器殼體表面，其控制信號輸出端串聯(lián)連接熱水器工頻電源或渦流線圈工作電源。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的高頻家用電熱水器，其特征是PWM脈寬信號產(chǎn)生及控制保護電路含有TL494及其外圍電路，電源電路高壓整流、濾波后的輸出端連接渦流線圈L的一端，渦流線圈L的另一端經(jīng)功率管BG1和耦合變壓器B3的初級線圈接地，渦流線圈L兩端并聯(lián)電容C，TL494的調(diào)制信號輸出端9、10腳并聯(lián)接入功率電路中驅(qū)動電路TA8136的信號輸入端，TA8136的輸出端連接功率管BG1的控制極，渦流線圈L兩端分別連接鎖相放大器IC4的同向和方向輸入端，其同向、反向輸入端之間接有保護二極管，鎖相放大器IC4的輸出端連接TL494的脈寬調(diào)制信號輸出端，放大器IC5及其外圍電路構(gòu)成TL494的脈寬控制信號輸入電路、功率管保護電路及散熱風機驅(qū)動電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的高頻家用電熱水器，其特征是所述的高頻電流發(fā)生裝置，PWM脈寬信號產(chǎn)生及控制保護電路含有TL494及其外圍電路，溫度控制、顯示電路采用單片機控制電路，MCU采用AT89C2051，功率電路采用兩組渦流線圈和兩個分別與之對應的觸發(fā)控制功率管，電源電路高壓整流、濾波后的輸出端分別連接渦流線圈L4、L5的一端，L4、L5的另一端分別經(jīng)觸發(fā)控制功率管BG1、BG2接地，其中BG2連接耦合變壓器B2的初級線圈，耦合變壓器B2的次極提供TL494反饋保護電壓信號，渦流線圈L4、L5兩端分別并聯(lián)電容，兩個功率管BG1、BG2分別采用兩組TA8136推動，其中TA8136的7腳分別連接TL494的兩路脈寬信號輸出端，TA8136的1腳連接功率管的控制極，渦流線圈L4、L5的兩端分別并聯(lián)連接兩路鎖相保護放大器，鎖相保護放大器的輸出端分別連接TL494的兩路脈寬信號輸出端，溫度控制、顯示電路中MCUAT89C2051的8、9腳連接溫度設定信號輸入，MCU的6、7腳分別連接上、下限溫度設定信號輸出控制晶體管BG5、BG6的基極，BG5、BG6的集電極分別連接鎖相保護放大器的輸出端，安裝在水箱體發(fā)熱體中的溫度傳感器輸出信號通過放大電路接入MCU的2腳，MCU的串行通訊口通過擴展電路74164連接溫度顯示及控制電路，所述溫度顯示數(shù)碼管和溫度調(diào)節(jié)開關(guān)安裝在采暖爐殼體表面，放大器LM339-3及其外圍電路構(gòu)成TL494的脈寬控制信號輸入電路和功率管保護電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用高頻電流產(chǎn)生渦流進行感應加熱的高頻家用電采暖爐和熱水器。高頻家用電采暖爐和熱水器，含有壁掛式或落地式殼體，在殼體內(nèi)安裝鐵磁材料水箱體發(fā)熱體，水箱體發(fā)熱體設有進水口、熱水出口或回水口，進水管路上安裝有水控開關(guān)，采暖爐熱水出口安裝有循環(huán)水泵，水箱體發(fā)熱體上端引出安全閥，在采暖爐殼體內(nèi)安裝有高頻電流發(fā)生電路和溫度控制電路，高頻電流發(fā)生裝置含有PWM脈寬調(diào)制信號產(chǎn)生及控制保護電路，電源輸出端連接渦流線圈的功率電路，所述渦流線圈通過絕緣體隔離纏繞在水箱體發(fā)熱體的外壁周邊。高頻家用電采暖爐和熱水器，無明火，無污染，熱效率高，節(jié)能省電；加熱元件不與水源接觸，不用擔心漏電，使用安全、可靠。
文檔編號G05B11/28GK101029749SQ20061010722
公開日2007年9月5日 申請日期2006年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月28日
發(fā)明者董道法 申請人:董道法