CN101813369A

CN101813369A - 混磁式热交换器

Info

Publication number: CN101813369A
Application number: CN 201010166947
Authority: CN
Inventors: 李进朋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-04-13
Filing date: 2010-04-13
Publication date: 2010-08-25

Abstract

本发明公开了一种混磁式热交换器，包括外壳，外壳内设置有至少一只预热水箱、至少两只导磁性的加热水箱、控制电路板、电磁线圈盘，它采用了电磁感应加热技术，抛弃了传统的电热管，解决了现有电热交换器因电热管容易漏电而存在不安全因素的问题，由于电磁线圈本身不发热，而是在高频脉冲电流作用下产生交变磁场，加热水箱在磁场中由于电磁感应而产生涡流发热，进而产生热量加热水，热效率比燃气式和电阻加热式热交换器高出近一倍，具有节能、环保、低碳、使用范围广、安全性能高、方便实惠等优点，可广泛适用于家庭、宾馆、工厂等供暖、供热水等。

Description

混磁式热交换器

技术领域

本发明涉及一种热交换器，特别是一种电磁感应式热交换器。

背景技术

传统的热交换器主要有燃气式和电阻加热式两种。燃气式热交换器利用燃气燃烧发热对水箱进行加热，热效率低，加热时间长，并且容易引发煤气中毒或火灾等严重事故。电阻加热式热交换器安全性能不高，容易引发触电事故，而且电阻加热器件容易腐蚀老化，使用寿命短。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种节能、环保、低碳、使用范围广、安全性能高、方便实惠的混磁式热交换器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种混磁式热交换器，包括外壳，所述外壳的正面设置有人机界面，所述外壳内设置有至少一只预热水箱、至少两只导磁性的加热水箱、控制电路板、若干段连接管道和与电路板电连接的电磁线圈盘；所述预热水箱的进水口通过连接管道连接至外壳外形成进水管道，预热水箱的出水口通过连接管道与第一加热水箱的进水口连接，第一加热水箱的出水口通过连接管道与第二加热水箱的进水口连接，第二加热水箱的进水口通过连接管道连接至外壳外形成出水管道，所述第一加热水箱与第二加热水箱层叠设置，所述电磁线圈盘设置在第一加热水箱与第二加热水箱之间，所述控制电路板或控制控制电路板中的主要发热器件贴合在所述预热水箱上。

所述电磁线圈盘与所述第一加热水箱、第二加热水箱之间均设置有电磁隔板。

所述预热水箱与两只导磁性的加热水箱均层叠设置，所述预热水箱位于最外侧。

所述预热水箱的内部设置有若干平行等间距排布的凸条，将预热水箱的内部分割成多个上开口和下开口间隔排列的预热水通道。

所述预热水通道内设置有消声片。

所述加热水箱的内部设置有蜗旋状凸筋将其内部分割成蜗旋状加热水通道。

所述加热水通道内设置有消声片。

所述出水管道上设置有温度传感器。

所述出水管道上设置有混水阀，所述混水阀的另一进水端通过连接管道与进水管道连通。

本发明的有益效果是：本发明为混磁式热交换器，它采用了电磁感应加热技术，抛弃了传统的电热管，解决了现有电热交换器因电热管容易漏电而存在不安全因素的问题，由于电磁线圈本身不发热，而是在高频脉冲电流作用下产生交变磁场，加热水箱在磁场中由于电磁感应而产生涡流发热，进而产生热量加热水，热效率比燃气式和电阻加热式热交换器高出近一倍，具有节能、环保、低碳、使用范围广、安全性能高、方便实惠等优点，可广泛适用于家庭、宾馆、工厂等供暖、供热水等。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的正视图；

图2是本发明的内部结构示意图；

图3是加热水箱内部结构示意图；

图4是图3中A-A所示方向的剖视图；

图5是预热水箱内部结构示意图；

图6是图3中A处的放大示意图；

图7是凸起或螺旋状凸筋的等效变形示意图之一；

图8是凸起或螺旋状凸筋的等效变形示意图之二；

图9是消声片的结构示意图之一；

图10是图9的俯视图；

图11是消声片的结构示意图之二；

图12是消声片的结构示意图之三。

具体实施方式

参照图1至图6，一种混磁式热交换器，包括外壳5，所述外壳5的正面设置有人机界面，该人机界面包括显示屏19和按键16、报警喇叭17等，显示屏可用于显示进水温度、出水温度、加热水箱内的水温、水压、时间等，按键16包括启动加热键、停止键、温度设定键、定时键等。该人机界面也可以采用集按键和显示功能为一体的触摸屏等。所述外壳内5设置有至少一只预热水箱1、至少两只导磁性的加热水箱2、2’、控制电路板4、若干段连接管道和与电路板4电连接的电磁线圈盘3；所述预热水箱1的进水口通过连接管道连接至外壳5外形成进水管道6，预热水箱1的出水口通过连接管道与第一加热水箱2的进水口连接，第一加热水箱2的出水口通过连接管道与第二加热水箱2’的进水口连接，第二加热水箱2’的进水口通过连接管道连接至外壳5外形成出水管道7，所述第一加热水箱2与第二加热水箱2’层叠设置，所述电磁线圈盘3设置在第一加热水箱2与第二加热水箱2’之间，所述电磁线圈盘3与所述第一加热水箱2、第二加热水箱2’之间均设置有电磁隔板15、15’。

所述预热水箱1与两只导磁性的加热水箱2、2’均层叠设置，所述预热水箱1位于最外侧。基于本发明的原理，预热水箱1可以设置两只，也可以设置一只，如设置两只，则进水先进过两只预热水箱后再经过加热水箱。加热水箱也可以设置三只或三只以上，并在加热水箱之间设置电磁线圈盘3，在结构上形成多级加热形式。预热水箱、加热水箱之间采用层叠的方式组装，一方面使得热交换器的结构紧凑，体积小，另一方面也可以充分利用加热水箱的散热对流经预热水箱内的水经行加热，达到热量的充分利用。

所述控制电路板4或控制控制电路板4中的主要发热器件贴合在所述预热水箱1上，可以将控制电路板4或控制控制电路板4中的主要发热器件产生的热量及时吸收掉，一方面可以降低控制电路板4或控制控制电路板4中的主要发热器件的温度，保护电路板，另一方面可以对预热水箱中的水进行加热，达到热能的充分利用。

为了能使水在预热水箱1内停留较长的时间，以便刚进入的水充分预热，采用延长水流通道的方法可以实现。本发明的预热水箱1的内部设置有若干平行等间距排布的凸条9，将预热水箱1的内部分割成多个上开口和下开口间隔排列的预热水通道10，为了减少噪音，在所述预热水通道10内设置有消声片8。

同样，为了能使水在加热水箱2、2’内充分换热，所述加热水箱2、2’的内部设置有蜗旋状凸筋11将其内部分割成蜗旋状加热水通道12，为了减少噪音，所述加热水通道12内设置有消声片8’。加热水箱的出水接口22设置在外圆周上，出水接口21设置在中心部位，并通过连接管道23引出。

预热水箱1、加热水箱2、2’的材质可以为铁、不锈钢、铸铁、导磁合金等，加工方式可以为冲压、车削加工、铸造等方式。蜗旋状凸筋11、凸条9可以在铸造时形成，蜗旋状凸筋11、凸条9可优先采用图6所示的梯形，当然也可以为图7所示的三角形、图8所示的圆弧形等。至于消声片，可以在铸造时形成，也可以单独制作，其形状优先采用如图9、图10所示的锯齿状，也可以采用如图11所示的网孔状，也可以如图12所示的梳齿状等，在形式上可以连续设置，也可以分段设置等。消声片的作用一方面是减缓水流，降低噪音，另一方面是增大散热面积，有助于换热充分。

对于出水温度的控制，可以有多种方法实现，如在出水管道上设置有温度传感器13，控制电路板4根据出水的温度，自动调节电磁线圈盘3的功率来实现，也可以在出水管道上设置混水阀14。如采用手动机械调节式混水阀或者自力式恒温混水阀，然后将混水阀14的另一进水端通过连接管道20与进水管道6连通即可。

随着国家节能减排政策的推进，一种清洁、节能的热交换器—太阳能热交换器已走进了千家万户，但太阳能热交换器只能依赖于太阳光照射产生热量，如在夜晚、阴天或者太阳光照射强度不大时，就不能连续产生热水。介于这种情况，可以将家庭现有的太阳能热交换器与本发明的热交换器串接，即将太阳能热交换器的出水管接到本发明热交换器的进水管上，这样以来，本发明的进水管就连接有两条进水支路，即自来水进水支路和太阳能热交换器进水支路，可以在各自的支路上安装阀门以选择性进水，做到连续的热水供应。

至于安全性能方面，在该混磁式热交换器的电源线上设置有漏电保护器，在发生漏电事故时切断主电源；在预热水箱1、加热水箱2、2’、控制电路板4、电磁线圈盘3、电磁隔板15、15’处设置温度测点，在预热水箱1、加热水箱2、2’内设置压力测点，在进水管道上设置单向减压阀18等，在温度、水压等超过设定值时切断电源并发出报警信号。

产品成型后的必须做试漏实验。该试漏实验分两步，第一步是交换器在空气压力下试漏，这跟普通热交换器试漏是一样的。第二步是内通水和外高温下测试，具体方法是制定比该热交换器额定功率大的磁场上通水测验，进行第二步实验式因为热交换器是在高温下使用，高温后会产生一定的变化，但目前生产的热交换器中没有做到这点测验的。

本发明为混磁式热交换器，它采用了电磁感应加热技术，抛弃了传统的电热管，解决了现有电热交换器因电热管容易漏电而存在不安全因素的问题，由于电磁线圈本身不发热，而是在15-20KHz高频脉冲电流作用下产生交变磁场，加热水箱在磁场中由于电磁感应而产生涡流发热，进而产生热量加热水，热效率比燃气式和电阻加热式热交换器高出近一倍，具有节能、环保、低碳、使用范围广、安全性能高、方便实惠等优点，可广泛适用于家庭、宾馆、工厂等供暖、供热水等。

基于本发明的原理，也可以有很多种等效变形，如加热水箱可以采用不锈钢管弯成蜗旋状等，以上只是本发明的较佳具体实施方式，不能限定本发明的保护范围，只要是依照本发明的保护范围所作的修饰与变化，仍属于本发明创造涵盖的范围之内。

Claims

1.一种混磁式热交换器，包括外壳(5)，其特征在于所述外壳(5)的正面设置有人机界面，所述外壳内(5)设置有至少一只预热水箱(1)、至少两只导磁性的加热水箱(2、2’)、控制电路板(4)、若干段连接管道和与电路板(4)电连接的电磁线圈盘(3)；所述预热水箱(1)的进水口通过连接管道连接至外壳(5)外形成进水管道(6)，预热水箱(1)的出水口通过连接管道与第一加热水箱(2)的进水口连接，第一加热水箱(2)的出水口通过连接管道与第二加热水箱(2’)的进水口连接，第二加热水箱(2’)的进水口通过连接管道连接至外壳(5)外形成出水管道(7)，所述第一加热水箱(2)与第二加热水箱(2’)层叠设置，所述电磁线圈盘(3)设置在第一加热水箱(2)与第二加热水箱(2’)之间，所述控制电路板(4)或控制控制电路板(4)中的主要发热器件贴合在所述预热水箱(1)上。

2.根据权利要求1所述的混磁式热交换器，其特征在于所述电磁线圈盘(3)与所述第一加热水箱(2)、第二加热水箱(2’)之间均设置有电磁隔板(15、15’)。

3.根据权利要求1所述的混磁式热交换器，其特征在于所述预热水箱(1)与两只导磁性的加热水箱(2、2’)均层叠设置，所述预热水箱(1)位于最外侧。

4.根据权利要求1、2或3所述的混磁式热交换器，其特征在于所述预热水箱(1)的内部设置有若干平行等间距排布的凸条(9)，将预热水箱(1)的内部分割成多个上开口和下开口间隔排列的预热水通道(10)。

5.根据权利要求4所述的混磁式热交换器，其特征在于所述预热水通道(10)内设置有消声片(8)。

6.根据权利要求1、2或3所述的混磁式热交换器，其特征在于所述加热水箱(2、2’)的内部设置有蜗旋状凸筋(11)将其内部分割成蜗旋状加热水通道(12)。

7.根据权利要求6所述的混磁式热交换器，其特征在于所述加热水通道(12)内设置有消声片(8’)。

8.根据权利要求1所述的混磁式热交换器，其特征在于所述出水管道上设置有温度传感器(13)。

9.根据权利要求1所述的混磁式热交换器，其特征在于所述出水管道(7)上设置有混水阀(14)，所述混水阀(14)的另一进水端通过连接管道与进水管道(6)连通。