CN102461478A - 鱼缸用无线加热装置 - Google Patents
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Abstract
一种鱼缸用的无线的加热装置，它分为两部分：一部分是置于鱼缸中的无线加热器，另一部分是位于鱼缸外的电能发射器，两部分完全独立，没有任何物理上的电路连接，使用时，无线发热体置于鱼缸玻璃内侧的水中，电能发射器位于鱼缸玻璃的外侧，与发热体位置对应，电能发射器就能透过玻璃将能量传递给无线发热体使它发热，热量传递给鱼缸中的水，使水温升高。
Description
技术领域
本发明涉及一种水加热技术，特别是通过无线方式给鱼缸加热的装置。
背景技术
鱼缸作为一种装饰品深受人们欢迎，小到桌面鱼缸，大到生态鱼缸，里面放养几条小鱼，活生活现，工作之余不但可以缓解疲劳，还可以陶冶情操。
鱼缸是一个有限的水环境，水的温度容易受到环境气温的影响，特别是在冬天，由于气温的不断下降，水温越来越低，这是，鱼类的活动减少，进食量也随之减少，逐步进入休眠状态，有些鱼类，特别是热带鱼类，常常因为水温过低而死亡，导致经济损失，也破坏了人们的心情。
为了防止这情况的发生，通常在鱼缸内放置一个专用的加热器来提高水温。这种加热器，通常直接使用市电做为电源，一旦加热器破损、老化或使用不当，就很容易导致漏电，轻者电死缸中鱼类，重则危及人体，这类事情屡见不鲜。
有没有一种安全的加热方法，既方便又安全？当然，无线供电的水加热就可以实现它！
发明内容
一种鱼缸用的无线加热装置，它分为两部分：一部分是置于鱼缸中的无线加热器，另一部分是位于鱼缸外的电能发射器，两部分完全独立，没有任何物理上的电路连接，使用时，无线发热体置于鱼缸玻璃内侧的水中，电能发射器位于鱼缸玻璃的外侧，与发热体位置对应，电能发射器就能透过玻璃将能量传递给无线发热体使它发热，热量传递给鱼缸中的水，使水温升高。
无线加热装置＝电能发射器+无线加热器
电能发射器又由电能发射模块、电源和温度控制三部分组成，电源为电能发射模块提供能源，温度控制器用于控制电能发射模块的工作状态，电能发射模块将电能转化为磁能，向外发射。它们的关系如下：
电能发射器＝温度控制器+电源+电能发射模块
具体地说，电能发射模块主要由两部分组成：一个并联的LC谐振发射回路和一个专用发射IC串联而成，发射IC用的是VOX系列电能发射专用芯片，如VOX330MP05S、VOX12MP05、VOX05MP01等，这是一类三端开关器件，它有三个端：电源端、地端和输出端，只要给它提供一个驱动电压电路即可工作；LC谐振发射回路的一端是发射电源端，另一端与发射IC的输出端串联。这里，LC谐振发射回路的谐振频率与发射IC的开关频率相同，工作于同步状态，以实现谐振发射的效果。
电能发射模块＝LC并联谐振回路+VOX专用发射IC
电能发射模块可以做成薄的圆饼状，或方形。
电源的作用有二：一是为芯片提供驱动电压，二是为LC谐振发射回路提供发射电压，驱动电压和发 射电压均为直流电压，驱动电压较低，通常在3-15V之间，发射电压较高，因芯片而异，通常在4-400V之间。
温度控制器实际上是一个用于控制电能发射器的开关，它是通过检测鱼缸内的温度来调节电能发射器的工作状态的，其工作过程是：温度控制器的探头紧贴于鱼缸的缸体上，感知鱼缸的温度变化，当测得鱼缸的温度小于设定的最小值时，温度控制器的输出开关闭合，输出市电给电能发射器工作，位于一水中的无线发热体接收能量转化为热能；当测得鱼缸内的温度大小设定的最大值时，温度控制器的输出开关断开，不再输出市电给电能发射器，无线发热体由于没有能量供应而停止加热。温度控制器的使用方法有多种：一种是控制整个电能发射的电源，另一种是控制电能发射器的驱动电源使发射芯片停止工作。
电能发射的全部组成如图7所示。
无线加热器有两种结构：一种是用一个LC并联谐振回路与一个发热元件串联，LC谐振接收回路接收电能，然后将电能传递给发热元件使其发热；另一种是只用一块金属片，置于电能发射器的磁场中，接收磁场形成涡流产生热量。无论哪一种，都可以将所有元器件装在一个薄的饼状或方形的防水外壳中，密封而成，实际使用中，可将无线加热器做成工艺装饰器或直接将它隐匿于鱼缸的假山中。
本发明的实际效果：这种无线供电功能的水加热装置，通过鱼缸玻璃外的电能发射器将能量传递给鱼缸的无线发热体对水进行加热，免去了电源线，从而避免了因为电源线而可能产生的漏电问题，保证了鱼甚至人的安全，也便于鱼缸的清洁管理，同时，发热体可以做成薄饼状的工艺品，更增加了鱼缸的美观性。
附图说明
图1是无线供电的电能发射模块的工作原理图。
图2是谐振接收的无线发热体的工作原理图。
图3是金属片接收的无线发热体的示意图
图4是一种电能发射器的工作原理图。
图5是另一种电能发射器的工作原理图。
图6是无线加热系统的应用示意图。
图7是电能发射器的组成的示意图
图1中，L1为发射谐振电感，C1为发射谐振电容，VT为VOX系列电能发射专用芯片，V+表示发射电压，Vd表示芯片的驱动电压。
图2中，L2为接收谐振电感，C2为接收谐振电容，RL为发热体。
图3中，圆片表示一块金属片。
图4中，虚线框A为电能发射模块，虚线框B为电源，其中包括发射电源和芯片驱动电源，TC为温控器。
图5中，虚线框A为电能发射模块，虚线框B为电源，TC为温控器。
图6中，11表示温控器和电源一体化，22表示电能发射模块，33表示无线接收发热体。
具体实施方式
以下结合实例对无线供电桌面作进一步说明。
应用例之一：发射模块。图1中，电压线圈L1与电容C1并联组成一个LC谐振发射回路，回路的一端是发射电源的输入端，另一端与发射芯片VT的输出端串联，LC谐振回路的谐振频率与芯片的工作频率是一致的，这样就组成了一个电能发射模块，发射线圈L1以磁场的方式向外发射能量。这个模块的工作需要两个电压，一个是发射电压V+，另一个是芯片VT的驱动电压Vd，驱动电压Vd和发射电压V+均为直流电压，驱动电压Vd较低，通常在3-15V之间，发射电压V+较高，因芯片而异，通常在4-400V之间，所用发射芯片VT为VOX系列电能发射专用芯片。
应用例之二：无线接收发热器之一。图2中，接收线圈L2与电容C2并联，也组成一个LC谐振回路，这个回路的谐振频率与图1中的L1C1的工作频率相同，这样，当接收线圈L2靠近发射线圈L1时，发射LC谐振回路与接收LC谐振回路就产生共振，接收线圈L2的两端产生电压，这个电压加在发热体RL的两端，RL得电而发热，由于位于鱼缸内的水中，RL产生的热量就传递给水，使水温升高。
应用例之三：无线接收发热器之二。如图3所示，这是一块金属片，作为无线发热体的金属片，只要靠近如图1中的发射线圈L1，金属片内就会产行涡流，从而使金属片发热。从属片作为发热体具有更高的接收效率，同时也可以减少因谐振产生的辐射干扰。
应用例之四：电能发射器之一。图4是电能发射器的工作原理图，虚线框A为电能发射模块，虚线框B为电源，其中包括发射电源和芯片驱动电源，TC为温控器。虚线框B中，市电由全桥BG2整流和电容C3滤波后，得到一个发射电压V+供发射LC谐振回路使用，R1为电容C3的放电电阻；另一路，市电经电容C6、C7分流后，由全桥BG1整流和电容C4滤波，和DW稳压后，得到芯片的驱动电压Vd供芯片工作，电阻R3是电容C4的放电电阻。TC为温度控制器，使用时，温控器的控头贴在鱼缸的缸体上感知鱼缸的水温，当鱼缸中的水温低于最小设定值时，TC的输出端输出一个低电平，将Q1的基极电位拉低，Q1导通，发射芯片VT得电工作，推动发射回路LC工作，将电能转化为磁能对外发射，接收端接收能量而发热；当鱼缸中的水温高于最大设定值时，TC的输出端输出一个高电平，将Q1的基极电位抬高，Q1截止，发射芯片VT断电不工作，发射回路LC不工作，无能量发射，接收端停止加热。
应用例之五：电能发射器之二。图5是另一种电能发射器的工作原理图，与图4原理相当，只是温控器的使用方法不同，这里的温控器控制的是全部交流电源的输入，它串接在电源的输入端，具有更高的安全性。
应用便之六：空间位置关系。图6中，11表示温控器和电源一体化，22表示电能发射模块，33表示无线接收发热体。使用时，无线发热体33置于鱼缸玻璃内侧的水中，电能发射器22位于鱼缸玻璃的外侧， 与发热体33位置对应，电能发射器22就能透过玻璃将能量传递给无线发热体33使它发热，热量传递给鱼缸中的水，使水温升高。这里无线加热器33，与电能发射器22，两部分完全独立，中间隔着鱼缸的玻璃，没有任何物理上的电路连接。
Claims (5)
1.一种鱼缸用无线加热装置，其特征是：该装置分为两部分：一部分是置于鱼缸中的无线加热器，另一部分是位于鱼缸外的电能发射器，两部分完全独立，没有任何物理上的电路连接，使用时，无线发热体置于鱼缸玻璃内侧的水中，电能发射器位于鱼缸玻璃的外侧，与发热体位置对应，电能发射器就能透过玻璃将能量传递给无线发热体使它发热，热量传递给鱼缸中的水，使水温升高；
具体地，电能发射模块主要由两部分组成：一个并联的LC谐振发射回路和一个VOX系列专用电能发射IC串联而成，LC谐振发射回路的谐振频率与发射IC的开关频率相同，工作于同步状态，以实现谐振发射的效果；无线加热器有两种结构：一种是用一个LC并联谐振回路与一个发热元件串联，LC谐振接收回路接收电能，然后将电能传递给发热元件使其发热；另一种是只用一块金属片，置于电能发射器的磁场中，接收磁场形成涡流产生热量，热量传递给水使水温升高。
2.根据权利1所述的鱼缸用无线加热装置，其特征是：根据权利1所述的鱼缸用无线加热装置，其特征是：发射线圈和接收线圈的大小和形状都可以根据鱼缸的结构要求来定制，可以做成不同的形状，包括圆形、方形、椭圆形、多边形和不规则形状。
3.根据权利1所述的鱼缸用无线加热装置，其特征是：无线加热器的全部元件密封以便置于水中工作。
4.根据权利1所述的鱼缸用无线加热装置，其特征是：电能发射器的工作状态受温控器控制，温控器在发射器中的控制方法有两种：一种是当水温达到设定值时，关闭全部电源，另一种是当水温达到设定值时，切断发射IC的驱动电源，使发射电路停止工作。
5.根据权利1所述的鱼缸用无线加热装置，其特征是：可以透过所有非金属介质包括水、空气、塑胶、玻璃来传递能量，实现能量的无线传输。
Priority Applications (1)
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| CN2010105404126A CN102461478A (zh) | 2010-10-31 | 2010-10-31 | 鱼缸用无线加热装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104396860A (zh) * | 2014-09-30 | 2015-03-11 | 北京依米康科技发展有限公司 | 一种新型水族箱加热装置 |
| CN106304451A (zh) * | 2016-09-23 | 2017-01-04 | 中惠创智无线供电技术有限公司 | 一种无线供电加热系统 |
| CN109743804A (zh) * | 2018-12-31 | 2019-05-10 | 黄晓峰 | 一种无线加热装置 |
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2010
- 2010-10-31 CN CN2010105404126A patent/CN102461478A/zh active Pending
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Addressee: Zhu Sizhong Document name: Notification of before Expiration of Request of Examination as to Substance |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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