CN102551400A - 电磁感应水床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁感应水床，包括床体，床体内设有水箱，水箱内的水通过电磁感应加热器加热。电磁感应水床与北方用砖、坯等砌成的炕相比，具有节能环保，智能控制，操作简单，应用范围广等特点。水床采用电磁感应加热原理，加热速度快，而且能实现智能控制，实时显示床体表面的温度，可以根据用个人的需要，设定或修改床体表面的温度。该电磁感应水床适合北方较冷地区农村和城市居民使用。

Description

电磁感应水床

技术领域

本发明涉及一种水床，具体为一种绿色环保、智能控制、应用广泛的电磁感应水床。

背景技术

床是人生活中必不可少的，每天有将近一半的时间人是与床打交道的，而寒冷的冬天对北方人而言是最难熬的。北方的农村睡砖、坯等砌成的炕，城市居民用暖气、空调、电热毯或有的购买水床。炕要燃烧木材或农作物秸秆，浪费资源的同时也污染了生存环境；而暖气或空调取暖用电量太大，花费也大，电热毯使用不安全，容易引发事故。

在市场上销售的水床具有的加热系统是电阻片或电热带的加热方式，此种加热方式耗电大热转换效率低，已经不符合现代社会的节能的要求。再者其加热的电阻片及电热带是放在水中加热，安全又是一个值得考虑的问题。改革三十年来，城乡居民的生活水平发生了翻天覆地的变化，人民在追求精神文明的同时也在享受物质文明的乐趣。节能环保永远是我们这代人的主体。

本发明采用的是电磁能感应加热，它完全能避免上述的缺点，同时还具有其不具备的多种医疗优点。这种电磁感应水床，运用了目前相关领域的最新技术，把人们熟知的电磁理论有效的应用到日常的生活中来。总所周知，电磁感应加热主要是利用其肌肤、圆环、临近三效应与涡流、磁滞来发热工作的，但是如何能把生成的热量能充分的利用，就是摆在了技术人员面前的一个重大技术难题。本发明中的电磁感应加热器利用了简单的原理与巧妙的结构应用到人们熟知的日常生活当中。用它来替代传统的热炕与水床，将引起人们对生活方式的重新选择。在当前大力提倡节能减排的形式下，如果采用本发明来替代传统的方式，所带来的社会效益与经济效益也将是不可估量的。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，改变传统的加热方式，提供一种绿色环保、智能控制、应用广泛的同时兼有保健的电磁感应水床。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种电磁感应水床，包括床体，床体内设有水箱，水箱内的水通过电磁感应加热器加热。

床体上还设有控制水箱内水的加热温度的控制系统以及检测水箱内水的温度的测温系统，测温系统将检测到的水箱内水温信号传送给控制系统，控制系统控制电磁感应加热器对水箱内的水进行加热。

所述控制系统为智能温度控制仪，测温系统为温控仪探头，智能温度控制仪分别与温控仪探头和电热器电源相连。智能温度控制仪能够实时显示水箱与床表面的温度，而且可以设置或修改两者的温度。智能温度控制仪可根据用户设定的水箱与床的温度来打开或关闭电磁感应加热器。

电磁感应加热器还与控制加热器电源的通断的智能时间控制开关相连。

电磁感应加热器优选超变频电磁感应加热器。超变频是把50HZ工频电进行变频，变频是把频率提高而不是像变频空调一样变低频率，变到超音频范围使用，优选在

18KHZ-40KHZ之间。在该段频率工作，在电磁加热效果最好。现有技术中的电磁感应加热器也适用于本水床，但感应加热器与感应加热电源匹配一定要完美。

电磁感应加热器设在水箱一侧，并且通过水泵和水管对水箱内的水进行循环加热。

所述电磁感应加热器包括圆筒状的热交换器，热交换器外设有绝缘隔热层，绝缘隔热层外设有螺旋电磁感应线圈，热交换器机体内设有连接进水管和出水管的热交换腔，所述热交换腔的腔体的横截面靠近电磁感应线圈的一侧具有平的侧边。

优选的，所述热交换腔的腔体的横截面靠近电磁感应线圈的一侧为矩形，另一侧为半圆形。

所述电磁感应加热器包括圆筒状的热交换器，热交换器外设有绝缘隔热层，绝缘隔热层外设有螺旋电磁感应线圈，热交换器机体内设有连接进水管和出水管的热交换腔，所述圆筒状热交换器的内部空腔为真空腔。

电磁感应加热器是该电磁感应水床的重要组成部分。当水箱内的水温或床表面的温度低于设定值，加热器循环加热水箱内的水。水箱内的水通过循环水泵与加热器进行热交换。

电磁感应加热器其是根据实际需要制作的，热交换器用不锈铁或其它导磁的材料铁芯制作，电磁感应线圈为外围缠绕有市售的高温电磁导线的感应加热负载线圈组成。

其它的电磁加热产品的加热器部分是采用中空的直管结构，或在中空直管中套一层封闭的钢管，这样的做法使热量无法很快被介子带走，热转换效率低。而电磁感应加热器改变了传统的思路，利用弹簧式螺旋结构代替直管结构，它是本发明专利的关键，它的铁芯结构是中空的截面为N匝螺旋形结构的不锈铁或其它导磁材料制作而成。这种结构在不增加空间体积的前提下，可以有效的增加受热与热交换面积，可以通过循环水泵把感应加热的热量迅速带走。使加热器铁芯的温度基本与水的温度相接近。这种结构经过多次的比较计算，达到了最佳的传热效果。

床体包括床头和床尾，所述智能温度控制仪设置在床头上。电磁感应加热器、水泵设置在床尾内，控制开关设置在床头上。

水箱用水泥沙子垒成或采用钢制材料制成或使用EV或高级PVC制成，水箱的周身与底面设有多层市场有售的高性能保温聚酯纤维棉。其余与普通的炕体做法一样。水箱用以存储给床体传热的水。加热器循环加热后的热水存储到水箱，给床体传热。

初次使用时要把凉水加到水箱，为了方便灌水和放水，水箱顶部与底部两侧都安有注水管、放水管和阀门。注水管还与有膨胀水箱相连。

另外配有给加热器专用供电的电源装置，智能温度控制仪与该电源装置相连。智能温度控制仪给电源装置开机信号，电源装置的两根输出线分别与电磁感应线圈的两头相连，电磁感应线圈得电后，使处在其中的电磁感应加热器产生涡流效应、磁滞效应而发热，从而使处在电磁感应加热器的加热器热交换腔中的水被加热磁化。它使用本公司已申请的专利产品(专利号：ZL200920290991.6)“一种智能磁流子加热装置”，这是加热器正常工作的保障。在这儿就不再论述。

本发明的有益效果：

1、绿色环保

电磁感应水床，采用电磁感应原理，不用烧木材或农作物秸秆，减少了资源浪费和环境污染，真正做到绿色环保。

2、低耗节能

该水床采用电磁感应加热原理，把AC220V的市电转换成超音频(20KHZ)单相交流电，提高了加热效率，另外采用多层市售耐高温保温棉给加热器保温，减少了热量的散失。

3、热转换高

该水床的加热器部分采用独特的结构，使得电热转换与热量的充分利用达到了99％。

4、智能化控制

电磁感应水床床头安有智能时间控制开关，控制加热器电源的通断，可以预约时间的设定，而且安有市售的智能数显温控仪表，实时显示水箱与床体表面的温度，并且可以根据要求随时设定或修改温度值。

5、安全性高

该电磁感应水床采用电磁感应加热原理，真正做到了水电分离无红区加热。它不燃烧木材或农作物秸秆等容易引起明火的材料，降低了发生明火的隐患。同时也避免了使用电阻片电阻丝加热发生危险的机会。

另外，水床部设有过压过流保护、短路保护、漏电保护、缺相保护等保护电路，避免了用电危险保证了人身安全。

本发明的有益效果是，加热器循环加热水箱内的水到设定的温度。被加热后水箱内的热水把热量传递给床体，它除了能实现炕热的效果外还有其他异想不到的医疗保健效果。

1、磁场效应，磁场对人体健康有着密切关系，早在春秋战国时期，名医扁鹊即用“磁石治病”.现代的磁疗是以一定强度的恒定磁场(如永磁片)，旋转磁场，或脉冲交变磁场作用于人体.磁疗对于各种关节炎，腰脊劳损等疼痛性疾病，高血压，静脉曲张等有一定疗效，而且经济，安全，很少有副作用。水床中的水经电磁感应加热器加热而且也经过了磁化，形成了具有一定活力的磁化水，磁化水经过水泵的动力在水床中流动，在水床周围形成了微弱的旋转磁场，人长期处在此磁场中，可以起到有病治疗无病预防的目的。

2、负氧离子效应，再者电磁感应加热器在运行过程中可以激发出负氧离子，负氧离子被誉为“空气维生素”。负氧离子有利于人体的身心健康。它是一种带负电荷的空气微粒，它像食物中的维生素一样，对人的生命活动有着很重要的影响。负氧离子对人体乃至所有生物都具有良好的效应，它的存在会帮助人体回复到天然的平衡状态。负氧离子可通过对人呼吸道或皮肤的刺激引起其神经反射，并影响全身各系统，从而起到促进新陈代谢、预防流感、增强机体抗病能力、恢复人体平衡的功效。它主要是通过人的神经系统及血液循环能对人的机体生理活动产生影响。负氧离子能使人的大脑皮层抑制过程加强和调整大脑皮层的功能，因此能起到镇静、催眠及降血压作用；负氧离子进入人体呼吸道后，使支气管平滑肌松弛，解除其痉挛；负氧离子进入人体血液，可使红血胞沉降率变慢，凝血时间延长，还能使红血胞和血钙含量增加，白细胞、血钙和血糖下降，疲劳肌肉中乳酸的含量也随之减少。负离子还可使脑组织的氧化过程力度加强，使脑组织获得更多的氧。是对心血管系统的影响。据学者观察，负离子有明显扩张血管的作用，可解除动脉血管痉挛，达到降低血压的目的，负离子对于改善心脏功能和改善心肌营养也大有好处，有利于高血压和心脑血管疾患病人的病情恢复。是对血液系统的影响。研究证实，负离子有使血液变慢、延长凝血时间的作用，能使血中含氧量增加，有利于血氧输送、吸收和利用。其特征主要有：(1)、消烟、除尘：负离子能迅速中和空气中属于正离子的焦烟、“二手烟”、油烟及飘尘。(2)、改善空气结构：人每天需要130亿个负离子，而我们居室、办公室、娱乐场所等环境仅能提供约2-20亿个负离子，往往容易导致肺炎、气管炎等呼吸道疾病。(3)、改善肺功能：吸入负离子30分钟后，肺能增加氧气吸收量20％，而多排出14.5％二氧化碳。(4)、改善心肌功能：有明显降压作用，可使人精神振奋。提高工作效率。(5)、促进新陈代谢：负离子能少许活肌体多种酶，促进新陈代谢，改善睡眠。(6)、增强肌体抗病能力：负离子可改善肌体的反应性，增强肌体抗病能力。(7)、空气负离子对过敏性花粉热、支气管哮喘、上呼吸道粘膜炎等均能起到缓解或治愈作用。

总之，使用电磁感应水床除有以上特殊功能外还有其它效果有待见证与发现。

电磁感应水床与北方用砖、坯等砌成的炕相比，具有节能环保，智能控制，操作简单，应用范围广等特点。水床采用电磁感应加热原理，加热速度快，而且能实现智能控制，实时显示床体表面的温度，可以根据用个人的需要，设定或修改床体表面的温度。该电磁感应水床适合北方较冷地区农村和城市居民使用。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图。

附图2是本发明的剖面结构示意图。

附图3是本发明实施例1加热器的结构示意图

附图4是本发明实施例1加热器的剖面结构示意图

附图5是本发明实施例2加热器的结构示意图

附图6是本发明实施例2加热器的剖面结构示意图

附图7是本发明实施例3加热器的结构示意图附图8是本发明实施例3加热器的剖面结构示意图

附图9是本发明水路连接示意图

其中，1、床头，2、水箱，3、床垫，4、温控仪探头，5、智能时间控制开关，6、智能温度控制仪，7、床尾，8、床体，9、电磁感应加热器，10、水泵，11、水管，12、注水管，13、膨胀水箱，14、放水管，15、止回阀，16、阀门，17、电磁感应线圈，18、绝缘隔热层，19、热交换腔，20、真空腔，21、进水口，22、出水口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1(采用普通电磁感应加热器的水床)

如图1、图2所示，一种绿色环保、智能控制、应用广泛的电磁感应水床，该电磁感应水床由床头1、水箱2、床体7和床尾6五部分组成。床体7内设有水箱2，水箱2上设有床垫3，床体7两侧还包括床头1和床尾6。床头1上配有市售的由北京格兰电器有限公司生产的，型号为KG316T智能时间控制开关5和市售的由上海霍宇仪器仪表有限公司生产的，型号为XMT803智能温度控制仪，智能温度控制仪与温控仪探头和电磁感应加热器的加热器电源相连，智能温度控制仪6控制水箱2内的加热温度，并实时显示水箱2与炕表面的温度，而且可以设置或修改两者的温度；智能时间控制开关5与加热器电源相连，能设定预约时间的来控制加热器电源的通断；床尾6内安装有电磁感应加热器9、低噪声屏蔽水泵10、止回阀23以及为了检修方便而设立的阀门，还有连接它们的PPR水管11。水箱2内安装有温控仪探头4，温控仪探头4将检测到的水箱2内水温信号传送给智能温度控制仪6，智能温度控制仪6控制电磁感应加热器9的加热器电源对水箱2内的水进行加热。被加热后水箱2内的热水把热量传递给床体7，实现炕热的效果。

床头1比普通床头略有改进，即在普通床头的基础上，安装智能时间控制开关5和智能温度控制仪6。

所述电磁感应加热器包括圆筒状的热交换器，热交换器外设有绝缘隔热层，绝缘隔热层外设有螺旋电磁感应线圈，热交换器机体内设有连接进水管和出水管的热交换腔。

电磁感应加热器9是该电磁感应水床的重要部分，可以使用现有的加热器，(如一种电磁采暖炉ZL201120162433.9)。电磁感应加热器9设在床尾7内部、水箱2一侧，并且通过水泵10和水管11对水箱2内的水进行循环加热。低噪声屏蔽水泵10也设在床尾7内部。当水箱2内的水温低于设定值，智能温度控制仪6给加热器电源15开机信号，加热器电源15的两根输出线分别与电磁感应线圈17的两头相连，电磁感应线圈17得电后，使处在其中的电磁感应加热器9产生涡流效应、磁滞效应而发热，而处在电磁感应加热器9的加热器热交换腔20中的水被加热磁化，产生弱磁场效应、形成了具有一定活力的磁化水。同时激发出负氧离子，具有了保健效果。水箱2内的水通过低噪声屏蔽水泵10送入到电磁感应加热器9内的360°螺旋加热器热交换腔20中进行热交换。电磁感应加热器9是由不锈铁或其它铁磁性物质制做而成，中心是加热器真空内腔21，抽成1.2X10^-3pa的负压，其截面为N匝半方半圆360°螺旋形结构的加热器热交换腔20。这种结构在不增加空间体积的前提下，可以有效的增加受热与热交换面积，通过低噪声屏蔽水泵10把加热器交换腔20中的热量迅速带走。使加热器铁芯的温度基本与水的温度相接近。它的外围曾螺旋状缠绕N匝由多股高温高压铜线组成的电磁感应加热的负载电磁感应线圈圈17，电磁感应线圈圈17与电磁感应加热器9之间有绝缘隔热层16，绝缘隔热层16用市售的高温绝缘保温材料制作。

所述的水箱2，用以存储给床体8传热的水。低噪声屏蔽水泵10循环加热后的热水存储到水箱2，给床体8传热。初次使用时要把凉水加到水箱2，为了方便灌水和放水，水箱2底部与床尾安有注水管12、防止水加热后溢出的膨胀水箱13、放水(排污)管14和排污阀门27。

所述的床体8，与普通的床体不同。电磁感应加热水床的床体8中间是水箱2，用水泥沙子垒成，或用或采用钢制材料制成或使用EV或高级PVC制成，水箱2的周身与底面设有多层市场有售的高性能保温聚酯纤维棉保温，其余与普通的炕体做法一样。

如图9所示，其水路的结构是：低噪声屏蔽水泵10工作后，水通过低噪声屏蔽水泵10的出口经止回阀23、阀门24到加热器9进水口19经过360°螺旋的加热器热交换腔20进行热交换，再经过加热器9出水口18，阀门25到水箱2，水再经过阀门26，阀门22到达低噪声屏蔽水泵10进口。完成一个循环，如此往返加热直到停止工作。

其工作电路都是采用市场已知普通接线，而且也不再本专利申请之中，故不再论述。

实施例2(采用热交换腔横截面方圆结合的电磁感应加热器的水床)

如图3所示，该例的电磁感应水床与实施例1的不同之处在于，所述电磁感应加热器包括圆筒状的热交换器，热交换器外设有绝缘隔热层，绝缘隔热层外设有螺旋电磁感应线圈，热交换器机体内设有连接进水管和出水管的热交换腔，所述热交换腔的腔体的横截面靠近电磁感应线圈的一侧为矩形，另一侧为半圆形。所述矩形的宽度等于半圆形的半径，矩形的长度等于半圆形的直径。

另外配有给加热器专用供电的加热器电源15，它本公司已申请的专利产品(专利号：ZL200920290991.6)——“一种智能磁流子加热装置”，这是电磁感应加热器9正常工作的保障。

该例电磁感应水床其余未述的，全同于实施例1中所述，不再重述。

实施例3(采用普通超变频电磁感应加热器的水床——热交换腔横截面为圆形)

如图7、图8所示，该例的电磁感应水床与实施例2的不同之处在于，所述电磁感应加热器为超变频电磁感应加热器，其包括圆筒状的热交换器，热交换器外设有绝缘隔热层，绝缘隔热层外设有螺旋电磁感应线圈，热交换器机体内设有连接进水管和出水管的热交换腔，所述热交换腔的腔体的横截面为圆形。所述矩形的宽度等于半圆形的半径，矩形的长度等于半圆形的直径。其加热器9中的加热器热交换腔20的形状是圆形的。

所述电磁感应加热器包括圆筒状的热交换器，热交换器外设有绝缘隔热层，绝缘隔热层外设有螺旋电磁感应线圈，热交换器机体内设有连接进水管和出水管的热交换腔，所述圆筒状热交换器的内部空腔为真空腔。

所述的热交换腔在热交换器机体内部螺旋缠绕排列，其上下两端为进水口或出水口。

另外配有给加热器专用供电的加热器电源15，它本公司已申请的专利产品(专利号：ZL200920290991.6)——“一种智能磁流子加热装置”，这是电磁感应加热器9正常工作的保障。

该例电磁感应水床其余未述的，全同于实施例1中所述，不再重述。

实施例4(采用热交换腔横截面为方形的超变频电磁感应加热器的水床)

如图5、图6、所示，该例的电磁感应水床与实施例3的不同之处在于，其加热器9中的加热器热交换腔20的形状是正方形的。该例电磁感应水床其余未述的，全同于实施例1中所述，不再重述。

实施例5(采用热交换腔横截面方圆结合的超变频电磁感应加热器的水床)

如图5、图6、所示，该例的电磁感应水床与实施例3的不同之处在于，其中热交换腔的腔体的横截面靠近电磁感应线圈的一侧为矩形，另一侧为半圆形。所述矩形的宽度等于半圆形的半径，矩形的长度等于半圆形的直径。

Claims (10)

1.一种电磁感应水床，包括床体，床体内设有水箱，其特征是，水箱内的水通过电磁感应加热器加热。

2.如权利要求1所述的电磁感应水床，其特征是，所述床体上还设有控制水箱内水的加热温度的控制系统以及检测水箱内水的温度的测温系统，测温系统将检测到的水箱内水温信号传送给控制系统，控制系统控制电磁感应加热器对水箱内的水进行加热。

3.如权利要求2所述的电磁感应水床，其特征是，所述控制系统为智能温度控制仪，测温系统为温控仪探头，智能温度控制仪分别与温控仪探头和电热器电源相连。

4.如权利要求1所述的电磁感应水床，其特征是，所述电磁感应加热器还与控制加热器电源的通断的智能时间控制开关相连。

5.如权利要求1所述的电磁感应水床，其特征是，所述电磁感应加热器为超变频电磁感应加热器。

6.如权利要求1-5任一项所述的电磁感应水床，其特征是，所述电磁感应加热器设在水箱一侧，并且通过水泵和水管对水箱内的水进行循环加热。

7.如权利要求1-5任一项所述的电磁感应水床，其特征是，所述电磁感应加热器包括圆筒状的热交换器，热交换器外设有绝缘隔热层，绝缘隔热层外设有螺旋电磁感应线圈，热交换器机体内设有连接进水管和出水管的热交换腔，所述热交换腔的腔体的横截面靠近电磁感应线圈的一侧具有平的侧边。

8.如权利要求7任一项所述的电磁感应水床，其特征是，所述热交换腔的腔体的横截面靠近电磁感应线圈的一侧为矩形，另一侧为半圆形。

9.如权利要求1-5任一项所述的电磁感应水床，其特征是，所述电磁感应加热器包括圆筒状的热交换器，热交换器外设有绝缘隔热层，绝缘隔热层外设有螺旋电磁感应线圈，热交换器机体内设有连接进水管和出水管的热交换腔，所述圆筒状热交换器的内部空腔为真空腔。

10.如权利要求1-5任一项所述的电磁感应水床，其特征是，床体包括床头和床尾，所述智能温度控制仪设置在床头上，电磁感应加热器、水泵设置在床尾内，控制开关设置在床头上；水箱用水泥沙子垒成，或采用钢制材料制成或使用EV或PVC制成，水箱的周身与底面设有多层高性能保温聚酯纤维棉，水箱底部安有注水管、放水管和阀门。

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