CN102927679A - 一种电磁式套管加热快速热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁式套管加热快速热水器，涉及电热水器领域。本发明旨在提出一种水电分离而使用安全、体积小、结构简单、制造容易、加热迅速且节水节电的电磁式套管加热快速热水器，包括一个塑料外壳，塑料外壳内安装高频电磁线圈，高频电磁线圈是绕在塑料内壳上的，在塑料内壳内部布置多层不锈钢套管。不锈钢套管各层之间及其与塑料内壳之间采用不锈钢肋片做固定连接，其间留有水流通道。塑料内壳的两端设冷水进口和热水出口。冷水进口处设置流量开关，用以控制热水器工作的启停。塑料外壳的外壁设置控制盒，其内部有控制电路板，且其内部电路连接流量开关，以此对加热器进行启停、调节控制。

Description

一种电磁式套管加热快速热水器

技术领域

本发明涉及一种电热水器，尤其涉及一种通过电磁涡流热效应使内部套管发热的电热水器。

背景技术

现阶段生活热水加热器主要有电加热和燃气加热两种形式，而这两种加热器在使用中存在明显的缺陷。

目前的电热水器主要为储水式电热水器，其体积较大，安装不方便；由于该热水器使用前需预热，且受限于额定水量的限制，不能连续使用；另外，未使用完的热水在水箱中慢慢冷却，造成热量的浪费和难以清理的结垢；将电加热管直接置于水中的加热方式，其安全性也受到质疑。

而对于燃气热水器，由于加热设备距离使用末端较远，管道需要保温，且热量的损失仍旧不可避免；同时，在排放起始阶段的冷水时会造成水资源的浪费，而这些冷水是上次未被使用的热水冷却形成的，也就意味着不可避免的热量的浪费，同时也会增加使用热水的等待时间。这些均不利于节约水资源和能源。

中国专利（申请号为：200610009697.4）“套管式电热水器”提出以电加热管做内管组成套管式换热器的电加热器技术方案，此方案优点是流速快，电加热管不易结垢，其不足之处是电加热管直接置于水中，易被腐蚀出现漏电，安全性不够。又如中国专利（申请号为：201210128200.6）“一种带有真空保温水箱的燃气热水器节能节水装置”提出设置真空保温水箱及其控制面板，自动锁闭阀门，中央处理单元等燃气热水器技术方案，此方案的优点是缩短了用户使用热水的等待时间，并能节水节电，其不足之处是结构复杂，体积很大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服传统热水器的不足，提出一种水电分离从而使用安全、体积小、结构简单、制造容易、加热迅速且节水节电的电磁式套管加热快速热水器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种电磁式套管加热快速热水器，包括一个塑料外壳，塑料外壳断面是方形、矩形或圆形，塑料外壳内安装高频电磁线圈，高频电磁线圈是绕在塑料内壳上的，在塑料内壳内部布置多层具有良好高频电磁感生涡流热效应的不锈钢套管。不锈钢套管各层之间及其与塑料内壳之间采用不锈钢肋片做固定连接，其间留有水流通道。塑料内壳的两端设冷水进口和热水出口。冷水进口处设置流量开关，用以控制热水器工作的启停。塑料外壳的外壁设置控制盒，其内部有控制电路板，且其内部电路连接流量开关，以此对加热器进行启停、调节控制。

进一步，前述不锈钢肋片是以管中心轴线为中心呈辐射状分布的。

综上所述，本发明与现有技术中的热水器相比具有如下优点：

1．水电分离，安全性高。本发明采用高频线圈绕于塑料内壳外，内壳内部有水流通道的技术方案。这种结构能够实现电流与水流被塑料内壳分离开，从而避免了现有电加热器的电加热管直接与水体接触，容易出现漏电的缺点，安全性得到提升。

2．体积小。内部采用多层不锈钢套管作为发热体，实现对水流的加热。多层套管结构能够显著地增加热量传递的面积，相同体积下的热量传递的效率远远高于电热水器的电加热管，也要高于燃气热水器的“燃气—水”绕管换热器结构。不锈钢肋片的加入，在支撑各结构的同时，进一步增大了热量传递的面积，加强了传热。高效的传热为本发明的小型化提供了保障。

3．结构简单，制造容易。本发明中的主体构件包括高频线圈、塑料内壳、多层不锈钢套管和流量开关，体系结构简单，没有高度精密的要求，制造容易。

4．加热迅速，出热水快。内壳的体积小使得内部存水少，热惯性小，同时结合高效的传热特征使得加热迅速，出热水快，特别适合需要经常启停的场合。

5．节水节电。本发明的体积占用小使得其能够最大限度地靠近使用末端安装，加热迅速，出热水快，减少为排空管内冷水导致的水资源浪费，同时最大限度地降低管段散热导致的热量浪费，节约能源。

6．制造成本低，安装方便。高效的传热节省材料的使用，同时体积小和简单的结构使得制造成本低，与储水式电热水器及燃气热水器相比，初期投入很小，同时安装空间占用小，安装方便容易。

7．不易结垢。高效的传热使得多层套管发热体与水流的温差不必很高，同时内部水流均匀，没有死角，这都有利于内部构件的不易结垢。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的俯视图；

图3是图1中A—A剖视图；

图4是图2中B—B剖视图；

图5是本发明的实施例2的结构示意图。

图中：1塑料外壳、2高频线圈、3塑料内壳、4多层套管、5热水出口、6冷水进口、7流量开关、8控制盒、9控制电路板、10孔洞、11不锈钢肋片、12进水温度传感器、13出水温度传感器、14同心圆孔。

具体实施方式

实施例1

参考图1、图2、图3和图4，本发明提出的一种电磁式套管加热快速热水器，外部为一个塑料外壳1，其断面形状可以是方形、矩形或圆形，外壳内设有高频线圈2，高频线圈2绕于塑料内壳3上，塑料内壳3内部包含有多层套管4，多层套管4采用具有良好高频电磁感生涡流热效应的不锈钢材料制成。塑料内壳3的上下部分别设有热水出口5和冷水进口6，在冷水进口6处设有流量开关7，通过流量开关7控制高频线圈2中电流的启停。塑料外壳1外部设有控制盒8，控制盒8内部有控制电路板9，其中的控制电路板9电路通过孔洞10与高频线圈2的两条引出线L1、L2及流量开关7连接。多层套管4各层之间及其与塑料内壳3之间都是采用不锈钢肋片11做固定连接，且其间留有水流通道。

本发明的工作原理如下：当末端用水设备开启，管内水流触发流量开关7，信号传至控制盒8，其内控制电路板9接通高频线圈2内电流，产生高频交变磁场，多层套管4和不锈钢肋片11在高频交变磁场作用下产生强烈涡流热效应而发热，进而加热水流；当末端用水设备关闭，水流停止，流量开关7失去信号，进而控制电路板9切断高频线圈2内电流，加热停止。

前述多层套管4，具有远远大于单根电热管的表面积，把此种结构作为发热体对水流进行加热，能够充分增强换热效果。前述不锈钢肋片11呈中心辐射状分布，在起到固定多层套管4的作用的同时，和多层套管4一样，发挥向水流传递热量的功能，也起到增强换热的效果。综合上述因素，此种多层套管外加肋片结构极大地增强了本发明的热量传递效率。

前述塑料外壳1上下部分别设有若干同心圆孔14，这种结构利于高频线圈2的散热，防止其温度过高。

实施例2

参考图5，在实施例1的基础上，冷水进口和热水出口分别设置进水温度传感器12和出水温度传感器13，温度传感器都连接到控制电路板9，其信号作为控制电路板9的输入信号，起控制作用。本实施例的控制，是在实施例1的基础上考虑到了冷水进口和热水出口的水流温度。

当把本发明安装于靠近使用末端作为传统燃气热水器的辅助加热设备时，可以根据进水温度传感器12的温度信号，在燃气热水器所加热的热水尚未到达使用末端的时候，对管内冷水进行加热，在燃气热水器所加热的热水已经到达末端时，停止加热。这样可以充分发挥本发明的加热迅速，出热水快的优点，对已有的燃气热水器进行改进，缩短使用热水的等待时间，同时节约水资源。增加出水温度传感器13，是为了在热水出口温度过高时，关闭或降低加热电流，防止出水温度过高。当然，控制出水温度也可以采用其他办法，例如通过限制加热功率和水流量。

以上两例，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术内容作任何形式上的限定。凡是依据本发明的技术实质所做的任何修改、等同变化与修饰，均属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种电磁式套管加热快速热水器，主要包括塑料外壳（1）、高频线圈（2）、塑料内壳（3）和多层套管（4），塑料内壳上下部分别设有热水出口（5）和冷水进口（6），冷水入口处设有流量开关（7），其特征在于：

所述的多层套管（4）由具有良好高频电磁感生涡流热效应的不锈钢材料制成；所述多层套管（4）与塑料内壳（3）之间及多层套管(4)各层之间留有水流通道；所述的多层套管（4）各层之间及多层套管（4）与塑料内壳（3）之间是采用不锈钢肋片（11）做连接固定的；所述不锈钢肋片（11）呈中心辐射状。

2.根据权利要求1所述的电磁式套管加热快速热水器，其特征在于：在所述冷水进口（6）和热水出口（5）处分别设置进水温度传感器（12）和出水温度传感器（13）。

3.根据权利要求1所述的电磁式套管加热快速热水器，其特征在于：所述塑料外壳（1）外部设有控制盒（8）；所述塑料外壳（1）上下部分别设有若干同心圆孔（14）。

4.根据权利要求4所述的电磁式套管加热快速热水器，其特征在于：所述控制盒（8）内设有控制电路板（9）。

5.根据权利要求5所述的电磁式套管加热快速热水器，其特征在于：所述控制电路板（9）的电路通过孔洞（10）与高频线圈（2）、流量开关（7）、进水温度传感器（12）和出水温度传感器（13）连接。

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