CN107445331A - 感应加热模块和具有感应加热模块的净水器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及感应加热模块和具有感应加热模块的净水器。一种净水器包括:工作线圈;热水箱,所述热水箱面朝所述工作线圈并且通过间隙与所述工作线圈间隔开,以通过所述工作线圈的感应来加热经过所述热水箱的内部空间的液体;托架,所述托架被联接至所述热水箱,所述工作线圈位于所述热水箱与所述托架之间;以及间隔物,所述间隔物位于所述工作线圈与所述热水箱之间,从而在所述工作线圈和所述热水箱之间限定所述间隙。

Description

感应加热模块和具有感应加热模块的净水器
技术领域
本公开涉及一种可使用感应加热方法来生成热水的净水器。
背景技术
净水器是一种可以通过安设在主体中的数级过滤器来过滤掉包含在诸如自来水、地下水等原水(raw water)中的对人体有害的各种物质,以将原水转换为安全又卫生的饮用水的设备。
净水器是用于形成冷水通道和热水通道、净化水通道等,以用机械阀或电子阀来控制水的流动,从而根据用户对上述目的的选择将已经经过过滤器的净化水提供至出水部的设备。
取决于净水器中是否设置有水箱,可以将净水器归类为箱型(tank type)和无箱型(tankless type)。箱型净水器被构造成将净化水存储在水箱中,然后在用户操控净水器的出水部时提供给存储在水箱中的净化水。无箱型净水器没有设置水箱,并且被构造成在用户操控净水器的出水部时即时过滤原水并将净化水提供给用户。
除了常温水,净水器还可以提供热水和冷水。用于提供热水和冷水的净水器在其中额外设置有加热装置和冷却装置。加热装置被构造成对净化水进行加热来生成热水,冷却装置被构造成对净化水进行冷却来生成冷水。
为了允许无箱型净水器提供热水或冷水,可在短时间段内加热或冷却净化水。
感应加热是指使用电磁感应对待加热的物体进行加热的加热方法。当将电流施加至线圈时,在待加热的物体上生成涡流,并且由金属的电阻生成的焦耳加热使待加热的物体的温度增加。
感应加热的输出值通过线圈和待加热的物体之间的间隙而变化。例如,当感应加热的输出值超过正常范围(大功率)时,水沸腾而生成蒸汽。当感应加热的输出值没有达到正常范围(小功率)时,净化水未被充分加热。
因此,恒定地维持线圈与待加热的物体之间的间隙是重要的。
发明内容
根据本申请所描述的主题的一方面,净水器包括:工作线圈;热水箱,该热水箱面朝工作线圈并且通过间隙与工作线圈间隔开,热水箱被构造成通过工作线圈的感应来加热经过热水箱的内部空间的液体;托架,该托架被联接至热水箱,工作线圈位于热水箱与托架之间;以及间隔物,该间隔物位于工作线圈与热水箱之间,从而在工作线圈和热水箱之间限定间隙。
根据该方面实施方式可包括以下特征中的一个或多个。间隔物可给构造成基于被热水箱与托架之间的联接力向内挤压而维持恒定的厚度。间隔物可由云母、玻璃或硅制成。间隔物可包括彼此附接的多个间隔物。间隔物的第一表面可被附接至热水箱,间隔物的与第一表面相反的第二表面可被附接至工作线圈,并且,间隔物的厚度可确定热水箱与工作线圈之间的间隙。
工作线圈可由缠绕成环形形状的导电线制成,并且间隔物可被成形为与工作线圈的环形形状相对应。间隔物还可包括第一部分,该第一部分限定环形形状的全部或者部分;以及第二部分,该第二部分在径向方向上比第一部分更窄。热水箱和工作线圈可通过限定在间隔物的表面中的孔而暴露于彼此。
托架可包括彼此间隔开的多个凸出部;热水箱与托架可通过穿过凸出部插入的螺钉而彼此联接;并且热水箱的边缘可位于螺钉的头部与凸出部之间。托架可包括:基部,该基部面朝所述工作线圈;以及多个热水箱支撑部,该多个热水箱支撑部彼此间隔开,该多个热水箱支撑部从基部突出,并且该多个热水箱支撑部被构造成支撑热水箱。
净水器还可包括绝缘体,该绝缘体位于工作线圈与托架之间并且被构造成阻止在绝缘体与工作线圈之间的热传导。绝缘体可由云母、玻璃或硅制成。绝缘体可限定在绝缘体的表面中的孔。工作线圈可由缠绕成环形形状的导电线制成,并且间隔物和绝缘体被成形为与环形形状相对应。绝缘体可包括:第一部分,该第一部分限定环形形状的全部或者部分;以及第二部分,该第二部分在径向方向上比第一部分更窄。托架可包括位置固定部,位置固定部沿着环形形状的内周界朝向工作线圈突出并且被构造成将工作线圈、间隔物和绝缘体引导至固定位置。
净水器还可包括:温度传感器,该温度传感器位于环形形状的内侧并且被构造成测量温度;以及熔断器,该熔断器位于环形形状的内侧并且被构造成基于温度在预设温度以上而操作;并且,可以基于温度传感器测得的温度来控制感应。
附图说明
图1是示出示例净水器的外观的透视图。
图2是示出示例净水器的内部构造的分解透视图。
图3是示出示例净水器的示例通道构造的概念视图。
图4是示出示例感应加热模块和示例控制模块的分解透视图。
图5是示出示例感应加热模块的示例部分的分解透视图。
图6是示出示例感应加热模块的示例联接结构的沿着图5的截面线A-A截取的横截面视图。
具体实施方式
图1示出净水器1000。
净水器1000可包括:盖1010、出水部1020、基座组件1030和托盘1040。
盖1010形成净水器1000的外观。净水器1000的外观可指净水器1000的本体。盖1010内设置有用于过滤原水的部件。盖1010包围部件以保护这些部件。术语“盖1010”可用下述的外壳或壳体替代。只要被构造成形成净水器1000的外观并且包围用于过滤原水的部件,则指的是盖1010。
盖1010可由单个部件或数个部件的组合制成。例如,如图1所示,盖1010可包括前盖1011、后盖1014、侧面板1013a、上盖1012和顶盖1015。
前盖1011被布置在净水器1000的前侧。后盖1014被布置在净水器1000的后侧。基于出水部1020面向用户的方向来设定净水器1000的前侧。然而,在一些实施方式中,净水器1000的前侧和后侧的概念可能不是绝对的,并且因此可以根据描述净水器1000的方法而变化。
侧面板1013a被布置在净水器1000的左边和右边。侧面板1013a被布置在前盖1011与后盖1014之间。侧面板1013a可被联接至前盖1011和后盖1014。侧面板1013a可以覆盖净水器1000的侧表面的大部分区域。
上盖1012被布置在净水器1000的前侧。下盖1012被竖直地设置在前盖1011的上方。出水部1020暴露在上盖1012与前盖1011之间的空间之中。上盖1012与前盖1011一起形成净水器1000的前表面的外观。
顶盖1015形成净水器1000的上表面。可在顶盖1015的前侧形成输入/输出部1016。该输入/输出部1016具有输入部和输出部。输入部被构造成接收用户的控制命令。在输入部接收用户的控制命令的方法可包括:触控输入、物理压力等。输出部被构造成以视听方式向用户提供净水器1000的状态信息。
出水部1020或软塞组件(cork assembly)根据用户的控制命令向用户提供净化水。出水部1020的至少一部分暴露于净水器1000的本体的外侧以供应水。在一些实施方式中,净水器1000可被构造成提供低于环境温度的温度下的冷水,高于环境温度的温度下的热水,或两者都提供。可根据用户施加的控制命令,通过出水部1020来排出热水、冷水和环境温度下的净化水中的至少一种。
出水部1020可被构造成根据用户的操作来旋转。前盖1011和上盖1012可包括在它们之间的出水部1020的旋转区域,并且出水部1020可在旋转区域中在左右方向上旋转。通过用户对出水部1020物理施加的力,可实现出水部1020的旋转。基于用户对输入/输出部1016施加的控制命令,可实现出水部1020的旋转。能够实现出水部1020的旋转的结构可被安设在净水器1000内并由上盖1012覆盖。在一些实施方式中,输入/输出部1016可在出水部1020旋转期间与出水部1020一起旋转。
基座1030形成净水器1000的底部。净水器1000内的部件由基座1030支撑。当净水器1000被安装在地板、架子等上时,基座1030可以朝着地板、架子等面向下。因此,当净水器1000被安装在地板、底部等上时,基座1030的结构不暴露于外侧。
将托盘1014被布置成面向出水部1020。如图1所示,托盘1040可支撑用于存储通过出水部1020提供的净化水等的容器等。此外,托盘1040可以接收从出水部1020落下的残余水。当托盘1040接收并收集从出水部1020落下的残余水时,有可能阻止或防止残余水溢出到净水器1000周围。
在一些实施方式中,托盘1040也可与出水部1020一起旋转,以接收从出水部1020落下的残余水。输入/输出部1016和托盘1040可以与出水部1020的方向相同的方向旋转。
图2示出示例净水器1000的内部构造。
过滤部1060被安设在前盖1011的内侧。过滤部1060被构造成过滤从原水供应单元供应的原水以产生净化水。由于使用仅一个过滤器难以对水进行净化,过滤部1060可包括多个单元过滤器1061、1062。单元过滤器1061、1062可包括预过滤器,诸如炭黑、吸收过滤器等;以及高性能过滤器,如高效分子空气(HEPA)过滤器、超滤(UF)过滤器等。如图2所示,安设有两个单元过滤器1061、1062,但单元过滤器1061、1062的数量可根据需要增加或减少。
多个单元过滤器1061、1062以预设顺序连接。预设顺序指对水进行过滤的适当顺序。原水可能包括多种异物。诸如毛发或尘土的大尺寸颗粒可造成诸如HEPA过滤器或UF过滤器的高性能过滤器的过滤性能劣化,并且因此,可以保护高性能过滤器不受诸如毛发或尘土等大尺寸颗粒的影响。因此,预过滤器可被安设在高性能过滤器的上游侧。
预过滤器被构造成从水中去除大尺寸颗粒。当预过滤器被布置在高性能过滤器的上游侧以首先去除原水中含有的大尺寸颗粒时,可将不含有大尺寸颗粒的水供应至超滤过滤器以保护该超滤过滤器。随后,通过HEPA过滤器、UF过滤器等对已经经过预过滤器的原水进行过滤。
可将由过滤部1060产生的净化水通过出水部1020即时提供给用户。在一些实施方式中,提供给用户的净化水的温度与环境温度相对应。在一些实施方式中,由过滤部1060产生的净化水可由感应加热模块1100加热并可由冷水箱组件1200冷却。
过滤器托架组件1070是用于固定过滤部1060的单元过滤器1061、1062以及诸如出水通道、阀门、传感器等部件的结构。
过滤器托架组件1070的下部1071被联接至托盘1040。过滤器托架组件1070的下部1071被形成为容纳托盘1040的突起联接部1041。随着托盘1040的突出联接部1041被插入过滤器托架组件1070的下部1071中,实现了过滤器托架组件1070与托盘1040之间的联接。
过滤器托架组件1070的下部1071和托盘1040具有彼此对应的弯曲表面。过滤器托架组件1070的下部1071可独立于过滤器托架组件1070的剩余部分而旋转。
过滤器托架组件1070的上部1072被构造成支撑出水部1020。过滤器托架组件1070的上部1072形成出水部1020的旋转路径。可将出水部1020分为向净水器1000的外侧突出的出水口软塞部1021和布置在净水器1000内的旋转部1022。旋转部1022可形成为如图2所示的圆形形状。旋转部1022被安装在过滤器托架组件1070的上部1072上。安装在过滤器托架组件1070的上部1072上的出水部1020被构造成相对于过滤器托架组件1070相对旋转。
过滤器托架组件1070的上部1071和下部1072可通过上下连接部1073来彼此连接。通过上下连接部1073彼此连接的过滤器托架组件1070的上部1071和下部1072可在相同方向上一起旋转。如果用户旋转出水部1020,过滤器托架组件1070的上部1072、上下连接部1073、下部1071和托盘1040可随出水部1020一起旋转。
被构造成接收过滤部1060的单元过滤器1061、1062的过滤器安设区域1074可被形成在过滤器托架组件1070的下部1071与上部1072之间。过滤器安设区域1074提供单元过滤器1061、1062的安设空间。
在与过滤器安设区域1074的相反侧上形成朝向净水器1000的后侧突出的支撑固定装置1075。支撑固定装置1075被构造成支撑控制模块1080和感应加热模块1100。控制模块1080和感应加热模块1100被安装在支撑固定装置1075上。支撑固定装置1075被布置在感应加热模块1100与压缩机1051之间以阻止从感应加热模块1100形成的热量被传导至压缩机1051等。
控制模块1080被构造成实施对净水器1000的总体控制。用于控制净水器1000的操作的各种印刷电路板可集成于控制模块1080中。
形成感应加热模块1100以对从过滤部1060产生的净化水进行加热,以产生热水。感应加热模块1100可包括能够用感应加热方法加热净化水的部件。感应加热模块1100接收来自过滤部1060的净化水,并且从感应加热模块110产生的热水通过出水部1020排出。
感应加热模块可包括用于控制热水产生的印刷电路板。用于防止水渗入印刷电路板中并且在着火的情况下保护印刷电路板的保护盖1161可被联接至感应加热模块的一侧。
可设置制冷循环装置1050以产生冷水。制冷循环装置1050指连续实现制冷剂的压缩-冷凝-膨胀-蒸发的过程的一组装置。为了从冷水箱组件1200产生冷水,制冷循环装置1050可首先将冷水箱组件1200内水冷却至较低温度。
制冷循环装置1050可包括压缩机1051、冷凝器1052、毛细管1053、布置在冷水箱组件的内侧的蒸发器、烘干机1055和将它们彼此连接的制冷剂通道。制冷剂通道可通过将压缩机1051、冷凝器1052、毛细管1053和蒸发器彼此连接以形成制冷剂的循环通道的管等形成。
压缩机1051被构造成压缩制冷剂。压缩机1051通过制冷剂通道连接至冷凝器1052,并且在压缩机中压缩的制冷剂通过制冷剂通道流动到冷凝器1052。压缩机1051可被布置在支撑固定装置1075下方和基座1030上方。
冷凝器1052被构造成冷凝制冷剂。在压缩机1051中压缩的制冷剂通过制冷剂通道流入冷凝器1052中,并由冷凝器1052冷凝。由冷凝器1052冷凝的制冷剂通过制冷剂通道流入烘干机1055中。
烘干机1055被构造成从制冷剂中去除水分。为了提高制冷循环装置1050的效率,可以预先从引入毛细管1053中的制冷剂中去除水分。烘干机1055被安设在冷凝器1052与毛细管1053之间,以从制冷剂中去除水分,从而提高制冷循环装置1050的效率。
制冷剂的膨胀由毛细管1053实施。毛细管1053被构造成膨胀制冷剂,并且根据设计,节流阀等而非毛细管1053可构成膨胀装置。可将毛细管1053卷绕成蜿蜒形状以在小空间内确保充足的长度。
蒸发器被构造成蒸发制冷剂,并被安设在冷水箱组件1200的内侧。在冷水箱组件1200的内侧填充的水和在制冷循环装置1050中的制冷剂通过蒸发器彼此交换热量,并且冷水可维持在低温。此外,可通过冷水来冷却净化水。
通过在蒸发器中与冷却水交换热量而被加热的制冷剂沿着制冷剂通道返回到压缩机1051,以继续在制冷循环装置1050中循环。
形成基座1030以支撑压缩机1051、前盖1011、后盖1014、两个侧面板1131a、1131b、过滤器托架组件1070、冷凝器1052、风扇1033等。基座1030可优选地具有高的刚度以支撑构成元件。
冷凝器1052和风扇1033可被安设在净水器1000的后侧,并且不断需要空气的循环用于冷凝器1052的散热。可在基座1030的底板处形成进气端口1034以循环空气。通过进气端口1034吸入的空气通过风扇1033流动。空气在朝向冷凝器1052流动的同时实施空气冷却方法的冷却。用于包围风扇1033和冷凝器1052的导管结构1032可被固定至基座1030,以提高冷凝器1052的散热效率。
排水部1035可以被安设在导管结构1032的后侧。排水部1035暴露于净水器1000的外侧以形成排水通道。净水器1000的内部通道被构造成经过所有的部件,即使排水部1035被连接到任何一条内部通道,存在于内部通道中的水也可通过排水部1035全部排出。
用于支撑冷水箱组件1200的支架1031可安设在冷凝器1052的上部。支架1031在后侧设置有第一孔1031a,并且后盖1014设置有第二孔1014a。第一孔1031a和第二孔1014a被形成在彼此对应的位置。第一孔1031a和第二孔1014a被设置成布置排水阀,排水阀用于在冷水箱组件1200中填充的冷却水的排放。
形成冷水箱组件1200以接收在冷水箱组件1200中的冷却水。冷水箱组件1200接收从过滤部1060产生的净化水。在一些具有无箱型净水器的实施方式中,冷水箱组件1200可直接接收来自过滤部1060的净化水。
可通过制冷循环装置1050的操作来降低在冷水箱组件1200中填充的水的温度。冷水箱组件1200被构造成冷却净化水。
由于冷水被存储在冷水箱组件1200中但并没有循环,冷水的污染程度可能随着时间增加。出于卫生原因,可定期将存储在冷水箱组件1200中的冷水排出至外侧,并可将新的冷水填充到冷水箱组件1200中。
图3示出示例净水器1000的示例通道构造。图3中的实线表示水的通道。对于水的通道,可基于过滤部1060将过滤部1060的上游侧和过滤部1060的下游侧划分为原水管路1400和净化水管路1500。在此,基于水的流动来划分上游侧或下游侧。
基于通过图1的输入部1016接收到的控制命令来打开或关闭供水阀1312。当通过输入部1016接收到排出净化水的控制命令时,打开供水阀1312,并且从原水供应部10至过滤部1060执行原水的供应。
在将原水供应至过滤部1060的过程期间,原水经过减压阀1131。减压阀1131被安设在原水供应部10与过滤部1060之间。减压阀1311被构造成减小从原水供应部10供应的原水的压力。
在一些实施方式中,无箱型净水器1000可以不设置水箱,并且因此,通过出水部1020排出的净化水的压力由从原水供应部10供应的原水的压力确定。因为从原水供应部10供应的原水的压力可能高,所以如果没有减压阀1131,则水从出水部1020以高压排出。可能存在通过原水的压力物理损坏过滤部1060的单元过滤器1061、1062的危险。因此,需要减小原水的压力。
减压阀1131减小从原水供应部10供应至过滤部1060的原水的压力。由此,可保护过滤部1060,并可在适当的压力下将水从出水部1020排出。
在原水经过过滤部1060的单元过滤器1061、1062的同时顺序地过滤原水。基于过滤部1060,上游侧的水可指原水,并且下游侧的水可指净化水。
从过滤部1060生成的净化水经过供水阀1312和流量传感器1313。流量传感器1313被构造成测量从过滤部1060供应的流量。在流量传感器1313处测得的流量被用于净水器的控制。
例如,当通过输入部1016接收到排出预定量的净化水的控制命令时,通过控制模块1080在流量传感器1313处接收与预定值相对应的脉冲值,并且通过控制模块1080的控制来打开供水阀1312。当测得的净化水的流量超过脉冲值时,控制模块1080接收来自流量传感器1313的反馈信号以控制供水阀1312,并且通过控制模块1080的控制来关闭供水阀1312。通过上述过程在流量传感器1313处测得的流量等可被用于净水器1000的控制。
将连接至流量传感器1313的净化水管路1500分支为两个区段1600、1700,并且一个区段被连接至流量控制阀1351和感应加热模块1100。连接至流量控制阀1351和感应加热模块1100的该区段可指热水管路1700。止回阀1321被安设在剩余的一个区段1600处,并且在止回阀1321的下游侧将该区段再次分支为净化水管路1601和冷水管路1602。在净化水管路1601处安设净化水出口阀1330,并且在冷水管路1602处安设冷水出口阀1340。净化水管路1601和冷水管路1602再次合并为一条管路并连接至出水部1020,并且在合并的通道1603处安设止回阀1322。
在冷水出口阀1340的上游侧和下游侧可安设两个止回阀1321、1322。冷水出口阀1340可指第一止回阀1321和第二止回阀1322。第一止回阀1321和第二止回阀1322被设置用于防止残余水的生成。
当在净水器处接收到供应热水的控制命令时,打开供水阀1312、流量控制阀1351和热水出口阀1353,并且通过热水管路1700排出热水。在此过程期间,净化水管路1601和冷水管路1602内的压力可能减小,从而造成净化水出口阀1330或冷水出口阀1340短暂地打开然后关闭的现象。在一些实施方式中,在出水部1020具有仅一个出口软塞的结构中,可能没有残余水的问题,并且冷水和热水都通过出口软塞排出。在一些实施方式中,在冷水和热水通过两个不同的出口软塞排出的结构中,在热水从任一个出口软塞排出的同时少量的残余水可能从另一个出口软塞排出。
在一些实施方式中,当第一止回阀1321被安设在净化水管路1500与冷水管路1602之间的分支点的上游侧时,可以能够阻止在通过热水管路1700排出热水的过程期间形成的压力变化被传递至净化水管路1601和冷水管路1602。因此,可以能够防止出现净化水出口阀1330或冷水出口阀1340瞬间打开然后关闭的现象。
当将冷水出口阀1340安设在冷水箱组件1200的上游侧的构造和将冷水出口阀1340安设在冷水箱组件1200的下游侧的构造彼此进行比较时,会允许前一种构造比后一种构造获得稍微更多的冷水。这是因为能够进一步供应冷水的量,该冷水的量取决于在冷水箱组件1200与冷水出口阀1340之间的通道长度。因此,如图所示,冷水出口阀1340可优选地安设在冷水箱组件1200的上游侧。但是,在冷水出口阀1340被安设在冷水箱组件1200的上游侧的结构中,通过冷水管路1602内的压力变化可能生成残余水,并且即便已经停止排出水,也可能通过出水部1020排出少量的残余水。
当第二止回阀1322被安设在净化水管路1601与冷水管路1602之间的合并通道1603处时,可以能够阻止冷水管路1602的压力变化被传递至出水部1020。
可直接将已经经过流量传感器1313的净化水以室温状态供应给用户,或在变为热水或冷水之后供应给用户。
净化水出口阀1330和冷水出口阀1340可被构造成基于通过输入部1016接收到的控制命令来打开或关闭。当通过输入部1016接收到排出净化水的控制命令时,打开供水阀1312和净化水出口阀1330。将从过滤部1060生成的净化水通过净化水管路1601排出至出水部1020。相似地,当通过输入部1016接收到排出冷水的控制命令时,打开供水阀1312和冷水出口阀1340。沿着冷水管路1602将从过滤部1060生成的净化水引入冷水箱组件1200中,并在净化水经过冷水箱组件1200的同时进行冷却。从冷水箱组件1200生成的冷水通过出水部1020排出。
排水阀1280可被安设在冷水箱组件1200处,如果需要,可通过排水阀1280将在冷水箱组件1200中填充的水排出至外侧。
流量控制阀1351被安设在热水管路1700上,以针对感应加热模块的加热能力引入仅合适的水量。流量控制阀1351被安设在感应加热模块1100的上游侧,并且被形成为调节引入热水箱1130中的净化水的流量。
热敏电阻1352也可被安设在流量控制阀1351处。由热敏电阻1352测得的净化水的温度被用于感应加热模块1100的控制。例如,当由热敏电阻1352测得的净化水的温度低时,感应加热模块1100可在高功率下操作。当由热敏电阻1352测得的净化水的温度高时,感应加热模块1100可在低功率下操作。
热水出口阀1353被安设在热水箱1130的下游侧。当通过输入部1016接收到排出热水的控制命令时,打开供水阀1312和热水出口阀1353以沿着热水管路1700排出热水。
安全阀1360可安设在从热水管路1700分支的通道上。安全阀1360被形成为由于在水的通道上形成的压力变化而操作。当净水器1000的通道被过度加压,诸如,感应加热模块被异常地操作的情况时,打开安全阀1360,并且通过排水部1035排出净化水。
图4是示出示例感应加热模块1100和示例控制模块1080的分解透视图。
感应加热模块1100指用于接收从过滤部1060产生的净化水以产生热水的一组部件。在一些实施方式中,无箱型净水器1000可以未设置有额外的水箱,并且可直接从过滤部1060将净化水供应至感应加热模块1100。
感应加热模块1100可包括感应加热印刷电路板1110、感应加热印刷电路板盖1121、1122、热水箱1130、工作线圈1140、托架1160和罩板1190。
感应加热印刷电路板1110控制工作线圈1140的感应加热操作。工作线圈1140的两端都连接至感应加热印刷电路板1110并由感应加热印刷电路板1110控制。例如,当用户通过净水器1000的输入部1016输入控制命令以分配热水时,将从过滤部1060产生的净化水供应至热水箱1130。感应加热印刷电路板1110控制工作线圈1140以使电流流动。热水箱1130由供应至工作线圈1140的电流进行感应加热。净化水在经过热水箱的同时被即时加热,以变为热水。
感应加热印刷电路板盖1121、1122被构造成包围感应加热印刷电路板1110。感应加热印刷电路板盖1121、1122可包括第一感应加热盖1121和第二感应加热盖1122。
感应加热印刷电路板1110被安设在由第一感应加热盖1121和第二感应加热盖1122形成的内部空间中。第一感应加热盖1121和第二感应加热盖1122通过它们的边缘彼此联接,以防止水的渗入。此外,被构造成防止水的渗入的密封构件可连接至第一感应加热盖1121和第二感应加热盖1122的边缘。第一感应加热盖1121和第二感应加热盖1122可优选地由阻燃材料形成,以防止由于着火而导致的感应加热印刷电路板1110的损坏。
净化水在热水箱1130中被加热。热水箱1130被构造成通过由工作线圈1140形成的磁场的效应来接收感应热量。净化水在经过被构造成维持气密密封的热水箱1130的内部空间的同时变热。
在一些实施方式中,热水箱1130可以被实施小形状因子部件以便用于诸如净水器1000、冰箱等供水设备。与相关技术相比,为了实施供水设备的小型化,可将热水箱1130的厚度以及长度或宽度减小。因此,可以能够容易地实施供水设备的小型化。例如,热水箱1130可以被形成为扁平形状。在一些实施方式中,呈扁平形状的示例热水箱1130可能会有若干问题。
第一个问题可能是热水箱1130的变形。当在热水箱1130的内部空间中对液体进行加热时,液体膨胀。随着液体的膨胀,内部空间的压力骤然增加。压力的骤然增加导致热水箱1130变形。
第二个问题可能是加热不充分。当使用大尺寸热水箱组件1130对液体进行加热时,加热液体需要的时间是充足的,并且因此可充分地加热液体。然而,小尺寸热水箱1130可能不具有充足时间来加热液体,并且因此存在向经过热水箱的水供应不充分加热的忧虑。
尽管上述的两个问题可能不一定由热水箱1130的小型化造成,但问题的严重性会随着热水箱1130变得更小而进一步增加。本公开的热水箱1130具有能够解决这些问题的结构。下文将参考图5说明热水箱1130的详细结构。
工作线圈1140形成用于热水箱1130的感应加热的磁场线。工作线圈1140被布置在热水箱1130的一侧,以面向热水箱1130。当将电流供应至工作线圈1140时,从工作线圈1140形成磁场线。磁场线对热水箱1130施加效应,并且热水箱1130接收磁场线的效应以实施感应加热。
罩板1150被布置在工作线圈1140的一侧。罩板1150基于工作线圈1140而布置在热水箱1130的相反侧。罩板1150用于防止从工作线圈1140生成的磁场线辐射至不包括热水箱1130的剩余区域中。罩板1150可由铝或其它用于改变磁场线的流动的材料形成。
控制模块1080可包括控制印刷电路板1082、噪音印刷电路板1083、近场通信(NFC)印刷电路板1084、蜂鸣器1085、主印刷电路板1086和主印刷电路板盖1087、1088。
控制印刷电路板1082是显示印刷电路板的子构造。控制印刷电路板1082不是用于驱动诸如净水器1000的供水设备的必要构造,而是执行显示印刷电路板的辅助作用。
噪音印刷电路板1083用于为感应加热印刷电路板1110提供电力。由于感应加热需要高的输出电压,所以应当供应充足的电力。噪音印刷电路板1083不是用于驱动诸如净水器1000的供水设备的必要构造。然而,诸如净水器1000的供水设备可具有噪音印刷电路板1083以为没有充分供应感应加热需要的电力的情况做准备。噪音印刷电路板1083可将额外的电力供应至感应加热印刷电路板1110,以满足用于感应加热的输出电压。噪音印刷电路板1083可以起到向其它构造以及感应加热印刷电路板1110提供辅助电力的作用。
蜂鸣器1085输出音频声音以在诸如净水器1000的供水设备上出现故障时向用户提供准确的故障信息。蜂鸣器1085可根据故障输出预设编码的特定音频声音。
NFC印刷电路板1084用于向通信装置发送数据和接收来自通信装置的数据。近年来,诸如智能手机的个人通信装置已经得到广泛使用。因此,当消费者能够使用个人通信装置来检查净水器的状态或键入控制命令时,可以能够提高消费者的便利性。NFC印刷电路板1084可向与之配对的个人通信装置提供供水设备的状态信息,并接收来自个人通信装置的用户控制命令。
主印刷电路板1086控制诸如净水器1000的供水设备的整体操作。图1所示的输入/输出部1016或图2所示的压缩机1051的操作也可由主印刷电路板1086控制。当电力不足时,主印刷电路板1086可通过噪音印刷电路板1083接收不充足的电力。
主印刷电路板盖1087、1088被构造成将主印刷电路板1086包围。主印刷电路板盖1087、1088可包括第一主盖1087和第二主盖1088。
主印刷电路板1086可以被安设在由第一主盖1087和第二主盖1088形成的内部空间中。
第一主盖1087和第二主盖1088通过边缘彼此联接,以防止水的渗入。密封构件可被安设在第一主盖1087和第二主盖1088上以防止水的渗入。此外,第一主盖1087和第二主盖1088可优选地由阻燃材料形成,以防止由于着火造成的主印刷电路板1086的损坏。
将对防止变形并且实现流量分配或流速控制的热水箱1130的示例结构进行说明。此外,将对能够维持在工作线圈1140与热水箱1130之间的预定距离的结构进行说明。
图5示出示例感应加热模块的示例部分。
通过将第一盖1131和第二盖1132的边缘联接至彼此来形成热水箱1130。第一盖1131的边缘和第二盖1132的边缘可通过焊接等方式彼此联接,以维持气密密封。热水箱1130设置有用于加热液体的内部空间。该内部空间通过在第一盖1131和第二盖1132之间的联接而形成。
热水箱1130可包括进水管1132a和出水管1132b。参考图5,进水管1132a和出水管1132b可被形成在第二盖1132上。进水管1132a限定待加热的液体进入其中的通道。出水管1132b限定已经加热的液体被排出到的通道。进水管1132a和出水管1132b可形成在彼此相反侧。
第一盖1131被构造成接收由工作线圈1140形成的磁场线的效应以产生热量。第一盖1131接收通过工作线圈1140进行的感应加热,由此可恒定地维持在第一盖1131与工作线圈1140之间的距离以准确地控制感应加热输出。感应加热的准确控制指控制感应加热模块1100的输出。
如果工作线圈1140离开基准位置,则难以准确地控制感应加热输出。在此,基准位置指工作线圈1140相对于第一盖1131的位置,在该位置处能准确控制感应加热。通过将在下面描述的间隔物1151、1152来维持在第一盖1131与工作线圈1140之间的距离。
当与基准位置相比,第一盖1131的部分被定位成距工作线圈1140太远或太靠近工作线圈1140时,可能难以准确地控制这一部分的感应加热。因此,第一盖1131可以具有扁平形状以将第一盖1131的整个部分一致地定位在距工作线圈1140合适距离处。
第一盖1131可由用于通过感应生成焦耳加热的合适材料支撑。第一盖1131可由不锈钢材料形成,并优选地由4系不锈钢构形成。在一些实施方式中,第一盖1131可由STS(不锈钢,韩国工业标准)439材料制成。与STS 430相比,STS 439具有增强的耐蚀性。耐蚀性是指示物质经受由于与水接触引起的侵蚀的程度的材料性质。第一盖1131可具有约0.8mm的厚度。
由于将第二盖1132布置在第一盖1131的相对于工作线圈1140的相反侧,所以第二盖1132将处于磁场中的地效应区中。因此,第二盖1132可由具有良好耐蚀性而非具有良好热生成特性的材料形成。第二盖1132可由不锈钢形成,例如由3系不锈钢形成。在一些实施方式中,第二盖1132可由STS 304材料形成。与STS 439相比,支撑构件304具有增强的耐蚀性。第二盖1132可具有约1.0mm的厚度。
由于第二盖1132与感应加热的相关性较小,所以第二盖1132可不需要维持距工作线圈1140的预定距离。因此,第二盖1132的一部分与其另一部分相比可更远离工作线圈1140或被布置成靠近工作线圈。
第二盖1132可包括基表面1132c、突出表面1132d、焊接部1132e、突起部1132f。基表面1132c、突出表面1132d和突起部1132f可通过压力加工一体形成。当对具有基表面1132c的第二盖1132部分地实施压力加工时,可在第二盖1132上形成突出表面1132d和突起部1132f。基表面1132c、突出表面1132d和突起部1132f可以通过压力加工由单个部分形成。基表面1132c、突出表面1132d和突起部1132f是指第二盖1132的不同部分的指定名称。
基表面1132c在与第一盖1131分离的位置处面向第一盖1131。已经将热水箱1130描述为包括用于加热液体的内部空间。基表面1132c与第一盖1131分离以形成内部空间。
突出表面1132d从基表面1132c朝向第一盖1131突出。突出表面1132d可紧密附接至第一盖1131。突出表面1132d的周界将基表面1132c连接到突出表面1132d。在进行压力加工以形成突出表面1132d期间,自然形成连接在基表面1132c与突出表面1132d之间的周界。突出表面1132d的周界可以按照倾斜的方式形成。
焊接部1131e通过第一盖1131和第二盖1132的焊接而形成。具体地,焊接部1131e通过第一盖1131和突出表面1132d的焊接而形成。因此,焊接部1131e可形成在第一盖1131上,也可形成在突出表面1132d上。
基表面1132c与第一盖1131分离以形成热水箱1130的内部空间,并且因此基表面1132c不能被焊接至第一盖1131。由于突出表面1132d的周界在更靠近基表面1132c时远离第一盖1131,所以难以将突出表面1132d焊接至第一盖1131。使突出表面1132d突出,以紧密附接至第一盖1131,并且容易将突出表面1132d焊接至第一盖1131。突出表面1132d被构造成形成焊接部1131e。
焊接部1131e用于防止第一盖1131的变形。随着通过感应加热模块1100a的操作在热水箱1130内增加液体的温度,液体逐渐膨胀并且热水箱1130内的压力逐渐增加。众所周知,当水蒸发时,体积增加约1700倍,并且在热水生成过程期间在热水箱1130内的压力可能会增加到非常高的水平。热水箱中内部压力的快速增加可能导致第一盖1131变形。
尽管第一盖1131可能需要是平板形状以用于感应加热的准确控制,但是平板形状可能难以防止由压力增加引起的变形。因此,引入焊接部1131e以防止第一盖1131的变形。
焊接是向需要附接的位置局部地施加热量以融化部分金属材料并重新排列原子键以将两种金属材料彼此附接的操作。由于原子键的重新排列,通过焊接进行的附接具有很强的键合力。通过突出表面1132d和第一盖1131的焊接来形成焊接部1131e,并且因此,将描述为第一盖1131具有焊接部1131e,还将描述为第二盖1132具有焊接部1131e,并且将描述为第一盖1131和第二盖1132具有焊接部1132e。此外,也可描述为焊接部1131e被形成在第一盖1131与第二盖1132之间。尽管图5中未示出第二盖1132的焊接部,但也有可能从第一盖1131的焊接部1131e获知第二盖1132的焊接部的形状和位置。
焊接部1131e将第一盖1131强有力地联接至第二盖1132,即使热水箱1130的内部压力增加,也可防止第一盖1131的变形。此外,可以理解,在将第一盖1131和第二盖1132彼此联接的方面,焊接部1131e可以防止第二盖1132以及第一盖1131的变形。
焊接部1132e的位置并不限于特定的位置,但是焊接部1132e可以被形成在不与温度传感器1181重叠的位置。重叠的位置指在从第二盖1132的前侧观察工作线圈组件1140时焊接部1132e和温度传感器1181被投射到同一区域上。
温度传感器1181被布置在第二盖1132的相反侧,第一盖1131处于温度传感器1181和第二盖1132之间。温度传感器1181被构造成测量经过热水箱1130的内部空间的液体的温度。当通过温度传感器1181测量液体的温度时,液体可以存在于与温度传感器1181重叠的位置处。然而,如果焊接部1131e形成在与温度传感器1181重叠的位置处,则液体不存在于重叠位置处,而是只有焊接部1131e存在于重叠位置处。因此,来自温度传感器1181的测量温度可能不准确。
焊接部1131e具有闭合曲线形状。如果焊接部1131e形成为具有诸如直线或曲线的具有端点的形状,那么在热水箱1130内形成的高压的效应会集中到该端点上。在这种情况下,可能在端点上出现第一盖1131与第二盖1132的分离。当焊接部1131e具有闭合曲线形状时,高压的效应可以均匀地分布在闭合曲线形状上,而不会集中在其一个部分上。因此,具有闭合曲线形状的焊接部1131e可改善热水箱1130的破坏性能。
闭合曲线意指具有起始点与终止点汇合的形状。例如,多边形、圆或椭圆是闭合曲线的示例。周缘能够是曲线或一组直线。因此,可使用诸如闭合图形或单个闭合曲线的名称代替诸如闭合曲线的名称。
突起部1132f从基表面1132c朝向第一盖1131突出。与突出表面1132d可以紧密附接至第一盖1131不同,突起部1132f可以维持与第一盖1131的分离状态,不紧密附接至第一盖1131。但是,突起部1132f被形成为比基表面1132c更靠近第一盖1131。
突起部1132f朝向热水箱1130的进水管1132a和出水管1132b延伸。例如,当进水管1132a和出水管1132b被布置在基于热水箱1130的上下方向的相对侧时,突起部1132f也可在上下方向上朝向进水管1132a和出水管1132b延伸。可通过突起部1132f朝向第一盖1131突出并朝向进水管1132a和出水管1132b延伸的结构来增强第二盖1132的刚度或强度。
突起部1132f被设置用于第二盖1132的变形防止和液体的流量分配(或液体的流速控制)。如上所述,当热水箱1130的内部压力增加时,可能导致第二盖1132以及第一盖1131的变形。通过突起部1132f延伸为突出状态的结构,来增强第二盖1132的刚度,即使当热水箱1130的内部压力增加时,也可通过突起部1132f来防止第二盖1132的变形。此外,第二盖1132通过焊接部1131e强有力地联接至第一盖1131,并且因此,可通过焊接部1131e与突起部1132f之间的彼此作用来防止第二盖1132的变形。
突起部1132f在横跨延伸方向的方向上具有预定宽度。例如,突起部1132f的延伸方向是朝向进水管1132a和出水管1132b的上下方向。横跨延伸方向的方向为左右方向。由于突起部1132f在左右方向上具有预定宽度,所以通过进水管1132a引入的液体中的颗粒与突起部1132f相碰撞。然后,在液体中的碰撞颗粒在各个方向上分散。通过这样的机制,突起部1132f可将流量分配到热水箱1130内的不同地方中。
突起部1132f可以控制流速。例如,突起部1132f形成流动阻力以减小液体的流速。在通过进水管1132a引入至热水箱1130的液体中的颗粒与突起部1132f相碰撞时,这些颗粒接收在流量上的阻力。因此,当液体中的颗粒与突起部1132f碰撞时,液体的流速减小。这是为了防止液体在没有在热水箱1130内被充分加热的情况下被过快地排出。突起部1132f控制流速以允许液体充分地停留在热水箱1130中。因此,可在热水箱1130内充分地加热液体。
突起部1132f可包括第一突起部1132f1和第二突起部1132f2。
第一突起部1132f1朝向热水箱组件1130的进水管1132a和出水管1132b延伸。第一突起部1132f1用于防止第二盖3132的变形,而非流量的分配。第一突起部1132f1的宽度可小于第一突起部1132f1的宽度。
第二突起部1132f2在横跨第一突起部1132f1的延伸方向的方向上延伸。例如,第一突起部1132f1在上下方向上延伸,并且第二突起部1132f2在左右方向上延伸。
第二突起部1132f2的左右延伸长度大于第一突起部1132f1的宽度。这是由于第二突起部1132f2是用于流量分配和流速控制而非用于第二盖1132的变形防止的构造。为了将待加热的液体从热水箱组件1130分散,第二突起部1132f2可以与液体中的颗粒碰撞。第二突起部1132f2的延伸宽度被形成为大于第一突起部1132f1的宽度。此外,与第一突起部1132f1相比,第二突起部1132f2可相对更靠近第一盖1131以提供碰撞区域。
第二突起部1132f2可形成在第一突起部1132f1的两端部处。当第一突起部1132f1的两端部指第一端部和第二端部时,在图5中,第一端部被布置成更靠近进水管1132a,并且第二端部被布置成更靠近出水管1132b。第二突起部1132f2可形成在第一突起部1132f1的第一端部和第二端部处或者形成在第一端部与第二端部之间。
热水箱1130可包括多个第一突起部1132f1和第二突起部1132f2。多个第二突起部1132f2中的至少部分被布置成与通过进水管1132a引入的液体或将要通过出水管1132b排出的液体形成接触。与液体接触指与液体颗粒碰撞。可通过第二突起部1132f2的结构来实现流量分配和流速控制。
形成在第一突起部1132f1的第一端部(入水管1132a的一侧的端部)处的第二突起部1132f2用于分配流量和控制流速。通过进水管1132a引入热水箱1130中的液体颗粒与第二突起部1132f2碰撞以在各个方向上分散液体的流量。由此,可在热水箱1130内充分加热液体。
形成在第一突起部1132f1的第二端部(出水管1132b的一侧的端部)处的第二突起部1132f2用于控制流速。当根据流速的控制在从热水箱组件1130排出之前将液体混合时,可以均匀温度范围提供热水。
第一突起部1132f1和第二突起部1132f2可通过压力加工一体形成。当考虑到第一突起部1132f1的延伸方向和第二突起部1132f2的延伸方向对具有基表面1132c的第二盖1132实施压力加工时,第一突起部1132f1和第二突起部1132f2与基表面3132c一体形成。由于突出表面1132d可通过压力加工来形成,所以突起部1132f和突出表面1132d可通过一次压力加工同时形成。
可选择性地改变第一突起部1132f1、第二突起部1132f2和焊接部1132e的位置和数目。可不必限定突起部1132f的位置。突起部1132f也可形成在与温度感应器1181重叠的位置处。
工作线圈1140被布置在热水箱1130的一侧。工作线圈1140和热水箱1130被布置在分离的位置处以面向彼此。参考图5,示出工作线圈1140被布置在面向第一盖1131的外表面的位置处。为了便于解释,关于第一盖1131的两个表面,面向第二盖1132的表面称为内表面,并且面向工作线圈1140的表面称为外表面。因此,热水箱1130的一侧与面向第一盖1131的外表面的位置相对应。
工作线圈1140通过将导电线缠绕成环形形状形成。工作线圈1140可由单束或若干束铜或其它导电线形成。当工作线圈1140由若干束导电线形成时,使每一束绝缘。
工作线圈1140通过施加至工作线圈1140的电流来形成磁场或磁场线。第一盖1131接收由工作线圈1140形成的磁场线的效应来生成热量。
由于通过工作线圈1140来对热水箱1130进行感应加热,所以可能需要维持在工作线圈1140与热水箱1130之间的预定距离。间隔物1151、1152被布置在工作线圈1140与热水箱1130之间以便维持在工作线圈1140与热水箱1130之间的预定距离。
间隔物1151、1152可需要下述的六个条件。
第一个条件可为:即使当热水箱1130和工作线圈1140挤压间隔物1151、1152时,间隔物1151、1152也能在工作线圈1140和热水箱1130之间维持恒定的距离。为了准确控制感应加热,上文中已经说明可以恒定地维持热水箱1130与工作线圈1140之间的距离。在间隔物1151、1152被布置在热水箱1130与工作线圈1140之间的状态中,当间隔物1151、1152的一个表面被紧密附接至热水箱1130并且间隔物1151、1152的另一表面被紧密附接至工作线圈1140时,热水箱1130和工作线圈1140之间的距离由间隔物1151、1152的厚度确定。
如果间隔物1151、1152被热水箱1130和工作线圈1140挤压并弹性变形,那么间隔物1151、1152的厚度可能变得小于原始厚度。即,可能不能恒定地维持热水箱1130与工作线圈1140之间的距离。
具有适合的强度的示例间隔物1151、1152即使当被热水箱1130和工作线圈1140挤压时,也可维持原始厚度而不发生弹性变形。因此,间隔物1151、1152的第一个条件意指即使被热水箱1130和工作线圈1140挤压,间隔物1151、1152也可具有不变形的强度。
第二个条件可为:间隔物1151、1152可维持在热水箱1130与工作线圈1140之间的电绝缘。将电流施加至工作线圈1140以进行感应加热。如果通过热水箱1130来传导电流,这可能影响热水箱1130的感应加热。这是因为感应加热是基于通过金属的电阻生成的焦耳加热。
当没有维持热水箱1130与工作线圈1140之间的电绝缘时,难以准确控制对热水箱1130的感应加热。由于间隔物1151、1152被布置在热水箱1130与工作线圈1140之间,所以间隔物1151、1152可由电绝缘体形成。
第三个条件可为:间隔物1151、1152可抑制热水箱1130与工作线圈1140之间的热传递。当电流流经工作线圈1140时,工作线圈1140和热水箱1130都可生成热量,并且存在由于由两个加热元件的过度加热引起着火的危险。
此外,基于由温度感应器1181测得的温度来控制感应加热模块1100。当温度传感器1181受到太多元件的影响时,感应加热模块的准确控制会逐渐劣化,因此,对温度传感器1181产生影响的元件的数目可优选为有限的,以准确地控制感应加热模块1100。
然而,如果热水箱1130与工作线圈1140之间的热传递不受抑制时,对由温度传感器1181测得的温度产生影响的元件的数目增加,因此,感应加热模块1100的准确控制逐渐劣化。由于间隔物1151、1152被布置在热水箱1130与工作线圈1140之间,所以间隔物1151、1152可抑制在热水箱1130与工作线圈1140之间的热传导。
第四个条件可为:间隔物1151、1152可由具有高热阻的阻燃材料形成。间隔物1151、1152被布置在工作线圈1140与热水箱1130之间,工作线圈1140与热水箱1130的温度可能向上增加至约150℃。因此,如果间隔物1151、1152不具有高热阻,那么间隔物1151、1152会被热量损坏。
因此,间隔物1151、1152可由具有高达至少200℃至300℃的热阻的阻燃材料形成,从而即使在加热过的工作线圈1140和感应加热过的热水箱1130可能达到的较高温度下也不会被损坏。
间隔物1151、1152可由云母、石英和玻璃中的任何一种形成,以满足第一个到第四个条件。即使当由热水箱1130和工作线圈1140加压时,云母、石英或玻璃也可维持自身的厚度,并且云母、石英或玻璃是具有电绝缘、抑制热传导和充分热阻性质的阻燃材料。
在一些实施方式中,间隔物1151、1152可由硅(Si)形成,以满足第二个到第四个条件。硅是具有电绝缘、抑制热传导和充分热阻性质的阻燃材料。然而,当由热水箱1130和工作线圈1140过度加压时,硅可能产生弹性变形。因此,只有在不由热水箱1130和工作线圈1140过度加压时,硅才可以用作间隔物1151、1152的材料。
间隔物1151、1152的第五个条件可为:间隔物1151、1152可具有能使间隔物1151、1152经过工作线圈1140的两端的结构。工作线圈1140由呈环形形状的导电线形成,并且工作线圈1140的一端从环形形状的内侧延伸并连接至感应加热印刷电路板1110,并且工作线圈1140的另一端从环形形状的外侧延伸并连接至感应加热印刷电路板1110。
间隔物1151、1152被形成为环形形状以与工作线圈1140对应,并且可包括第一部分1151a、1152a和第二部分1152b(被热水箱覆盖)以允许工作线圈1140的两端都穿过间隔物1151、1152。第一部分1151a、1152a形成环形形状的一部分。第二部分1152b形成环形形状的剩余部分,并且第二部分1152b的宽度小于第一部分1151a、1152a的宽度。在一些实施方式中,第二部分1152b可在环形形状的内侧和外侧凹进,以具有比第一部分1151a、1152a更小的宽度。因此,在环形形状的内侧和外侧形成能够允许工作线圈1140的两端穿过其中的间隙。工作线圈1140的一端穿过环形形状的内侧,且工作线圈1140的另一端穿过环形形状的外侧。
间隔物1151、1152的第六个条件可为:间隔物1151、1152可由能够冷却工作线圈1140的结构形成。通过感应加热从热水箱1130生成的热量被传递至经过热水箱1130的液体,即热水箱1130能够被液体冷却。但是,工作线圈被紧密附接至间隔物1151、1152和绝缘体1153,间隔物1151、1152和绝缘体1153被构造成抑制到工作线圈1140的热传递。因此,冷却工作线圈1140的替代方式是通过空气的对流。
因此,可以设置能够允许工作线圈1140与空气充分形成接触的区域来实现工作线圈1140的冷却。间隔物1151、1152可包括用于允许热水箱1130和工作线圈1140面向彼此的孔1151c、1152c。可在第一部分1151a、1152a上形成孔1151c、1152c,并且多个孔1151c、1152c可被设置和形成为以环形形状沿着间隔物1151、1152将多个孔8145c彼此分离。
工作线圈1140和热水箱1130被布置为在分离的位置处面向彼此,并且工作线圈1140和热水箱1130可通过孔1151c、1152c面向彼此。工作线圈1140与热水箱1130分离,因此工作线圈1140可通过孔1151c、1152c与空气形成接触。因此,孔1151c、1152c具有用于形成工作线圈1140与空气之间的接触区域的构造。
参考图2,净水器1000可包括风扇1033,且由风扇1033生成的风促进净水器1000内的空气流动。因此,当将由风扇1033生成的风通过孔1151c、1152c被传递至工作线圈1140时,与空气的自然对流相比,由风扇1033生成的风可进一步促进工作线圈1140的冷却。
可在其中设置多个间隔物1151、1152。例如,当热水箱1130与工作线圈1140之间的距离可被恒定地维持在3.5mm时,可在热水箱1130与工作线圈1140之间布置三个厚度为1mm的间隙间隔物1151和一个厚度为0.5mm的间隔物1152。多个间隙间隔物可以被布置成紧密附接至彼此以通过间隔物1151、1152的厚度来确定热水箱1130与工作线圈1140之间的距离。
绝缘体1153可被布置在间隔物1151、1152的基于工作线圈1140的相反侧。可以理解,绝缘体1153被布置在工作线圈1140与将在下文进行说明的托架1160之间。绝缘体1153也可满足下述条件。但是,可以维持间隔物1151、1152的间隙的条件不适用于绝缘体1153。
第一个条件可以是:绝缘体1153可维持工作线圈1140与芯体1170之间的电绝缘。芯体1170被设置用于抑制电流的损失,并且,通常将铁氧体用作芯体1170的材料。因此,当将施加至工作线圈1140的电流传递至作为导电材料的铁氧体时,电流干扰芯体1170的正常操作。因此,绝缘体1153可由能够维持电绝缘的材料形成。
第二个条件可以是:绝缘体1153可抑制工作线圈1140与托架1160之间的热传递。托架1160可通过注塑模具形成,并且注塑模制的产品通常不抗热。因此,当从工作线圈1140生成的热量被传递至托架1160时,托架1160可能被热量损坏。绝缘体1153可由能够抑制热传递的材料形成,以防止托架1160被热量损坏。
第三个条件可以是:绝缘体1153可由具有热阻的阻燃材料形成。绝缘体1153可由具有热阻的阻燃材料形成的原因与间隔物1151、1152可由具有热阻的阻燃材料形成的原因相同。
绝缘体1153可由云母、石英、玻璃和硅(Si)中的任何一种形成,以满足第一个到第三个条件。云母、石英、玻璃和硅是具有电绝缘、抑制热传导和充分热阻性质的阻燃材料。在一些实施方式中,绝缘体1153不需要与间隙维持相关联的条件,因此,硅可以用作绝缘体1153的材料,而不受任何限制。
绝缘体1153的第四个条件可以具有能够允许绝缘体1153穿过工作线圈1140的两端的结构。具有能够允许绝缘体1153穿过工作线圈1140的两端的结构与具有能够允许间隔物1151、1152穿过工作线圈1140的两端的结构相同。因此,绝缘体1153可以大体上具有与间隔物1151、1152相同的结构。
绝缘体1153形成为环形形状以与工作线圈1140对应,并且可包括第一部分1153a和第二部分1153b以允许工作线圈1140的两端都穿过绝缘体1153。第一部分1153a构成环形形状的一部分。第二部分1153b形成环形形状的剩余部分,并且第二部分1153b的宽度小于第一部分1153a的宽度。在一些实施方式中,第二部分1153b从环形形状的内周界和外周界凹进,以具有比第一部分1153a更小的宽度。因此,在环形形状的内侧和外侧形成能够允许工作线圈1140的两端都穿过其中的间隙。工作线圈1140的一端穿过环形形状的内侧,且工作线圈1140的另一端穿过环形形状的外侧。
绝缘体1153的第五个条件可以是绝缘体1153可以由能够实施工作线圈1140的冷却的结构形成。绝缘体1153可以由能够实施工作线圈1140的冷却的结构形成的原因与间隔物1151、1152可以由能够实施工作线圈1140的冷却的结构形成的原因相同。与间隔物1151、1152相似,还在绝缘体1153上形成用于使空气与工作线圈1140相接触的孔1153c。
如上所述,间隔物1151、1152和绝缘体1153可满足除间隙维持条件以外的相同条件。因此,间隔物1151、1152和绝缘体1153可由相同的材料形成,并具有相同的结构。术语“间隔物1151、1152”和“绝缘体1153”可以仅提供用于将它们彼此区分,但不必通过这些术语来将它们区分为完全不同的构造。
形成托架1160以将热水箱1130固定至净水器1000的本体的内侧。参考图4,第一主盖1087和托架1160的前表面分别具有凸出部1087a、1087b和1162a、1162b。可根据设计改变两个凸出部1087a、1087b和1162a、1162b的位置,如图4和图5所示。当将螺钉穿过托架1160的凸出部1162a、1162b插入主印刷电路板盖1087的凸出部1087a、1087b中时,将托架1160固定至净水器1000的本体的内部。托架1160被联接至热水箱1130,因此托架1160可将热水箱1130固定至净水器1000的本体的内部。
参考图5,通过将间隔物1151、1152、工作线圈1140和绝缘体1153置于托架1160和热水箱1130之间,将托架1160和热水箱1130彼此联接。沿着热水箱1130的边缘多个凸出部1161a、1161b、1161c、1161d。该多个凸出部1161a、1161b、1161c、1161d被布置为沿着热水箱1130的边缘彼此分离。热水箱1130和托架1160通过插入凸出部1161a、1161b、1161c、1161d中的螺钉1800a、1800b、1800c、1800d来彼此联接。
在热水箱1130与托架1160通过螺钉1800a、1800b、1800c、1800d彼此联接的状态下,热水箱1130的边缘被布置在每个螺钉1800a、1800b、1800c、1800d的头部与每个凸出部1161a、1161b、1161c、1161d之间。由于这种结构,热水箱1130可以在不具有用于螺钉紧固的额外的孔的情况下联接至托架1160。
当托架1160与热水箱1130通过螺钉1800a、1800b、1800c、1800d联接时,间隔物1151、1152的表面都通过热水箱1130和工作线圈1140紧密附接。因为间隔物1151、1152仍维持热水箱1130和工作线圈1140之间的间隙,所以托架1160和热水箱1130可通过螺钉1800a、1800b、1800c、1800d联接。
如果在通过螺钉1800a、1800b、1800c、1800d将托架1160联接至热水箱1130的过程期间热水箱1130与工作线圈1140之间的间隙减小,则可能无法准确控制感应加热。因为间隔物1151、1152可以维持热水箱1130与工作线圈1140之间的预定间隙,所以托架1160和热水箱1130可通过螺钉1800a、1800b、1800c、1800d联接,而没有在感应加热的控制方面上的问题。
托架1160可包括基部1168,并且上述的两个凸出部1161a、1161b、1161c、1161d、1162a、1162b沿着基部1168的边缘形成。多个热水箱支撑部1163从基部1168突出,以支撑热水箱1130。热水箱支撑部1163可形成为沿着与热水箱1130的边缘对应的线彼此分离。当基于距热水箱1130的中心的距离将热水箱1130的边缘划分为外侧和内侧时,将外侧通过螺钉1800a、1800b、1800c、1800d固定至凸出部1161a、1161b、1161c、1161d,并且内侧由热水箱1130支撑。
托架1160可包括布置为放射形状的多个芯体容纳部1164。芯体容纳部1164被形成为在远离绝缘体1153的方向上凹进。将多个芯体1170插入芯体容纳部1164中。
芯体1170被设置用于通过屏蔽磁场来抑制电流的损失。如上所述,可将铁氧体用作芯体1170的材料。
温度传感器1181被构造成测量在热水箱1130中加热的液体的温度。温度传感器容纳部1165接收温度传感器1181并且被形成在托架1160上。将温度传感器1181插入温度传感器容纳部1165中。工作线圈1140的中心处于其环形形状的敞开区域中,并且可将温度传感器1181布置在工作线圈1140的中心处或环形形状的内侧。
如图4所示,将由温度传感器1181测得的温度提供至感应加热印刷电路板1110和控制模块1080。感应加热印刷电路板1110和控制模块1080基于在温度传感器1181上测得的液体的温度来确定是否需要额外的加热。换言之,可基于通过温度传感器1181测得的温度来确定感应加热模块1100的输出。对于温度传感器1181,可使用热敏电阻。
过热保护熔断器1182是在热水箱1130中的液体过热时能够阻断感应加热模块1100的电力的安全装置。尽管温度传感器1181被归类为恢复传感器(return sensor),但由于过热保护熔断器1182一经激活就需要被更换,所以可将过热保护熔断器1182归类为非恢复传感器(non-return sensor)。
在托架1160上形成接收过热保护熔断器1182的过热保护熔断器容纳部1166。将过热保护熔断器1182插入过热保护熔断器容纳部1166中。像定位温度传感器1181一样,可将过热保护熔断器1182布置在工作线圈1140的中心处或环形形状的内侧。
托架1160可包括位置固定部1167。可通过沿着与工作线圈1140的环形内周界相对应的线从基部1168突出来形成该位置固定部1167,以固定工作线圈1140、间隔物1151、1152以及绝缘体的位置,从而支撑它们的内周界。可在其中设置位置固定部1167,并且将位置固定部1167布置为彼此分离。
工作线圈1140、间隔物1151、1152和绝缘体1153的位置通过托架1160的位置固定部1167来固定,并且工作线圈1140、间隔物1151、1152和绝缘体1153通过联接至托架1160的热水箱1130彼此紧密附接。因此,即使在没有任何额外的固定结构或密封剂来以预定距离维持热水箱1130与工作线圈1140之间的间隙的情况下,也可固定工作线圈1140、间隔物1151、1152和绝缘体1153的位置。
此外,利用密封剂的联接结构可带来不同的操作结果。在控制感应加热方面可能存在困难。因此,利用密封剂的联接结构对于批量生产可能是不利的。利用螺钉1800a、1800b、1800c、1800d的联接结构可以不论过程如何都不导致不同的操作结果,并且相对于利用密封剂的联接结构是有利的。
硅盖1183被联接至托架1160以覆盖温度传感器1181和过热保护熔断器1182。硅盖1183可被构造成包围位置固定部1167的外周表面。硅盖1183可包括孔,以有效地测量温度传感器1181的温度。
图6示出与图5中的线A-A对应的构造的侧视图,以示出感应加热模块1100的联接结构。图6还示出热水箱1130的边缘通过螺钉1800a联接至托架1160的凸出部1161a的结构。热水箱1130的边缘被形成在与托架1160的凸出部1161a对应的位置处。当螺钉1800a被紧固至凸出部1161a时,热水箱1130的边缘被设置在螺钉1800a的头部与凸出部1161a之间。
参照图6,绝缘体1153、工作线圈1140和间隔物1151、1152被堆叠在第一盖1131与托架1160的基部1168之间。托架1160的基部1168、绝缘体1153、工作线圈1140、间隔物1151、1152和第一盖1131被布置成彼此紧密附接。参照图6,恒定地维持工作线圈1140与热水箱1130之间的间隙G。
将用图5的描述取代出水管1132b、第二盖1132、热水箱支撑部1163、位置固定部1167、芯体容纳部1164和芯体1170。
设置在热水箱与工作线圈之间的示例间隔物可由包括云母、石英或玻璃的材料制成,以在热水箱与工作线圈之间维持恒定的间隙。
在一些实施方式中,即使当间隔物因热水箱和托架通过螺钉彼此联接而受到挤压时,也可以恒定地维持间隔物的厚度。间隔物可维持与热水箱和工作线圈紧密附接的状态,因此通过间隔物确定热水箱与工作线圈之间的间隙。因此,恒定地维持间隔物的厚度指恒定地维持热水箱与工作线圈之间的间隙。
即使当热水箱与托架通过螺钉彼此联接时,也可以能够维持热水箱与工作线圈之间的间隙。根据本公开的结构,可以在不使用任何密封剂的情况下固定工作线圈、热水箱和间隔物的位置。
此外,由于无论过程如何螺钉紧固结构都可以不带来不同的结果,所以螺钉紧固结构适用于大规模生产。
间隔物和绝缘体可由包括云母、石英、玻璃或硅的材料制成。可能够获得抑制热传递的效果。在一些实施方式中,当从感应加热模块生成的热量被传递至邻接部件时,可能由于热量导致损坏,但是,当热传递被间隔物和绝缘体抑制时,可以能够防止由于热量导致的损坏。
间隔物和绝缘体可包括确保在工作线圈和空气之间的接触面积的孔。因此,可能够在维持工作线圈与热水箱之间的恒定间隙的同时实施工作线圈的空气冷却。

Claims (19)

1.一种净水器,包括:
工作线圈;
热水箱,所述热水箱面朝所述工作线圈并且通过间隙与所述工作线圈间隔开,所述热水箱被构造成通过所述工作线圈的感应来加热经过所述热水箱的内部空间的液体;
托架,所述托架被联接至所述热水箱,所述工作线圈位于所述热水箱与所述托架之间;以及
间隔物,所述间隔物位于所述工作线圈与所述热水箱之间,从而在所述工作线圈和所述热水箱之间限定所述间隙。
2.根据权利要求1所述的净水器,其中,所述间隔物被构造成基于由所述热水箱与所述托架之间的联接力向内挤压而维持恒定的厚度。
3.根据权利要求1所述的净水器,其中,所述间隔物由云母制成。
4.根据权利要求1所述的净水器,其中,所述间隔物由玻璃制成。
5.根据权利要求1所述的净水器,其中,所述间隔物由硅制成。
6.根据权利要求1所述的净水器,所述间隔物包括彼此附接的多个间隔物。
7.根据权利要求1所述的净水器,其中,所述间隔物的第一表面被附接至所述热水箱,所述间隔物的与所述第一表面相反的第二表面被附接至所述工作线圈,并且所述间隔物的厚度确定所述热水箱与所述工作线圈之间的所述间隙。
8.根据权利要求1所述的净水器,其中,
所述工作线圈由缠绕成环形形状的导电线制成,
所述间隔物被成形为与所述工作线圈的环形形状相对应,并且
所述间隔物包括:
第一部分,所述第一部分限定所述环形形状的全部或者部分;
以及
第二部分,所述第二部分在径向方向上比所述第一部分更窄。
9.根据权利要求1所述的净水器,其中,所述热水箱和所述工作线圈通过限定在所述间隔物的表面中的孔而暴露于彼此。
10.根据权利要求1所述的净水器,其中,
所述托架包括彼此间隔开的多个凸出部;
所述热水箱和所述托架通过穿过所述凸出部插入的螺钉而彼此联接;并且
所述热水箱的边缘位于所述螺钉的头部与所述凸出部之间。
11.根据权利要求1所述的净水器,其中,所述托架包括:
基部,所述基部面朝所述工作线圈;以及
多个热水箱支撑部,所述多个热水箱支撑部彼此间隔开,所述多个热水箱支撑部从所述基部突出,并且所述多个热水箱支撑部被构造成支撑所述热水箱。
12.根据权利要求1所述的净水器,还包括绝缘体,所述绝缘体位于所述工作线圈与所述托架之间,并且被构造成阻止在所述绝缘体与所述工作线圈之间的热传导。
13.根据权利要求12所述的净水器,其中,所述绝缘体由云母制成。
14.根据权利要求12所述的净水器,其中,所述绝缘体由玻璃制成。
15.根据权利要求12所述的净水器,其中,所述绝缘体由硅制成。
16.根据权利要求12所述的净水器,其中,在所述绝缘体的表面中,所述绝缘体限定一孔。
17.根据权利要求12所述的净水器,其中,所述工作线圈由缠绕成环形形状的导电线制成,并且所述间隔物和所述绝缘体被成形为与所述环形形状相对应,并且所述绝缘体包括:
第一部分,所述第一部分限定所述环形形状的全部或者部分;以及
第二部分,所述第二部分在径向方向上比所述第一部分更窄。
18.根据权利要求17所述的净水器,其中,所述托架包括位置固定部,所述位置固定部沿着所述环形形状的内周界朝向所述工作线圈突出并且被构造成将所述工作线圈、所述间隔物和所述绝缘体引导至固定位置。
19.根据权利要求17所述的净水器,其中,所述净水器包括:
温度传感器,所述温度传感器位于所述环形形状的内侧并且被构造成测量温度;以及
熔断器,所述熔断器位于所述环形形状的内侧并且被构造成基于所述温度在预设温度以上而操作;
其中,基于由所述温度传感器测得的所述温度来控制所述感应。
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