CN108012359A - 一种水磁化装置及热水器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水磁化装置及热水器，包括金属水管(1)和套设在所述水管(1)外的磁化装置(2)，其特征在于所述磁化装置(2)包括相互对接的第一底座(21)和第二底座(22)，所述第一底座(21)和所述第二底座(22)上均设有铁芯(23)，所述铁芯(23)上缠绕有线圈(24)，所述线圈(24)电连接控制单元；所述水管(1)的入口位置内设有水量传感器(3)和水质传感器(4)，所述水管(1)的出口位置设有温度传感器(5)，所述水量传感器(3)、水质传感器(4)和所述温度传感器(5)均电连接所述控制单元。本发明能够根据实际情况和需要即时改变磁化装置的电流强度，从而获得恒定的磁化效果；并且磁场的强度均匀稳定，避免了水管漏水和锈蚀问题。
Description
技术领域
本发明涉及到热水器领域，尤其涉及一种热水器用水磁化装置及使用该水磁化装置的热水器。
背景技术
CN201010607291.2公开了《一种即热式民用电磁热水器的加热磁化装置》，包括塑料壳体、端口封盖、导磁性金属芯筒和电磁线圈，端口封盖连接于塑料壳体端口上，塑料壳体或端口封盖上设有进、出水接口，芯筒处于塑料壳体内腔，电磁线圈缠绕在塑料壳体外侧，芯筒是一表面光滑的全封闭空心体，塑料壳体内腔壁和芯筒外壁之间设有限位凸棱、以使芯筒被限制在塑料壳体内腔的中心，塑料壳体上缠绕电磁线圈的表面到芯筒的外壁面之间距离为0.5～15毫米。本技术适用于即热式的用水量较大的浴室热水器之类设备使用。但是该技术中的磁化装置只能提供定量的磁化强度，不能随流量、水温以及水质的变化改变磁化强度，磁化效果不稳定。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种能够随水流流量、水温以及水质变化即时改变磁化强度的水磁化装置。
本发明所要解决的另一个技术问题是针对现有技术的现状提供一种能够随水流流量、水温以及水质变化即时改变磁化强度且能避免水管外壁积聚冷凝水的水磁化装置。
本发明所要解决的再一个技术问题是针对现有技术的现状提供一种磁化效果好的热水器。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该水磁化装置，包括金属水管和套设在所述水管外的磁化装置，其特征在于所述磁化装置包括相互对接的第一底座和第二底座，所述第一底座和所述第二底座上均设有铁芯，所述铁芯外缠绕有线圈，所述线圈电连接控制单元；
所述水管内设有水量传感器、水质传感器和温度传感器，且均电连接所述控制单元。
所述第一底座上扣盖有第一端盖，所述第二底座上扣盖有第二端盖，两组所述的铁芯和线圈分别容置在所述第一底座和第一端盖之间的空腔内以及所述第二底座和第二端盖之间的空腔内，并且所述第一端盖和所述第二端盖之间设有用于将两者连接在一起的连接组件。
所述连接组件的结构可以有多种，较好的，所述连接组件可以包括设置在所述第一端盖的外侧壁上的卡扣和设置在所述第二端盖的外侧壁上的卡块；通过所述卡扣和卡块的配合将所述第一端盖和所述第二端盖连接在一起。采用分体式插销结构，可保证水管的完整性，从根源上杜绝安装漏水风险，并且拆装维护简单易行。
作为改进，还可以在所述第一底座和所述第二底座上均连接有基座，所述线圈沿所述基座的周缘缠绕；
所述铁芯有多个，分别间隔嵌设在所述基座上；并且，所述第一底座和所述第二底座)上的铁芯交错布置。该结构将第一底座和第二底座上的铁芯间隔交错布置，在保证磁场效果的前提下能最大限度的减少用材节约成本。
作为上述各方案的进一步改进，可以在所述水管内设有用于改变水流方向的扰流板。通过扰流板来改变水流方向，避免磁化死角，磁化效果好、磁化均匀。
扰流板的结构可以有多种，优选所述扰流板为螺旋板状结构，沿所述水管的长度方向布置，并且所述扰流板由N极磁铁和S极磁铁复合而成。该结构能够在形成扰流的同时对水流进一步磁化，极大地提高了磁化效果和磁化均匀性。
如果该磁化装置布置在热水器的热水端，使用后有可能在内部形成冷凝水，而该装置是电磁触发的，如果进水就有可能导致装置短路失效，作为改进，可以在所述第一底座和所述第二底座对向所述水管的表面上设有至少一条凸筋，通过所述凸筋的限位使所述第一底座和所述第二底座与所述水管表面之间形成间隙。通过该间隙将冷凝水排出。
还可以在所述第一底座和所述第二底座与所述水管之间设有隔热层；用于在水管冷热急剧变化时提供缓冲，抑制冷凝水的生成；同时隔绝湿热水汽与管壁接触，进一步抑制冷凝水的产生。
所述隔热层优选采用发泡橡胶。
使用上述水磁化装置的热水器，其特征在于所述水质传感器和所述水量传感器设置在所述水管的进水口位置，所述温度传感器设置在所述水管的出口位置，所述水磁化装置设置在靠近所述水管的出水口位置。
所述控制单元根据下述公式控制所述线圈的电流强度I：
I＝AX+BY+CZ
其中，X为水流量的大小，Y为出水温度，Z为水质硬度，由各传感器检测得到；
A、B、C为分别为X、Y和Z的系数，与磁化装置的线圈匝数，线径，绕制方式以及最终要达到的磁化效果相关联。
与现有技术相比，本发明所提供的水磁化装置，在水管上设置了水流传感器、水质传感器和水温传感器，控制单元能够根据实际情况和需要即时改变磁化装置的电流强度，从而获得恒定的磁化效果；本发明中的磁场采用的是线圈加励磁铁芯的结构，磁场的强度均匀稳定，磁场强度可调，并且能稳定维持在某控制点上；并且该磁化装置不接触水，避免了现有技术中需要破管安装磁化装置所导致的漏水和锈蚀问题,并且拆卸方便，便于维护。
附图说明
图1为本发明实施例装配结构的立体示意图；
图2为本发明实施例分解结构的立体示意图；
图3为本发明实施例磁场原理示意图；
图4为图1的侧视图；
图5和图6为沿图1中a-a的剖视图；其中图6含有保温层；
图7为本发明实施例2中磁化装置的纵向剖视图；
图8为本发明实施例2中扰流板的立体示意图；
图9为使用本发明实施例2中的磁化装置的热水器。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1至图6所示，该水磁化装置包括：
水管1，为金属材质，本实施例为铜管；水管1的入口位置内设有水量传感器3和水质传感器4，所述水管1的出口位置设有温度传感器5，所述水量传感器3、水质传感器4和温度传感器5均电连接控制单元。
磁化装置2，套设在水管1外，包括相互对接的第一底座21和第二底座22，第一底座21和第二底座22上均连接有基座20，线圈24沿基座20的周缘缠绕。铁芯23有多个，分别间隔嵌设在各自的基座20上；并且，第一底座21和第二底座22上的铁芯交错布置。
线圈24电连接控制单元7。
第一底座21上扣盖有第一端盖25，第二底座22上扣盖有第二端盖26，两组铁芯23和线圈24分别容置在第一底座21和第一端盖25之间的空腔内以及第二底座22和第二端盖26之间的空腔内。
连接组件，设置在第一端盖25和第二端盖26之间，用于将第一端盖25和第二端盖26连接在一起；包括设置在第一端盖25的外侧壁上的卡扣27和设置在第二端盖26的外侧壁上的卡块28；通过卡扣27和卡块28的配合将第一端盖25和第二端盖26连接在一起。
本实施例在第一底座21和第二底座22对向水管1的表面上沿长度方向间隔设有三条凸筋29，其中一条位于底座的中部，另外两条位于底座的两侧边缘上；通过凸筋29的限位使第一底座21和第二底座22与水管表面之间形成间隙7，以便于冷凝水的排出。
还可以在第一底座21和第二底座22与水管1之间即该间隙内填充有隔热层6，本实施例中的隔热层6为发泡橡胶。
工作时，控制单元根据水量传感器3、水质传感器4和温度传感器5实时传递来的数据调节线圈的电流强度，使磁化强度适配水流的实际情况。水流温度变化在水管表面所生成的冷凝水经由间隙排出。
实施例2
如图7和图8所示，本实施例中的磁化装置在实施例1的基础上在水管内设置有用于改变水流方向的扰流板8，扰流板8为螺旋板状结构，沿水管1的长度方向布置，并且扰流板8由N极磁铁和S极磁铁复合而成。
扰流板的设置能够改变水管内的水流方向，从而保证水流的均匀磁化，避免出现磁化死角；而扰流板8的磁极涉及则进一步增强了磁化效果。
其余内容与实施例1相同。
如图9所示，使用实施例2的热水器，将水质传感器3和水量传感器4设置在热水器水管1的进水口位置，温度传感器5设置在水管1的出口位置，水磁化装置2设置在靠近水管1的出水口位置。
热水器的控制单元7根据下述公式控制线圈24的电流强度I：
I＝AX+BY+CZ
其中，X为水流量的大小，Y为出水温度，Z为水质硬度，由各传感器检测得到；
A、B、C为分别为X、Y和Z的系数，与磁化装置的线圈匝数，线径，绕制方式以及最终要达到的磁化效果相关联。
A、B和C的确定方法如下：
给出不同的电流强度、改变水质、流量和出水温度，得到关于：
I1＝AX1+BY1+CZ1
I2＝AX2+BY2+CZ2
I3＝AX3+BY3+CZ3
的系列计算式，然后求解得到A、B、C的值。
Claims (10)
1.一种水磁化装置，包括金属水管(1)和套设在所述水管(1)外的磁化装置(2)，其特征在于所述磁化装置(2)包括相互对接的第一底座(21)和第二底座(22)，所述第一底座(21)和所述第二底座(22)上均设有铁芯(23)，所述铁芯(23)外缠绕有线圈(24)，所述线圈(24)电连接控制单元；
所述水管(1)内设有水量传感器(3)、水质传感器(4)和温度传感器(5)，且均电连接所述控制单元。
2.根据权利要求1所述的水磁化装置，其特征在于所述第一底座(21)上扣盖有第一端盖(25)，所述第二底座(22)上扣盖有第二端盖(26)，两组所述的铁芯(23)和线圈(24)分别容置在所述第一底座(21)和第一端盖(25)之间的空腔内以及所述第二底座(22)和第二端盖(26)之间的空腔内，并且所述第一端盖(25)和所述第二端盖(26)之间设有用于将两者连接在一起的连接组件。
3.根据权利要求2所述的水磁化装置，其特征在于所述第一底座(21)和所述第二底座(22)上均连接有基座(20)，所述线圈(24)沿所述基座(20)的周缘缠绕；
所述铁芯(23)有多个，分别间隔嵌设在所述基座(20)上；并且，所述第一底座(21)和所述第二底座(22)上的铁芯交错布置。
4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的水磁化装置，其特征在于所述水管(1)内设有用于改变水流方向的扰流板(8)。
5.根据权利要求4所述的水磁化装置，其特征在于所述扰流板(8)为螺旋板状结构，沿所述水管(1)的长度方向布置，并且所述扰流板(8)由N极磁铁和S极磁铁复合而成。
6.根据权利要求4所述的水磁化装置，其特征在于所述第一底座(21)和所述第二底座(22)对向所述水管(1)的表面上设有至少一条凸筋(29)，通过所述凸筋(29)的限位使所述第一底座(21)和所述第二底座(22)与所述水管表面之间形成间隙。
7.根据权利要求4所述的水磁化装置，其特征在于所述第一底座(21)、所述第二底座(22)与所述水管(1)之间均设有隔热层(6)。
8.根据权利要求7所述的水磁化装置，其特征在于所述隔热层(6)为发泡橡胶。
9.使用如权利要求1至8任一权利要求所述的水磁化装置的热水器，其特征在于所述水质传感器和所述水量传感器设置在所述水管(1)的进水口位置，所述温度传感器(5)设置在所述水管(1)的出口位置，所述水磁化装置设置在靠近所述水管(1)的出水口位置。
10.根据权利要求9所述的热水器，其特征在于所述控制单元根据下述公式控制所述线圈(24)的电流强度I：
I＝AX+BY+CZ
其中，X为水流量的大小，Y为出水温度，Z为水质硬度，由各传感器检测得到；
A、B、C为分别为X、Y和Z的系数，与磁化装置的线圈匝数，线径，绕制方式以及最终要达到的磁化效果相关联。
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