CN110319577A - 一种电磁加热管及热水器 - Google Patents

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艾穗江
吴一鹏
李冲
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    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
    • F24H1/101—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply
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Abstract

本发明公开了一种电磁加热管，包括水管，所述水管内固定设有受磁体，所述水管外设有电磁线圈，所述水管为非磁性材料。电磁加热管工作时，电磁线圈通过高频电流，线圈产生高频磁场，受磁体在高频磁场下产生涡流，涡流使受磁体的原子高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦从而使受磁体发热，起到对水管内水流加热效果，而由于受磁体在水流中心，与水流有更大换热面积，从而提高了换热效率，而且由于在工作过程中，磁场穿过水流后再与受磁体接触，而当受磁体在工作过程中发生移动的时候，会是水流中产生电流，所以需要将受磁体固定在水管中，不能让其发生切割磁感线的运动。

Description

一种电磁加热管及热水器
技术领域
本发明涉及一种流体加热的技术领域，特别是电磁感应加热装置。
背景技术
以电磁热水器为例，电磁热水器是一种典型的感应加热装置，利用高频电流通过感应线圈产生电磁场，位于电磁场内的受磁体(比如，受磁体大多采用金属管)感应产生涡流发热，涡流使受磁体的原子高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦从而使受磁体发热，从而让与金属管接触的冷水被加热。
而现有的电磁热水器中，使用较多的是电磁加热管，电磁加热管主要包括金属管、缠绕在金属管外的线圈，金属管的两端分别设置有进水口与出水口，水流在金属管中穿过，当线圈通电的时候，金属管发热，然后热量传递给流经的水，从而起到加热水的作用。但是这种结构的电磁加热管道存在以下缺陷：由于水流仅仅是与金属管的内壁接触，水体是流动的，从而导致热交换效率低，尤其是管道中心的水流，基本在通过管道的时候，没有被加热，而是后期与外壁的水流再发生热交换；其次水流在流动过程中没有扰动，水流的分层明显，从而使得热交换的效率也不高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种换热效率更高的电磁加热装置。
本发明解决其技术问题的解决方案是：一种电磁加热管，包括水管，所述水管内固定设有受磁体，所述水管外设有电磁线圈，所述水管为非磁性材料。
本发明的有益效果是：电磁加热管工作时，电磁线圈通过高频电流，线圈产生高频磁场，受磁体在高频磁场下产生涡流，涡流使受磁体的原子高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦从而使受磁体发热，起到对水管内水流加热效果，而由于受磁体在水流中心，与水流有更大换热面积，从而提高了换热效率，而且由于在工作过程中，磁场穿过水流后再与受磁体接触，而当受磁体在工作过程中发生移动的时候，会是水流中产生电流，所以需要将受磁体固定在水管中，不能让其发生切割磁感线的运动。
作为上述技术方案的进一步改进，所述受磁体为片状。同样体积的情况下，将受磁体做成片状，可以增加受磁体与水流的接触面积，从而进一步加大换热效率。
作为上述技术方案的进一步改进，所述受磁体为螺旋的片状。当水流经过受磁体时，由于受磁体为螺旋结构，受磁体会对水流产生扰流作用，扭动中的水流可以进一步增加换热效率。
作为上述技术方案的进一步改进，所述受磁体包括端部，所述水管的两端包括端盖，所述端盖上设有嵌槽，所述受磁体的端部嵌入在嵌槽中。通过将端部固定在水管的两端，然后将受磁体镶嵌在端盖中，从而保证水流在经过受磁体的时候，受磁体可以保证不动。
作为上述技术方案的进一步改进，所述水管外设有骨架，所述骨架与水管的外端面固定连接，所述线圈缠绕在骨架上。
作为上述技术方案的进一步改进，所述电磁线圈的外部还固定设有保温层。通过增加保温层，可以减少水管中的热水与外部空气发生热交换，减少热能的损耗。
同时，本发明又提供了一种应用上述电磁加热管的热水器。应用了上述电磁加热管的热水器可以有更好的换热效率，提高电能的使用效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是本发明的电磁加热管的剖视图；
图2是本发明的电磁加热管的组装图；
图3是本发明的电磁加热管的受磁体的立体示意图；
图4是本发明的电磁加热管的端盖的立体示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
实施例一：参照图1～图4，一种电磁加热管，包括水管1，所述水管1的两端设有端盖11，所述端盖中设有凹槽12，所述水管1内固定设有螺旋片状的受磁体2，所述受磁体2包括端部21，端部为直片状，所述受磁体的端部21嵌入在端盖的凹槽12中，所述水管1外设有骨架3，所述骨架3的端部通过螺钉固定在水管外，所述骨架3的中间部位缠绕有电磁线圈4，电磁线圈4外再覆盖有保温层5。所述水管1为塑料构件。所述的端盖11主要起到连接水管1与受磁体的作用，而端盖中会设置通孔，保证水流能通过水管以及受磁体，从而接受加热。如图2所示，所述的受磁体的外轮廓由两条螺旋线组成。
作为上述技术方案的进一步改进，所述端盖与水管之间还设有密封圈。所述的密封圈为耐高温的密封圈。
工作的时候，水管的两端接上外部管路，外部管路外水管中通水，水流先进过端盖然后与受磁体接触，在电磁线圈的作用下，受磁体发热，水流与受磁体发热热交换，由于受磁体在水管的内部，而且受磁体成螺旋形，水流在外部压力以及受磁体的外轮廓形状的共同作用下，成扰流状态，从而使得水流在水管中的热交换更加均匀，热交换效率更高。
实施例二：所述水管的两端没有设置端盖，其余结构跟实施例一相同，所述的受磁体与水管之间通过过盈配合实现嵌接。
实施例三：所述的受磁体包括竖直部与横向部，所述竖直部沿着水管的轴向分布，所述的横向部固定在竖直部的表面。其余结构根实施例一相同。工作的时候，受磁体受磁发热，竖直部与横向部共同发热，而由于横向部与竖直部组成了类似于树丫状的形状，不仅可以增大换热面积，而且水流在经过受磁体的时候，会产生混流，从而也可以提高换热效率。
同时，本发明又提供了一种应用上述电磁加热管的热水器。该热水器还包括外壳、控制电路板、水箱等器件。应用了上述电磁加热管的热水器可以有更好的换热效率，提高电能的使用效率。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种电磁加热管，其特征在于：包括水管，所述水管内固定设有受磁体，所述水管外设有电磁线圈，所述水管为非磁性材料。
2.根据权利要求1所述的电磁加热管，其特征在于：所述受磁体为片状。
3.根据权利要求2所述的电磁加热管，其特征在于：所述受磁体为螺旋的片状。
4.根据权利要求3所述的电磁加热管，其特征在于：所述受磁体包括端部，所述水管的两端包括端盖，所述端盖上设有嵌槽，所述受磁体的端部嵌入在嵌槽中。
5.根据权利要求1所述的电磁加热管，其特征在于：所述水管外设有骨架，所述骨架与水管的外端面固定连接，所述线圈缠绕在骨架上。
6.根据权利要求1所述的电磁加热管，其特征在于：所述电磁线圈的外部还固定设有保温层。
7.一种热水器，其特征在于：包括上述权利要求1—6任意一项所述的电磁加热管。
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