CN1844777A - 一种模块化结构的电磁热水器 - Google Patents

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Abstract

一种通过电磁加热原理，实现水电分离、安全的电磁热水器。电磁热水器的加热单元结构为：最外层是外部缠绕有电磁感应线圈的隔热陶瓷杯形管套，内部是相互嵌套的多层金属电磁发热管，端口由带冷水入口和热水出口的封盖封闭。嵌套的结构有效增加了水流经路径，水流经金属电磁发热管的两面，增大了水的受热面积，提高了热交换的效率；水路流经由外而内的设计，使水在流经过程中被逐步加热，也使得热散失降至最低；冷水最先流经陶瓷管套及最外层的金属电磁发热管之间，使电磁线圈获得冷却降温效果。本发明设计结构简单，易于结构化、模块化的加工和装配，并且易于将多个加热单元串联组合，实现多级加热，满足不同地域和不同用途的应用领域。

Description

一种模块化结构的电磁热水器
技术领域
本发明涉及一种电磁热水器，即通过电磁加热原理对水或其它液体进行加热的领域。
背景技术
电磁热水器是一种利用电磁感应原理对水(液体)进行加热的器具，其工作原理为：电磁热水器中的电磁感应线圈在接入交变电源后产生交变磁场，处于电磁感应线圈产生的交变磁场中的电磁发热体在交变磁场的作用下产生涡电流而发热，从而对流经电磁发热体表面的水(液体)进行加热。电磁热水器具有热效率高，水(液)电分离，安全性好等优点。因此，一些企业或个人发明人对此提出了各种技术方案的创新设计，如中国专利号为CN03140335.2、CN200410013500.5、CN200410052272.2等的发明专利所述的电磁热水器。以上三项发明中所设计的电磁热水器各有特点，但均存在诸如结构复杂，制造成本高，维护困难等问题；特别地，以上三项发明的设计均共同存有发热体仅单面与水(液体)进行热交换或不直接与水进行热交换，因而存在热散失及如何收集这部分散失热能的问题，以及如何为电磁感应线圈降温或增加线圈耐热性能的问题。
因此，本发明提供一种创新的设计方案，可以解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种结构简单，易于结构化、模块化加工和装配，只需简单将前一个加热单元的出水口接后一个加热单元的入水口，即可实现多个加热单元串行连接、多级加热的电磁热水器。本设计可用于加热水或其它液体。
本发明通过以下技术方案来实现。
一种电磁热水器，每一个加热单元包括电磁感应线圈、用于支撑电磁感应线圈的杯形隔热陶瓷(或微晶玻璃)管套、陶瓷管套内为多根直径不等相互嵌套的金属电磁发热管，杯形陶瓷管套的口部以低磁导率的陶瓷或金属(如铝或铜)等所制，上设有偏置的冷水入水口和中心位置布置的热水出水口的封盖，以及电路控制部分和外壳等组成。
本发明的一个特点是，支撑电磁感应线圈的杯形隔热陶瓷管套、陶瓷管套内是多根直径不等，相互嵌套的金属电磁发热管，通过封闭管道的不同端口形成曲折回形往复的流体通道；
本发明的另一个特点是，水流在相互嵌套的管路中，流经路径是由外(层)而内(层)流动，流经每根金属电磁发热管的两面，逐层、逐渐地被加热，从而冷水(液体)被加热成热水(液体)。
本发明的又一个特点是，将多个加热单元串联组合，即可实现多级加热的电磁热水器。
本发明与现有的设计相比有以下优点：
水(液体)流经金属电磁发热管体的两面，热传递面积增大一倍、提高了热交换效率；
嵌套的金属电磁发热管体组成的曲折回形水路显著增加了水(液体)流经的加热路径长度，增加了水(液体)被加热的时间，有利于水(液体)温升；
嵌套的结构，水(液体)由外(层)而内(层)的流径方式有效降低热散失；
冷水(液体)最先流经的是支撑电磁感应线圈的杯形隔热陶瓷管套与最外层金属电磁发热管之间，对电磁感应线圈起到冷却降温作用。
本发明设计还具有结构简单，易于结构化、模块化加工和装配，并且易于将多个加热单元串联组合，实现多级加热的电磁热水器的优点。
附图说明
图1：是本发明的电磁热水器一个加热单元的结构示意图。
图2：是图1中标识8位置的截面图，说明各管路嵌套的情况。
图3：是多个加热单元串联，组成多加热单元的示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明的电磁热水器作进一步详细描述。
如图1所示，本实施方案中所设计的电磁热水器的加热单元主要由：电磁感应线圈(图中未画出)、用于支撑电磁感应线圈的杯形隔热陶瓷管套1(灰色部分)、三根(层)直径不等，相互嵌套的不锈钢制成的金属电磁发热管外层2，中间层3，里层4以及带冷水入水口6和热水出水口7的由低磁导率的陶瓷(或金属如铜，铝)所制的封盖5(深灰色部分)组成，封盖5与杯形隔热陶瓷管套1之间用耐热防水垫圈(图中未画出)封闭，并用螺丝紧固(图中未画出)。图2中的标注1、2、3、4与图1中所标注的含义相同。
冷水从冷水入水口6进入，水流感应开关(图中未画出)感应到水流动之后接通电源，电磁感应线圈接入高频交变电源后，产生交变磁场，电磁发热管(外层2、中间层3、里层4)在交变磁场的作用下发热；虚线箭头线所指示了水流经的路径，可以看出，水流从冷水入水口6进入后，首先流经支撑电磁感应线圈的杯形隔热陶瓷管套1和金属电磁发热管外层2之间，然后继续流经金属电磁发热管外层2和中间层3之间，再流经金属电磁发热管中间层3和里层4之间，最后流经金属电磁发热管里层4的中间，变成热水从热水出水口7流出加热单元(或电磁热水器)。完成整个加热过程。
电路控制部分有许多成熟的技术可以应用，本处就不做详细描述。需要说明的是，由于电磁热水器的应用环境和普通电磁炉有所差别，因此设计中电路控制部分的大功率电源控制管的散热可以选择采用水冷却(并回收该部分热能用于液体最初步加热)方式；由于电磁热水器的电磁发热体是固定安装的，因此不需要类似普通电磁炉常有的锅具(发热体)检测电路。
在实现了本发明的各个目的过程中，也描述了本发明的优选实施例。应该说明的是，这个实施例只是为说明本发明的原理所作讲解和描述。在不偏离本发明本质和范围的条件下许多改进和适应性修改对于本领域的一般技术人员来说都是显而易见的。因此，本发明只由下面的权利要求书限定。

Claims (10)

1、一种电磁热水器，加热单元包括电磁感应线圈、用于支撑电磁感应线圈的杯形隔热管套、隔热管套内为多根直径不等相互嵌套的金属电磁发热管，杯形隔热管套的口部为设有偏置的冷水入水口和中心位置布置的热水出水口的由低磁导率材料所制的封盖，以及电路控制部分和外壳等组成，其特征为：每一个加热单元由支撑电磁感应线圈的杯形隔热管套、杯形隔热管套内为多根直径不等相互嵌套的金属电磁发热管，通过封闭金属电磁发热管道的不同端口，形成曲折回形往复的流体通道，杯形隔热管套的口部为设有冷水入口和热水出口的由低磁导率材料所制的封盖；液体在相互嵌套的管路中，流经路径是由外(层)而内(层)流动，流经每根金属电磁发热管的两面，液体逐层逐级地被加热。
2、根据权利要求1所述的电磁热水器，其特征为：支撑电磁感应线圈的杯形隔热管套是由陶瓷制成的。
3、根据权利要求1所述的电磁热水器，其特征为：支撑电磁感应线圈的杯形隔热管套是由微晶玻璃制成的。
4、根据权利要求1所述的电磁热水器，其特征为：金属电磁发热管道是不锈钢制成的。
5、根据权利要求1所述的电磁热水器，其特征为：金属电磁发热管道为三根。
6、根据权利要求1所述的电磁热水器，其特征为：金属电磁发热管道为一根。
7、根据权利要求1所述的电磁热水器，其特征为：杯形隔热管套口部的封盖是由陶瓷制成的。
8、根据权利要求1所述的电磁热水器，其特征为：杯形隔热管套口部的封盖是由铝合金制成的。
9、根据权利要求1所述的电磁热水器，其特征为：杯形隔热管套口部的封盖是由铜制成的。
10、根据权利要求1所述的电磁热水器，其特征为：电磁热水器至少包含一个或多个加热单元。
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