CN1873340A

CN1873340A - 一种电热水器的电磁加热方法及装置

Info

Publication number: CN1873340A
Application number: CN 200510034875
Authority: CN
Inventors: 李文庆
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-05-30
Filing date: 2005-05-30
Publication date: 2006-12-06

Abstract

本发明涉及日常生活电器技术领域，特指一种电热水器的电磁加热方法及装置。该方法通过交变电流作用下的电磁线圈产生交变磁场，该磁场通过绝缘架与导磁金属水管产生回路，并通过屏蔽磁环使该磁力线具有方向性而防止电磁泄漏，该磁力线在绕成一定形状的导磁金属水管内形成涡旋状的感应电流，该电流的能量又通过导磁金属水管内的电阻而转化成热能。该装置包括电磁线圈、绝缘架、导磁金属水管和屏蔽磁环及变频控制电路。采用上述方法及装置后，克服了储水式电热水器预热慢，水量有限的不足，还克服了现有即热式电热水器功耗过大的缺点，成为一种具有热转换效率高、加热迅速、安全节能的电热水器的加热装置及方法。

Description

一种电热水器的电磁加热方法及装置

技术领域

本发明涉及日常生活电器技术领域，特指一种电热水器的电磁加热方法及装置。

背景技术

在国外，电磁炉已发展为成熟安全的产品，问市已久；而应用到水加热器上，还仍不普遍，兹就目前市面上热水器的种种问题分析如下：其一为热水器用煤气为能源加热方式，因为使用上能瞬间加热，出水量不受限制，因此，仍为市场主流的商品；但因具有危险性，每年一氧化碳中毒，或煤气爆炸之意外事件时有所闻，如何利用电加热方式取代煤气加热方式，才是杜绝隐患的重点；其二为储热式电热水器；利用水容器储水加热，消耗电力还算不大，可以接受，但无法瞬间加热使用，必须等待冷水加热到适用温度才可使用，而且，出水量也受限制，若连续使用，当储存的热水用完后，接着出水的便是冷水，冲澡到一半极可能感冒受凉；其三为即热式电热水器；此产品也有电磁式产品出笼，但是，加热方式及结构有问题，另外也未加以变频增加频率，使热效率变大；因此，消耗功率仍高达3KW～8KW不等；此种大电流产品，由于一般家庭电容量有限，因此，安装不易，销售量亦有限，即便能安装，因电力消耗大，电费亦是一笔沉重的负担。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足之处而提供的一种热转换效率高、加热迅速、安全节能的电热水器的电磁加热方法及装置。

为达到上述目的，本发明包括一种电热水器的电磁加热方法，所述的电磁加热方法是电磁加热方式，通过交变电流作用下的电磁线圈产生交变磁场，该磁场通过绝缘架与导磁金属水管产生回路，并通过屏蔽磁环使该磁力线具有方向性而防止电磁泄漏，该磁力线在绕成一定形状的导磁金属水管内形成涡旋状的感应电流，该电流的能量又通过导磁金属水管内的电阻而转化成热能。

还包括一种电热水器的电磁加热装置，包括电磁线圈、绝缘架、导磁金属水管和屏蔽磁环及变频控制电路，控制交变电流频率及电压变化的变频控制电路与绕在绝缘架上的电磁线圈连接，电磁线圈贴靠在绕成一定形状以增加电阻的金属表面积的导磁金属水管旁，导磁金属水管具有一进水口和一出水口，在绝缘架或感应线圈外壳上设有使磁力线具有方向性、防止电磁泄漏的屏蔽磁环。

采用上述结构后，本发明可利用变频控制电路中的变频器将50HZ/60HZ的交流电的频率变大，变大频率几百倍不等，使电磁线圈的磁场磁力线运行速度加快，使导磁金属水管的电阻发热效率增大，加快温水效果，可使水温瞬间加热，不必等待；在使用过程中还可利用频率的变化来调整水温，并可利用变压器将电压变大，使消耗电流变小，有效节省电力消耗。因此，本发明具有热转换效率高、加热迅速、安全节能的特点。

附图说明

图1为本发明电热水器的电磁加热装置的第一种实施例示意图。

图2为本发明电热水器的电磁加热装置的第二种实施例示意图。

图3为本发明电热水器的电磁加热装置的第三种实施例示意图。

图4为本发明电热水器的电磁加热装置的第四种实施例示意图。

图5为本发明电磁加热装置的变频控制电路的结构原理图。

图6为不具有屏蔽磁环的电磁加热截面结构原理示意图。

图7为具有屏蔽磁环的电磁加热截面结构原理示意图。

具体实施方式

如附图1～图7所示，本发明包括一种电热水器的电磁加热方法，所述的电磁加热方法是电磁加热方式，通过交变电流作用下的电磁线圈20产生交变磁场，该磁场通过绝缘架30与导磁金属水管10产生回路，并通过屏蔽磁环40使该磁力线具有方向性而防止电磁泄漏，该磁力线在绕成一定形状的导磁金属水管10内形成涡旋状的感应电流，该电流的能量又通过导磁金属水管10内的电阻而转化成热能。一种电热水器的电磁加热装置，包括电磁线圈20、绝缘架30、导磁金属水管10和屏蔽磁环40及变频控制电路50，控制交变电流频率及电压变化的变频控制电路50与绕在绝缘架30上的电磁线圈20连接，电磁线圈20贴靠在绕成一定形状以增加电阻的金属表面积的导磁金属水管10旁，导磁金属水管10具有一进水口11和一出水口12，在绝缘架30或感应线圈外壳60上设有使磁力线具有方向性、防止电磁泄漏的屏蔽磁环40。如图1所示，所述导磁金属水管10成型为螺旋状水管，绕有电磁线圈20的绝缘架30套在呈螺旋状的导磁金属水管10上，感应线圈外壳60套在绝缘架30上，在感应线圈外壳60上设有使磁力线向内运动的屏蔽磁环40；上述的电磁线圈20可为横向缠绕在绝缘架上的电磁线圈21或纵向缠绕在绝缘架上的电磁线圈22。如图2所示，所述的导磁金属水管10成型为螺旋状水管，呈螺旋状的导磁金属水管10套在绕有电磁线圈20的绝缘架30上，而在绝缘架30内设有使磁力线向外运动的屏蔽磁环40；上述的电磁线圈20可为横向缠绕在绝缘架上的电磁线圈21或纵向缠绕在绝缘架上的电磁线圈22。如图3所示，所述的导磁金属水管10成型为多个“U”形排列的金属水管，该导磁金属水管10贴靠在绕有电磁线圈20的绝缘架30上，而在绝缘架30内设有使磁力线向上运动而避免磁力线向下泄漏的屏蔽磁环40；上述的电磁线圈20可为横向缠绕在绝缘架上的电磁线圈21或纵向缠绕在绝缘架上的电磁线圈22。所述的导磁金属水管10成型为盘状金属水管，该导磁金属水管10贴靠在绕有电磁线圈20的绝缘架30上，而在绝缘架30内设有使磁力线向上运动而避免磁力线向下泄漏的屏蔽磁环40。所述的屏蔽磁环40由若干小磁块构成。所述的绝缘架30可由塑料制成。所述的变频控制电路50由交流电压51、整流器52、变压器53、电容54、电磁线圈20、IGBT管56及变频电路55组成，其连接方式为：交流电压51与整流器52连接，整流器52通过变压器53后分别连接电容54与电磁线圈20的一端，电容54与电磁线圈20的另一端与IGBT管56一端连接，IGBT管56另一端与变频电路55连接。再如图6所示，没有屏蔽磁环40时，有接近一半的磁力线没有作用在导磁金属水管10上，一方面会造成热转换效率不高的问题，另一方面会造成电磁泄漏；再如图7所示，当本发明的电磁加热装置具有屏蔽磁环40时，就解决了上述问题。

使用时，如图5所示，具有50HZ的交流电压51通过桥式整流器52整流成直流电，再由变压器53提高电压以减少损耗，再经过电容54滤波，通过变频电路55控制IGBT管56不断开闭，形成高频脉冲，产成高频交变电压加到电磁线圈20上，从而使电磁线圈20产生交变磁场，该磁场通过绝缘架30与导磁金属水管产生回路，并通过屏蔽磁环40使该磁力线具有方向性而防止电磁泄漏，该磁力线在绕成一定形状的导磁金属水管10内形成涡旋状的感应电流，该电流的能量又通过导磁金属水管10内的电阻而转化成热能，当冷水从导磁金属水管10的进水口11进入后即被加热，从出水口12出来的就是被加热过的热水了。本发明装置可利用变大频率的方法使电磁线圈20的磁场磁力线运行速度加快，使导磁金属水管10的电阻发热效率增大，加快温水效果，可使水温瞬间加热，不必等待；在使用过程中还可利用频率的变化来调整水温，并可利用变压器53将电压变大，使消耗电流变小，有效节省电力消耗。因此，本发明克服了现有储水式电热水器预热慢，水量有限的不足，有克服了现有即热式电热水器功耗过大，不便于家庭使用的缺点，成为一种具有热转换效率高、加热迅速、安全节能的特点的电热水器的加热装置及方法。

Claims

1、一种电热水器的电磁加热方法，其特征在于：所述的电磁加热方法是电磁加热方式，通过交变电流作用下的电磁线圈产生交变磁场，该磁场通过绝缘架与导磁金属水管产生回路，并通过屏蔽磁环使该磁力线具有方向性而防止电磁泄漏，该磁力线在绕成一定形状的导磁金属水管内形成涡旋状的感应电流，该电流的能量又通过导磁金属水管内的电阻而转化成热能。

2、一种电热水器的电磁加热装置，其特征在于：包括电磁线圈、绝缘架、导磁金属水管和屏蔽磁环及变频控制电路，控制交变电流频率及电压变化的变频控制电路与绕在绝缘架上的电磁线圈连接，电磁线圈贴靠在绕成一定形状以增加电阻的金属表面积的导磁金属水管旁，导磁金属水管具有一进水口和一出水口，在绝缘架或感应线圈外壳上设有使磁力线具有方向性、防止电磁泄漏的屏蔽磁环。

3、根据权利要求2所述的一种电热水器的电磁加热装置，其特征在于：所述导磁金属水管成型为螺旋状水管，绕有电磁线圈的绝缘架套在呈螺旋状的导磁金属水管上，感应线圈外壳套在绝缘架上，在感应线圈外壳上设有使磁力线向内运动的屏蔽磁环；上述的电磁线圈可横向或纵向绕在绝缘架上。

4、根据权利要求2所述的一种电热水器的电磁加热装置，其特征在于：所述的导磁金属水管成型为螺旋状水管，呈螺旋状的导磁金属水管套在绕有电磁线圈的绝缘架上，而在绝缘架内设有使磁力线向外运动的屏蔽磁环；上述的电磁线圈可横向或纵向绕在绝缘架上。

5、根据权利要求2所述的一种电热水器的电磁加热装置，其特征在于：所述的导磁金属水管成型为多个“U”形排列的金属水管，该导磁金属水管贴靠在绕有电磁线圈的绝缘架上，而在绝缘架内设有使磁力线向上运动而避免磁力线向下泄漏的屏蔽磁环；上述的电磁线圈可横向或纵向绕在绝缘架上。

6、根据权利要求2所述的一种电热水器的电磁加热装置，其特征在于：所述的导磁金属水管成型为盘状金属水管，该导磁金属水管贴靠在绕有电磁线圈的绝缘架上，而在绝缘架内设有使磁力线向上运动而避免磁力线向下泄漏的屏蔽磁环。

7、根据权利要求2所述的一种电热水器的电磁加热装置，其特征在于：所述的屏蔽磁环由若干小磁块构成。

8、根据权利要求2所述的一种电热水器的电磁加热装置，其特征在于：所述的绝缘架可由塑料制成。

9、根据权利要求2所述的一种电热水器的电磁加热装置，其特征在于：所述的变频控制电路由交流电压、整流器、变压器、电容、电磁线圈、IGBT管及变频电路组成，其连接方式为：交流电压与整流器连接，整流器通过变压器后分别连接电容与电磁线圈的一端，电容与电磁线圈的另一端与IGBT管一端连接，IGBT管另一端与变频电路连接。