CN201363875Y - 工频感应电热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电加热式热水器技术领域。一种工频感应电热水器，包括有外壳体和设置在外壳体内的电热水器组件，电热水器组件包括有一进水口和一出水口的铁磁性金属管，铁磁性金属管外表面上绕制有工频感应线圈，工频感应线圈与电容器以及工频交流电源并联构成并联谐振电路，铁磁性金属管进水口处设置有一可控硅交流调压装置，可控硅交流调压装置串联在并联谐振电路中用于控制电热水器的发热功率。本实用新型由铁磁性金属管直接发热来加热，加热效率高，而在工频感应线圈和铁磁性金属管之间填充有高强度绝缘材料，彻底消除了漏电的隐患，同时在铁磁性金属管到热水器金属外壳之间填充了隔热材料，还可以降低热量损耗。

Description

工频感应电热水器

技术领域

本实用新型涉及电加热式热水器技术领域。

背景技术

目前，市面上销售的电热水器种类繁多，结构也有很大差异。电热水器可大致分为两大类，贮水式电热水器和即热式电热水器，其加热元件都是传统的电热板或电热管，核心为电阻丝发热元件。电阻丝的电-热转换效率本来就低(约65％)，加之热量再经过氧化物绝缘材料和管状或板状金属外壳传导至水，总的加热效率就更低。根据使用经验，电热管之所以损坏，电阻丝接壳漏电占有很大比例，虽然有的电热水器在其电源回路中设置了漏电保护装置，但并不能从根本上避免漏电而发生安全事故。

随着技术的进步，也出现了一些工频感应式电热水器，如200410002341.9号专利所公开的工频电磁感应热水器，尽管其改进地采用了磁感模式加热，但是其结构相对复杂，而且发热效率也不高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、发热效率高、无易损件寿命长、体积小、重量轻且使用安全的工频感应电热水器。

为解决上述技术问题，实现本实用新型的技术方案是：

设计一种工频感应电热水器，包括有外壳体和设置在外壳体内的电热水器组件，电热水器组件包括有一进水口和一出水口的铁磁性金属管，铁磁性金属管外表面上绕制有工频感应线圈，工频感应线圈与电容器以及工频交流电源并联构成并联谐振电路，铁磁性金属管进水口处设置有一可控硅交流调压装置，可控硅交流调压装置串联在并联谐振电路中用于控制电热水器的发热功率。

作为上述方案的改进，在铁磁性金属管进水口处连接有水冷散热器，由二只单向可控硅反向并联组成的可控硅交流调压装置紧贴于水冷散热器表面有利于利用可控硅交流调压装置的热能。

为了防止漏电，对上述技术方案做进一步改进，在铁磁性金属管外表面与其上绕制的工频感应线圈之间填充绝缘材料。在铁磁性金属管上还设有与铁磁性金属管内的水压联动的水压或流量继电器，水压或流量继电器连接到可控硅交流调压装置，当水压或流量太小或缺水时封锁可控硅触发脉冲，可控硅调压装置无电压输出，感应线圈不加热，防止了电热水器少水或缺水干烧。

作为对本技术方案的更进一步改进，在电热水器组件与外壳体之间还设置有隔热保温材料，铁磁性金属管出水口处也安装有流量调节阀。

本实用新型相比现有技术具有以下显著效果；

1、本实用新型提供的工频感应电热水器体积小，重量轻，结构极为简单，使用方便。

2、本实用新型采用二只单向可控硅反向并联，每只可控硅分别交替导通正、负半周，调节可控硅的导通角，即可控制电热水器的电功率，从而达到调节水温的目的。

3、本实用新型采用工频感应线圈与电容器并联谐振的方法，一是提高了工频感应线圈的输出功率，而没有增加电源的输入功率，二是由于采用了并联谐振，可以使加热电路的功率因数提高到。

4、本实用新型可控硅交流调压装置紧贴水冷散热器表面，冷水通过水冷散热器内部，可控硅工作时产生的热量可对冷水进行预热，使热能得到充分利用。

5、本实用新型的铁磁性金属管外表面与其上绕制的工频感应线圈之间填充绝缘材料，彻底消除了漏电的隐患，使用安全可靠；而所设置的与热水器内水压联动的水压或流量继电器，可以防止电热水器缺水干烧，进一步提高其安全性。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图(热水器外壳图中未示出)；

图2是图1中的A-A剖面示意图；

图3是本实用新型的电原理图。

图中标记：1-进水口；2-水冷散热器；3-工频感应线圈；4-铁磁性金属管；5-水压或流量继电器；6-流量调节阀；7-出水口；8-外壳体；9-隔热保温材料；10-绝缘材料；u～工频交流电源；V-可控硅交流调压装置；C-电容器；L-电感。

具体实施方式

下面结合附图通过实施例对本实用新型作进一步详细说明。

参见图1～3，工频感应电热水器由外壳体8和设置在外壳体内的电热水器组件构成。为了降低热能损耗，本电热水器组件与外壳体之间设置有隔热保温材料9。电热水器组件包括有铁磁性金属管4，本实施例中铁磁性金属管4加工成蛇管状，铁磁性金属管的具体形状可根据实际应用状态变化。铁磁性金属管一端是进水口1，进水口1与冷水管连通，铁磁性金属管另一端是出水口7，为了便于调节出水量，在出水口7处安装流量调节阀6。

铁磁性金属管外表面上绕制有工频感应线圈3，工频感应线圈作为电感L与电容器C以及工频交流电源u并联构成并联谐振电路，本实施例中铁磁性金属管即是工频感应线圈的铁芯。当工频感应线圈中通入工频电流时，铁磁性金属管4内部产生磁滞损耗和涡流损耗而急剧发热，由于是铁磁性金属管直接发热来加热其内的冷水，其发热效率很高。而在工频感应线圈3两端并联电容器C后，工频感应线圈的功率因数可从0.6左右提高到1，同时还可减少电源的消耗约40％，大大降低本电热水器的电能消耗。

本电热水器的铁磁性金属管进水口1处设置有水冷散热器2，水冷散热器与金属管螺纹连接，水冷散热器2内部通水孔与铁磁性金属管4内部连通，进水口1的冷水通过水冷散热器进铁磁性金属管4。由二只单向可控硅反向并联组成的可控硅交流调压装置紧贴于水冷散热器2表面。冷水通过水冷散热器内部时，可控硅工作时产生的热量可对冷水进行预热，使热能得到充分利用。可控硅交流调压装置V串联在并联谐振电路中用于控制电热水器的发热功率。二只单向可控硅反向并联构成的可控硅交流调压装置，其中两只可控硅分别交替导通正、负半周，用一电位器调节可控硅的导通角，即可控制电热水器的电功率，从而达到调节水温的目的。

本工频感应电热水器不但发热效率高，而且安全性好。该电热水器的铁磁性金属管4外表面与其上绕制的工频感应线圈3之间填充有绝缘材料10，可以避免通电的工频感应线圈与铁磁性金属管接触，从而彻底消除了漏电的隐患，使用安全可靠。另外，为了避免电热水器缺水干烧，在铁磁性金属管上设有与铁磁性金属管内的水压联动的水压或流量继电器5，水压或流量继电器5连接到可控硅交流调压装置的可控硅触发控制回路，当水压或流量太小或缺水时封锁可控硅触发脉冲，可控硅调压装置无电压输出，感应线圈不加热，防止了电热水器少水或缺水干烧。

上述实施例是本实用新型的具体优选实施方式，除此之外，本实用新型还可以有其他实现方式，在没有脱离本实用新型构思的前提下，任何显而易见的替换也应落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1、一种工频感应电热水器，包括有外壳体(8)和设置在外壳体内的电热水器组件，其特征在于：电热水器组件包括有一进水口(1)和一出水口(7)的铁磁性金属管(4)，铁磁性金属管外表面上绕制有工频感应线圈(3)，工频感应线圈(3)与电容器(C)以及工频交流电源并联构成并联谐振电路，铁磁性金属管进水口处设置有一可控硅交流调压装置(V)，可控硅交流调压装置串联在并联谐振电路中，用于控制电热水器的发热功率。

2、根据权利要求1所有述的工频感应电热水器，其特征在于：铁磁性金属管进水口处连接有水冷散热器(2)，由二只单向可控硅反向并联组成的可控硅交流调压装置(V)紧贴于水冷散热器(2)表面。

3、根据权利要求2所有述的工频感应电热水器，其特征在于：铁磁性金属管外表面与其上绕制的工频感应线圈之间填充有绝缘材料(10)。

4、根据权利要求1～3所有述的工频感应电热水器，其特征在于：铁磁性金属管上设有与铁磁性金属管内的水压联动的水压或流量继电器，水压或流量继电器(5)连接到可控硅交流调压装置，用于防止电热水器缺水干烧。

5、根据权利要求4所有述的工频感应电热水器，其特征在于：电热水器组件与外壳体之间还设置有隔热保温材料(9)。

6、根据权利要求5所有述的工频感应电热水器，其特征在于：铁磁性金属管出水口处安装有流量调节阀(6)。

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