CN201387071Y - 电磁暖气 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种电磁暖气。它包括一个电磁锅炉、散热片、汽包、补水盒和电磁锅炉的控制电路，所述的电磁锅炉由一个锅体和固定在该锅体外壁上的电磁炉盘线圈构成，它主要的改进点是所述的锅体呈扁平状，其厚度≤25mm，同时，在所述锅体的外壁上设有多个均布的永磁铁，大大增强了热效率，达到了瞬时加热的效果。本实用新型还在所述锅体的外表面设有保温材料，使得锅体少散热或不散热，尽量将锅内循环介质的热量传递到散热片，进一步提高了热效率。另外，本实用新型还增设智能化的控制，可以合理安排一天之中取暖的工作时段，达到进一步节电的效果，使本暖气的使用更加方便和人性化。

Description

电磁暖气

技术领域

本实用新型涉及一种暖气，尤其是一种电磁暖气。

背景技术

在已有技术中，中国专利99213868.X公布了一种可以用于取暖的“电磁锅炉”，这种电磁锅炉主要由串联的预热水箱、锅体和设在预热水箱及锅体下面的电磁炉盘构成，它主要用于替代燃煤锅炉，解决冬季燃煤取暖的环保和空气污染问题。由于该专利用的是电磁加热，它比用电热丝或电热管加热的纯电热取暖器省电，同时又具有与电热取暖器一样的方便和环保的特点，因此，电磁加热已成为较受欢迎的取暖加热源。但是，该专利在锅炉结构的设计上没有注重进一步提高其热效率，使得该电磁锅炉的节电效率停留在原始的水平，特别是用于取暖还是不够经济的。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对已有技术中存在的问题，提供一种改进的电磁暖气，以求提高热效率，降低取暖费用。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

它包括一个电磁锅炉、散热片、汽包、补水盒和电磁锅炉的控制电路，所述的电磁锅炉由一个锅体和固定在该锅体外壁上的电磁炉盘线圈构成，所述的锅体通过管道与散热片接成一个加热介质的循环回路，所述的汽包通过三通管接在锅体的出水管道上，所述的补水盒通过三通管道接在锅体的进水管道上，其改进点是：所述锅体呈扁平状，其厚度≤25mm。

本实用新型进一步改进的技术方案如下：

在所述锅体的外壁上设有多个均布的永磁铁，在所述锅体的外表面设有保温材料。

所述电磁锅炉的控制电路至少由电磁炉盘线圈的主控回路、电磁加热控制单元、微处理器单元、温度检测单元、工作安全检测单元构成，所述电磁加热控制单元的加热输出端与电磁炉盘线圈主控制回路的加热控制端相接，所述的电磁加热控制单元与微处理器单元之间为信号交互连接，即由微处理器单元向电磁加热控制单元提供电磁加热振荡信号，由电磁加热控制单元控制其输出，电磁加热控制单元输出的故障检测信号回送微处理器单元，所述的温度检测单元和工作安全检测单元与微处理器单元之间为检测信号输入连接。

通过上述技术方案可以看出，本实用新型将锅体作得很薄，并在锅体上加装了永磁铁，从而大大增强了热效率，达到了瞬时加热的效果。同时，又在锅体上包裹了保温材料，使得锅体少散热或不散热，尽量将锅内循环介质的热量传递到散热片，进一步提高了热效率。另外，本实用新型通过增设智能化控制，使其可以根据用户需要合理安排一天之中的取暖工作时段，使其人性化，并达到进一步节电的效果。

附图说明

图1、本实用新型的整体结构示意图。

图2、电磁锅炉的侧视图。

图3、图2的左视图。

图4、电磁锅炉控制电路的原理方框图。

图5、电磁炉盘线圈主控回路5-1、电磁振荡控制单元5-2、工作安全检测单元5-5的电路原理图。

图6、微处理器单元5-3、温度检测单元5-4的电路原理图。

具体实施方式

参见图1，它包括一个电磁锅炉1、散热片2、汽包3、补水盒4和电磁锅炉的控制电路5，所述的电磁锅炉1通过管道与散热片2接成一个加热介质的循环回路，本例的加热介质采用水，所述的汽包3通过三通管接在锅炉1的出水管道上，所述的补水盒4通过三通管道接在锅体的进水管道上。在锅炉的进水管道上还设有一个液泵6，必要时，可开启它来加速水的循环，为了美观，本例将电磁锅炉1、补水盒4、汽包3、电磁锅炉的控制电路5装入一个外盒7内，并且在外盒上设置控制面板，供用户设置取暖的温度和工作时段等。在外盒内还设有一个散热风机，用于电磁锅炉控制电路中大功率器件的散热。

参见图2、3，所述的电磁锅炉1由一个锅体1-1和固定在该锅体外壁上的电磁炉盘线圈1-2构成，所述锅体1-1呈扁平状，其面积的大小可以与电磁炉盘线圈1-2相当，其厚度≤25mm，使锅体内的水层很薄，加热快、热效率高，为了进一步提高热效率，在所述锅体的外壁上设有多个均布的永磁铁1-3，本例设置3个，并在锅体外部包裹保温材料1-4，所述的保温材料可以采用石棉等。

参见图4、5，所述的电磁炉盘的主控制回路5-1主要由滤波电容CY1、全桥整流器DB1、由电感L1和电容CY2构成的LC滤波器、炉盘线圈L和大功率开关管IGBT1连接构成。所述的电磁加热控制电路5-2具有一个脉冲整形电路，该电路主要由比较器IC2-4构成，主要用于对微处理器单元5-3(PWM端口)输出的振荡脉冲进行整形，整形后振荡脉冲被送至功率放大器5-21进行功率放大，然后送至大功率开关管IGBT1的基极，控制其导通与截止，从而控制炉盘线圈L的加热工作；在整形电路IC2-4的负输入端接有一个同步振荡控制电路，它由比较器IC2-1构成，IC2-1的正输入端接有一个由电阻R19’、R19、R20构成的反冲电压采集器，用它采集IGBT1关闭瞬间而产生的反冲脉冲，IC2-1的负输入端接由电阻R18’和电容C27、C10、C12连接构成的积分器，当IGBT1的反冲脉冲(即上一开关周期的关闭)到来时，比较器IC2-1输出一个同步脉冲，该同步脉冲一方面送给整形电路IC2-4的负输入端，一方面送给微处理器单元(即接插件CN2的PAN端口)，微处理器单元5-3根据该同步脉冲控制其输出的振荡脉冲(PWM)的振荡周期与IGBT1开启和关闭的周期同步；在整形电路IC2-4的正输入端接有一个大功率开关管IGBT1的反冲电压限压电路，它由比较器IC2-2构成，用于防止大功率开关管IGBT1在关闭瞬间产生过高的反冲脉冲而损坏，该限压电路IC2-2的负输入端通过电阻R48接入上述反冲电压采集器，其正输入端接有一个由5V电源分压得到了限额电压，当IGBT1关闭时的反冲脉冲超过限额电压时，限压电路IC2-2输出低电平，使整形电路IC2-4也翻转输出低电平，从而将IGBT1的基极置为零，使大功率开关管IGBT1停止工作，起到过压保护作用；同时，限压电路IC2-2输出的低电平还作为IGBT1的故障检测信号通过R37和二极管D20送入微处理器单元(即接插件CN2的IGBT1端口)，微处理器单元根据该检测信号来判断过压时间的长短，如果超过额定时间，则停止输出振荡脉冲，并做出提示。

另外，所述的同步振荡控制电路IC2-1的输出端通过一个滤波电容C7接在整形电路IC2-4的负输入端，同时该负输入端又通过电阻R41接+18V电源，在接通电源的初始态，+18V电源向C7充电，整形电路IC2-4负输入端的电压从0开始上升，逐渐达到稳态，在这一过程中，主回路5-1还没有工作，因此，限压电路IC2-2输出始终为零，故IC2-4的负输入端始终比正输入端的电压高，从而保证其输出端输出为零，也就是保证了初始态时IGBT1始终处于关闭状态，初始态结束后，微处理器单元输出振荡脉冲(PWM)控制IGBT1周期性的导通与截止，使炉盘线圈进入加热的工作状态。

所述的工作安全检测单元5-5至少包括一个电压检测电路和电流检测电路，本例的电压检测电路由接在～220V电网电压输入端的电阻分压器(R9、R10)构成，该分压器的输出端通过电阻R15接入微处理器单元(即接插件CN2的VIN端口)，它输出的电压检测信号由微处理器单元进行过压判断。本例的电流检测电路具有一个比较器IC2-3，它的负输入端接有一个电流采集器，该电流采集器主要由互感器CT1、整流器5-51、电阻分压器(R31、R32)连接构成，其中互感器CT1感应输出的电网电流经全波整流和电阻分压作为检测端送至比较器IC2-3的负输入端，比较器IC2-3的正输入端接在一个由5V电源分压得到了限额电压上。当电网电流超过所述的限额电压值时，比较器IC2-3输出低电平，该低电平一方面通过二极管D15将整形电路IC2-4的正输入端置为零，使IC2-4翻转而将IGBT1的基极置为零，使其停止工作，实现过流保护；另一方面该低电平作为电流检测信号送到微处理器单元(即接插件CN2的INT端口)，同时，电网电流变化的情况通过整流器5-51的正输出端也送到微处理器单元(即接插件CN2的CUR端口)，供微处理器单元进行过流判断，微处理器单元根据该检测信号，判断其过流时间的长短，如果超过额定时间，则停止输出振荡脉冲，并做出提示。

为了更好地保证炉盘线圈控制电路的正常工作，特别是保护IGBT1不受损坏，本例设有一个IGBT1的表面温度检测电路5-52，将该电路中的温度传感器RT201安装在大功率开关管IGBT1的散热器上，它感应的温度可通过该检测电路输出，送到微处理器单元(即接插件CN2的TIGBT端口)，微处理器单元可以根据采集到该温度信号及其它检测信号判断控制电路的故障，并可做出相应的处理。

本控制电路还设有所述散热风机驱动电路5-6和一个声响器驱动电路5-8，这两个驱动电路分别接在微处理系统的输出端(即接插件CN2的FAN和BUZ端)。声响器用于键盘操作和故障的提示等。

参见图4、6，所述的微处理器单元5-3采用一个单片机系统，它主要由单片机IC1和接口芯片IC3构成，在IC3的16脚接有一个小键盘，用于设置工作时段和加热温度(功率大小)等参数，该单片机系统还具有一个显示模块，它通过接插件LCD与单片机IC1相接。所述的温度检测单元5-4包括一个水温检测电路5-41和室温检测电路5-42，它们的检测输出端分别接入单片机系统(即接在IC3的输入端11、12脚)，单片机根据这两个检测温度来控制其输出功率，即可以通过调节振荡脉冲的频率来调节输出功率的大小。本例还设有一个水位检测器5-52，即补水盒中设有一个磁浮子，当水位下降到设定的低水位时，磁浮子使干簧管闭合，输出“补水”的检测信号送入单片机系统(即IC3的输入端4脚)，由单片机发出提醒声。本例还设有液泵6的驱动电路5-7接在单片机系统的输出端(即IC3的6脚)，单片机可以根据用户的设置开启液泵，使水的循环加速，提高加热的速度。

为了本电磁暖气的使用更加方便，单片机系统内部还设有一天8个时段不同加热功率的编程，用户可根据自己生活的特点用键盘进行设置，使用户对该暖气的使用更加方便和符合个性化。

Claims (3)

1、一种电磁暖气，它包括一个电磁锅炉(1)、散热片(2)、汽包(3)、补水盒(4)和电磁锅炉的控制电路(5)，所述的电磁锅炉(1)由一个锅体(1-1)和固定在该锅体外壁上的电磁炉盘线圈(1-2)构成，所述的锅体(1-1)通过管道与散热片(2)接成一个加热介质的循环回路，所述的汽包(3)通过三通管接在锅体的出水管道上，所述的补水盒通过三通管道接在锅体的进水管道上，其特征是：所述锅体呈扁平状，其厚度≤25mm。

2、根据权利要求1所述的电磁暖气，其特征是：在所述锅体的外壁上设有多个均布的永磁铁(1-3)，在所述锅体(1-1)的外表面设有保温材料(1-4)。

3、根据权利要求1或2所述的电磁暖气，其特征是：所述电磁锅炉的控制电路至少由电磁炉盘线圈的主控回路(5-1)、电磁加热控制单元(5-2)、微处理器单元(5-3)、温度检测单元(5-4)、工作安全检测单元(5-5)构成，所述电磁加热控制单元(5-2)的加热输出端与电磁炉盘线圈主控制回路(5-1)的加热控制端相接，所述的电磁加热控制单元(5-2)与微处理器单元(5-3)之间为信号交互连接，即由微处理器单元向电磁加热控制单元提供电磁加热振荡信号，由电磁加热控制单元控制其输出，电磁加热控制单元输出的故障检测信号回送微处理器单元，所述的温度检测单元(5-4)和工作安全检测单元(5-5)与微处理器单元(5-3)之间为检测信号输入连接。

Images