CN203824044U - 双核双模电磁感应热水器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种双核双模电磁感应热水器，包括外壳、水箱、第一电磁加热单元和第二电磁加热单元，水箱包括箱壳和位于该箱壳两端的第一电磁感应自热板和第二电磁感应自热板，该水箱的储水室内设有进水管和出水管，第一电磁感应自热板的内侧相邻设置有隔板，隔板与第一电磁感应自热板之间形成即热腔，该即热腔通过位于隔板下部的入口与储水室连通，即热腔通过位于隔板上部的出口与出水管连通；第一电磁加热单元为即热加热单元，第二电磁加热单元为预热加热单元。本实用新型既有出水温度高、水量大，又有比普通即热式电热水器功率低的特点，更适合目前国内的实际用电环境和消费者实际需求；同时具有预热和即热两种工作模式，还可交替工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及电热水器领域，特别是一种双核双模电磁感应热水器。
背景技术
目前市场上的电热水器基本上可以分成储水式、即热式和预即热式三种。预即热式电热水器克服了即热式电热水器功率大和储水式电热水器体积大的缺点，其体积比储水式电热水器小得多 ( 大约是储水式电热水器的 1/3)，其功率设计在普通家庭用户可安装使用的范围内 ( 一般为 5500W)，具有节能和加热快的特点，很受消费者欢迎。
专利号为200920061762.7的中国实用新型专利公开了一种用于预即热式电热水器的水加热器，其包括有储水胆、即热发热管、预热发热管、进水管和出水管。即热发热管用一具有开口的加热胆罩盖着安装于储水胆的上端，预热发热管安装于储水胆的下端，加热胆内的空间为即热室，加热胆与储水胆之间的空间为储水室，进水管 穿过储水胆，其内端口位于储水室内靠预热发热管端，出水管的内端口位于即热室内。
这种结构的预即热式电热水加热器是这样工作的 ：在夏、秋、春由即热发热管 进行加热，可以即开即热，在冬天，通过预热发热管先对储水室的水进行预加热，在使用热水的过程中根据储水室的水温由预热发热管和即热发热管对储水室的热水进行再加热，这样便可保证在环境温度较低 ( 例如冬天 ) 时，热水器的出水温度仍达到要求。
这种预即热式电热水器是采用电阻加热原理来将水加热的方式。一般采用的电热元件也称作电热管，电热管就是把电热丝（一般是钨丝之类的电热材料）用陶瓷之类的耐高温绝缘材料包裹，外面再用不锈钢管或者铝管铜管等金属管包裹，防止陶瓷爆裂，工作时将电热管置入水箱内，电热管直接对水箱内的水通过热传导加热。电热管直接浸泡在水中，由于水质的差异，长期使用后水中的碳酸钙会积聚在金属管的表面，形成结垢，这层水垢会阻止电热管里面的热量传导给水，电热管的热量不能及时传导出去，就会造成电热管爆裂，爆裂的电热管里面的带电的电热丝就会把电带在水里面，造成洗澡人触电。这样的事故经常发生。为了预防和补救以后可能出现的这些安全隐患，各个厂家的工程师不得不在现有加热方式上增加重重安全保护措施，以降低这些可能发生的隐患所带来的伤害几率。无论如何，这种依靠电热管自身的绝缘能力来防止洗澡人触电的电热水器只能是I类防触电保护类型的家用电器。即使后续增加各种保护措施，也只是事后补救措施，对使用者的保护存在局限性，安全事故还是时有发生。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种具有即热和预热双模式，并且安全性能更好的双核双模电磁感应热水器。
为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下的技术方案：设计一种双核双模电磁感应热水器，包括外壳、水箱和电磁加热单元，所述水箱位于所述外壳内部，在该水箱的外表面包覆有隔热层；所述电磁加热单元包括分别设置在所述水箱两个端侧的第一电磁加热单元和第二电磁加热单元; 所述水箱包括箱壳和位于该箱壳两端的第一电磁感应自热板和第二电磁感应自热板，该水箱的储水室内设有进水管和出水管，所述箱壳底部设有进水端和出水端，所述进水端通过所述进水管连通至所述储水室，所述出水端与所述出水管连接；所述第一电磁感应自热板的内侧相邻设置有隔板，该隔板与所述第一电磁感应自热板之间形成即热腔，该即热腔通过位于所述隔板下部的入口与所述储水室连通，并且该即热腔还通过位于所述隔板上部的出口与所述出水管连通；其中，所述第一电磁加热单元为即热加热单元，所述第二电磁加热单元为预热加热单元。
由上述方案可见，本实用新型既有出水温度高、水量大，又有比普通即热式电热水器功率低的特点，更适合目前国内的实际用电环境和消费者实际需求；同时具有预热和即热两种工作模式，还可交替工作，在夏季可以即开即热，满足人们快节奏的生活方式，对于那些对洗浴水温水量有特殊要求的客户，或在一些进水温度较低，室内外温度偏低的季节，只需要短时间的预热，就可以源源不断地持续大量高温供水。另外，本实用新型的热水器采用两组采用模块化设计的电磁加热单元，各自独立运行，电器寿命长，噪音小；电磁加热单元的电路部分与外界隔离封闭，安全防护等级提升到II类等级，无需依赖可靠的接地措施和防电墙被动补救措施来防止用户触电。
进一步的技术方案为，所述进水管在靠近所述第二电磁感应自热板表面的位置与所述储水室连通。
进一步的技术方案为，所述水箱的顶部设有浮子腔，该浮子腔内部设有内置磁体的浮子，该浮子腔的上方设有与所述浮子配合以控制加热电路通断的干簧管。
进一步的技术方案为，所述第一电磁加热单元或第二电磁加热单元包括外端盖、线圈安装板、内罩壳、电磁线圈、电路板、散热器和散热风扇，所述外端盖和线圈安装板分别固定于所述内罩壳的轴向外侧和轴向内侧；所述内罩壳为台阶状结构，其内部分隔成线圈腔、散热腔和电路腔，其中所述电磁线圈和散热风扇位于所述线圈腔内，并且所述电磁线圈固定在所述线圈安装板的内表面上；所述散热器位于所述散热腔内，所述电路板位于所述电路腔内；所述内罩壳的台阶面的上半部分具有进风槽，下半部分具有出风槽，所述进风槽与出风槽之间设置有冷热风隔板；所述外壳背面具有进风口和出风口，所述进风槽与所述进风口相连通，所述出风槽与所述出风口相连通。
由上述方案可见，本实用新型通过设计独特的散热风道，使进风通道与出风通道相互隔离，让散热风扇可以通过曲折的进风通道吸进外界的冷风，以吹向电磁线圈使其降温，并通过散热器冷却电磁加热单元的电路板，再将热风通过出风通道吹出热水器外部。独特的散热风道设计既达到了良好的通风效果，又不会把外界的水及其蒸汽带进来而影响电磁加热单元的工作性能和绝缘性能。
进一步的技术方案为，所述隔热层为包覆所述水箱全部表面的聚氨酯发泡材料隔热层。
进一步的技术方案为，所述外壳包括前壳和后壳，所述箱壳通过安装架固定至所述后壳。
进一步的技术方案为，所述隔板与所述第一电磁感应自热板相互平行。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
1. 本实用新型热水器外壳内部的水箱与水箱两端侧的电磁加热单元之间是完全独立的，它们之间没有任何的接触和电连接，真正实现了水电独立；本实用新型没有任何带电体插入水箱，而是依靠两组电磁加热单元分别产生电磁场，电磁场穿透电磁加热单元的绝缘外壳，两个电磁场分别作用于水箱两个端部内相应的电磁感应自热板，电磁感应自热板感应到电磁场后自己产生无数高速运动的涡流，涡流使电磁感应自热板自己发热来加热水箱里面流动的水，水箱内部的水吸收掉电磁感应自热板的热量而实现加热。
2.与传统的即热式电热水器相比，本实用新型的整体功率较小；与传统的储水式电热水器相比，本实用新型的水箱容积较小，既节能又快捷，同时也能保证水量充沛。
3. 传统电热水器由于要在水箱端面插入电热管加热元件，因此这个端面就无法覆盖隔热材料；而本实用新型采用整体发泡聚氨酯隔热材料封灌工艺技术，全方位覆盖水箱表面，能耗低。用聚氨酯发泡材料将水箱全部包裹住，一方面保温隔热，另一方面使水箱与电磁加热单元及其它电气部分彻底绝缘。
4. 本实用新型健康环保，磁化活性水对人体产生理疗作用，不会产生有害气体排放，不会造成煤气中毒隐患。
附图说明
图1是本实用新型热水器的一种实施例的前侧立体图。
图2是图1所示热水器的后侧立体图。
图3是图1所示热水器的分解图。
图4是图1所示热水器当中水箱的右视图。
图5是图4所示水箱的A-A剖视图。
图6是图1所示热水器当中的第一电磁加热单元的内侧立体图。
图7是图6所示第一电磁加热单元的外侧立体图。
图8是图6所示第一电磁加热单元的分解图。
图9是图6所示第一电磁加热单元的另一视角的分解图。
图10是图6所示第一电磁加热单元的平面视图。
图11是图10所示第一电磁加热单元的B-B剖视图。
具体实施方式
下面将详细描述本实用新型的各种实施方式，其中的实施例结合附图进行说明并在下文中描述。尽管本实用新型将结合示例性实施方式进行说明，应当理解本实用新型不限于这些示例性实施方式。相反，本实用新型不仅包括这些实施方式，而且还包括各种变形、改进。
图1至图3示出了本实用新型一种实施例的双核双模电磁感应热水器10，其包括外壳1、水箱2、第一电磁加热单元3、第二电磁加热单元4和控制单元5等，外壳1由前壳11和后壳12组成，水箱2和电磁加热单元3、4位于外壳1的内部，水箱2的外表面包覆有隔热层7，该隔热层7采用整体发泡聚氨酯隔热材料封灌工艺技术，全方位覆盖水箱2表面，能耗低。用聚氨酯发泡材料将水箱2全部包裹住，一方面保温隔热，另一方面使水箱2与电磁加热单元3、4及其它电气部分彻底绝缘。
第一电磁加热单元3和第二电磁加热单元4分别设置在水箱2的两个端侧，控制单元5设置在外壳1的底部前侧，控制单元5的正面具有控制面板51。外壳1的背部设置有若干个安装柱6，用于将热水器10安装固定在墙壁上，同时也使得外壳1的背面与墙壁之间形成一定的间距，以确保外壳1内部与外界的空气流通。外壳1背面的上部设有进风口101，下部设有出风口102。此外，外壳1的下方还设有带调节旋钮的混水阀8，该混水阀8上部的冷水管和热水管分别连接至水箱2的进水端和出水端，下部的温水出口连接至花洒等。鉴于混水阀8的结构和工作原理为本领域的公知技术，此处不再赘述。
如图4和图5所示，水箱2整体大致为椭圆柱形结构，该水箱2包括箱壳21以及作为水箱2的两个端盖的第一电磁感应自热板22和第二电磁感应自热板23，第一电磁感应自热板22的内侧相邻设置有隔板28，隔板28与第一电磁感应自热板22相互平行。隔板28与第一电磁感应自热板22之间形成即热腔30，该即热腔30通过位于隔板28下部的入口301与水箱2内部的储水室210连通，并通过位于隔板28上部的出口302与下文将要提到的出水管29连通。箱壳21通过安装架211固定至后壳12。箱壳21的底部分别设有进水端24、出水端25和排污端26，其中待加热的冷水从进水端24进入水箱2，经过加热的热水从出水端25流出水箱2。此外，水箱2的内部还设有进水管27和出水管29，其中，进水管27朝第二电磁感应自热板23延伸，其下端与进水端24连通,上端大致位于水箱2高度方向的中间位置，进水管27通过其上端在靠近第二电磁感应自热板23表面的位置与储水室210连通；出水管29朝第一电磁感应自热板22延伸，其下端与出水端25连通,上端延伸至邻近箱壳21顶部的位置，并通过位于隔板28上部的出口302与即热腔30连通。水箱2的顶部设有浮子腔213，该浮子腔213内部设有内置磁体的浮子212，其工作原理为，当水充满储水室210时，浮子212浮至浮子腔213的顶部，通过内置的磁体使浮子腔上方的干簧管214吸合而接通加热电路；当储水室210内的水位未满时，浮子212随水位下降而远离干簧管214，干簧管214因失去磁力而分开，并将加热电路断开。
第一电磁加热单元3和第二电磁加热单元4具有相同的结构，现以第一电磁加热单元3为例对其结构进行说明。如图6至图11所示，第一电磁加热单元3包括外端盖31、线圈安装板32、内罩壳35、电磁线圈36、电路板37、散热器39和散热风扇40。内罩壳35可视为第一电磁加热单元3的支撑骨架，外端盖31和线圈安装板32分别固定于内罩壳35的轴向外侧和轴向内侧，这里所提到的“内”和“外”是根据其相对于水箱2的远近来定义的，内罩壳35靠近水箱2一侧为轴向内侧，远离水箱2一侧为轴向外侧。内罩壳35为台阶状结构，其内部分隔成线圈腔43、散热腔42和电路腔41，其中电磁线圈36和散热风扇40位于线圈腔43内，并且电磁线圈36固定在线圈安装板32的内表面上；散热器39位于散热腔42内，电路板37位于电路腔41内。内罩壳35的台阶面351的上半部分具有进风槽352，下半部分具有出风槽353，进风槽352与出风槽353之间设置有冷热风隔板354。
第一电磁加热单元3工作时，散热风扇40转动并从外壳1背面的进风口101吸入外界冷空气，外界的冷空气从进风口101吸入后，首先由进风槽352进入线圈腔43，对电磁线圈36进行冷却，再由散热风扇40吸入散热器39所在的散热腔42，以冷却电路板37。经过热交换后的冷风变成了热风，并由出风槽353吹出到第一电磁加热单元3外部，最后通过外壳1背面的出风口102吹出到热水器的外部。
上述实施例的热水器10的工作原理如下：
当外界温度较低 ( 例如冬天 ) 需要预热时 ( 预热阶段 )，打开热水器10的预热开关，第二电磁加热单元4作为预热加热单元启动，热水器10进入预热程序，假定预热温度设定为80℃。这时，第二电磁感应自热板23将储水室210内的水加热，直到储水室210内的水温达到预加热温度(80℃)，第二电磁加热单元4停止工作，预热程序停止。
使用热水时(即热阶段)，启动热水器10的即热程序，第一电磁加热单元3作为即热加热单元工作，其根据储水室210内的水温或出水温度变化而启动适当的加热功率，即热腔30内的水经第一电磁感应自热板22再加热后由出水管29排出，同时储水室210内的水通过隔板28下部的入口301补充入即热腔30。
当不使用预热功能就使用热水 (如在春、秋、夏天 ) 时，第一电磁加热单元3作为即热加热单元使用，而第二电磁加热单元4则不工作。
当使用了预热功能后再使用热水(如冬天)时，进入即热腔30的水大部分是来自储水室210的预热水，这时热水器的控制电路根据进入即热腔30的水温控制第二电磁加热单元4暂停工作。随着热水使用时间增加，位于储水室210内的预热水逐渐减少，新进入储水室210的冷水逐渐增加，因此由储水室210进入即热腔30的水温也逐渐降低，这时热水器的控制电路根据进入即热腔30的水温控制第二电磁加热单元4恢复工作，以保证出水温度。
由上述实施例可见，本实用新型彻底抛弃了直接将电热元件泡在水里用电阻发热传导的原理思路，发明了另外一种应用电磁感应的原理来实现间接加热的电热水器。它的原理是采用电磁感应涡流加热原理，将50/60HZ的交流电由整流电路转化为直流电，再通过变频电路转变为20-25KHZ的高频电压加载至线圈上而产生高频率的交变磁场。这个交变磁场作用于水箱容器的电磁感应自热板即产生无数高速运动的涡流，涡流使电磁感应自热板自己发热来加热水箱容器里面流动的水，涡流本身是没有电压的，就不需要依赖可靠接地保护和防电墙等安全补救措施，达到II类防护等级，所以这是一种安全、节能、环保的水电独立的双核双模电磁感应热水器。
Claims (7)
1.双核双模电磁感应热水器，包括外壳、水箱和电磁加热单元，所述水箱位于所述外壳内部，在该水箱的外表面包覆有隔热层；所述电磁加热单元包括分别设置在所述水箱两个端侧的第一电磁加热单元和第二电磁加热单元;其特征在于：所述水箱包括箱壳和位于该箱壳两端的第一电磁感应自热板和第二电磁感应自热板，该水箱的储水室内设有进水管和出水管，所述箱壳底部设有进水端和出水端，所述进水端通过所述进水管连通至所述储水室，所述出水端与所述出水管连接；所述第一电磁感应自热板的内侧相邻设置有隔板，该隔板与所述第一电磁感应自热板之间形成即热腔，该即热腔通过位于所述隔板下部的入口与所述储水室连通，并且该即热腔还通过位于所述隔板上部的出口与所述出水管连通；其中，所述第一电磁加热单元为即热加热单元，所述第二电磁加热单元为预热加热单元。
2.根据权利要求1所述的双核双模电磁感应热水器，其特征在于：所述进水管在靠近所述第二电磁感应自热板表面的位置与所述储水室连通。
3.根据权利要求1所述的双核双模电磁感应热水器，其特征在于：所述水箱的顶部设有浮子腔，该浮子腔内部设有内置磁体的浮子，该浮子腔的上方设有与所述浮子配合以控制加热电路通断的干簧管。
4.根据权利要求1所述的双核双模电磁感应热水器，其特征在于：所述第一电磁加热单元或第二电磁加热单元包括外端盖、线圈安装板、内罩壳、电磁线圈、电路板、散热器和散热风扇，所述外端盖和线圈安装板分别固定于所述内罩壳的轴向外侧和轴向内侧；所述内罩壳为台阶状结构，其内部分隔成线圈腔、散热腔和电路腔，其中所述电磁线圈和散热风扇位于所述线圈腔内，并且所述电磁线圈固定在所述线圈安装板的内表面上；所述散热器位于所述散热腔内，所述电路板位于所述电路腔内；所述内罩壳的台阶面的上半部分具有进风槽，下半部分具有出风槽，所述进风槽与出风槽之间设置有冷热风隔板；所述外壳背面具有进风口和出风口，所述进风槽与所述进风口相连通，所述出风槽与所述出风口相连通。
5.根据权利要求1所述的双核双模电磁感应热水器，其特征在于：所述隔热层为包覆所述水箱全部表面的聚氨酯发泡材料隔热层。
6.根据权利要求1所述的双核双模电磁感应热水器，其特征在于：所述外壳包括前壳和后壳，所述箱壳通过安装架固定至所述后壳。
7.根据权利要求1所述的双核双模电磁感应热水器，其特征在于：所述隔板与所述第一电磁感应自热板相互平行。
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2014
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN108731253A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-11-02 | 廉江市腾芯电子科技有限公司 | 一种节能电磁热水器及其温控方法 |
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| CN115682418A (zh) * | 2021-07-29 | 2023-02-03 | 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 | 热水器 |
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