CN205919498U - 一种节能式电热换能器及采用该换能器的即热式电热水器 - Google Patents
一种节能式电热换能器及采用该换能器的即热式电热水器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种节能式电热换能器及采用该换能器的即热式电热水器，包括壳体，壳体上设有进水口与出水口，壳体内绝缘密闭封装有与外界电源零线连接的零线电极板和与外界电源火线连接的火线电极板，零线电极板与火线电极板均由石墨材质制成，零线电极板上设有若干凹槽，火线电极板上匹配设有可嵌入各凹槽的突出部，突出部嵌入凹槽的深度为13～17mm，各组相匹配的凹槽与各突出部之间的间隙连通形成流水通道，流水通道两端分别接通进水口与出水口。通过控制火线电极板嵌入零线电极板的深度，减少了火线电极板的长度，从而得到最优化的加热方案，在能够快速的加热水的同时有效的节约能源。本实用新型可应用于热水器中。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种能量转换装置，特别是一种节能式电热换能器，以及一种采用该换能器的即热式电热水器。
背景技术
我们的生活中有很多实现电能与热能相互转换的器件，如电炉、电烤箱、电饭煲、电热毯、电烙铁、电熨斗、电水壶等等，这些电热换能器的电热转换原理基本一致：电流通过电热丝产生热量，热量再被周围介质吸收。但由于电热丝的发热效率和周围介质的吸收效率不高，导致电热转换效率比较低，比如常用的电水壶，它的电热转化效率只有80% 左右，因为加热效率低，所以要延长加热时间。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种节能式电热换能器及采用该换能器的即热式电热水器，能够快速的加热水并能有效的节约能源。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种节能式电热换能器，包括壳体，所述壳体上设有进水口与出水口，所述壳体内绝缘密闭封装有与外界电源零线连接的零线电极板和与外界电源火线连接的火线电极板，所述零线电极板与火线电极板均由石墨材质制成，所述零线电极板上设有若干凹槽，所述火线电极板上匹配设有可嵌入各所述凹槽的突出部，所述突出部嵌入凹槽的深度为13～17mm，各组相匹配的凹槽与突出部之间的间隙连通形成流水通道，所述流水通道两端分别接通进水口与出水口，在交变电场中，水中各种带电粒子在电场的作用下做高速运动，从而产生热量，并且能够通过对零线电极板与火线电极板之间的嵌入深度进行调节得到最优化的加热方案，有效的节约能源。
作为上述技术方案的进一步改进，所述突出部嵌入凹槽的深度为15mm，能够最大化的节约能源。
作为上述技术方案的进一步改进，所述壳体包括左换能腔和右换能腔，两个换能腔内均设有零线电极板和火线电极板，所述左换能腔内的零线电极板和火线电极板之间形成左流通水道，所述右换能腔内的零线电极板和火线电极板之间形成右流通水道，所述左流通水道与右流通水道通过连通水道连接，两个换能腔延长了流通水道的长度，更有利于加热水。
作为上述技术方案的进一步改进，所述两个换能腔内的火线电极板均由两块小火线电极板组成，装置共有4 块小火线电极板。
作为上述技术方案的进一步改进，所述的4 块小火线电极板的长度比从小到大依次为2:3:4:5。
一种采用上述节能式电热换能器的即热式电热水器，所述的即热式电热水器还包括主控板和按钮板，所述主控板上设有为其供电的且与外界电源相接的电源变压器，所述主控板上还设有通过接线插座受按钮板上的开关控制的继电器，所述的继电器与节能式电热换能器内的火线电极板电性连接，继电器的一端接在火线电极板上，另一端通过火线开关接在外界电源火线上，可以通过按钮板上的按钮控制所述的继电器的开合，从而控制火线电板工作与否。
作为上述技术方案的进一步改进，所述的按钮板上还设有用于实时显示水温的液晶显示屏或数码管，可以更方便观察实时水温。
作为上述技术方案的进一步改进，所述节能式电热换能器中的进水口上设有水流线圈传感器，所述的水流线圈传感器连接到继电器上，并控制火线开关接通火线与继电器，当打开水龙头且有一定水压的水进入进水口时，水流线圈传感器采集到水流信号送到主控板上，并控制继电器连上火线。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过控制火线电极板嵌入零线电极板的深度，减少了火线电极板的长度，从而得到最优化的加热方案，在能够快速的加热水的同时有效的节约能源。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明。
图1是节能式电热换能器的第一实施例结构图；
图2是节能式电热换能器的第二实施例结构图；
图3是节能式电热换能器的第三实施例结构图；
图4是即热式电热水器的结构示意图。
具体实施方式
如图1是本节能式电热换能器的一种结构，包括壳体1，壳体1上设有进水口2和出水口3，所述的换能器壳体1内绝缘密闭封装有与外界电源零线连接的零线电极板4和与外界电源火线连接的火线电极板5，零线电极板与火线电极板均由石墨材质制成，零线电极板4上设有若干凹槽6，火线电极板5上配置设有可嵌入各所述凹槽6的突出部7，嵌入深度为13～17mm，各组相配置的凹槽6与突出部7之间的间隙连通形成流水通道8，所述流水通道8两端分别接通进水口2与出水口3。
进一步优选的，突出部7嵌入凹槽6的深度为15mm。
本节能式电热换能器的原理是：水是电的良导体，水质越硬导电性能越好。当零线电极板4和火线电极板5接到交变电源时，冷水（通常来自自来水）从进水口2进入壳体1之后，在交变电场中，水中的各种带电粒子在电场力的作用下高速运动，从而产生热量，达到加热水的目的，加热后的水是离子水，采有石墨材质制成的零线电极板与火线电极板能够加强离子水的产出，对一些皮肤病有一定的疗效，并且能够通过对零线电极板4与火线电极板5之间的嵌入深度进行调节达到能源利用的最大化，有效的节约能源。
如图2是本节能式电热换能器的另一种结构，壳体1包括左换能腔和右换能腔，两个换能腔内均设有零线电极板41、42和火线电极板51、52，左换能腔内的零线电极板和火线电极板之间形成左流通水道81，右换能腔内的零线电极板和火线电极板之间形成右流通水道82，左流通水道81与右流通水道82通过连通水道9连接，将换能器分成两个换能腔后，每个换能腔内都有零线电极板和火线电极板，这样每个换能腔就是一个电热换能器，两个换能腔相连通后就是个大的电热换能器，水在换能器内的流动距离进一步加长，这样更有利于加热水。
上述零线电极板与火线电极板均为石墨材质，采有石墨材质制成的零线电极板与火线电极板能够加强离子水的产出，对一些皮肤病有一定的疗效。
如图3是本节能式电热换能器的第三种结构，在第二实施例的基础上，两个换能腔内的火线电极板均由两块小火线电极板组成，装置共有4 块小火线电极板511、512、521、522，4 块小火线电极板511、512、521、522的长短不一，其比例为3:4:2:5，通过通断不同长短的小火线电极板及对应的零线电极板工作组合，可以调节水被加热的程度。
如图4是采用上述节能式电热换能器的即热式电热水器的一种结构图，除了节能式电热换能器外，还包括主控板10和按钮板11，所述主控板10上设有为其供电的且与外界电源相接的电源变压器101，所述主控板10上还设有通过接线插座J1、J2受按钮板11上的开关控制的4个继电器C1、C2、C3、C4，4个继电器C1、C2、C3、C4与节能式电热换能器内的4块小火线电极板521、511、522、512一一对应，继电器的一端接在与其对应的小火线电极板上，另一端接在外界电源零线上。将每个火线电极板分成两个小火线电极板，可以通过按钮板上的按钮控制其各自相连的继电器的开合，从而控制对应的小火线电板通电与否，不同的小火线电板组合工作，就可以得到不同的水温。
进一步优选的，按钮板11上还设有用于实时显示水温的液晶显示屏或数码管，可以更方便观察实时水温。
进一步优选的，节能式电热换能器中的进水口2上设有水流线圈传感器21，水流线圈传感器21连接到继电器上102，并控制火线开关K3接通火线与继电器102。在本实施例中，当打开水龙头且有一定水压的水进入进水口2时，水流线圈传感器21采集到水流信号送到主控板10上，开关K3 才接通，并控制继电器102连上火线。因此，当断水后，无论按钮板11上的开关K1、K2怎么控制，所有的电极板都无法通电工作，就不会对换能腔内的余水加热，这样既安全又节约电能。
本实施例的热水器工作流程为：当打开水龙头且有一定水压的水进入进水口2时，水流线圈传感器21集到水流信号送到主控板上，并控制合上开关K3，当需要调节水温时，调节按钮板11上的开关K1、K2，可以控制不同的电极板的工作组合，得到不同的水温，并在显示屏或数码管上显示出来实时水温，当关闭进水口2时，开关K3 断开，整个节能式电热换能器就停止工作。
当然，本实用新型并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (8)
1.一种节能式电热换能器，包括壳体（1），所述壳体（1）上设有进水口（2）与出水口（3），所述壳体（1）内绝缘密闭封装有与外界电源零线连接的零线电极板（4）和与外界电源火线连接的火线电极板（5），其特征在于：所述零线电极板（4）与火线电极板（5）均由石墨材质制成，所述零线电极板（4）上设有若干凹槽（6），所述火线电极板（5）上匹配设有可嵌入各所述凹槽（6）的突出部（7），所述突出部（7）嵌入凹槽（6）的深度为13～17mm，各组相匹配的凹槽（6）与突出部（7）之间的间隙连通形成流水通道（8），所述流水通道（8）还包括突出部(7)与凹槽(6)之间围成的中空腔，所述流水通道（8）两端分别接通进水口（2）与出水口（3）。
2.根据权利要求1所述节能式电热换能器，其特征在于：所述突出部（7）嵌入凹槽（6）的深度为15mm。
3.根据权利要求1所述节能式电热换能器，其特征在于：所述壳体(1)包括左换能腔和右换能腔，两个换能腔内均设有零线电极板(41、42)和火线电极板（51、52），所述左换能腔内的零线电极板和火线电极板之间形成左流通水道（81），所述右换能腔内的零线电极板和火线电极板之间形成右流通水道（82），所述左流通水道（81）与右流通水道（82）通过连通水道（9）连接。
4.根据权利要求3所述节能式电热换能器，其特征在于：两个换能腔内的火线电极板均由两块小火线电极板组成，节能式电热换能器共有4 块小火线电极板（511、512、521、522）。
5.根据权利要求4所述节能式电热换能器，其特征在于：所述的4 块小火线电极板的长度比从小到大依次为2:3:4:5。
6.一种采用权利要求1至5中任一项所述节能式电热换能器的即热式电热水器，其特征在于：所述的即热式电热水器还包括主控板（10）和按钮板（11），所述主控板（10）上设有为其供电的且与外界电源相接的电源变压器（101），所述主控板（10）上还设有通过接线插座（J1、J2）受按钮板（11）上的开关控制的继电器（102），所述的继电器（102）与节能式电热换能器内的火线电极板电性连接，继电器（102）的一端接在火线电极板上，另一端通过火线开关（K3）接在外界电源火线上。
7.根据权利要求6所述即热式电热水器，其特征在于：所述的按钮板（11）上还设有用于实时显示水温的液晶显示屏或数码管。
8.根据权利要求6或7所述即热式电热水器，其特征在于：所述节能式电热换能器中的进水口（2）上设有水流线圈传感器（21），所述的水流线圈传感器（21）连接到继电器（102）上，并控制火线开关（K3）接通火线与继电器（102）。
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