CN208671332U - 一种热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型所提供的一种热水器，包括：所述内胆内壁设有金属层；设于所述内胆外侧，与所述金属层面积相适应的磁感组；其中，所述金属层中金属的相对磁导率小于10；所述金属层的厚度小于50微米；所述内胆为非金属内胆。通过在热水器的最内层设置相对磁导率小于10的金属层，使其在磁感组的磁场中受感应发热，起到加热的作用。无需使用电阻丝，杜绝安全隐患，增加热水器使用寿命。

Description

一种热水器

技术领域

本实用新型涉及家用电器领域，特别涉及一种热水器。

背景技术

目前热水器按照原理不同可分为电热水器、燃气热水器、太阳能热水器、磁能热水器、空气能热水器，暖气热水器等。

最为常用、熟知的也是电热水器，将电阻丝与水直接接触，通过电阻丝的局部高温进行加热周边的水。但是，目前的电阻加热方式，水电直接接触带来了安全隐患；加热原理为电阻丝局部高温热量传递给水，导致加热不均匀，最大温差可达10℃以上；同时因局部高温，造成电阻丝上会累积大量水垢。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种热水器，解决现有的电阻加热型热水器容易产生水垢的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种热水器，包括：

所述内胆为非金属内胆；所述内胆内壁设有金属层；

设于所述内胆外侧，与所述金属层面积相适应的磁感组；

其中，所述金属层中金属的相对磁导率小于10；所述金属层的厚度小于50微米；所述内胆为非金属内胆。

其中，所述金属层为纯金属金属层。

其中，所述金属层为金属镀层。

其中，所述保温层具体为发泡层。

其中，所述热水器还包括：

所述热水器的进水管设有水流控制阀，用于控制水流量。

其中，所述热水器还包括：

温度传感器，用于检测水温；

显示屏，与所述温度传感器相连，设于所述外壳外表面，用于显示所述水温；

控制器，与所述温度传感器和所述水流控制阀相连，用于根据所述水温调节所述水流控制阀，并控制所述磁感线圈的工作功率。

其中，所述热水器还包括：

散热风扇，用于对所述磁感线圈进行散热。

其中，所述磁感组包括：

与对应的谐振器串联或并联的驱动电感线圈。

其中，所述热水器还包括：

与电源相连，用于根据设定频率的交流电信号与所述金属层、所述磁感组和所述谐振器形成谐振状态的发射电路。

其中，所述发射电路包括整流电路、驱动电路、控制电路、逆变电路、温控电路以及所述谐振器；

其中所述整流电路与输入电源相连；所述谐振器与所述磁感组串联形成第一发射谐振体；所述第一发射谐振体与所述整流电路、所述逆变电路依次串联；所述逆变电路、所述驱动电路、所述控制电路依次串联。

本实用新型所提供的一种热水器，包括：所述内胆内壁设有金属层；设于所述内胆外侧，与所述金属层面积相适应的磁感组；其中，所述金属层中金属的相对磁导率小于10；所述金属层的厚度小于50微米；所述内胆为非金属内胆。通过在热水器的最内层设置相对磁导率小于10的金属层，使其在磁感组的磁场中受感应发热，起到加热的作用。

本实用新型无需使用电阻丝，也不会使电阻丝表面附着水垢，影响其工作，增加热水器使用寿命。利用非金属内胆则无需使用镁棒，提升热水器中的水质。实现水电分离，杜绝安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种热水器的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，图1为本实用新型提供的一种热水器的结构示意图，该热水器包括外壳和内胆，内胆壁外侧设有保温层，具体的：

内胆内壁设有金属层100；

设于内胆外侧，与金属层100面积相适应的磁感组200；

其中，金属层100中金属的相对磁导率小于10；金属层100的厚度小于50微米；内胆为非金属内胆。

本实用新型利用磁感组200与内胆内壁的金属层100相匹配，以使金属层100形成感应涡流并加热。

金属层100与磁感组200形成感应涡流发热的过程采用了“互频”技术，“互频”技术是基于“互频非辐射原理”的一种加热技术。所谓“互频非辐射原理”，指的是在一定条件下，物体之间自然形成内动力机理闭环系统，根据固有频率变化率自动响应，影响前后固有频率正弦波形产生叠加，形成增量变化率。“互频”现象本质为反应了物体之间感知、认知、交流的正弦波叠加状态及其自然、生物双重波动属性。

基于上述“互频非辐射原理”，在一定条件下，金属层100的厚度超薄时，磁导率发生相反方向的变化。如：相对磁导率小于10的金属如金、银、铝、铜的厚度超薄时，可与磁感组200相匹配并形成感应涡流，进而发热以达到高效率发热的目的。

金属层100材质组成可以是一种金属材料，如铝、锡等，也可以为合金材料，本实用新型主要针对于其他在特定情况下同样可产生涡流的金属或者合金，例如金、银、铜、铝或其合金等。进一步的，金属层100的材质、厚度等参数的选取也应根据进行大量实验择优。如经过试验得出铝箔在频率小于100khz条件下，厚度在0.05～0.1mm范围内效率最高，产生涡流效果最明显，则金属滤层作为金属层100时应当尽可能使其厚度在0.05～0.1mm内。经试验论证，本实用新型所提供的金属层100厚度均在小于50微米的条件下方可产生最佳涡流效果。

在此对于热水器保温层的具体形式和材料不作限定，例如该保温层可以为发泡层等。可以理解的是，保温层应全面覆盖热水器的内胆。保温层可以置于内胆的外侧，将金属层100置于内胆内壁，以金属镀层的形式附于内胆内壁表面。

对于磁感组200，除了需要在内胆外侧外不作其他位置限定，可以如图1所示置于内胆下方，当然也可以置于内胆一侧或两端，当然应尽可能提高金属层100的受感应面积。将磁感组200置于内胆下方时，可以尽可能满足物理学中热量向上方传递的规律。对应的，金属层100的覆盖面积应当与磁感组200相对应，具体覆盖范围应由本领域技术人员根据磁感组200的有效磁场范围而定，在此不作具体限定。

特别的，还可以将磁感组200设于热水器紧贴的墙体内部，或者与外壳可拆卸的连接，例如用螺栓固定或者卡扣等方式。

对应的，热水器本身，包括外壳和内胆，均为非金属材质。避免对金属层100的磁感应发热过程造成不利的影响。

金属层设置在内胆的内表面，可以与水充分接触，使得热量被水及时、充分的吸收，且不会产生局部温度过高现象。本实用新型无需使用电阻丝，也不会使电阻丝表面附着水垢，影响其工作，杜绝安全隐患。水垢产生的条件为高温状态下，含有微溶于水的硫酸钙会由于水的蒸发而析出，水中的碳酸根会与钙、镁等离子相结合，生成不溶于水的碳酸钙、碳酸镁，也就是水碱。随着水分的不断蒸发、浓缩，水碱含量不断增加，以达到饱和后就形成了水垢。然而本申请所提供的热水器，并不会产生局部高温现象，不符合水垢的生成条件，所以无水垢产生。

进一步的，热水器还可以在进水管上设有水流控制阀，用于控制水流量。当然，水流控制阀并不限定设定进水管的哪个位置，其目的是控制水流量。还可以使用自动式水流控制阀，用于根据用户需求控制水量，例如用户需要尽快使用热水时，关闭水流控制阀，减少内胆中的总水量，以提高加热的效率。

进一步，可以理解的，热水器还可以包括：

温度传感器，用于检测水温；

显示屏，与所述温度传感器相连，设于所述外壳外表面，用于显示所述水温；

控制器，与所述温度传感器和所述水流控制阀相连，用于根据所述水温调节所述水流控制阀，并控制所述磁感线圈的工作功率。

磁感线圈的工作功率可以由控制器控制，可以根据用户需求，例如加热和保温，对应不同的工作功率。温度传感器，用于检测水温，并由控制器控制显示于显示屏上。

进一步的，热水器还可以包括：

散热风扇，用于对磁感线圈进行散热。

考虑到磁感线圈以及电路中的功率器件在工作时可能发热，容易降低性能，因此可以对磁感线圈进行散热。优选的，可以使用散热风扇。当然，散热风扇不仅可以对磁感线圈散热，还可以对其他具有潜在发热风险的器件进行散热。当磁感线圈覆盖面积较大时，可以使用其他形式的散热装置，例如水冷组件等，在此不作限定。可以将散热风扇或水冷组件等散热装置串接在进水管处，或安装在功率管的散热片中间，起到对功率器件散热的作用

进一步，热水器还可以包括：

与对应的谐振器串联或并联的驱动电感线圈。

进一步，热水器还可以包括：

与电源相连，用于根据设定频率的交流电信号与金属层100、磁感组200和谐振器形成谐振状态的发射电路。

其中，发射电路包括整流电路、驱动电路、控制电路、逆变电路、温控电路以及谐振器；

其中整流电路与输入电源相连；谐振器与磁感组200串联形成第一发射谐振体；第一发射谐振体与整流电路、逆变电路依次串联；逆变电路、驱动电路、控制电路依次串联。

发射电路与电源相连，用于根据设定频率的交流电信号与金属层100、所述磁感组200和谐振器形成谐振状态。该发射电路可以是常用的标准发射电路，也可以为基于互频磁能加热的特殊电路模块。

在此对发射电路的具体谐振方式不作限定，可以为串联谐振，亦可以为并联谐振。

当采用串联谐振时，发射电路包括整流电路、驱动电路、控制电路、逆变电路、温控电路以及谐振器。其中整流电路与输入电源相连，谐振器与磁感组200串联形成发射谐振体。发射谐振体与整流电路、逆变电路依次串联，逆变电路、驱动电路、控制电路依次串联。

控制电路包括变频控制单元，用以调控磁感组200的工作频率。

变频控制单元用于调控交流电信号的频率，调控的工作频率范围应视具体的应用场景而定。通常来说，考虑到最优的工作效率，工作频率的范围小于200kHz。应当理解的是，在此对于具体的工作频率不作限定。

当然，还可以采用并联谐振，在此不作过多描述，本领域技术人员可以由上述串联谐振的电路类比到并联谐振电路。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种热水器，包括外壳和内胆，内胆壁外侧设有保温层，其特征在于，包括：

内胆内壁设有金属层；

设于所述内胆外侧，与所述金属层面积相适应的磁感组；

其中，所述金属层中金属的相对磁导率小于10；所述金属层的厚度小于50微米；所述内胆为非金属内胆。

2.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述金属层为纯金属金属层。

3.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述金属层为金属镀层。

4.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述保温层具体为发泡层。

5.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，还包括：

所述热水器的进水管设有水流控制阀，用于控制水流量。

6.根据权利要求5所述的热水器，其特征在于，还包括：

温度传感器，用于检测水温；

显示屏，设于所述外壳外表面，用于显示所述水温；

控制器，用于根据所述水温调节所述水流控制阀，并控制所述磁感线圈的工作功率。

7.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，还包括：

散热风扇，用于对所述磁感线圈进行散热。

8.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述磁感组包括：

与对应的谐振器串联或并联的驱动电感线圈。

9.根据权利要求8所述的热水器，其特征在于，所述热水器还包括：

与电源相连，用于根据设定频率的交流电信号与所述金属层、所述磁感组和所述谐振器形成谐振状态的发射电路。

10.根据权利要求9所述的热水器，其特征在于，所述发射电路包括整流电路、驱动电路、控制电路、逆变电路、温控电路以及所述谐振器；

其中所述整流电路与输入电源相连；所述谐振器与所述磁感组串联形成第一发射谐振体；所述第一发射谐振体与所述整流电路、所述逆变电路依次串联；所述逆变电路、所述驱动电路、所述控制电路依次串联。