CN209136214U - 水加热装置及水龙头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及连续流动加热器技术领域，水加热装置和水龙头包括第一管体、电磁线圈、铁质发热体和防锈导热体，电磁线圈、铁质发热体和防锈导热体均设于第一管体上，铁质发热体感应电磁线圈产生的磁场，防锈导热体将铁质发热体与第一管体的内腔隔绝。由于电磁加热发热快，采用电磁加热的方式对管体内腔中的水进行加热，能够实现即开即热的目的，使用时将本实用新型的水管头安装至水龙头的出水口，能够实时加热从水龙头流出的水；此外，采用防锈导热体将铁质发热体与第一管体的内腔隔绝，能够避免铁质发热体与第一管体内腔中的水接触，避免铁质发热体生锈，避免铁质发热体因生锈损坏，也避免铁锈对水质造成影响。

Description

水加热装置及水龙头

技术领域

本实用新型涉及连续流动加热器技术领域，具体地说，是涉及一种水加热装置及水龙头。

背景技术

现有技术中，即热式水龙头大多采用电阻加热的方式，该种加热方式是由电阻丝直接发热，加热时电阻丝的温度较高(高达300度左右)，并且电阻加热的反应滞后，往往在通电很久后才能达到所需加热温度，在断电后仍然保持较高温度，不易于精确控温，容易造成能量浪费，且具有较大的安全隐患，容易损坏，寿命较短；此外，水在电加热后容易产生水垢，影响水质。

现有技术开始在即热式水龙头中采用电磁加热的方式，电磁加热的方式中线圈本身不发热，线圈不容易发生损坏，并且发热体加热快，热效率高，在同等条件下，电磁加热壁电阻加热节电30％－70％；并且电磁场能影响碳酸钙的结晶形态(针状)，使其不容易聚集形成水垢；因此磁加热能够避免电阻加热的诸多缺陷，有利于提高加热效率，然而由于电磁加热方式中的发热体需要为导磁体，目前广泛应用的导磁性能最好的为铁质体，采用铁质体产热才能更快实现对水龙头中水流进行即时加热，铁质体在接触水后容易生锈(即使是不锈铁在经常接触水和氧气的环境下也会生锈)，继而渐渐发生腐蚀，并且铁锈也影响水质，不利于水龙头的长期使用。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的之一在于提供一种加热水质好且便于长期使用的水加热装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供的水加热装置包括第一管体、电磁线圈、铁质发热体和防锈导热体，电磁线圈、铁质发热体和防锈导热体均设于第一管体上，铁质发热体感应电磁线圈产生的磁场，防锈导热体将铁质发热体与第一管体的内腔隔绝。

由上可见，本实用新型通过对水加热装置的设置和结构设计，由于电磁加热发热快，采用电磁加热的方式对管体内腔中的水进行加热，能够实现即开即热的目的，使用时将本实用新型的水管头安装至水龙头的出水口，能够实时加热从水龙头流出的水；此外，采用防锈导热体将铁质发热体与第一管体的内腔隔绝，能够避免铁质发热体与第一管体内腔中的水接触，避免铁质发热体生锈，避免铁质发热体因生锈损坏，也避免铁锈对水质造成影响。

一个优选的方案是，铁质发热体及防锈导热体均为管状体，铁质发热体套于防锈导热体的外壁上，第一管体套于铁质发热体的外壁上，第一管体与防锈导热体的两端部均密封连接；电磁线圈盘绕于第一管体与铁质发热体之间，和/或电磁线圈盘绕于铁质发热体和防锈导热体之间。

由上可见，本实用新型要实现的功能是铁质发热体产生热量，并经防锈导热体传导后加热第一管体内腔中的水，为防止铁质发热体生锈，只需要防锈导热体将第一内腔中的水与铁质发热体隔开即可；因此，铁质发热体可以设于第一管体的内腔中，由防锈导热体将铁质发热体密封包裹，以防止第一内腔中的水侵至铁质发热体上；铁质发热体还可以以任意形状设置于第一管体的内壁上，然后再用防锈导热体将铁质发热体覆盖；当然也可以将铁质发热体及防锈导热体均为管状体，铁质发热体套于防锈导热体的外壁上，这样由于管状体的结构简单，便于生产和安装，有利于水加热装置的结构简洁。

进一步的方案是，电磁线圈盘绕于第一管体与铁质发热体之间，铁质发热体的内侧壁面与防锈导热体的外侧壁面贴合。

由上可见，由于主要依靠铁质发热体产热，并依靠防锈导热体将铁质发热体所产生的热量传递至第一管体内腔中的水中；因此将电磁线圈盘绕于铁质发热体的背离防锈导热体一侧，并且将铁质发热体的内侧壁面与防锈导热体的外侧壁面贴合，这样有利于铁质发热体与防锈导热体之间的热量传递。

另一个优选的方案是，防锈导热体为具有导热功能的防锈涂层。

由上可见，由于防锈导热体在进行热传导时需要时间，如果防锈导热体的厚度过厚可能会减缓对水的加热速率，以至于不能达到即开即热的目的，因此设置防锈涂层，防锈涂层不仅能够防止铁质发热体与水接触，而且由于防锈涂层本身能够设置很薄，加上防锈涂层能更好地与铁质发热体贴合接触，有助于铁质发热体所产生的热量快速传递至第一管体内腔中的水中，这样能够很好的将防止铁质发热体生锈和实现快速加热两者平衡起来，使得本实用新型的水加热装置既能防止铁质发热体生锈，又能实现对第一管体内腔中的水快速加热。

再一个优选的方案是，第一管体为绝热体。

由上可见，将第一管体设为绝热体，能够防止由铁质发热体产生的热量经第一管体传导至环境中，一方面避免能量浪费，另一方面也避免影响环境温度。

又一个优选的方案是，第一管体与防锈导热体设为一体，第一管体具有导热防锈功能，铁质发热体沿第一管体的一周布置于第一管体的外壁上，电磁线圈盘绕于铁质发热体的外侧壁上和/或电磁线圈盘绕于第一管体与铁质发热体之间。

由上可见，将第一管体与防锈导热体的结构和功能都集成于一体，这样有利于水加热装置的结构简单。

还一个优选的方案是，水加热装置还包括水流传感装置，水流传感装置电连接于电磁线圈的控制电路上，水流传感装置位于第一管体的内腔中或设于与第一管体连通的流道的内腔中。

由上可见，这样在有水流通过第一管体的内腔时，控制电路能够通过水流传感装置识别到，使得水加热装置能够在有水流通过第一管体的内腔时开启产热功能，在没有水流通过第一管体的内腔时关闭产热功能，使铁质发热体的产热功能与水流同步开启和关闭，实现铁质发热体对第一管体内腔中水流的即时加热，简化控制流程，有利于增强用户体验。

为了解决上述问题，本实用新型的目的之二在于提供一种加热水质好且便于长期使用的水龙头。

为了实现上述目的，本实用新型提供的水龙头包括第二管体、阀门和前述的水加热装置，阀门设于第二管体上，第一管体与第二管体连通。

由上可见，由于采用前述的水加热装置，本实用新型的水龙头能够实时加热从水龙头流出的水；此外，采用防锈导热体将铁质发热体与第一管体的内腔隔绝，能够避免铁质发热体与第一管体内腔中的水接触，避免铁质发热体生锈，避免铁质发热体因生锈损坏，也避免铁锈对水质造成影响。

一个优选的方案是，水龙头还包括传感装置，传感装置电连接于电磁线圈的控制电路上；传感装置获取阀门状态变化的信号，或传感装置获取水龙头中的水流信号。

由上可见，若将传感装置设置为获取阀门状态变化的信号，传感装置在获取到阀门开启时，控制电路控制电磁线圈回路通电，铁质发热体产热；在传感装置获取到阀门关闭时，控制电路控制电磁线圈的回路不通电，铁质发热体不产热。若将传感装置设为获取水龙头中的水流信号，传感装置在检测到水流动时，控制电路控制电磁线圈的回路通电，铁质发热体产热；在传感装置未检测到水流动时，控制电路控制电磁线圈的回路不通电，铁质发热体不产热。以此实现在水龙头打开时铁质发热体自动产热以加热水流，简化铁质发热体的控制。

进一步的方案是，传感装置获取水龙头中的水流信号，传感装置位于第一管体的内腔中或位于第二管体的内腔中。

由上可见，当传感装置将设置为获取水龙头的水流信号时，将传感装置置于第一管体的内腔中或置于第二管体的内腔中，实时感知水龙头的水流，便于控制电路即时感知水流并即时控制铁质发热体产热。

更进一步的方案是，传感装置为压力传感器，压力传感器位于第一管体的内腔中或位于第二管体的内腔中；沿水流方向，压力传感器位于阀门的下游。

由上可见，只需要将第一管体与第二管体连通，就能通过铁质发热体产热来加热流经第二管体内腔的水，因此水加热装置连接于阀体的上游还是连接于阀体的下游均能实现上述目的，然而，由于阀门的上游始终都有较高水压，若将压力传感器设置于阀门的上游，可能在阀门没有打开时触动压力传感器而导致电磁线圈的控制电路开启，造成水加热装置误发热；因此将压力传感器设于阀门的下游，有利于压力传感器对水流的准确感知。

进一步的方案是，沿水流方向，第一管体的内腔的截面尺寸大于第二管体的内腔的截面尺寸。

由上可见，这样水流在经过第一管体内腔时的流速就会低于经过第二管体内腔时的流速，有利于加长水流通过第一管体的时间，有利于加长水流的加热时间，保证水流经过第一管体后能有良好的加热效果。

附图说明

图1是本实用新型水加热装置实施例一的剖视图；

图2是图1的A处的局部放大图；

图3是本实用新型水加热装置实施例二的剖视图；

图4是图3中B处的局部放大图；

图5是本实用新型水龙头实施例的示意图。

具体实施方式

水加热装置实施例一：

请参照图1及图2，本实施例的水加热装置1包括第一管体11、电磁线圈12、铁质发热体13、防锈导热体14和水流传感器(图中未示出)。第一管体11为绝热体，例如可以通过在第一管体11的管壁上增设石棉或玻璃纤维等夹层，或者第一管体11本身由玻璃纤维等绝热材料制成；或者第一管体11的管壁上设有真空夹层。防锈导热体14由紫铜材料制成，铁质发热体13为不锈铁或碳钢材料。铁质发热体13及防锈导热体14均为管状体，铁质发热体13套于防锈导热体14的外壁上，第一管体11套于铁质发热体13的外壁上，第一管体11与防锈导热体14的两端部均密封连接；电磁线圈12沿铁质发热体13的周向圈盘绕于第一管体11与铁质发热体13之间，铁质发热体13的内侧壁面与防锈导热体14的外侧壁面贴合，防锈导热体14的两端均与第一管体11密封连接；水流传感器位于第一管体11的内腔15中，且水流传感器电连接于电磁线圈12的控制电路上。

使用时若第一管体11的内腔15中有水流经过，水流触动水流传感器，继而电磁线圈12的控制电路控制电磁线圈12通电，电磁线圈12通电后产生磁场，铁质发热体13在磁场作用下产热，热量经防锈导热体14传递至水流中，加热水流，使得水流从第一管体11的内腔15流出时的温度升高。由于电磁加热发热快，采用电磁加热的方式对第一管体11的内腔15中的水进行加热，能够实现即开即热的目的，使用时将本实用新型的水加热装置1安装至水龙头的出水口，能够实时加热从水龙头流出的水；此外，采用防锈导热体14将铁质发热体13与第一管体11的内腔15隔绝，能够避免铁质发热体13与第一管体11内腔中的水接触，避免铁质发热体13生锈，避免铁质发热体13因生锈损坏，也避免铁锈对水质造成影响。

本实用新型要实现的功能是铁质发热体13产生热量，并经防锈导热体14传导后加热第一管体11内腔中的水，为防止铁质发热体13生锈，只需要防锈导热体14将第一内腔中的水与铁质发热体13隔开即可；因此，不一定将铁质发热体13的位置限制为第一管体11的内壁上，可以将铁质发热体13设于第一管体11的内腔15中，由防锈导热体14将铁质发热体13密封包裹，以防止第一内腔中的水侵至铁质发热体13上，并由第一管体11的内壁上伸出支撑架支承铁质发热体13和防锈导热体14；铁质发热体13还可以以任意形状设置于第一管体11的内壁上，然后再用防锈导热体14将铁质发热体13覆盖；当然也可以将铁质发热体13及防锈导热体14均为管状体，铁质发热体13套于防锈导热体14的外壁上，这样由于管状体的结构简单，便于生产和安装，有利于水加热装置1的结构简洁。

除了可以将电磁线圈12盘绕于第一管体11与铁质发热体13之间，还可以将电磁线圈12盘绕于铁质发热体13和防锈导热体14之间。然而，由于主要依靠铁质发热体13产热，并依靠防锈导热体14将铁质发热体13所产生的热量传递至第一管体11内腔中的水中；因此将电磁线圈12盘绕于铁质发热体13的背离防锈导热体14一侧，并且将铁质发热体13的内侧壁面与防锈导热体14的外侧壁面贴合，这样有利于铁质发热体13与防锈导热体14之间的热量传递。

紫铜具有优异的防水性能，同时也具有优异的导热性能，能够满足防锈导热体14的功能要求。当然防锈导热体14也可以不采用紫铜材料，只需要防锈导热体14的导热性能优良且遇水不容易腐蚀即可，例如防锈导热体14还可以是导热硅胶、石墨烯膜片等，导热硅胶或石墨烯膜片贴合于铁质发热体13的内侧壁面上；当然，采用紫铜材料不仅具有优良的导热和防锈功能，而且由于紫铜材料本身也具有导磁功能，因此采用紫铜材料不仅能导热还能一定程度上发热，更有利于对第一管体11内腔中的水流进行加热。

将第一管体11设为绝热体可以防止由铁质发热体13产生的热量经第一管体11传导至环境中，一方面避免能量浪费，另一方面也避免影响环境温度。

水流传感器除了可以设于第一管体11的内腔15中以外，还可以将水流传感器设于与第一管体11连通的流道中，水流经过第一管体11的内腔15和该流道。

水流传感器的种类很多，可以通过检测水流的流速来检测水流，也可以通过检测水压来检测是否有水流(具体方式见水龙头实施例中的压力传感器)；本实用新型中需要水流传感器能够检测第一管体11的内腔15中是否有水流，例如采用浮球开关，当浮球开关被测介质(第一管体11内腔中的水)浮动浮子时，浮子带动主体移动，同时浮子另一端的磁体将控制杆上的磁体开关动作。水流传感器的设置，使得在有水流通过第一管体11的内腔15时，控制电路能够通过水流传感器识别到，使得水加热装置1能够在有水流通过第一管体11的内腔15时开启产热功能，在没有水流通过第一管体11的内腔15时关闭产热功能，使铁质发热体13的产热功能与水流同步开启和关闭，实现铁质发热体13对第一管体11的内腔15中水流的即时加热，简化控制流程，有利于增强用户体验。

优选地，在第一管体11的内腔15中安装均流装置(图中未示出)，均流装置可以由导磁材料制成，或均流装置为本实施例中的铁质发热体13和防锈导热体14，防锈导热体14包裹铁质发热体13；沿水流方向，均流装置将第一管体11的内腔划分为多个区域，这样有利于水流的均匀受热。

水加热装置实施例二：

请参照图3及图4，本实施例的防锈导热体14为具有导热功能的防锈涂层，例如含有氧化锆、硅酸盐或石墨烯等的涂层材料，由于防锈导热体14在进行热传导时需要时间，如果防锈导热体14的厚度过厚可能会减缓对水的加热速率，以至于不能达到即开即热的目的，因此设置防锈涂层，防锈涂层不仅能够防止铁质发热体13与水接触，而且由于防锈涂层本身能够设置很薄，加上防锈涂层能更好地与铁质发热体13贴合接触，有助于铁质发热体13所产生的热量快速传递至第一管体11内腔中的水中，这样能够很好的将防止铁质发热体13生锈和实现快速加热两者平衡起来，使得本实用新型的水加热装置1既能防止铁质发热体13生锈，又能实现对第一管体11内腔中的水快速加热。

水加热装置实施例二的其余部分同水加热装置实施例一。

水加热装置实施例三：

本实施例的第一管体与防锈导热体设为一体，第一管体具有导热和防锈功能，铁质发热体沿第一管体的一周贴合于第一管体的外壁上，电磁线圈盘绕于铁质发热体的外侧壁上。将第一管体与防锈导热体的结构和功能都集成于一体，这样有利于水加热装置的结构简单。

铁质发热体可以是管状体也可以是若干块独立的铁质体，若铁质发热体是管状体，则铁质发热体的内侧壁面与第一管体的外侧壁面贴合；若铁质发热体是若干块独立的铁质体，则各独立的铁质体绕第一管壁的一周贴合于第一管体的外壁上。

铁质发热体产生的热量经第一管体传递至第一管体内腔中的水流中，实现对水流的加热。

当然，电磁线圈除了可以盘绕于铁质发热体的外侧壁上外，电磁线圈盘绕于第一管体与铁质发热体之间，都能够达到实用新型目的。

水加热装置实施例三的其余部分同水加热装置实施例一。

水龙头实施例：

请参照图1至图5，水龙头包括第二管体2、阀门3、压力传感器(图中未示出)和前述的水加热装置1，阀门3设于第二管体2上，第一管体11连通于第二管体2的出水口，压力传感器位于第一管体11的内腔15中；沿水流方向(如图5中箭头方向)，第一管体11的内腔15的截面尺寸大于第二管体2的内腔的截面尺寸。由于采用前述的水加热装置1，本实用新型的水龙头能够随第一管体11的腔体中水流的流动而即时加热从水龙头流出的水；此外，采用防锈导热体14将铁质发热体13与第一管体11的内腔15隔绝，能够避免铁质发热体13与第一管体11内腔中的水接触，避免铁质发热体13因生锈损坏，也避免铁锈对水质造成影响；当压力传感器获取到第一管体11内腔中的水流信号时，控制电路控制电磁线圈12的回路通电，铁质发热体13产热，热量通过防锈导热体14传导至水流中，实现对水龙头中的水流进行加热的目的。

为了实现实用新型目的，只需要将第一管体11与第二管体2连通，就能通过铁质发热体13产热来加热流经第二管体2内腔的水，因此水加热装置1连接于阀体的上游还是连接于阀体的下游均能实现上述目的，然而，由于阀门3的上游始终都有较高水压，若将压力传感器设置于阀门3的上游，可能在阀门3没有打开时触动压力传感器而导致电磁线圈12的控制电路开启，造成水加热装置1误发热；因此将压力传感器设于阀门3的下游，有利于压力传感器对水流的准确感知。因此，压力传感器除了可以设置在第一管体11的内腔15中以外，还可以设置在第二管体2的内腔中，只要压力传感器位于阀门3的沿水流方向的下游即可；然而，若将压力传感器置于第一管体11的内腔15中，在生产本实施例的水龙头时，只需要将水加热装置1整体安装至第二管体2的出水口即可，有利于本实施例中的水加热装置1的模块化生产，便于在现有技术水龙头的技术上改装得到本技术方案的水龙头。当然如果采用通过检测水流流动的水流传感装置，则不需考虑水流传感装置相对阀门3的位置。

当然，本实用新型除了可以采用压力传感器将控制电路的通闭与水流的流动关联外，还可以将控制电路与阀体的开闭关联，设置传感装置获取阀门3的状态信号，控制电路通过该传感装置感知阀体的开闭，控制电磁线圈12是否通电，继而控制铁质发热体13是否产热。若将传感装置设置为或爱去阀门3的状态信号，传感装置在检测到阀门3开启时，控制电路控制电磁线圈12的回路通电，铁质发热体13产热；在传感装置检测到阀门3关闭时，控制电路控制电磁线圈12的回路断开，铁质发热体13不产热。若将传感装置设为获取水龙头中的水流动的信号，传感装置在检测到水流动时，控制电路控制电磁线圈12通电，铁质发热体13产热；若传感装置未检测到水流动的信号，控制电路控制电磁线圈12不通电，铁质发热体13不产热。以此实现在水龙头打开时铁质发热体13自动产热以加热水流，简化铁质发热体13的控制。

当然控制电路可以就是电磁线圈12的回路，电磁线圈12的回路在获取到有水流信号或获取到阀门3开启信号时就闭合通电，在没有获取到水流信号或获取到阀门3关闭信号时就断开不通电。

沿水流方向，第一管体11的内腔15的截面尺寸大于第二管体2的内腔的截面尺寸；水流在经过第一管体11内腔时的流速就会低于经过第二管体2内腔时的流速，有利于加长水流通过第一管体11的时间，有利于加长水流的加热时间，保证水流经过第一管体11后能有良好的加热效果。

最后需要强调的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种变化和更改，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.水加热装置，包括第一管体、电磁线圈、铁质发热体和防锈导热体，所述电磁线圈、所述铁质发热体和所述防锈导热体均设于所述第一管体上，所述铁质发热体感应所述电磁线圈产生的磁场，所述防锈导热体将所述铁质发热体与所述第一管体的内腔隔绝。

2.根据权利要求1所述的水加热装置，其特征在于：

所述铁质发热体及所述防锈导热体均为管状体，所述铁质发热体套于所述防锈导热体的外壁上，所述第一管体套于所述铁质发热体的外壁上，所述第一管体与所述防锈导热体的两端部均密封连接；

所述电磁线圈盘绕于所述第一管体与所述铁质发热体之间，和/或，所述电磁线圈盘绕于所述铁质发热体和所述防锈导热体之间。

3.根据权利要求2所述的水加热装置，其特征在于：

所述电磁线圈盘绕于所述第一管体与所述铁质发热体之间，所述铁质发热体的内侧壁面与所述防锈导热体的外侧壁面贴合。

4.根据权利要求1所述的水加热装置，其特征在于：

所述防锈导热体为具有导热功能的防锈涂层。

5.根据权利要求1至4任一项所述的水加热装置，其特征在于：

所述第一管体为绝热体。

6.根据权利要求1至4任一项所述的水加热装置，其特征在于：

所述第一管体与所述防锈导热体设为一体，所述第一管体具有导热防锈功能，所述铁质发热体沿所述第一管体的一周布置于所述第一管体的外壁上，所述电磁线圈盘绕于所述铁质发热体的外侧壁上和/或所述电磁线圈盘绕于所述第一管体与所述铁质发热体之间。

7.根据权利要求1至4任一项所述的水加热装置，其特征在于：

所述水加热装置还包括水流传感装置，所述水流传感装置电连接于所述电磁线圈的控制电路上，所述水流传感装置位于所述第一管体的内腔中或设于与所述第一管体连通的流道的内腔中。

8.水龙头，包括第二管体和阀门，所述阀门设于所述第二管体上，其特征在于：

还包括如权利要求1至6任一项所述的水加热装置，所述第一管体与所述第二管体连通。

9.根据权利要求8所述的水龙头，其特征在于：

还包括传感装置，所述传感装置电连接于所述电磁线圈的控制电路上；

所述传感装置获取所述阀门状态变化的信号，或所述传感装置获取所述水龙头中的水流信号。

10.根据权利要求9所述的水龙头，其特征在于：

所述传感装置获取所述水龙头中的水流信号，所述传感装置位于所述第一管体的内腔中或位于所述第二管体的内腔中。

11.根据权利要求10所述的水龙头，其特征在于：

所述传感装置为压力传感器，所述压力传感器位于所述第一管体的内腔中或位于所述第二管体的内腔中；

沿水流方向，所述压力传感器位于所述阀门的下游。

12.根据权利要求8所述的水龙头，其特征在于：

沿水流方向，所述第一管体的内腔的截面尺寸大于所述第二管体的内腔的截面尺寸。