CN209197157U - 一种微型壁挂式电磁热水器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种微型壁挂式电磁热水器，可装配在学生公寓的独立卫生间中，便捷地供应学生宿舍热水，安全高效，节省空间。传统的热水器一方面体积比较大，安装在学生公寓独卫中占用太多空间，另一方面，传统热水器使用加热棒加热，长时间使用容易发生漏电和爆裂事故。再者，即热型热水器功率较大，用电负荷高，学生公寓独卫统一安装需要电路改造，成本太高。本实用新型针对此类问题，设计了一种新型扁平式热水器，可以有效地解决上述问题。新型热水器固定在卫生间的墙壁上，利用电磁原理进行加热，功耗低，在满足学生使用的前提下，节省了卫生间的空间，更好地解决了安全隐患问题，在一定程度上也减少了水垢的产生。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电器设备，尤其涉及一种微型壁挂式电磁热水器，可以确切地方便学生使用热水，并且保证学生用水用电安全。
背景技术
学生公寓独卫空间较小，大多数高校没有安装商业热水器以供应热水，学生只能去开水炉接水使用或者去集体澡堂沐浴，时间大大地受到限制。近几年，也发生了多起学生公寓热水器漏电、加热棒爆炸事故，为校园安全敲响了警钟。传统地热水器设计把市场主要定位家庭用户中，没有照顾或者重视当前特殊人群以及特殊环境的需求。综合上述问题，为了匹配宿舍的基础设施，保证热水器的使用安全，改善学生的生活条件，通过利用电磁加热原理进行热水器的结构设计。一种新型热水器，在保证热水供应足够的条件下，有效地减少热水器占用空间，增加安全可靠性，方便安装与使用，是传统热水器的技术升级，具有广阔的市场前景。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术所涉及到的缺陷，提供一种微型壁挂式电磁热水器，能够安全使用，节省空间，加热快，安装使用可靠。
本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种微型壁挂式电磁热水器，包含热水器本体和用于将热水器本体悬挂在壁面上的悬挂机构，所述热水器包含水箱、电磁盒、换热片、温度传感器、显示模块和控制模块；
所述水箱呈扁平状，由外至内依次包含壳体、保温层和内胆；
所述换热片采用金属材质制成，设置在所述内胆中，通过两个陶瓷块固定在所述内胆靠近悬挂壁面的一面上；
所述温度传感器设置在所述内胆中，用于感应内胆中水的温度，并将其传递给所述控制模块；
所述电磁盒设置在所述壳体靠近悬挂壁面的一面上，包含盒体和设置在盒体中的励磁线圈，其中，所述励磁线圈和所述控制模块相连，用于产生作用于所述换热片的高速变化的磁场、使得所述换热片产生热量对内胆中的水进行加热；
所述显示模块设置在所述外壳的外壁上，用于显示当前内胆中水的温度；
所述控制模块分别和温度传感器、励磁线圈、显示模块电气相连，用于根据温度传感器感应的温度和预设的温度阈值控制励磁线圈工作，并控制显示模块显示当前内胆中水的温度。
作为本实用新型一种微型壁挂式电磁热水器进一步的优化方案，所述水箱包含进水口和出水口，进水口处设有节能分水器。
作为本实用新型一种微型壁挂式电磁热水器进一步的优化方案，所述电磁盒还包含风扇，所述盒体上设有若干散热孔；所述风扇和所述控制模块电气相连，用于对所述励磁线圈进行散热。
作为本实用新型一种微型壁挂式电磁热水器进一步的优化方案，所述换热片呈波浪状。
作为本实用新型一种微型壁挂式电磁热水器进一步的优化方案，所述水箱的底部呈扁平圆弧形结构，且最底部设有镁棒和排污口。
作为本实用新型一种微型壁挂式电磁热水器进一步的优化方案，所述进水口、出水口设置在所述水箱同一侧的侧壁上，且进水口位于所述换热片下方、出水口位于所述换热片的上方。
作为本实用新型一种微型壁挂式电磁热水器进一步的优化方案，所述换热片的两侧均设有不锈钢制作的挡板，用于引导冷水流向加热区域。
本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1)，水箱整体设计成扁平式结构，可以极大减少卫生间空间冗余，底部圆弧形结构方便热水器内部的清理；
2)，换热片设计成波纹片结构，一方面可以接收电磁盒发射的高速变化磁场，形成小涡流，产热；另一方面可以增大与水的换热面积，提高换热效率；
3)，采用陶瓷块固定换热片，陶瓷片不仅无毒无害，而且耐高温导热性差，不会对其他结构有影响；
4)，挡板结构的设计，热水出口和冷水进口隶属一侧，热水流出时水箱压强变化，为防止冷热水串流，在两侧设立挡板，一方面可以引导冷水流向加热区域，另一方面可以区分冷热水区域；
5)，冷热水进出口距离设置较远，冷热水温度分布明显，冷水进入时对热水出口影响较小；
6)，采用电磁热效应加热，相比加热棒，电磁加热热效率高，可靠性高，水垢析出少，再加上镁棒的效果，降低水垢问题对水箱内胆的影响。
附图说明
图1为新型热水器结构示意图；
图2为热水器悬挂侧视结构示意图。
图中，1-出水口，2-塑料外壳，3-温度传感器，4-陶瓷块，5-保温层，6-电子显示屏，7-内胆，8-挡板，9-励磁线圈，10-进水口，11-换热片，12-节能分水器，13-电磁盒，14-散热孔，15-风扇，16-镁棒，17-排污口，18-悬挂架，19-固定架，20-螺栓螺母，21-水箱。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：
本实用新型可以以许多不同的形式实现，而不应当认为限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开透彻且完整，并且将向本领域技术人员充分表达本实用新型的范围。在附图中，为了清楚起见放大了组件。
如图1、图2所示，本实用新型公开了一种微型壁挂式电磁热水器，包含热水器本体和用于将热水器本体悬挂在壁面上的悬挂机构，所述热水器包含水箱、电磁盒、换热片、温度传感器、显示模块和控制模块。
所述水箱呈扁平状，由外至内依次包含壳体、保温层和内胆；所述换热片采用金属材质制成，设置在所述内胆中，通过两个陶瓷块固定在所述内胆靠近悬挂壁面的一面上；所述温度传感器设置在所述内胆中，用于感应内胆中水的温度，并将其传递给所述控制模块。
所述电磁盒设置在所述壳体靠近悬挂壁面的一面上，包含盒体、以及设置在盒体中的励磁线圈和风扇，其中，所述励磁线圈和所述控制模块相连，用于产生作用于所述换热片的高速变化的磁场、使得所述换热片产生热量对内胆中的水进行加热；所述盒体上设有若干散热孔；所述风扇和所述控制模块电气相连，用于对所述励磁线圈进行散热。
所述显示模块设置在所述外壳的外壁上，用于显示当前内胆中水的温度。
所述控制模块分别和温度传感器、励磁线圈、风扇、显示模块电气相连，用于根据温度传感器感应的温度和预设的温度阈值控制励磁线圈和风扇工作，并控制显示模块显示当前内胆中水的温度。
所述水箱包含进水口和出水口，进水口处设有节能分水器。所述进水口、出水口设置在所述水箱同一侧的侧壁上，且进水口位于所述换热片下方、出水口位于所述换热片的上方。所述换热片的两侧均设有不锈钢制作的挡板，用于引导冷水流向加热区域。
所述换热片呈波浪状。
所述水箱的底部呈扁平圆弧形结构，且最底部设有镁棒和排污口。
本实用新型利用电能转换为磁热能的原理，电流通过线圈会产生高速变化的磁场，当磁场内部的磁力线通过金属时产生无数的小涡流，使金属内部迅速发热。首先，电磁盒13中励磁线圈3产生高速变化磁场，通过水箱中金属换热片11，换热片11迅速产热并传递给热水器水箱21中的水源。冷水从进水口10进入水箱内，热水从出水口1中流出，热水流出时，冷水通过节能分水器12补充，使水箱内水源保持一定。热水器工作时可以在电子显示屏6设定热水温度，温度传感器3感知到出水温度小于设定温度时，自动反馈给电控系统，电控系统立即控制电磁盒13加热或功率加大，另外，电磁盒13长时间工作时会发热，需要风扇15配合散热，热量从散热孔14排出。热水器长期使用时，内胆7中会产生水垢，由于镁棒的作用，脏污主要堆积在排污口17处，清理热水器水箱21时，需要切断电源，将污水混合物从排污口17排出。热水器安装时，首先需要在承重墙上安装上固定架19，然后将热水器水箱21与悬挂架18通过螺栓螺母20的作用固定在一起，最后将热水器水箱21与悬挂架18联接上固定架19，此时电磁盒13嵌入在两个固定架之间。本实用新型是基于学生公寓为高校学生专门而设计，学生可自行购买自吸式花洒，花洒热水进口连接到出水口13，花洒冷水进口连接到自来水龙头，并且可控制热水进量控制水温，畅快沐浴。
相关参数及理论计算：
表1新型热水器材料信息表
| 名称 | 规格 | 尺寸(mm) |
| 外壳 | ABS工程塑料 | 长×宽×厚度：约400×500×120 |
| 保温层 | 聚氨酯 | 厚度：约15 |
| 内胆 | 不锈钢或金圭 | 长×宽×厚度：约370×470×100 |
| 电子显示屏 | LED | 长×宽：约60×80 |
| 换热片 | 不锈钢 | 长×宽：约250×250 |
| 隔板 | 不锈钢 | 长×宽×厚度：约130×100×1.5 |
| 分水器 | 不锈钢 | 标准 |
| 进、出水口阀接口 | 铜 | 内径：约15 |
| 温度传感器 | NTC热敏电阻 | 标准 |
| 励磁线圈 | 铜质励磁线圈 | 直径：约150 |
| 风扇 | PP工程塑料 | 直径：约50 |
| 镁棒 | 镁铝合金 | 直径×长度：约12×90 |
| 换热片固定块 | 耐高温陶瓷片 | 长×宽×厚度：约200×10×8 |
| 悬挂架 | 不锈钢 | 长×宽：约350×25 |
根据设计中所给参数，设新型热水器箱体积为V1，未实际利用的体积为V2，V2为6L实际体积为V
V＝V1-V2
V≈4×5×1.2-6＝18L
设电磁设备额定动率为P＝2100W，额定频率为50Hz，电磁产热效率为η＝86％，加热时间为t，夏季自来水温为T1＝15℃，冬季水温为T2＝5℃，若加热到80℃，则有
Ptη＝c水mΔT，c水＝4.2×103J/(kg·℃)m水＝1.0×103g/L
夏季时
冬季时
可见，若将此热水器整个容器的水加热到80℃，夏季只需要45分钟左右，冬季只需要52分钟，但是实际情况并不是加热整个容器的水，水温也不是很低，所以，加热时间会更短。
普通热水瓶的容积约为2.5L/个，18L相当与7～8个热水瓶那么大的容积，对于四人间的学生宿舍，完全是适用的。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限制本实用新型，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 (7)
1.一种微型壁挂式电磁热水器，包含热水器本体和用于将热水器本体悬挂在壁面上的悬挂机构，其特征在于，所述热水器包含水箱、电磁盒、换热片、温度传感器、显示模块和控制模块；
所述水箱呈扁平状，由外至内依次包含壳体、保温层和内胆；
所述换热片采用金属材质制成，设置在所述内胆中，通过两个陶瓷块固定在所述内胆靠近悬挂壁面的一面上；
所述温度传感器设置在所述内胆中，用于感应内胆中水的温度，并将其传递给所述控制模块；
所述电磁盒设置在所述壳体靠近悬挂壁面的一面上，包含盒体和设置在盒体中的励磁线圈，其中，所述励磁线圈和所述控制模块相连，用于产生作用于所述换热片的高速变化的磁场、使得所述换热片产生热量对内胆中的水进行加热；
所述显示模块设置在所述壳体的外壁上，用于显示当前内胆中水的温度；
所述控制模块分别和温度传感器、励磁线圈、显示模块电气相连，用于根据温度传感器感应的温度和预设的温度阈值控制励磁线圈工作，并控制显示模块显示当前内胆中水的温度。
2.根据权利要求1所述的微型壁挂式电磁热水器，其特征在于，所述水箱包含进水口和出水口，进水口处设有节能分水器。
3.根据权利要求1所述的微型壁挂式电磁热水器，其特征在于，所述电磁盒还包含风扇，所述盒体上设有若干散热孔；所述风扇和所述控制模块电气相连，用于对所述励磁线圈进行散热。
4.根据权利要求1所述的微型壁挂式电磁热水器，其特征在于，所述换热片呈波浪状。
5.根据权利要求1所述的微型壁挂式电磁热水器，其特征在于，所述水箱的底部呈扁平圆弧形结构，且最底部设有镁棒和排污口。
6.根据权利要求2所述的微型壁挂式电磁热水器，其特征在于，所述进水口、出水口设置在所述水箱同一侧的侧壁上，且进水口位于所述换热片下方、出水口位于所述换热片的上方。
7.根据权利要求6所述的微型壁挂式电磁热水器，其特征在于，所述换热片的两侧均设有不锈钢制作的挡板，用于引导冷水流向加热区域。
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| CN109269116A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-01-25 | 南京航空航天大学 | 一种微型壁挂式电磁热水器 |
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2018
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