CN2605515Y - 电磁涡流热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种应用电磁涡流加热方式工作的电热水器，它包括电源输入端、加热器和电磁感应装置，其特点是电磁感应装置为两套电磁涡流励磁装置，它有电路板、励磁线圈，励磁线圈安在线圈底座上，励磁线圈底座安装在电磁感应装置的底座上，电磁感应装置用螺丝固定在铝支架上，水槽式加热器底板紧贴着励磁线圈，用螺丝固定在铝支架上，水槽中间有挡流板，水槽两端装有进出口水管接头，涡流加热板置于水槽内部，挡流板与两涡流加热板之间有水通道，每块涡流加热板的两表面均有水流过，本电磁涡流热水器安全、高效、节能、升温快，不需要清理水垢。

Description

电磁涡流热水器

技术领域

本实用新型涉及电热水器，特别是一种应用电磁涡流加热方式工作的电热水器。

技术背景

电磁涡流加热技术已经成熟地应用于电磁炉，国内外已对电磁炉进行了大量的研究，使电磁炉安全地进入到实际应用阶段。目前电磁炉市场也正在不断地升温，越来越多的人购买电磁炉，许多家电制造商都看好电磁炉市场，纷纷生产电磁炉。由于电磁炉与煤气灶、电炉等完全不同，在使用过程中不会产生明火，炉面本身不发热，炉体内没有高于250℃以上的高温部件，不会发生灼伤事故。即使将汽油洒在炉面上也不会引起燃烧，绝不会如其它灶具经常导致火灾事件，更不存在因泄漏煤气而引发的种种事端。另外，在电磁炉内部都有完善的检测电路和控制电路，使电磁炉工作更加安全、稳定。电磁炉所具有的多项特色吸引了消费者及社会各界的高度重视。

电磁感应加热技术在工业上的应用已有很长的历史，但在日常生活中由于种种原因却未能得到推广应用，随着近年来市场上电磁炉的异军突起，人们开始重视电磁涡流加热技术在生活中的应用前景。安全、高效、节能作为电磁炉最显著的特征，已引起人们的广泛关注。许多人也试图用电磁涡流加热技术研制电磁热水器，由于种种原因，都未能成功地制造出具有实用价值的真正意义上的电磁涡流热水器，市场上更是难以看到此类热水器出售。

现有的热水器主要是燃气热水器、储水式电热水器和即热型电热水器。燃气热水器排出废气、毒气污染环境、伤人。贮水式电热水器能量损失大，能量利用率低，节水性能不好，而即热型电热水器由于水电不分离，存在可能漏电伤人等安全隐患。

技术内容

本设计人经过研究和反复试验，在深入研究现有各种电热水器和以电磁涡流加热方式的电磁炉的基础上，试制了一种以电磁涡流加热方式的电热水器，将涡流感应方式成功地应用于即热型的电热水器上，创造出一种具有安全、高效、节能、升温快的电磁涡流热水器，填补了这方面的热水器空白。

本实用新型的技术方案如下：

电磁涡流热水器包括外壳、电源输入端、加热器、进出水管，其特点是加热器为两套电磁感应装置，它们装在水槽两边，电磁感应装置有电路板、励磁线圈、线圈底座，励磁线圈安在线圈底座上，线圈底座安装在电磁感应装置的底盘上，整个电磁感应装置固定在支架上，水槽中间有挡流板，进出口水管接头装在水槽两端，涡流加热板置于水槽内部，励磁线圈与水槽内部的涡流加热板成平行状态，整个加热器装在外壳内。

以上所述的电磁涡流新型热水器，挡流板与两涡流加热板之间有间隙，其间隙为2-10mm，两涡流加板与水槽底板的间隙也是2-10mm，使水能够从每块加热板的两表面流过。。

以上所述的电磁涡流热水器，其励磁线圈紧贴着水槽的底板，这样可以提高热水器的输出功率。

以上所述的电磁涡流热水器，水槽式加热器采用具有绝缘绝热的非金属材料做成，使其具有良好的绝缘性和绝热性，因而使热水器具有很高的安全性和热效率。

以上所述的电磁涡流热水器，涡流加热板的材料为具有高磁导率的薄硅钢板，不仅可以提高热水器的输出功率，而且大大节省材料和减轻重量。

本实用新型电磁涡流热水器的工作原理是：

电磁涡流热水器是利用高频交变电流流过励磁线圈时产生交变磁场，当交变磁场的磁力线穿过高磁导率的金属加热板时，立即产生涡流热效应，直接对水进行加热，从而实现电能向电磁能再到热能的转化过程。

涡流的热效应与交流电的频率有关。法拉第定律指出，感应电动势ε的数值与磁通量的时间变化率 成正比，因此涡流与交流电的频率ω成正比。另一方面，根据焦耳定律可知：电流产生的热量与电流强度的平方成正比，因此涡流所产生的热量与交流电频率ω的平方成正比。即 $i\∝\mathrm{\ϵ}\∝\frac{\mathrm{d\φ}}{\mathrm{dt}}\∝\mathrm{\μn}\frac{\mathrm{dI}}{\mathrm{dt}}\∝\mathrm{\μnI\ω}$ 当涡流加热板的电阻为一定时，涡流的热功率取决于P∝i²∝ μ²(nI)²ω²

从上式可以看出，电磁涡流的热功率P与励磁线圈的安匝数nI的平方成正比，与励磁电流频率ω的平方成正比，与涡流加热板的磁导率μ的平方成正比。

加热器在整个电磁涡流热水器中属于核心部分，是将磁场能转换为热能，再将热能传递给水的场所。其材料的选择，结构的合理性以及加热部件的布置等都直接关系到功能的能否实现以及热效率的高低。

加热器应设计成箱体式的水槽结构。并将涡流加热板置于水槽内部，使电磁涡流产生的热能全部被水吸收，其热效率大大提高。

与现有的燃气热水器和电热水器相比，本电磁涡流热水器的优点是：

1、涡流热效应用范围很广，在工业上的应用已有相当长的历史，但在日常生活中的应用却远未得到普及。事实上，电磁涡流加热技术不仅在工业上而且在日常生活中也是应该得到大力推广的。利用电磁作为热源制成的热水器是电磁涡流加热技术在生活中的典型应用，其显著的特点是安全、高效、节能、升温快。另外，电磁的高频振荡能消除水垢的产生，长期使用也不会降低其热效率，不象其它热水器那样需要定期清理水垢。电磁涡流加热技术已经成功地应用于电磁炉上，其优越的加热性能和安全、高效、方便的特点深受消费者的欢迎。电磁炉经过十多年的发展，其技术已较成熟，所以采用与电磁炉相似的技术设计的电磁涡流热水器从设计和制造上都不是很困难。

2、电磁涡流热水器为即热型电热水器，它具有加热速度快，正好可以克服目前现有热水器的缺点。独特的加热器结构使电磁热水器具有比普通电热水器更高的热效率，涡流加热板与底板留有2-10mm的间隙，使产生的热量均被水吸收，防止水槽壁温度升高，有效地减少热量损失，大大降低电路内部的温度。因为靠近线圈的加热器底板与涡流加热板之间被水隔开，上下底板与大约为40℃左右的水的温度一样，可以有效地防止加热板涡流热效应放出的热传到箱体的底板而损失掉，不仅提高了热效率，而且还可以防止象电磁炉那样由于锅底具有300℃左右的高温而使面板温度相应升高，热量散发到内部电路，导致电路内部的温度也升高，容易造成电路工作不稳定。

3、本电磁热水器采用绝缘板作为箱体式水槽的材料，这种材料具有良好的绝缘性和绝热性，因此热水器具有很高的安全性和热效率。

4、采用具有高磁导率薄的硅钢板作为涡流加热板，不仅可以提高热水器的输出功率，而且大大节省材料和减轻重量。

5、采用双涡流加热板进行加热，可大大提高功率输出。

6、每块涡流加热板两面都有水流过，这样可以提高热量交换速率和热效率。

附图说明

图1是本实用新型电磁涡流新型热水器的结构图。

具体实施方式

如图所示，电磁涡流新型热水器包括电源输入端、电磁感应装置、水槽式加热器，其特点是水槽式加热器采用非金属材料制成，内部包含两块高磁导率的硅钢板，硅钢板作为涡流加热板6、14，硅钢板用螺丝固定在水槽的底板上，且与水槽底板的间隙均为2-10mm。在水槽的中间装有一块挡流板13，挡流板13与上下涡流加热板的间隙为2-10mm，挡流板13两端用胶粘剂固定在水槽壁上。加热器两端装有进出口水管接头8、19。热源为两套电磁感应装置，它包含电路板2、5、10、16，励磁线圈4、12，励磁线圈底座3、11，励磁线圈分别固定在线圈底座3、11上，励磁线圈底座3、11及电路板2、5、10、16等用螺丝分别固定在电磁感应装置的底座1、17上。挡流板13与上下涡流加热板6、14之间的间隙为2-10mm，涡流加热板与底板的间隙均为2-10mm，这样使水能够从每块加热板的两表面流过。涡流加热板(6、14)置于水槽内部，励磁线圈4、12与水槽内部的涡流加热板6、14成平行状态，整个加热器装在外壳内。

本电磁涡流热水器的励磁线圈4、12紧贴着水槽的底板，这样可以提高电磁感应装置热功率的输出，涡流加热板置于绝缘绝热水槽的内部，可以有效地提高热效率和实现水电分离。

Claims (5)

1、一种电磁涡流热水器，包括外壳、电源输入端、加热器、进出水管，其特征在于：加热器为两套电磁感应装置，它们装在水槽两边，电磁感应装置有电路板(2、5、10、16)、励磁线圈(4、12)、线圈底座(3、11)，励磁线圈(4、12)安在线圈底座(3、11)上，线圈底座(3、11)安装在电磁感应装置的底盘(1、17)上，整个电磁感应装置固定在支架上(20)，水槽中间有挡流板(13)，进出口水管接头(8、19)装在水槽两端，涡流加热板(6、14)置于水槽内部，励磁线圈(4、12)与水槽内部的涡流加热板(6、14)成平行状态，整个加热器装在外壳内。

2、根据权利要求1所述的电磁涡流新型热水器，其特征在于：挡流板(13)与两涡流加热板(6、14)之间有间隙，其间隙为2-10mm，两涡流加板与水槽底板的间隙也是2-10mm。

3、根据权利要求1所述的电磁涡流热水器，其特征在于：其励磁线圈(4、12)紧贴着水槽的底板(7)。

4、根据权利要求1所述的电磁涡流热水器，其特征在于：水槽式加热器采用具有绝缘绝热的非金属材料做成。

5、根据权利要求1所述的电磁涡流热水器，其特征在于：涡流加热板(6、14)的材料为具有高磁导率的薄硅钢板。

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