CN201078721Y - 一种电磁热水器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电磁热水器。本电磁热水器由热水器外壳(1)、热水器本体(2)、绝缘隔热板(3)和电磁板(4)组成。热水器本体由热水器本体壳(5)、折流板(6)和热水器本体底板(7)组成。热水器本体既是贮水箱，热水器本体底板又是加热器。电磁板导线圈(9)内通入高频交流电产生了交变磁场，交变磁场在热水器本体底板内产生了强大的感生电流(涡流)，通过涡流热效应加热水。本电磁热水器为即热式热水器。本电磁热水器结构简单、成本低、安装维修方便。本电磁热水器是一种节能、安全、使用方便的热水器。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种热水器，具体为一种电磁热水器。
背景技术：
现在，热水器广泛用于人们的日常生活中，洗澡、洗菜、洗锅、洗脸、洗手等等，都要用热水器加热的水。
现在市场上的热水器基本上有三种，即电热水器、太阳能热水器和燃气热水器。每种热水器各有利弊。太阳能热水器为节能产品，使用最为经济。但是南方很多地区因阴雨天多不便于使用，在北方地区冬天也不好使用。燃气热水器必须在有燃气供应的地区才能使用。电热水器使用方便，不受时间、地区限制，只要有电就能使用。缺点是能耗比较高、不安全。
现在市场上的电热水器基本上都是容积式电阻加热热水器。此种热水器存在四大缺点。一是体积庞大笨重。二是能耗高，因用电阻加热管加热能耗比较高，而且每次加热好的热水不可能全部用完。浪费一部份热能。三是安全性能差，尽管厂家采取了多种措施，但是因电阻加热管就浸在水中，不安全的因素仍然是存在的。四是使用时必须提前加热，使用不太方便。
还有一种电热水器采用德国DSC单晶盾非金属电热技术，以单晶硅作为载体。这种热水器比较安全，但是结构复杂、能耗高、成本高。
实用新型内容：
为了克服现有电阻热水器的上述缺点，本实用新型提供一种节能、安全、使用方便的电磁热水器。
现将电磁热水器说明如下：
1、该电磁热水器由4部分组成，即外壳、热水器本体、绝缘隔热板和电磁板(请见图1)。
由图1显示，热水器本体(2)放在绝缘隔热板(3)上面，热水器本体底板(图2中7)要与绝缘隔热板紧密接触。在绝缘隔热板下面放置电磁板(4)，按上述位置顺序将热水器本体、绝缘隔热板和电磁板装入外壳(1)。电磁板与热水器本体底板和外壳之间均留有若干毫米的距离。
本热水器的热水器本体由热水器本体壳(5)、折流板(6)和热水器本体底板(7)组成。在热水器本体热水出口处安装了温度传感器(10)和水流传感器(11)，传感器10和11与微电脑连接(见图2)。
本热水器的电磁板由电磁板底座(8)和密绕导线圈(9)等组成(见图3)。
本热水器的热水器本体，由铁质材料制成，其横截面可以为矩形(如图1)或其它形状。
本热水器的外壳由塑料制成，其横截面可以为矩形(如图1)或其它形状。其横截面形状要与热水器本体的横截面形状匹配。
本热水器电磁板导线圈(9)通入的是高频交流电I，热水器本体底板(7)正处于电磁板导线圈所产生的磁场的上方，通过电磁感应加热。
2、电磁热水器工作原理：
(A)、如图3、图4所示，电磁板导线通入高频交流电I，使电磁板产生很强的交变磁场B。图4中2为热水器本体，3为绝缘隔热板，4为电磁板，7为热水器本体底板。B为磁场强度，磁力线穿过热水器本体底板。根据法拉第电磁感应定律，在热水本体底板上产生了感应电动势：
E＝K1×dφ/dt…………(1)
式中K1为常数，dφ/dt为磁通(φ)随时间(t)的变化率。
由于电动势E的作用，在热水器本体底板上产生了无数个环形交变感应电流：
I＝E/R…………(2)
式中R为热水器本体底板的电阻。
热水器本体底板相当于由无数个电阻为R的闭合线圈组成。由于R很小，因此不大的感应电动势可以在热水器本体底板内激起很大的电流，这种电流叫做涡电流(简称涡流)。
根据电流热效应原理，涡电流必然产生热能Q：
Q＝K2I2Rt…………(3)
将式(2)代入式(3)得出：
Q＝K2×E2t/R…………(4)
式中K2为常数
由式(4)中可以看出，由于热水器本体底板电阻R很小，不大的电动势(E)可以在短时间(t)内产生强大的热效应，使电磁热水器中的水很快被加热。
(B)、由(A)中(1)式得知，热水器本体底板上产生的感应电动势(E)与磁通变化率(dφ/dt)成正比。本电磁热水器通过的电流(I)为高频交流电，由于高频交流电dφ/dt更大，产生的感应电动势(E)很大。这样使本电磁热水器更节能，水热的更快。
(C)关于电磁辐射问题：
因热水器本体底板略大于电磁板导线圈，由电磁板导线圈产生的磁力线基本上都被热水器本体底板吸收。本热水器的电磁幅射可以忽略不计，因此本热水器是环保型产品，使用非常安全。
3、电磁热水器的优势：
本电磁热水器与现在市场上销售的电阻式热水器比较有很大优势。
(1)本电磁热水器为即热式热水器，不用预热，打开热水器数秒后，热水就不断流出，使用十分方便。
(2)本热水器为节能产品：
由前述说明中得知，本热水器通入的是高频交流电，通过电磁感应产生的涡流效应加热水，既降低能耗，加热速度又快。本热水器为即热式，不浪费热水。
(3)本热水器用电绝对安全：
由图1、图2可知，本热水器的热水器本体既是贮水箱，热水器本体底板又是加热器。在热水器本体底板和电磁板之间有一绝缘隔热板。热水器本体与外电源无法接通，因此，是绝对安全的。
(4)本热水器结构简单、占用空间少、成本低。成本比容积式热水器低50％左右。
(5)本热水器安装很方便，本热水器没有庞大笨重的贮水桶，占地很小，很好安装。
(6)本热水器可安装在不同场所，用于不同用途。本热水器安装在卫生间，可用于洗澡，安装在洗碗池和洗脸池下方水管上就构成即热式水龙头。
本热水器安装在饮水机内可以烧开水。
(7)本热水器可以大型化，供多人同时使用，也可以供暖。
附图说明：
图1为热水器仰视图(半剖面图)。图中1为热水器外壳，2为热水器本体，3为绝缘隔热板，4为电磁板，5为热水器外壳，6为折流板，7为热水器本体底板。
图2为热水器本体平面图(半剖面图)。图中5为热水器本体壳，6为折流板，7为热水器本体底板，10为温度传感器，11为水流传感器。E为热水器正常工作部分，F为热水温度调节部分。A为水进口，B为热水出口。
图3为电磁热水器自动控制示意图。图中8为电磁板底座，9为电磁板底座上密绕导线圈，I为通入的高频交流电，K1、K2为电源开关，E为正常工作部分线圈，F为温度调节部分线圈。
图4为热水器工作原理图。图中2为热水器本体，7为热水器本体底板，3为绝缘隔热板，4为电磁板。B为电磁板密绕导线圈产生的磁场强度。
具体实施方式：
现结合附图将电磁热水器的具体实施方式进一步说明如下。
按照图1和图2的结构用不锈钢制作一热水器本体(2)，热水器本体内的折流板(6)数量可多可少，但是由折流板隔开的每一格的截面积必须大于热水器本体热水出口管的截面积。热水器本体既是贮水箱，热水器本体底板(7)又是加热器。热水器本体底板(7)厚度要比热水器本体壳(5)大一些，加热效果更好。热水器本体底板(7)要略大于电磁板导线圈(9)。
电磁板底座(8)用塑料制成，在电磁板底座上用漆包线盘成紧密的导线圈(9)，导线圈要按照图3中的E、F段分别盘成，F段也可以分为若干组。漆包线圈数根据计算和实验决定(见图3)。
绝缘隔热板(3)选用电磁炉常用的富特晶透面板或者太空高级陶瓷板。外壳(1)用塑料制造。
将热水器本体放在绝缘隔热板上面，然后将热水器本体和绝缘隔热板一起装入外壳。
热水器本体底板(7)要与绝缘隔热板(3)紧密接触。电磁板与绝缘隔热板和外壳之间均有若干毫米的距离，以利于电磁板上导线散热。
热水器电磁板导线圈通入高频交流电，频率为20仟赫左右。
为了防止热水器烧干，为了保持热水器水温恒定，本热水器设计了一个自动控制系统。请见图2和图3。图2为热水器本体平(剖)面图。图中A为冷水进口，B为热水出口。10为温度传感器，11为水流传感器。图3为电磁热水器自动控制示意图。图中K1、K2为电源开关，K1、K2由微电脑控制。电磁板线圈分为E和F两部分，E部为正常工作部分，F部为热水温度调节部分。对应的将热水器本体也分成E和F两部分(图3中用双点划线分开)。E为正常工作段，F为热水温度调节段。
当水不流过热水器时，水流传感器通知微电脑断开K1、K2开关，热水器不工作。当水流通过热水器时，水流传感器立即通知微电脑合上K1、K2开关，热水器立即开始工作，数秒钟后热水从出口B流出。
温度传感器主要作用是控制热水温度。防止温度过低过高，防止温度过高烫伤人。
当热水温度超过设定温度时，温度传感器通知微电脑断开K2开关，F段停止工作，热水温度下降。当热水温度低于设定温度时，温度传感器通知微电脑合上K2开关，F段立即开始工作，热水温度上升。
热水器水温调节段可以分为一段或几段，根据需要设定。
Claims (5)
1.一种电磁热水器，其特征在于：所述热水器由热水器外壳、热水器本体、绝缘隔热板和电磁板组成；热水器本体(2)放在绝缘隔热板(3)上，热水器本体底板(7)要与绝缘隔板紧密接触，在绝缘隔板(3)下面放置电磁板(4)，按上述顺序将热水器本体、绝缘隔热板和电磁板装入外壳(1)；电磁板5热水器本体阍板和外壳之间均凿有若干毫米的距离。
2.根据权利要求1所述的电磁热水器，其特征在于：所述热水器的热水器本体(2)由热水器本体外壳(5)、折流板(6)和热水器本体底板(7)组成，热水器本体既是贮水箱，热水器本体底板又是加热器，热水器本体底板(7)要略大于电磁板导线圈(9)，热水器本体由铁质材料制造；热器本体横截面可以为矩形或其它形状。
3.根据权利要求1所述的电磁热水器，其特征在于：热水器的电磁板(4)由电磁板底座(8)和密绕导线圈(9)组成，导线圈分为E、F两部分。
4.根据权利要求1所述的电磁热水器，其特征在于：在热水器本体热水出口处安装了温度传感器(10)和水流传感器(11)，温度传感器、水流传感器与微电脑连接，用微电脑调控热水温度，同时防止热水器烧干。
5.根据权利要求1所述的电磁热水器，其特征在于：所述热水器电磁板导线圈(9)通入的是高频交流电I，热水器本体底板(7)正处于电磁板导线圈(9)所产生的磁场的上方，通过电磁感应加热。
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| CN104197515A (zh) * | 2014-08-28 | 2014-12-10 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种水箱、热泵热水器及控制方法 |
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2007
- 2007-04-26 CN CNU2007201468550U patent/CN201078721Y/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN104197515B (zh) * | 2014-08-28 | 2017-02-01 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种水箱、热泵热水器及控制方法 |
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