專利名稱：一種高頻電磁熱水器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及家用電器，尤其涉及一種高頻電磁熱水器。
技術(shù)背景目前，國內(nèi)市場上銷售的家用熱水器大致可分為燃氣熱水器、電熱水器、 太陽能熱水器三種類型。這三種熱水器都存在一些不足燃氣熱水器使用時要消耗室內(nèi)大量的氧氣，同時排出對人體有害的廢氣， 如未注意到室內(nèi)的通排氣，就可能危及人的生命安全。太陽能熱水器使用時要受氣候的影響，陰雨天或寒冷的冬季就會失去其正 常使用效果。電熱水器又分為儲水式和即熱式兩種，其原理都是利用電阻通電后發(fā)熱來 加熱水。儲水式電熱水器是將電阻絲放在充滿氧化鎂的金屬棒中對水進行熱傳 導，所以金屬棒長期浸泡在水中，易銹蝕，如這種銹蝕導致金屬棒穿孔，就會 出現(xiàn)漏電，造成人身傷害事故。此外，這種電熱水器需提前加熱，未用完的水 要么用電保持溫度，要么就會被冷卻，不節(jié)能，消耗電能較大。即熱式電熱水 器又分為電阻絲和電阻膜兩種。其中電阻絲的不足如同儲水式電熱水器，而電 阻膜是將電阻材料涂在水晶玻璃管外壁上形成電阻膜，電阻膜通電發(fā)熱，使玻 璃管內(nèi)流動的水受熱達到加熱水的目的。這種電阻膜使用一段時間后，電阻膜 會老化，使發(fā)熱效率降低，最終因電阻膜脫落而失去效用。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，設計一種發(fā)熱元件無電流
通過，無漏電之憂、無磁輻射污染、安全可靠，經(jīng)久耐用，熱效率高、節(jié)能且 結(jié)構(gòu)簡單、易制作、造價低的一種高頻電磁熱水器，它由以下技術(shù)方案來實現(xiàn): 包括進水管、排水管、殼體、置于殼體內(nèi)的發(fā)熱部件和加熱感應線圈以及 電器部件，電器部件主要由電源電路、變頻電路和控制電路組成，其中發(fā)熱部 件是兩平行放置的扁平的橢圓形水盤，兩水盤之間通過上端的排氣連通管和下 端的水連通管使兩者連通，兩水盤上部分別連接進水管和出水管形成進水盤和 出水盤，加熱感應線圈置于所述兩水盤之間的空間內(nèi)；所述加熱感應線圈以單 層螺旋方式緊密地盤繞在圓盤形線圈骨架的兩側(cè)，每側(cè)線圈與所對應的水盤之 間置有絕緣隔熱片，兩水盤之間的加熱感應線圈的圓周外側(cè)置有金屬屏蔽圈。所述排氣連通管的直徑為2 3mm。所述水盤是一扁平容器，其內(nèi)置有若干防鼓脹鉚釘，該鉚釘兩端分別鉚接 在形成所述容器的兩平行側(cè)板上。在所述進水水盤的內(nèi)腔上、下部還分別置有隔板，在其上部置有一塊隔板， 放置在內(nèi)腔上部的中央處，該隔板兩端與對應部位的側(cè)板間形成兩水道，在其 下部置有三塊隔板，其中兩塊放置在內(nèi)腔下部兩側(cè)， 一塊置于內(nèi)腔下部的中央 處，兩相鄰隔板間分別形成兩水道。在所述進水水盤外側(cè)面的上部設有元件散熱架，變頻電路中的大功率開關(guān) 管和電源電路中的整流器置于該散熱架中。在所述線圈骨架由輪轂、輪輻、輪圈組成，輪輻呈放射狀均布在輪轂的圓 周上，并與輪圈交接，線圈骨架兩側(cè)的輪輻與輪圈組成一供盤繞加熱感應線圈 的圓環(huán)面，在輪轂上至少設有一軸向穿線孔。在所述加熱感應線圈是用多股漆包線絞集成一股后穿過線圈骨架上的所述 穿心孔分別盤繞在線圈骨架兩側(cè)的所述圓環(huán)面上而形成的。
本發(fā)明的有益效果是1)本發(fā)明的熱水器其發(fā)熱元件不通電，水電徹底分 離，無漏電之憂，使用安全可靠。2)本發(fā)明的熱水器經(jīng)久耐用，其原因之一-發(fā)熱元件用不銹鋼薄板制作，不易老化銹蝕；原因之二將變頻電路中的大功 率開關(guān)管和電源電路中的整流器置于進水水盤外側(cè)面的上部，剛剛進入進水水 盤的冷水不斷將大功率開關(guān)管和整流器上的熱量帶走，散熱效果好，使這些元 氣件的使用壽命延長，省掉了專用的散熱裝置(如，散熱風扇等)對降低成本 有利，同時其產(chǎn)生的熱量得到利用，產(chǎn)生節(jié)能效果。3)熱效率高，這反映在以 下二方面其一是，本發(fā)明中的發(fā)熱部件——水盤采用較大面積、很小厚度的 扁平結(jié)構(gòu)，使加熱感應線圈因電磁效應而在水盤上產(chǎn)生的熱能能被水盤內(nèi)的水 充分吸收；其二是，雙面加熱感應線圈產(chǎn)生的磁場是相互增強型的結(jié)構(gòu)，同時 所對應的兩水盤采用串接結(jié)構(gòu)，使水盤中的水被連續(xù)地被加熱；4)感應線圈周 側(cè)的金屬屏蔽圈與兩水盤之間形成靜電屏蔽空間，由此漏磁輻射也極少發(fā)生， 幾乎無電磁輻射污染。4)體積小、安裝方便，結(jié)構(gòu)簡單，造價低。


圖1是本發(fā)明一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是受熱水盤和加熱感應線圈的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2所示受熱水盤和加熱感應線圈的左視圖。圖4線圈骨架結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖4所示線圈骨架的左視圖。圖6是本發(fā)明一實施例中所用電器部件的電路原理中，l加熱感應線圈的引線，2進水管，3排氣連通管，4出水管，5進水 水盤，6排水水盤，7線圈骨架，8加熱感應線圈，9絕緣隔熱陶瓷片，10防鼓 脹鉚釘，11隔板，12金屬屏蔽圈，13水連通管，14水流方向，15穿線孔，16
元件散熱架，17殼體，18側(cè)板，21輪轂，22輪輻，23輪圈，24圓環(huán)面，25穿 線孔，26水流磁通閥，27大功率開關(guān)管，28橋式整流器，29、 30水道，31進 水接口， 32出水接口， 33溫度傳感器，34自來水管，35熱水出水管，40電器 部件，41電源電路，42變頻電路，43控制電路，44扼流圈，45高頻轉(zhuǎn)換線圈， 46高頻轉(zhuǎn)換電容，47高頻二極管。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明。對照圖1,本發(fā)明主要零部件置于殼體17內(nèi)。由線圈骨架7和盤繞在其上 的加熱感應線圈8組成的電磁部件和由進水水盤5、排水水盤6組成的發(fā)熱部件 放置在殼體17的下部(請參見圖2)，由電源電路41、變頻電路42和控制電路 43等組成電器部件40放置在殼體17的上部。殼體17下側(cè)設有進、出水接口 31、 32,該兩接口的下端分別連接自來水管34和熱水出水管35，其上端分別連 接進水水盤5上的進水管2和排水水盤6上的出水管4，進水管2上設有控制電 器部件工作的水流磁通閥26，熱水出水管35上設有溫度傳感器33。對照圖2，進水水盤5和排水水盤6豎直平行放置，兩者通過上端的排氣連 通管3和下端的水連通管14而相互連通。兩水盤之間的空間內(nèi)置有由線圈骨架 7和加熱感應線圈8組成的發(fā)熱部件。兩加熱感應線圈8與對應水盤之間分別置 有絕緣隔熱陶瓷片9。在兩水盤之間的加熱感應線圈的圓周外側(cè)置有金屬屏蔽圈 12。對照圖3，進水水盤5和排水水盤6的外形結(jié)構(gòu)幾乎完全相同，它們都由兩 不銹鋼橢圓形蓋板和一不銹鋼橢圓盤組成，兩者通過焊接方法形成水盤5、 6。 不銹鋼橢圓盤側(cè)板的寬度L僅有5 6mm，而不銹鋼橢圓形底板的短徑180 mm， 長徑220mm，所以它是一扁平的橢圓狀密閉容器。為了防止水盤因受熱而產(chǎn)生鼓脹，在器內(nèi)腔置有7個有防膨脹鉚釘10，該鉚釘兩端分別鉚接在形成橢圓狀 密閉容器的兩平行側(cè)板18上，確保水盤的扁平幾何形狀。進水水盤5和排水水 盤6的上端一側(cè)分別連接進水管2和出水管4。兩水盤略有不同的是進水水盤5 的外側(cè)面的上部設有元件散熱架16，用以放置變頻電路中的大功率開關(guān)管27和 電源電路中的整流器28。進水水盤5與排水水盤6的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)則有所不同，進水水盤5的內(nèi)腔上部 置有兩隔板ll，它們分別對稱放置在內(nèi)腔上部的兩側(cè)，兩隔板ll之間形成一水 道30，在進水水盤5的內(nèi)腔下部中央位置處置有一隔板11,該隔板兩端與對應 部位的側(cè)板間分別形成一水道31。對照圖4，線圈骨架7由輪轂21、輪輻22和2輪圈23組成，輪輻22呈放 射狀均布在輪轂21的圓周上，并與2輪圈交接，線圈骨架兩側(cè)的輪輻與輪圈組 成一供盤繞加熱感應線圈的圓環(huán)面24 (點畫線部分)。在輪轂21上設有兩個軸 向穿線孔25。制成加熱感應線圈8的所用導線是由30根直徑為0.35mm的漆包線經(jīng)絞集 成一股的導線。將一根該導線穿過線圈骨架7上的一穿線孔25并倚著輪轂21 不斷向外圍螺旋式單層、緊密地盤繞在線圈骨架7兩側(cè)的圓環(huán)面24上，形成兩 側(cè)面線圈8。該雙面加熱感應線圈8是相互增強電磁磁效應的結(jié)構(gòu)，以使通電線 圈達到最強的磁場效應。需要熱水時，開啟自來水管上的閥門，進水管2中有水流通過，水流磁通 閥26接通，通過控制電路60使電源電路40和變頻電路50工作(請參見圖6)。 此時，加熱感應線圈8中有高頻電流通過，因而產(chǎn)生高變磁場。由于有金屬屏 蔽圈12，形成了該屏蔽圈與兩水盤5之間的一靜電屏蔽空間，消除了兩水盤5 之間由于磁泄漏而造成的電磁輻射污染。當該高變磁場通過不銹鋼水盤時，在 其上產(chǎn)生感應電流，該感應電流在不銹鋼水盤上形成了閉合回路，即產(chǎn)生渦流， 由于水盤材料的阻抗作用而產(chǎn)生熱量，該熱量被水盤中的水吸收，使水升溫。 由于水盤是大面積、小厚度的結(jié)構(gòu)，電磁效應所產(chǎn)生的熱能能被水盤內(nèi)的水充 分吸收。水流由進水管2源源不斷從進水水盤5上端進入，并從水道29流入水盤的 下部，而被加熱的水則不斷向上涌動，但受到隔板ll的阻擋。熱、冷水的上、 下流動可能會使隔板以下的水形成旋流，所以在水盤5的下部又了設置隔板11, 以阻礙旋流的形成。被初步加溫的水由下側(cè)隔板11的兩端的水道30向下流動。 由于隔板ll的設置，使冷水能不斷流進而熱水不能回升上來，保持進水水盤5 上部溫度較低，所以在進水水盤5的外側(cè)上部設置元件散熱架16，將大功率開 關(guān)管27和整流器28放入其內(nèi)，利用剛剛進入進水水盤5的冷水不斷將大功率 開關(guān)管和整流器上的熱量帶走，達到散熱的目的，省掉了目前在大功率管和整 流器等電氣元件上設置的專用風扇等散熱裝置，既降低制造成本，又有很好的 散熱效果，保證這些元氣件的較低溫度環(huán)境，提高其使用壽命。經(jīng)進水水盤5初步加熱的水由其下側(cè)的水連通管13流入排水水盤6，再由 該水盤繼續(xù)加溫，達到連續(xù)加熱的效果。排水水盤6內(nèi)的熱水不斷從上側(cè)的出 水管4排出。兩水盤內(nèi)的氣體也要不斷向外排出，否則會影響水的進入，還會 因氣體的不斷聚集形成安全隱患。所以在兩水盤的上端設置了排氣連通管3，該 管的管徑約2 3mm，只有氣能通過，水因有表面張力不能通過。進水水盤5 上方的氣體通過該管進入排水水盤6，與排水水盤6上方的氣體一同從出水管排 出。本發(fā)明中的排氣連通管3既起到了排出進水水盤5中氣體的作用，又防止 排水水盤6中的較熱的水向進水水盤5較冷的水中流動，保證了兩水盤中的水 單向流動、連續(xù)被加熱的特性。
本實施例的電源電路釆用常規(guī)的橋式整流電路以向控制電路和變頻電路提供所需的電源?？刂齐娐芬彩浅Ｓ玫囊话憧刂齐娐罚韵虼蠊β书_關(guān)管27提供 不同的輸入信號，使通過加熱感應線圈8的電流大小產(chǎn)生變化，從而產(chǎn)生不同 強度的高變磁場。進水管2上的水流磁通閥26和熱水出水管35上的溫度傳感 器33都與該控制電路連接。變頻電路主要包括大功率開關(guān)管27、加熱感應線圈 8、扼流圈44、高頻轉(zhuǎn)換線圈45、高頻轉(zhuǎn)換電容46、高頻二極管47等，請參見 圖6。電源電路41中的整流器28和變頻電路50中的大功率開關(guān)管27都放置在 進水水盤5外側(cè)的元件散熱架16內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種高頻電磁熱水器，包括進水管、排水管、殼體、置于殼體內(nèi)的發(fā)熱 部件和加熱感應線圈以及電器部件，電器部件主要由電源電路、變頻電路和控 制電路組成，其特征在于發(fā)熱部件是兩平行放置的扁平的橢圓形水盤，兩水盤 之間通過上端的排氣連通管和下端的水連通管使兩者連通，兩水盤上部分別連 接進水管和出水管形成進水盤和出水盤，加熱感應線圈置于所述兩水盤之間的空間內(nèi)；所述加熱感應線圈以單層螺旋方式緊密地盤繞在圓盤形線圈骨架的兩 側(cè)，每側(cè)線圈與所對應的水盤之間置有絕緣隔熱片，兩水盤之間的加熱感應線 圈的圓周外側(cè)置有金屬屏蔽圈。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高頻電磁熱水器，其特征在于所述排氣連通 管的直徑為2 3mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高頻電磁熱水器，其特征在于所述水盤是一 扁平容器，其內(nèi)置有若干防鼓脹鉚釘，該鉚釘兩端分別鉚接在形成所述容器的 兩平行側(cè)板上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高頻電磁熱水器，其特征在于在所述進水水 盤的內(nèi)腔上、下部還分別置有隔板，在其上部置有一塊隔板，放置在內(nèi)腔上部 的中央處，該隔板兩端與對應部位的側(cè)板間形成兩水道，在其下部置有三塊隔 板，其中兩塊放置在內(nèi)腔下部兩側(cè)， 一塊置于內(nèi)腔下部的中央處，兩相鄰隔板 間分別形成兩水道。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高頻電磁熱水器，其特征在于在所述進水水 盤外側(cè)面的上部設有元件散熱架，變頻電路中的大功率開關(guān)管和電源電路中的 整流器置于該散熱架中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高頻電磁熱水器，其特征在于在所述線圈骨架由輪轂、輪輻、輪圈組成，輪輻呈放射狀均布在輪轂的圓周上，并與輪圈交 接，線圈骨架兩側(cè)的輪輻與輪圈組成一供盤繞加熱感應線圈的圓環(huán)面，在輪轂 上至少設有一軸向穿線孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高頻電磁熱水器，其特征在于在所述加熱感 應線圈是用多股漆包線絞集成一股后穿過線圈骨架上的所述穿心孔分別盤繞在 線圈骨架兩側(cè)的所述圓環(huán)面上而形成的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高頻電磁熱水器。包括進水管、排水管、殼體、置于殼體內(nèi)的發(fā)熱部件和加熱感應線圈以及電器部件，電器部件主要由電源電路、變頻電路和控制電路組成，其中發(fā)熱部件是兩平行放置的扁平的橢圓形水盤，兩水盤之間通過上端的排氣連通管和下端的水連通管使兩者連通，兩水盤上部分別連接進水管和出水管形成進水盤和出水盤，加熱感應線圈置于所述兩水盤之間的空間內(nèi)，所述加熱感應線圈以單層螺旋方式緊密地盤繞在圓盤形線圈骨架的兩側(cè)，每側(cè)線圈與所對應的水盤之間置有隔熱片，兩水盤之間的加熱感應線圈的圓周外側(cè)置有金屬屏蔽圈。其優(yōu)點是使用安全可靠，節(jié)能效果好，幾乎無電磁輻射污染，經(jīng)久耐用，結(jié)構(gòu)簡單、體積小，安裝方便，造價低。
文檔編號F24H1/20GK101144647SQ20071013402
公開日2008年3月19日 申請日期2007年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月18日
發(fā)明者孫乾慶, 徐慶元 申請人:孫乾慶