一種360度加熱的電磁開水器的製作方法

2023-09-19 21:54:20 4

本實用新型渉及一種開水器，特別是涉及一種電磁開水器。

背景技術：

目前市場上主流的電磁開水器，大都採用儲水加熱，無法使水完全沸騰，其出水水溫一般低於100℃，容易混入生水，形成「陰陽水」，不健康、不衛生； 且由於大多採用線盤式電磁線圈，單面感應發熱，熱效率極低，浪費能源，無法滿足節能、環保的要求。專利號為「200720055083.X」的專利公開了一種自動電磁開水器，其包括外殼和位於外殼內部的電磁加熱裝置、加熱結構及儲水箱，所述的加熱結構包括加熱水箱a和加熱水箱b，加熱水箱a的底部進水口通過電磁閥與進水管連接，加熱水箱a的頂部與加熱水箱b的底部連通，加熱水箱b的頂部設置一個開水出水口和兩個分別與儲水箱a和儲水箱b頂部連通的溢水口，加熱水箱a和加熱水箱b的圓形側壁與電磁加熱裝置表面的微晶陶瓷板相接觸，儲水箱a和儲水箱b的底部連通，儲水箱b還設有一個溫開水出水口。其設置了兩個加熱水箱，冷水依次進入加熱水箱，要經過兩次加熱，極其浪費能源，加熱時要將冷水從常溫加熱到沸騰，耗時長、不節能、不環保。

技術實現要素：

為克服現有技術的不足，本實用新型提供一種高效、安全的電磁開水器。

本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是：

一種360度加熱的電磁開水器，包括儲水箱，所述儲水箱上部設有水平橫置並固定在儲水箱上的燒水套管，所述燒水套管包括環形的熱水腔和兩端貫通的電磁腔，所述電磁腔內裝有管狀的電磁加熱體，所述燒水套管頂部設有沸騰溢水口；所述儲水箱的上部內側設有冷水箱，冷水箱底部與燒水套管通過連接管連接。

進一步，所述熱水腔通過內管、外管和其兩端的環形套管端蓋封閉，所述電磁加熱體可拆取的裝入內管內側的電磁腔，其包括一導磁管，所述導磁管上纏繞有漆包銅線圈。

進一步，所述導磁管包括沿一側開有軸向縫隙的線圈繞芯管，線圈繞芯管上貼有一圈鐵氧磁條，並通過絕緣熱縮管將所有鐵氧磁條裹覆在線圈繞芯管上，漆包銅線圈成螺旋狀緊密纏繞在絕緣熱縮管外。

進一步，所述線圈繞芯管採用鋁管制成，其外表依次貼有兩層雲母片和鐵氧磁條。

進一步，所述導磁管的長度與燒水套管的長度對應，漆包銅線圈的纏繞寬度短於鐵氧磁條的長度。

進一步，所述線圈繞芯管兩端裝有舵狀的電木板，通過兩個電木板將整個電磁加熱體支撐並固定在內管內。

進一步，所述外管頂部中間豎立有與其內部連通的矩形管，沸騰溢水口設於矩形管頂部後側，沸騰溢水口為一水平的矩形通孔，矩形通孔處設為向下傾斜的溢水板。

進一步，所述儲水箱外裝有機殼，所述機殼中部偏下處設有支架，所述儲水箱安放在支架上，支架下方設有控制盒和冷卻風扇。

進一步，所述電磁加熱體與控制盒電連接，控制盒內設有PLC和電磁箱。

進一步，所述儲水箱內設有溫度傳感器和保溫管，PLC根據溫度傳感器的信號控制保溫管的加熱和停止，其加熱溫度範圍可調。

本實用新型的有益效果是：通過管狀的電磁加熱體置於燒水套管內側，實現360度電磁加熱，水煮沸後，在沸騰時產生的蒸氣壓力下被壓進儲水箱, 儲水箱負責儲存開水向外供水飲用，這樣能有效避免生水與開水的混合，徹底解決了「陰陽水」的問題，確保供給的飲用水絕對開水，健康、衛生；360度加熱，熱效率高，節能、環保；通過儲水箱內的熱水先冷水箱內的冷水進行預熱，冷水進入燒水套管時已是溫水，升溫小、耗時短，極大的提高了加熱效率和節能效果，節省能源，提高了環保性能。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的結構布置圖；

圖2是本實用新型的結構爆炸示意圖；

圖3是本實用新型中儲水箱的立體視角結構示意圖；

圖4是圖3的俯視結構示意圖；

圖5是本實用新型中燒水套管的立體視角結構示意圖；

圖6是本實用新型中電磁加熱體的立體視角結構示意圖；

圖7是本實用新型中電磁加熱體的半剖結構示意圖；

圖8是本實用新型中燒水套管的清洗結構示意圖；

圖9是圖8的半剖結構示意圖。

具體實施方式

參照圖1至2，一種360度加熱的電磁開水器，包括儲水箱1和機殼6，儲水箱1採用不鏽鋼板壓制並焊接成立方形殼體，其四周包覆有保溫層，保溫層採用玻璃棉製成，並在最外層貼上一層銀白色鋁箔紙。儲水箱1裝在機殼6內，機殼6內中部偏下處設有支架61，支架61包括前後側的兩個「Π」形鋼製結構，其焊接在機殼6底板上，兩個「Π」形鋼製結構之間兩側通過焊接兩條方管連接為一體，儲水箱1通過螺絲固定在支架61上。儲水箱1前側底部裝有兩個出水嘴11，出水嘴11穿過保溫層和機殼6露在機殼6前側，其末端裝有開水閥，通過開水閥可以方便的放出儲水箱1內的開水，並可同時供兩個人接開水。

支架61下方的機殼6底板上固定有控制盒5和冷卻風扇，控制盒5內裝有PLC和電磁箱，並通過PLC控制程序控制開水器各部分的工作；冷卻風扇電連接至控制盒5，其作用是給控制盒5降溫，機殼6的底板上和後側下部均設有散熱區63，以達到快速散熱降溫的目的，散熱區63包括若干橫向、縱向整齊排列的條形孔。控制盒5的電源線從機殼6後側穿出，並在末端設有一三爪插頭，通過三爪插頭插入插座機殼向開水器供電。

機殼6正面設有顯示面板62和操作面板, 顯示面板62和操作面板均信號連接至控制盒5內的PLC，顯示面板62展示水溫、水位和開水器工作狀態等信息，操作面板上設有開機按鈕、停機按鈕、手動加水、排水和清洗鍵等按鈕，並可對自動清洗的時長和間隔時間以及其他參數進行更改。

參照圖3至7，儲水箱1上部設有水平橫置並貫穿儲水箱1兩側的不鏽鋼材質的燒水套管2，燒水套管2包括內管21和外管22，內管21和外管22兩端通過焊接環形的套管端蓋24封閉，內管21、外管22和套管端蓋24圍成一長圓環狀的熱水腔，外管22與儲水箱1兩側通過焊接密封。內管21內為電磁腔，電磁腔貫穿整個儲水箱1；內管21比外管22稍長，電磁腔內可從兩端插入360°發熱的管狀的電磁加熱體3。電磁加熱體3包括一導磁管31和纏繞在其上的漆包銅線圈32，導磁管31包括一根鋁製的線圈繞芯管33，線圈繞芯管33沿軸向開有一道縫隙，以防止閉磁發熱；線圈繞芯管33上貼有兩層雲母片37，雲母片37的作用是絕緣和隔熱，防止線圈繞芯管33導電並防止其發熱燒壞電磁加熱體3，提高使用的安全性，延長使用壽命；雲母片層外側貼有一圈鐵氧磁條34，因鐵氧磁條34一般長度較短，每一列採用四塊鐵氧磁條34沿線圈繞芯管33軸向拼接，再依次沿鐵氧磁條34圓周覆蓋一圈，鐵氧磁條層外套上塑料材質的絕緣熱縮管35將所有鐵氧磁條34固定在線圈繞芯管33上，絕緣熱縮管35外成螺旋狀的纏繞有漆包銅線圈32。四塊鐵氧磁條34的總長度小於內管21的長度，漆包銅線圈32的纏繞寬度短於鐵氧磁條34的長度，線圈繞芯管33兩端裝有舵狀的電木板36，將整個電磁加熱體3裝入內管21後，兩個電木板36位於內管21的兩端內側，其最大直徑與內管21適配，電木板36的多個舵狀分支剛好抵在內管21內壁，將整個電磁加熱體3支撐、固定在內管21內部中心，使電磁加熱體3於內管21內壁保持一定的距離；電木板絕緣性能良好，不產生靜電且耐高溫，能夠保證安全性、提高使用壽命。漆包銅線圈32兩端的連接線並在一起接至電磁箱，該連接線從保溫層外側向下布置，並用膠帶粘在鋁箔紙外，電磁箱也連接至PLC，由PLC控制其通斷電。當啟動燒水功能後，PLC向電磁箱發出指令，電磁箱的高頻高壓電流流過電磁加熱體3，產生高速變化的交變磁場，此時，燒水套管2特別是內管21切割交變磁力線而產生交變的電流，電流使內管21的鐵原子高速無規則運動，原子互相碰撞、摩擦而產生熱能，從而將熱水腔內的水燒開。電磁加熱因線圈本身基本不會產生熱量、漆包銅線圈耐高溫、壽命長，無需檢修，無維護更換成本；漆包銅線圈32不與燒水套管2接觸，絕緣性好，水電分離，無漏電、短路故障，安全可靠；同時，360度加熱，熱效率高、利用率高，節能環保。

參照圖1、圖5，燒水套管2頂部中間設有沸騰溢水口23，外管22頂部中間豎直立有與其內部連通的矩形管25，矩形管25也採用不鏽鋼製成並與外管22焊接為一體；沸騰溢水口23設於矩形管25頂部後側，沸騰溢水口23為一水平的矩形通孔，矩形通孔處設有向下傾斜的溢水板26。當熱水腔內的水燒開後，沸騰的開水通過矩形管25從沸騰溢水口23溢出，並從溢水板26上流下來進入儲水箱1。儲水箱1的上部內側靠前固定有冷水箱4，冷水箱4底部與燒水套管2底部通過連接管44連接，冷水箱4隨時向熱水腔內補充冷水，冷水箱4的最高液面低於沸騰溢水口23，防止冷水直接從沸騰溢水口23流出。儲水箱1頂部固定有水箱蓋19，水箱蓋19與儲水箱1頂部之間設有密封圈，以防止灰塵或髒東西進入儲水箱1，保持儲水箱1內部清潔乾淨。燒水時只有沸騰後的熱水才會壓入儲水箱1內，確保了儲水箱1內的水經過煮沸，同時，冷水箱4的水位低於沸騰溢水口23，冷水不會進入儲水箱1，從而隔絕了冷水和熱水，防止產生陰陽水，健康、衛生；此外，冷水箱4內的冷水經過儲水箱1內熱水的預熱，進入熱水腔時已是溫水，升溫小、耗時短，極大的提高了加熱效率和節能效果，節省能源，提高了環保性能。

參照圖1，儲水箱1底部設有排水口12，排水口12連接有排水管17，排水管17採用不鏽鋼管彎折，其末端接至機殼6左側外表底部的出水口64，以便於排水；排水管17上裝有排水電磁閥18，排水電磁閥18電連接至PLC，通過按動操作面板上的排水按鈕，PLC給予排水電磁閥18排水信號，排水電磁閥18通電打開，開始排水。設置排水功能的目的是為了排出隔夜水，重新燒水，保證每一天都可以喝到新鮮的水，同時也對儲水箱1底部做簡單的清洗。

參照圖1至5，冷水箱4內還接有用不鏽鋼管彎折而成的補水管42，補水管42從冷水箱4上沿翻出，並穿過儲水箱1沿保溫層外向下布置，其補水接口連接至機殼6左側外表底部進水口65，進水口65的位置高於出水口64；補水管42上裝有補水電磁閥43，補水電磁閥43點連接至PLC，PLC控制補水電磁閥43的開啟關閉。冷水箱4內設有冷水水位傳感器41，燒水套管2的左部設有水位管27，水位管27焊接在外管22上並與熱水腔連通，且其頂部高於沸騰溢水口23，水位管27內設有熱水水位傳感器28，其位置高於內管21，冷水水位傳感器41高於熱水水位傳感器28，且冷水水位傳感器41和熱水水位傳感器28均連接至PLC。當熱水腔內的水位低於熱水水位傳感器28時，PLC發出停止燒水指令，電磁加熱體3斷電，停止燒水；當冷水水位傳感器41檢測到冷水箱4內的水位低於設定的低水位時，PLC發出補水指令，補水電磁閥43通電打開，開始補水，補水至設定的高水位後，PLC發出補水停止指令，補水電磁閥43斷電關閉，補水暫停，防止冷水直接流進儲水箱1。這樣通過這兩個傳感器即可防止燒水套管2幹燒，保證熱水腔內始終有水，無需響應時間，從根本上避免幹燒，防止燒水套管2發生變形，大大的提高了開水器的使用壽命；且熱水水位傳感器28直接浸在水裡，溫度最高100℃，傳感器的可靠性不會受到影響，安全可靠。

儲水箱1內側下部和上部分別設有低位傳感器13和高位傳感器14，低位傳感器13上方的儲水箱1內壁還設有溫度傳感器15，低位傳感器13下方的儲水箱1底部設有保溫管16。低位傳感器13、高位傳感器14、溫度傳感器15均信號連接至儲水箱1下方的控制盒5的PLC，PLC根據低位傳感器13和高位傳感器14的信號分別控制電磁加熱體3的通電、斷電，當儲水箱1內的水位低於低位傳感器13時電磁加熱體3的通電，開始燒水，及時向儲水箱1內補充開水；當儲水箱1內的水位高於高位傳感器14時電磁加熱體3的斷電，停止燒水，防止開水溢出儲水箱1。同時，PLC根據溫度傳感器15的信號控制保溫管16的通電、斷電，保溫管16加熱的溫度範圍可調，一般將保溫管16的加熱溫度範圍設為70℃～95℃，即當溫度傳感器15測得的儲水箱1水溫低於70℃時，PLC發送指令控制保溫管16通電開始加熱，水溫高於95℃後停止加熱。通過保溫管16將儲水箱1內的水溫保持在70℃～95℃，以保證隨時可以喝到熱水，無需等待，並可同時供兩個人裝水，方便快捷；另外，當儲水箱1內的水位低於低位傳感器13時，保溫管16停止保溫，防止其幹燒。通過冷水水位傳感器、熱水水位傳感器和補水電磁閥與PLC的配合，保證燒水套管內始終有水，無需響應時間，從根本上避免幹燒，防止燒水套管2發生變形，大大的提高了開水器的使用壽命；且熱水水位傳感器28直接浸在水裡，溫度最高100℃，傳感器的可靠性不會受到影響，安全可靠。

參照圖8、圖9，燒水套管2兩端的套管端蓋24底部分別設有衝洗接頭7和排水接頭8，其中衝洗接頭7設在左端的套管端蓋24底部，排水接頭8設在右端的套管端蓋24底部，衝洗接頭7和排水接頭8連通外管22內側底部。衝洗接頭7接有衝水管71，衝水管71的水源接口與補水管42補水接口通過一個三通管件連接進水口65，共用水源；排水接頭8接有排垢管81，排垢管81末端接至出水口64；同時，高位傳感器14上側儲水箱1上還設有防溢管10，防溢管10末端與排水管17和排垢管81末端通過一個四通管件連接至出水口64，共用一個出水口64進行排放；這樣，整臺開水器就只需在機殼6外設置一進一出兩個水接口，使安裝更方便簡潔。設置防溢管10的目的是預防高位傳感器14失效，這樣即使其真的失效，水位超高，也會從防溢管10溢出，而不會裝滿儲水箱1後從頂部溢出流進下方的電器內，從而提高開水器的安全性。

衝水管71上裝有裝有衝水電磁閥72，排垢管81上裝有排垢電磁閥82。衝水電磁閥72和排垢電磁閥82均與控制盒5電連接，並可通過操作面板進行操作。通過操作面板可按需設定衝排水垢的時間和間隔時間，PLC程序根據設定對電磁感應加熱後殘留在水道內的微細水垢進行衝洗、排放。清洗時按動操作面板上的清洗按鈕，PLC即發送通電信號給衝水電磁閥72和排垢電磁閥82，衝水電磁閥72通電打開，具有壓力的水從外管22內側底部衝過，將水垢衝散；同時，排垢電磁閥82也通電打開，將混有水垢雜質的汙水排出去。水流進入熱水腔後沿燒水套管2的內壁快速朝另一端衝刷，發散小，壓力下降緩慢，可以快速將水垢衝刷掉，除垢效果明顯、乾淨、徹底，可有效延長開水器的使用壽命。所有水管均採用不鏽鋼管，並沿儲水箱1的保溫層布置，使其隱藏在機殼6內側，而所有電磁閥均裝在儲水箱下方的對應水管上，也隱藏在機殼6內，使開水器結構更緊湊、簡潔、美觀。

以上所述，只是本實用新型的較佳實施方式，但本實用新型並不限於上述實施例，只要其以任何相同或相似手段達到本實用新型的技術效果，都應包含在本實用新型的保護範圍之內。