工頻感應電熱水器的製作方法

2023-06-26 01:00:21 5

專利名稱：工頻感應電熱水器的製作方法
技術領域：
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本實用新型涉及電加熱式熱水器技術領域。
背景技術：
目前，市面上銷售的電熱水器種類繁多，結構也有很大差異。電熱水器 可大致分為兩大類，貯水式電熱水器和即熱式電熱水器，其加熱元件都是傳統 的電熱板或電熱管，核心為電阻絲髮熱元件。電阻絲的電一熱轉換效率本來就
低(約65%),加之熱量再經過氧化物絕緣材料和管狀或板狀金屬外殼傳導至 水，總的加熱效率就更低。根據使用經驗，電熱管之所以損壞，電阻絲接殼漏電 佔有很大比例，雖然有的電熱水器在其電源迴路中設置了漏電保護裝置，但並 不能從根本上避免漏電而發生安全事故。
隨著技術的進步，也出現了一些工頻感應式電熱水器，如200410002341. 9 號專利所公幵的工頻電磁感應熱水器，儘管其改進地採用了磁感模式加熱， 但是其結構相對複雜，而且發熱效率也不高。
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種結構簡單、發熱效率高、無 易損件壽命長、體積小、重量輕且使用安全的工頻感應電熱水器。 為解決上述技術問題，實現本實用新型的技術方案是
設計一種工頻感應電熱水器，包括有外殼體和設置在外殼體內的電熱水 器組件，電熱水器組件包括有一進水口和一出水口的鐵磁性金屬管，鐵磁性 金屬管外表面上繞制有工頻感應線圈，工頻感應線圈與電容器以及工頻交流 電源並聯構成並聯諧振電路，鐵磁性金屬管進水口處設置有一可控矽交流調 壓裝置，可控矽交流調壓裝置串聯在並聯諧振電路中用於控制電熱水器的發 熱功率。
作為上述方案的改進，在鐵磁性金屬管進水口處連接有水冷散熱器，由 二隻單向可控矽反向並聯組成的可控矽交流調壓裝置緊貼於水冷散熱器表面 有利於利用可控矽交流調壓裝置的熱能。
為了防止漏電，對上述技術方案做進一步改進，在鐵磁性金屬管外表面 與其上繞制的工頻感應線圈之間填充絕緣材料。在鐵磁性金屬管上還設有與 鐵磁性金屬管內的水壓聯動的水壓或流量繼電器，水壓或流量繼電器連接到可控矽交流調壓裝置，當水壓或流量太小或缺水時封鎖可控矽觸發脈衝，可控 矽調壓裝置無電壓輸出，感應線圈不加熱，防止了電熱水器少水或缺水幹燒。
作為對本技術方案的更進一步改進，在電熱水器組件與外殼體之間還設 置有隔熱保溫材料，鐵磁性金屬管出水口處也安裝有流量調節閥。
本實用新型相比現有技術具有以下顯著效果；
1、 本實用新型提供的工頻感應電熱水器體積小，重量輕，結構極為簡單， 使用方便。
2、 本實用新型採用二隻單向可控矽反向並聯，每隻可控矽分別交替導通 正、負半周，調節可控矽的導通角，即可控制電熱水器的電功率，從而達到調節 水溫的目的。
3、 本實用新型採用工頻感應線圈與電容器並聯諧振的方法, 一是提高了 工頻感應線圈的輸出功率，而沒有增加電源的輸入功率，二是由於採用了並聯 諧振，可以使加熱電路的功率因數提高到。
4、 本實用新型可控矽交流調壓裝置緊貼水冷散熱器表面，冷水通過水冷 散熱器內部，可控矽工作時產生的熱量可對冷水進行預熱，使熱能得到充分利 用。
5、 本實用新型的鐵磁性金屬管外表面與其上繞制的工頻感應線圈之間填 充絕緣材料，徹底消除了漏電的隱患，使用安全可靠；而所設置的與熱水器內 水壓聯動的水壓或流量繼電器，可以防止電熱水器缺水幹燒，進一步提高其 安全性。


圖1是本實用新型結構示意圖(熱水器外殼圖中未示出); 圖2是圖1中的A-A剖面示意圖； 圖3是本實用新型的電原理圖。
圖中標記l一進水口； 2 —水冷散熱器；3 —工頻感應線圈；4一鐵磁性 金屬管；5 —水壓或流量繼電器；6 —流量調節閥；7 —出水口； 8 —外殼體；9 一隔熱保溫材料；IO —絕緣材料；U 工頻交流電源；V —可控矽交流調壓裝置； C一電容器；L—電感。
具體實施方式

以下結合附圖通過實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
參見圖1 3，工頻感應電熱水器由外殼體8和設置在外殼體內的電熱水器組件構成。為了降低熱能損耗，本電熱水器組件與外殼體之間設置有隔熱
保溫材料9。電熱水器組件包括有鐵磁性金屬管4，本實施例中鐵磁性金屬管 4加工成蛇管狀，鐵磁性金屬管的具體形狀可根據實際應用狀態變化。鐵磁性 金屬管一端是進水口 1，進水口 l與冷水管連通，鐵磁性金屬管另一端是出水 口7，為了便於調節出水量，在出水口 7處安裝流量調節閥6。
鐵磁性金屬管外表面上繞制有工頻感應線圈3，工頻感應線圈作為電感L 與電容器C以及工頻交流電源u並聯構成並聯諧振電路，本實施例中鐵磁性 金屬管即是工頻感應線圈的鐵芯。當工頻感應線圈中通入工頻電流時，鐵磁性 金屬管4內部產生磁滯損耗和渦流損耗而急劇發熱，由於是鐵磁性金屬管直接 發熱來加熱其內的冷水，其發熱效率很高。而在工頻感應線圈3兩端並聯電 容器C後，工頻感應線圈的功率因數可從0.6左右提高到1，同時還可減少電 源的消耗約40%，大大降低本電熱水器的電能消耗。
本電熱水器的鐵磁性金屬管進水口 1處設置有水冷散熱器2，水冷散熱器 與金屬管螺紋連接，水冷散熱器2內部通水孔與鐵磁性金屬管4內部連通，進 水口 1的冷水通過水冷散熱器進鐵磁性金屬管4。由二隻單向可控矽反向並聯 組成的可控矽交流調壓裝置緊貼於水冷散熱器2表面。冷水通過水冷散熱器 內部時，可控矽工作時產生的熱量可對冷水進行預熱，使熱能得到充分利用。 可控矽交流調壓裝置V串聯在並聯諧振電路中用於控制電熱水器的發熱功率。 二隻單向可控矽反向並聯構成的可控矽交流調壓裝置，其中兩隻可控矽分別 交替導通正、負半周，用一電位器調節可控矽的導通角，即可控制電熱水器的 電功率,從而達到調節水溫的目的。
本工頻感應電熱水器不但發熱效率高，而且安全性好。該電熱水器的鐵 磁性金屬管4外表面與其上繞制的工頻感應線圈3之間填充有絕緣材料10， 可以避免通電的工頻感應線圈與鐵磁性金屬管接觸，從而徹底消除了漏電的 隱患，使用安全可靠。另外，為了避免電熱水器缺水幹燒，在鐵磁性金屬管上 設有與鐵磁性金屬管內的水壓聯動的水壓或流量繼電器5，水壓或流量繼電器 5連接到可控矽交流調壓裝置的可控矽觸發控制迴路，當水壓或流量太小或缺 水時封鎖可控矽觸發脈衝，可控矽調壓裝置無電壓輸出，感應線圈不加熱，防 止了電熱水器少水或缺水幹燒。
上述實施例是本實甩新型的具體優選實施方式，除此之外，本實用新型
還可以有其他實現方式，在沒有脫離本實用新型構思的前提下，任何顯而易
見的替換也應落入本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1、一種工頻感應電熱水器，包括有外殼體(8)和設置在外殼體內的電熱水器組件，其特徵在於電熱水器組件包括有一進水口(1)和一出水口(7)的鐵磁性金屬管(4)，鐵磁性金屬管外表面上繞制有工頻感應線圈(3)，工頻感應線圈(3)與電容器(C)以及工頻交流電源並聯構成並聯諧振電路，鐵磁性金屬管進水口處設置有一可控矽交流調壓裝置(V)，可控矽交流調壓裝置串聯在並聯諧振電路中，用於控制電熱水器的發熱功率。
2、 根據權利要求1所有述的工頻感應電熱水器，其特徵在於鐵磁性 金屬管進水口處連接有水冷散熱器(2)，由二隻單向可控矽反向並聯組成的 可控矽交流調壓裝置(V)緊貼於水冷散熱器(2)表面。
3、 根據權利要求2所有述的工頻感應電熱水器，其特徵在於鐵磁性 金屬管外表面與其上繞制的工頻感應線圈之間填充有絕緣材料(10)。
4、 根據權利要求1 3所有述的工頻感應電熱水器，其特徵在於鐵磁 性金屬管上設有與鐵磁性金屬管內的水壓聯動的水壓或流量繼電器，水壓或 流量繼電器(5)連接到可控矽交流調壓裝置，用於防止電熱水器缺水幹燒。
5、 根據權利要求4所有述的工頻感應電熱水器，其特徵在於電熱水器 組件與外殼體之間還設置有隔熱保溫材料(9)。
6、 根據權利要求5所有述的工頻感應電熱水器，其特徵在於鐵磁性金 屬管出水口處安裝有流量調節閥(6)。
專利摘要本實用新型涉及電加熱式熱水器技術領域。一種工頻感應電熱水器，包括有外殼體和設置在外殼體內的電熱水器組件，電熱水器組件包括有一進水口和一出水口的鐵磁性金屬管，鐵磁性金屬管外表面上繞制有工頻感應線圈，工頻感應線圈與電容器以及工頻交流電源並聯構成並聯諧振電路，鐵磁性金屬管進水口處設置有一可控矽交流調壓裝置，可控矽交流調壓裝置串聯在並聯諧振電路中用於控制電熱水器的發熱功率。本實用新型由鐵磁性金屬管直接發熱來加熱，加熱效率高，而在工頻感應線圈和鐵磁性金屬管之間填充有高強度絕緣材料，徹底消除了漏電的隱患，同時在鐵磁性金屬管到熱水器金屬外殼之間填充了隔熱材料，還可以降低熱量損耗。
文檔編號F24H1/14GK201363875SQ20092005140
公開日2009年12月16日 申請日期2009年2月15日 優先權日2009年2月15日
發明者祝國清 申請人:祝國清