立式儲水式電磁熱水器的製造方法
2023-04-30 22:02:16 1
立式儲水式電磁熱水器的製造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種立式儲水式電磁熱水器，包括外殼、水箱和電磁加熱單元，所述水箱和電磁加熱單元位於所述外殼內部，在該水箱的外表面包覆有隔熱層，電磁加熱單元位於水箱的下方，在外殼底部對應於電磁加熱單元的位置設有進風口和出風口,電磁加熱單元與進風口之間設有冷風腔，電磁加熱單元與出風口之間設有熱風腔，冷風腔和熱風腔分別與電磁加熱單元內部相連通，並且冷風腔與熱風腔之間通過冷熱風隔板相互隔離。本實用新型採用了獨特的散熱風道設計，既達到了良好的通風效果，又不會把外界的水及其蒸汽帶進來而影響電磁加熱單元的工作性能和絕緣性能。
【專利說明】立式儲水式電磁熱水器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電熱水器領域，特別是一種儲水式電磁感應熱水器。
【背景技術】
[0002]現有的電熱水器一般都是採用電阻加熱原理來將水加熱的方式。一般採用的電熱元件也稱作電熱管，電熱管就是把電熱絲(一般是鎢絲之類的電熱材料)用陶瓷之類的耐高溫絕緣材料包裹，外面再用不鏽鋼管或者鋁管銅管等金屬管包裹，防止陶瓷爆裂，工作時將電熱管置入水箱內，電熱管直接對水箱內的水通過熱傳導加熱。
[0003]如果採用小功率的電熱管泡在大容積的水箱裡面，直接用電熱管產生的熱量來加熱水箱的水，這樣的電熱水器就叫儲水式電熱水器，這種電熱水器目前屬於電熱水器領域的主流產品。因為人們認為可以先通電把大容積水箱裡面的水加熱到較高溫度，再關閉電源，用水箱裡面的熱水混合自來水管的冷水到合適的水溫來洗澡。這樣比較安全，不會觸電。
[0004]然而，目前的儲水式電熱水器都是將電熱管直接浸泡在水中，由於水質的差異，長期使用後水中的碳酸鈣會積聚在金屬管的表面，形成結垢，這層水垢會阻止電熱管裡面的熱量傳導給水，電熱管的熱量不能及時傳導出去，就會造成電熱管爆裂，爆裂的電熱管裡面的帶電的電熱絲就會把電帶在水裡面，造成洗澡人觸電。這樣的事故經常發生。為了預防和補救以後可能出現的這些安全隱患，各個廠家的工程師不得不在現有加熱方式上增加重重安全保護措施，以降低這些可能發生的隱患所帶來的傷害機率。無論如何，這種依靠電熱管自身的絕緣能力來防止洗澡人觸電的電熱水器只能是I類防觸電保護類型的家用電器。即使後續增加各種保護措施，也只是事後補救措施，對使用者的保護存在局限性，安全事故還是時有發生。
[0005]針對上述問題，有人發明了電磁感應熱水器，使電路同水路分離，提高了安全性。考慮到電磁感應熱水器的特點，需要對熱水器內部的電磁加熱裝置進行通風散熱，因此，如果保證良好的通風散熱效果，又不能使外界的水及其蒸汽進入熱水器的電磁加熱單元內部，成了目前亟待解決的一個問題。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的在於針對現有技術的缺陷，提供一種立式儲水式電磁熱水器，既要達到良好的通風散熱效果，又能夠防止把外界的水及其蒸汽帶進熱水器的電磁加熱單元內部而使工作性能和絕緣性能降低。
[0007]為解決上述技術問題，本實用新型採用了以下的技術方案:設計一種立式儲水式電磁熱水器，包括外殼、水箱和電磁加熱單元，所述水箱和所述電磁加熱單元位於所述外殼內部，在該水箱的外表面包覆有隔熱層，所述電磁加熱單元位於所述水箱的下方，在所述外殼底部對應於所述電磁加熱單元的位置設有進風口和出風口，所述電磁加熱單元與所述進風口之間設有冷風腔，所述電磁加熱單元與所述出風口之間設有熱風腔，所述冷風腔和熱風腔分別與所述電磁加熱單元內部相連通，並且所述冷風腔與熱風腔之間通過冷熱風隔板相互隔離。
[0008]由上述方案可見，本實用新型的立式儲水式電磁熱水器通過設計獨特的散熱風道，使冷風腔與熱風腔相互隔離，讓散熱風扇通過進風口及冷風腔吸進外界的冷風，以通過散熱器冷卻電磁加熱單元的電路板，並且吹向電磁線圈使其降溫，再將熱風通過熱風腔及出風口吹出熱水器外部。獨特的散熱風道設計既達到了良好的通風效果，又不會把外界的水及其蒸汽帶進來而影響電磁加熱單元的工作性能和絕緣性能。
[0009]進一步的技術方案為，所述電磁加熱單元包括線圈安裝罩、風扇隔板、內罩殼、電磁線圈、電路板、散熱器和散熱風扇，所述內罩殼呈臺階狀，所述風扇隔板和線圈安裝罩分別位於所述內罩殼的軸向外側和軸向內側；所述風扇隔板固定於所述內罩殼的外端面，所述線圈安裝罩的外端面固定於所述內罩殼的臺階面；在所述風扇隔板與所述內罩殼之間形成控制腔，所述線圈安裝罩與所述內罩殼之間形成線圈腔，其中所述電路板、散熱器和散熱風扇設置在所述控制腔內，所述電磁線圈位於所述線圈腔內；所述風扇隔板的中心位置具有將所述冷風腔與所述控制腔相連通的通風孔，所述臺階面上具有將所述控制腔與所述線圈腔相連通的連通口。上述結構的電磁加熱單元的電路部分與外界隔離封閉，安全防護等級提升到II類等級，無需依賴可靠的接地措施和防電牆被動補救措施來防止用戶觸電。
[0010]進一步的技術方案為，所述控制腔內還設有線圈封板，該線圈封板進一步將所述控制腔分隔成散熱腔和電路腔，其中所述散熱器和散熱風扇位於所述散熱腔內，所述電路板位於所述電路腔內；所述散熱腔通過所述連通口與所述線圈腔相連通。
[0011]進一步的技術方案為，所述線圈安裝罩的至少一部分圓周側壁上具有通風格柵，所述通風格柵將所述線圈腔與所述熱風腔相連通。
[0012]進一步的技術方案為，所述水箱包括箱殼和位於該箱殼上下兩端的頂端蓋和底端蓋，所述底端蓋為電磁感應自熱板；該水箱的儲水室內設有在所述頂端蓋與底端蓋之間延伸的導流管，且該導流管的兩端分別固定連接於所述頂端蓋和底端蓋的內表面；所述頂端蓋上連接有進水管和出水管，所述進水管與所述導流管連通，所述出水管與所述儲水室連通；所述導流管在緊鄰所述底端蓋內表面的端部設有換熱孔，所述導流管通過所述換熱孔與所述儲水室相連通。由上述方案可見，本實用新型的熱水器工作時，從水箱的進水管進入水箱內部的水不是像傳統電熱水器那樣直接進入水箱中間，而是經過水箱內部的導流管流到水箱底部的電磁感應自熱板表面，及時將電磁感應自熱板表面的熱量吸收之後再進入儲水室並通過出水管供應熱水。這樣加熱快捷、效率高、水箱內水溫均勻。
[0013]進一步的技術方案為，所述隔熱層為包覆所述水箱全部表面的聚氨酯發泡材料隔熱層。
[0014]與現有技術相比，本實用新型的有益效果在於:
[0015]1.本實用新型熱水器外殼內部的水箱與水箱下方的電磁加熱單元之間是完全獨立的，它們之間沒有任何的接觸和電連接，真正實現了水電獨立；本實用新型沒有任何帶電體插入水箱，而是依靠電磁加熱單元產生電磁場，電磁場穿透電磁加熱單元的絕緣外殼，電磁場作用於水箱底部的電磁感應自熱板，電磁感應自熱板感應到電磁場後自己產生無數高速運動的渦流，渦流使電磁感應自熱板自己發熱來加熱水箱裡面流動的水，水箱內部的水吸收掉電磁感應自熱板的熱量而實現加熱。
[0016]2.傳統電熱水器需要將電熱管從水箱端面插入水箱內部，因此必須設計法蘭加密封圈，用螺絲緊固，其耐壓能力低，有漏水隱患；而本實用新型是採用從水箱外部間接加熱的方式，無需設置法蘭及密封圈，因此水箱的耐壓能力可達到1.0MPa，遠高於傳統電熱水器的水箱耐壓能力。耐壓能力是衡量電熱水器一個很關鍵的安全指標，有些國家標準就要求達到1.0MPa，否則不允許在這些國家生產或銷售。
[0017]3.本實用新型採用整體發泡聚氨酯隔熱材料封灌工藝技術，全方位覆蓋水箱表面，達到I級能耗等級。用聚氨酯發泡材料將水箱全部包裹住，一方面保溫隔熱，另一方面使水箱與電磁加熱單元及其它電氣部分徹底絕緣。
[0018]4.本實用新型健康環保，磁化活性水對人體產生理療作用，不會產生有害氣體排放，不會造成煤氣中毒隱患。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型熱水器的一種實施例的前側立體圖。
[0020]圖2是圖1所示熱水器的剖視圖。
[0021]圖3是圖2的A局部放大圖。
[0022]圖4是圖1所示熱水器的放大仰視圖。
[0023]圖5是圖1所示熱水器的底殼部分的立體圖。
[0024]圖6是圖1所示熱水器的內部結構圖。
[0025]圖7是圖1所示熱水器的電磁加熱單元的外側立體圖。
[0026]圖8是圖7所示電磁加熱單元的內側立體圖。
[0027]圖9是圖7所示電磁加熱單元的分解圖。
[0028]圖10是圖7所示電磁加熱單元的另一視角的分解圖。
[0029]圖11是圖7所示電磁加熱單元的軸向視圖。
[0030]圖12是圖11所示電磁加熱單元的B-B剖視圖。
【具體實施方式】
[0031]下面將詳細描述本實用新型的各種實施方式，其中的實施例結合附圖進行說明並在下文中描述。儘管本實用新型將結合示例性實施方式進行說明，應當理解本實用新型不限於這些示例性實施方式。相反，本實用新型不僅包括這些實施方式，而且還包括各種變形、改進。
[0032]圖1至圖6出了本實用新型一種實施例的立式儲水式電磁熱水器10，其包括外殼
1、水箱2、電磁加熱單元3和控制單元5等，外殼1整體大致呈長方體狀，該外殼1由頂殼
I1、中殼12和底殼13構成，頂殼11的上表面設有控制面板111。水箱2、電磁加熱單元3和控制單元5位於外殼1的內部，控制單元5設置在水箱2的頂部，電磁加熱單元3位於水箱2的下方。水箱2的外表面包覆有隔熱層7，該隔熱層7採用整體發泡聚氨酯隔熱材料封灌工藝技術，全方位覆蓋水箱2表面，達到I級能耗等級。用聚氨酯發泡材料將水箱2全部包裹住，一方面保溫隔熱，另一方面使水箱2與電磁加熱單元3及其它電氣部分徹底絕緣。
[0033]在底殼13的底部對應於電磁加熱單元3的位置設有進風口 14和出風口 15，在底殼13的內側設有環繞進風口 15的冷熱風隔板16，該冷熱風隔板16圍成一個冷風腔17。進風口 14和出風口 15均明顯高於地面，並且採用斜格柵，以防止水進到電磁加熱單元內部而影響其工作性能和絕緣性能。
[0034]如圖2和圖6所示，水箱2整體大致為圓柱形結構，其包括箱殼21和位於該箱殼21上下兩端的頂端蓋22和底端蓋23，該底端蓋23為電磁感應自熱板。箱殼21的上部和下部分別設置有多根安裝柱211，可通過螺絲將水箱2連接固定至外殼1。該水箱2的儲水室210內設有在頂端蓋22與底端蓋23之間延伸的導流管28，且該導流管28的兩端可通過焊接或一體成型的方式分別固定連接於頂端蓋22和底端蓋23的內表面，這樣，該導流管28不僅起到了導流的作用，還可以將兩個端蓋拉住，從而防止端蓋在儲水室210水壓的作用下發生變形。頂端蓋22上連接有進水管27和出水管29，其中進水管27與導流管28連通，出水管29與儲水室210連通。所述導流管28在緊鄰底端蓋23內表面的端部設有換熱孔281，該導流管28通過所述換熱孔281與儲水室210相連通。這樣，從進水管27流入水箱2內部的水不是像傳統電熱水器那樣直接進入水箱2中間，而是經過水箱2內部的導流管28先流到水箱2的底端蓋23 (電磁感應自熱板)附近，導流管28內的水通過多個換熱孔281流出導流管28時，將底端蓋23表面的熱量吸收並升溫之後再進入水箱2內部的儲水室210，這樣加熱快捷、效率高、水箱內水溫均勻。
[0035]如圖7至圖12所示，電磁加熱單元3包括線圈安裝罩32、風扇隔板34、內罩殼35、電磁線圈36、電路板37、線圈封板38、散熱器39和散熱風扇40。內罩殼35可視為電磁加熱單兀3的支撐骨架，風扇隔板34和線圈安裝罩32分別位於內罩殼35的軸向外側和軸向內側，這裡所提到的「內」和「外」是根據其相對於水箱2的遠近來定義的，內罩殼35的靠近水箱2 —側為軸向內側，遠離水箱2 —側為軸向外側。風扇隔板34固定於內罩殼35的外端面，線圈安裝罩32的外端面固定於臺階狀的內罩殼35的臺階面351，這裡所提到的「內」和「外」，是根據其相對於外端蓋31的遠近來定義的，在軸向上靠近風扇隔板34的端面為外端面，遠離風扇隔板34的端面為內端面。臺階面351上具有連通口 352,從而，在風扇隔板34與內罩殼35之間形成了控制腔42，線圈安裝罩32與內罩殼35之間形成了線圈腔43。由電路板37、線圈封板38、散熱器39和散熱風扇40組成的組合體設置在控制腔42內，而線圈封板38進一步將控制腔42分隔成散熱腔421和電路腔422，其中散熱器39和散熱風扇40位於散熱腔421內，電路板37位於電路腔422內。風扇隔板34的中心位置具有通風孔341，將冷風腔17與散熱腔421相連通。內罩殼35的臺階面351上的連通口 352將散熱腔421與線圈腔43相連通。電磁線圈36位於線圈腔43內，並且固定在線圈安裝罩32的端壁321的內表面上，線圈安裝罩32的至少一部分圓周側壁322具有通風格柵323。
[0036]參見圖3，電磁加熱單元3工作時，散熱風扇40轉動並從進風口 14吸入外界冷空氣，外界的冷空氣從進風口 14吸入後，首先進入冷風腔17，再由散熱風扇40經過通風孔341吸入散熱器39所在的散熱腔421，以冷卻電路板37 ;經過熱交換的風繼續由內罩殼35上的連通口 352吹向電磁線圈36所在的線圈腔43，以冷卻電磁線圈36。經過熱交換後的冷風變成了熱風，並由線圈安裝罩32的圓周側壁322上的通風格柵323吹出到熱風腔18，最後通過出風口 15吹出到熱水器的外部。
[0037]由上述實施例可見，本實用新型徹底拋棄了直接將電熱元件泡在水裡用電阻發熱傳導的原理思路，發明了另外一種應用電磁感應的原理來實現間接加熱的電熱水器。它的原理是採用電磁感應渦流加熱原理，將50/60HZ的交流電由整流電路轉化為直流電，再通過變頻電路轉變為20-25KHZ的高頻電壓加載至線圈上而產生高頻率的交變磁場。這個交變磁場作用於水箱容器的電磁感應自熱板即產生無數高速運動的渦流，渦流使電磁感應自熱板自己發熱來加熱水箱容器裡面流動的水，渦流本身是沒有電壓的，就不需要依賴可靠接地保護和防電牆等安全補救措施，達到II類防護等級，所以這是一種安全、節能、環保的水電獨立的立式儲水式電磁熱水器。
[0038]當然，上述實施方式僅是本實用新型優選的實施方式，實際應用時，本實用新型還可以有更多的變化而不限於上述實施方式。
【權利要求】
1.立式儲水式電磁熱水器，包括外殼、水箱和電磁加熱單元，所述水箱和所述電磁加熱單元位於所述外殼內部，在該水箱的外表面包覆有隔熱層，所述電磁加熱單元位於所述水箱的下方，其特徵在於:在所述外殼底部對應於所述電磁加熱單元的位置設有進風口和出風口，所述電磁加熱單元與所述進風口之間設有冷風腔，所述電磁加熱單元與所述出風口之間設有熱風腔，所述冷風腔和熱風腔分別與所述電磁加熱單元內部相連通，並且所述冷風腔與熱風腔之間通過冷熱風隔板相互隔離。
2.根據權利要求1所述的立式儲水式電磁熱水器，其特徵在於:所述電磁加熱單元包括線圈安裝罩、風扇隔板、內罩殼、電磁線圈、電路板、散熱器和散熱風扇，所述內罩殼呈臺階狀，所述風扇隔板和線圈安裝罩分別位於所述內罩殼的軸向外側和軸向內側；所述風扇隔板固定於所述內罩殼的外端面，所述線圈安裝罩的外端面固定於所述內罩殼的臺階面；在所述風扇隔板與所述內罩殼之間形成控制腔，所述線圈安裝罩與所述內罩殼之間形成線圈腔，其中所述電路板、散熱器和散熱風扇設置在所述控制腔內，所述電磁線圈位於所述線圈腔內；所述風扇隔板的中心位置具有將所述冷風腔與所述控制腔相連通的通風孔，所述臺階面上具有將所述控制腔與所述線圈腔相連通的連通口。
3.根據權利要求2所述的立式儲水式電磁熱水器，其特徵在於:所述控制腔內還設有線圈封板，該線圈封板進一步將所述控制腔分隔成散熱腔和電路腔，其中所述散熱器和散熱風扇位於所述散熱腔內，所述電路板位於所述電路腔內；所述散熱腔通過所述連通口與所述線圈腔相連通。
4.根據權利要求2所述的立式儲水式電磁熱水器，其特徵在於:所述線圈安裝罩的至少一部分圓周側壁上具有通風格柵，所述通風格柵將所述線圈腔與所述熱風腔相連通。
5.根據權利要求1至4任一項所述的立式儲水式電磁熱水器，其特徵在於:所述水箱包括箱殼和位於該箱殼上下兩端的頂端蓋和底端蓋，所述底端蓋為電磁感應自熱板；該水箱的儲水室內設有在所述頂端蓋與底端蓋之間延伸的導流管，且該導流管的兩端分別固定連接於所述頂端蓋和底端蓋的內表面；所述頂端蓋上連接有進水管和出水管，所述進水管與所述導流管連通，所述出水管與所述儲水室連通；所述導流管在緊鄰所述底端蓋內表面的端部設有換熱孔，所述導流管通過所述換熱孔與所述儲水室相連通。
6.根據權利要求1至4任一項所述的立式儲水式電磁熱水器，其特徵在於:所述隔熱層為包覆所述水箱全部表面的聚氨酯發泡材料隔熱層。
【文檔編號】F24H9/18GK204043179SQ201420347602
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年6月25日 優先權日:2014年6月25日
【發明者】康雪濤 申請人:珠海市傳奇電子有限公司