一種即熱式電磁加熱節能熱水器制造技術

本發明專利技術公開了一種即熱式電磁加熱節能熱水器，主要由加熱系統和控制系統組成，加熱系統包括螺旋水槽、套環、螺旋水管、加熱線圈、線圈座和溫度傳感器；螺旋水槽、套環、螺旋水管、線圈座、加熱線圈在同一軸線上，并由內至外緊密配合；加熱線圈緊密地纏繞在線圈座上；螺旋水管出口與螺旋水槽入口連通，溫度傳感器用于檢測螺旋水槽出口處水溫，測量值反饋至控制系統，改變電磁線圈輸出功率；螺旋水槽由一個圓柱形鐵磁體加工小導程螺旋槽制成，水流流程可由圓柱直徑和高度控制。本發明專利技術與現有儲熱式熱水器相比降低了整體尺寸，由于鐵磁體螺旋水槽置于線圈內部，線圈外部增設了冷水循環管，系統的傳熱效率得到大幅提升，實現了低功耗狀態下的即時加熱。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種加熱裝置，特別是涉及一種利用電磁加熱的熱水器。
技術介紹
目前，市面上的電熱水器加熱部件多為電熱管，直接將電熱管放入水中進行加熱，由于電熱管是電阻絲發熱，長時間使用易出現加熱管腐蝕漏電現象，對于長期使用卻未更換加熱管的用戶造成很大安全隱患。部分廠家開發了電磁加熱裝置，利用高頻交變磁場對鐵磁體進行加熱，實現了加熱裝置與被加熱液體的分離。現有的電磁加熱熱水器與電熱管式熱水器相似，多為儲熱式，利用線圈產生的交變磁場加熱置于其上方的鐵磁體，鐵磁體將熱量傳遞給水箱后存儲高溫熱水。這種加熱形式不僅磁熱轉換效率低，而且熱水在存儲過程中還要耗散相當大一部分熱量。基于電磁加熱的瞬時升溫特性，市場上出現了即熱式熱水器。即熱式熱水器為增長水流路徑充分進行熱交換，通常將水路布置成S形，但是大多數電磁加熱體都是圓盤狀，這造成了發熱體與管路傳熱效率低。中國專利CN 102538176 A公布了一種電磁即熱式熱水器該技術直接在金屬筒的外圈纏繞線圈，利用交變磁場對金屬筒進行加熱，該技術雖實現了即熱功能，但水流流程短，傳熱效率低需要較大輸出功率。中國專利CN 103528180公布了一種電磁即熱熱水器，該專利技術利用電磁加熱多層盤狀螺旋水管，雖增大了水流流程，提高了傳熱效率，但其磁熱轉換效率低，且還需增設散熱風扇，結構復雜增加了成本，另外也未提及水溫的控制方法。
技術實現思路
本專利技術的一種即熱式電磁加熱節能熱水器，利用電磁加熱的瞬間升溫特性，實現冷水的及時加熱。手動輸入所需水溫后線圈通電，由出水口處的溫度傳感器檢測水溫，水溫低于設定值時控制系統增大輸出功率，水溫高于設定值時控制系統自動降低輸出功率。同時，采取了冷水循環預熱處理，提高了熱效率。本專利技術的目的是彌補現有儲熱式電熱水器體積大、出水量有限，即熱式熱水器能量轉換率低的不足，專利技術一種安全、節能、智能的即熱式電熱水器。為實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案，一種即熱式電磁加熱節能熱水器，主要由加熱系統和控制系統組成，所述的加熱系統包括螺旋水槽、套環、螺旋水管、加熱線圈、線圈座和溫度傳感器；所述的螺旋水槽、套環、螺旋水管、線圈座、加熱線圈在同一軸線上，并由內至外緊密配合；所述的加熱線圈緊密地纏繞在線圈座上；所述的螺旋水管出口與螺旋水槽入口連通，所述的溫度傳感器用于檢測螺旋水槽出口處水溫，測量值反饋至控制系統，改變電磁線圈的輸出功率；所述的螺旋水槽由一個圓柱形鐵磁體加工小導程螺旋槽制成，水流流程可由圓柱直徑和高度控制。本專利技術一種即熱式電磁加熱節能熱水器，所述的控制系統包括單片機、溫控模塊、觸摸屏、AC/AD轉換器、逆變器、24V直流電和220V交流電。所述的溫控模塊檢測水槽出口處水溫，并將測量值傳送到單片機，觸摸屏可手動設定所需水溫值，單片機對比檢測值與設定值的大小，調整高頻交流電的輸出功率。所述的高頻交流電由220V家用交流電經過AC/AD轉換器轉換成直流電，再由逆變器轉換成所需頻率的交流電。本專利技術的有益效果是，與現有儲熱式熱水器相比降低了整體尺寸，減小占地面積，且不存在一次性熱水供應量受限的問題。與現有電磁加熱熱水器相比，由于鐵磁體螺旋水槽置于線圈內部，線圈外部增設了冷水循環管，系統的磁熱轉換效率和鐵磁體與水的傳熱效率都得到大幅提升，實現了低功耗狀態下的即時加熱。【附圖說明】圖1是本專利技術一種即熱式電磁加熱節能熱水器的加熱系統剖視圖。圖2是本專利技術一種即熱式電磁加熱節能熱水器的控制系統框圖。圖中:1、螺旋水槽；2、套環；3、螺旋水管；4、線圈座；5、線圈；6溫度傳感器；1.1水槽出口 ；1.2、水槽入口 ；3.1、水管入口 ；3.2、水管出口。【具體實施方式】以下結合附圖、實施例對本專利技術作進一步詳細描述。一種即熱式電磁加熱節能熱水器主要由加熱系統和控制系統組成。所述的加熱系統如圖1所示，包括螺旋水槽1、套環2、螺旋水管3、加熱線圈5、線圈座4和溫度傳感器6。所述的螺旋水槽1、套環2、螺旋水管3、線圈座4、加熱線圈5在同一軸線上，并由內至外緊密配合。所述的加熱線圈5緊密地纏繞在線圈座4上。冷水經所述的螺旋水管入口 3.1進入，由水管出口 3.2出，并連接水槽入口 1.2既可降低線圈5及整個工作環境的溫度，又起到對冷水進行預加熱的效果。所述的螺旋水槽I由鐵磁體制成，在線圈5產生的交變磁場中發熱，小導程的螺旋槽延長了水流流程，冷水流經螺旋槽與鐵磁體充分熱交換達到所需溫度。所述的螺旋水管有非鐵磁體制成。所述的溫度傳感器6用于測量螺旋水槽出口 1.1處水溫，測量值反饋至控制系統，調整電磁線圈5的輸出功率，直至水溫與設定值一致，實現水溫的自動調整，提升了熱水器的智能化水平。進一步地，水溫由控制系統控制，控制原理框圖如圖2所示，所述的控制系統包括單片機、溫控模塊、觸摸屏、AC/AD轉換器、逆變器、24V直流電和220V交流電。溫控模塊檢測出水口處水溫，并將測量值傳送到單片機，觸摸屏可手動設定所需水溫值，單片機對比檢測值與設定值的大小調整高頻交流電的輸出功率。所述的高頻交流電由220V家用交流電經過AC/AD轉換器轉換成直流電，再由逆變器轉換成所需頻率的交流電。本專利技術一種即熱式電磁加熱節能熱水器，可在螺旋水槽內部設置通孔，以減小系統重量，可在螺旋水槽兩端設置盤狀環形水管，充分利用鐵磁體產生的熱量提高傳熱效率，同時維持系統工作環境處于較低溫度。【主權項】1.一種即熱式電磁加熱節能熱水器，其特征在于:主要由加熱系統和控制系統組成，所述的加熱系統包括螺旋水槽、套環、螺旋水管、加熱線圈、線圈座和溫度傳感器；所述的螺旋水槽、套環、螺旋水管、線圈座、加熱線圈在同一軸線上，并由內至外緊密配合；所述的加熱線圈緊密地纏繞在線圈座上；所述的螺旋水管出口與螺旋水槽入口連通，所述的溫度傳感器用于檢測螺旋水槽出口處水溫，測量值反饋至控制系統，改變電磁線圈的輸出功率；所述的螺旋水槽由一個圓柱形鐵磁體加工小導程螺旋槽制成，水流流程可由圓柱直徑和高度控制。2.根據權利要求1所述的一種即熱式電磁加熱節能熱水器，其特征在于:所述的控制系統包括單片機、溫控模塊、觸摸屏、AC/AD轉換器、逆變器、24V直流電和220V交流電，所述的溫控模塊檢測水槽出口處水溫，并將測量值傳送到單片機，觸摸屏可手動設定所需水溫值，單片機對比檢測值與設定值的大小，調整高頻交流電的輸出功率；所述的高頻交流電由220V家用交流電經過AC/AD轉換器轉換成直流電，再由逆變器轉換成所需頻率的交流電。3.根據權利要求1所述的一種即熱式電磁加熱節能熱水器，其特征在于:可在螺旋水槽內部設置通孔。4.根據權利要求1所述的一種即熱式電磁加熱節能熱水器，其特征在于:可在螺旋水槽兩端設置盤狀環形水管。【專利摘要】本專利技術公開了一種即熱式電磁加熱節能熱水器，主要由加熱系統和控制系統組成，加熱系統包括螺旋水槽、套環、螺旋水管、加熱線圈、線圈座和溫度傳感器；螺旋水槽、套環、螺旋水管、線圈座、加熱線圈在同一軸線上，并由內至外緊密配合；加熱線圈緊密地纏繞在線圈座上；螺旋水管出口與螺旋水槽入口連通，溫度傳感器用于檢測螺旋水槽出口處水溫，測量值反饋至控制系統，改變電磁線圈輸出功率；螺旋水槽由一個圓柱形鐵磁體加工小導程螺旋槽制成，水流流程可由圓柱直徑和高度控制。本專利技術與本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種即熱式電磁加熱節能熱水器，其特征在于：主要由加熱系統和控制系統組成，所述的加熱系統包括螺旋水槽、套環、螺旋水管、加熱線圈、線圈座和溫度傳感器；所述的螺旋水槽、套環、螺旋水管、線圈座、加熱線圈在同一軸線上，并由內至外緊密配合；所述的加熱線圈緊密地纏繞在線圈座上；所述的螺旋水管出口與螺旋水槽入口連通，所述的溫度傳感器用于檢測螺旋水槽出口處水溫，測量值反饋至控制系統，改變電磁線圈的輸出功率；所述的螺旋水槽由一個圓柱形鐵磁體加工小導程螺旋槽制成，水流流程可由圓柱直徑和高度控制。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：謝鵬程，張君青，焦志偉，譚晶，閻華，丁玉梅，楊衛民，
申請(專利權)人：北京化工大學，
類型：發明
國別省市：北京;11