CN101140100A - 即热式电热水器 - Google Patents
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Abstract
一种即热式电热水器，属于电加热技术领域，它包括整流变频电路、电感线圈和加热部件，整流变频电路的输出与电感线圈相连，其特征是所述的加热部件由PPR管和安装在PPR管中的截面呈无孔齿形的不锈铁条组成，所述的电感线圈缠绕在PPR管上。本发明解决了现有的电热水器加热周期长，效率低，体积大的问题，具有结构简单，体积小，加热速度快，可即时全天24小时供应热水。
Description
技术领域
本发明涉及一种电热水器，尤其是一种利用涡流加热铁质元件的原理进行加热的电热水器，具体地说是一种即热式电热水器。
背景技术
目前，现有的电热水器均是采用的预选加热方式，它存在加热周期长，加热后需保温，造成能源浪费，加热效率低，加热元件表面易积垢、老化等问题，同时由于加热周期长，在需要使用热水时往往无法及时提供，以致于使用电热水器的家庭在冬季不得不按计划洗澡，往往出现在一桶热水有完后需要等待几个小时才能再次有热水供使用，给人们的生活带来极大的不便。因此开发一种即热式电热水器是解决此类问题的有效手段。
发明内容
本发明的目的是针对现有的电热水器存在的加热速度慢的问题，设计一种热效率高，加热速度快，通电即可出热水的即热式电热水器。
本发明的技术方案是：
一种即热式电热水器，包括整流变频电路、电感线圈和加热部件，整流变频电路的输出与电感线圈相连，其特征是所述的加热部件由PPR管(交联聚丙烯高密度网状工程塑料管)和安装在PPR管中的截面呈无孔齿形的不锈铁条组成，所述的电感线圈缠绕在PPR管上。
所述的缠绕有感应线圈的PPR管垂直安装在电热水器的壳体中，且进水口位于所述PPR管的下端。
所述安装在PPR管中的不锈铁条的截面形状呈“米”字形结构。
所述加热部件还包括一设有水流通道的换热块，所述的整流变频电路中的大功率发热器件(如IGBT管和整流桥)安装在该换热块中，该换热块的出水口与缠绕有感应线圈的PPR管的进水口相通。
所述的整流变频电路的输出电压为280～600V，频率为20kHz～35kHz。
在同一个电热水器中垂直安装有一个或一个以上的由不锈铁条及PPR管组成的加热部件，各加热部件之间应通过连接水管相互串接且保证各加热部件的进水口位于其下部，各PPR管上缠绕的感应线圈也相互串接。
本发明的工作原理是将民用的220V/50Hz或380V/50Hz交流电通过电路转换成电压在280～600V，频率在20～35kHz左右的交流电。将此高频交流电加在经过特殊加工处理的电感线圈上，电感线圈与匹配的谐振电容电路一起形成高频振荡，将不锈铁做成米字形状的长条放置于PPR热水管道中，将电感线圈经过隔热后缠绕在PPR管道上，在电感线圈上形成的高频振荡会在米字形状的不锈铁上形成高频涡流旋转磁场，使之迅速发热，当冷水流过该PPR管道后，水将带走不锈铁的热量，从而达到加热水的目的。
本发明的有益效果：
本发明首先将冷水通过特制的换热块，将电路产生的大量热量带走，在满足了给大功率器件(整流桥和IGBT)散热的同时也将这热量充分的利用起来，大大增强了电能的利用率。
本发明利用不锈铁(SUS430、1Cr17)材料做成的感应体具有不易生锈，不会产生任何不利于身体的有害物质，将此制成米字型(也可为其它齿数的齿轮形状，如四齿、八齿等)，能大大增加负载感应量，从而减小PPR管道长度，从而减小整机体积。
本发明通过将米字型不锈铁条直接放置于PPR管道中央，使得水发热非常的均匀，没有偏差。
本发明配合大功率串联谐振技术，对电源的干扰很小，不易对电网产生任何不良影响。
本发明采用即热式的工作方式，不需要任何存储水的空间，直接PPR管道流进流出，不容易产生水垢，大大增加了热水器的寿命，尤其在水质很差的地方，该方式的优势非常明显。
本发明采用PPR管道作为水的通道，安全卫生。整体采用烫接技术，一次成型后，不会漏水，减小安全隐患。
本发明的电气部分可采用非常先进可靠的模块式IGBT作为主功率器件，安全可靠，寿命长。此外还可采用双重温度保护措施，在无水的状态下，也不因干烧而损坏，同时还具备了防烫伤功能。出水温度控制更可通过采用精确度非常高的热电偶作为温度检测器件，灵敏和精度都非常的高，使得出水温度非常的准确。
此外，通过相应的电控技术可使本发明的即热式热水器在漏电情况下能够自动断电和完善的接地措施。
本发明的热水器还具有维护简便，高效节能，安全可靠清洁卫生，使用方便快捷等特点。
本发明具有加热速度快的优点。从按开关通电到加热至40℃～60℃的热水仅需3称钟，并可连接供应热水永不断流，当再次按下开关键时，即可立刻停水断电终止烧水。
本发明在正常供电、供水的情况下，能连续工作，连续提供热水，大大地方便了人们的生活，有利于节省时间。
本发明由于不用储水箱，因此整机的体积较小，安装占用面积小，同时由于采用高频磁场加热还能起到对水垢的分解作用，确保长期使用不会结垢，不锈铁棒不会损耗，使用寿命远远长于传统的加热管。
附图说明
图1是本发明的加热部分的结构示意图。
图2是本发明的不锈铁的结构示意图。
图3是本发明实施例的一个电原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1、2、3所示。
图中：1为电感线圈，2为加热部件，3为PPR管，4为不锈铁条，5为换热块，6为连接管道，7为进水阀，8为出水口，9为安装在出水口的测温元件，A表示PPR管中的水流方向，B表示接变频电路的输出，C表示进水口。
一种即热式电热水器，包括整流变频电路、电感线圈1和加热部件2，整流变频电路的输出与电感线圈1相连，所述的加热部件2由PPR管3和安装在PPR管3中的截面呈无孔齿形的不锈铁条4(可采用图2所示的断面呈米字形的不锈铁条或其它形状的不锈铁条，其长度一般为30～60厘米，材料为SUS430、1Cr17)组成，所述的电感线圈1缠绕在PPR管3上，具体实施时在电感线圈和PPR管3之间还应增加隔热层以防止热水对感应线圈1造成影响，缩短其使用寿命。缠绕有感应线圈1的PPR管3在具体安装时最好是垂直安装在电热水器的壳体中，且进水口位于所述PPR管3的下端，如图1所示。
为了提高大功率发热器件(如IGBT管和整流桥)的使用寿命，充分利用能源，降低机壳中的热量，本发明在具体实施时还可将整流变频电路中的大功率发热器件(如IGBT管和整流桥)安装在该一个换热块5中，并使换热块5的出水口与缠绕有感应线圈1的PPR管3的进水口相通，在换热块5的进水口上安装有进水阀7。
具体实施时，在同一个电热水器可仅垂直安装一个加热部件2，但有时为了提高加热速度，可在一个壳体中安装二个或二个以上的由不锈铁条4及PPR管3组成的加热部件2，各加热部件2之间应通过连接水管6相互串接且保证各加热部件2的进水口位于其下部，各PPR管3上缠绕的感应线圈1也相互串接，如图1所示，图1所示的连接二个相邻的加热部件2之间的水管是为了确保PPR管3中有压力水通过，防止出现过烧现象。此外，为了防止出现过烧或过热现象的发生，可在出水口上安装相应的感应和测温元件9，并使它们的输出信号与控制电路相连，由控制电路控制变频输出。
图3是本发明的一个具体电路图，它可分成7个小块：①电源电路②逆变电路③保护电路④输入电路⑤脉冲电路⑥微处理器电路⑦显示电路。下面是每一个电路的功能：
(1)电源电路：这个部分是为了将输入的交流电变成直流电，并完成升压过程，将市电220V升至280～380V(本实施例为300V)。因为要将60Hz的交流电变成20kHz～35kHz(本实施例为30kHz)的交流电，就必须先将低频60Hz的交流电转换成直流。为了使这个设备在工作时不干扰别的设备，这块电路部分还加了强大的滤波功能。
(2)逆变电路：经过了电源电路的处理后，该电路的功能就是把直流电转变成30kHz的交流电。供给线圈使用。
(3)保护电路：即热式高频感应热水器具有如下保护：电压波动保护、电流过大保护、温度过高保护、干扰保护，这些保护都为了使热水器在异常情况下，保护设备而不影响到其他电器设备。
(4)输入电路、脉冲电路、微处理器电路：这些电路都是电气控制功能的需要。
(5)显示电路：为了让人们能很直观看到水温而设立的一个显示温度的装置。
总之：即热式电热水器的优点是显而易见的，高效节能，使用方便、安全可靠。即热式高频感应热水器最独特的功能还在于可以连续24小时供水，满足人多量大的需求。独特的闭环设计，在一定范围内流量发生变化的时候，能自己跟踪改变加热功率，保证出水的温度的恒定。
Claims (6)
1.一种即热式电热水器，包括整流变频电路、电感线圈和加热部件，整流变频电路的输出与电感线圈相连，其特征是所述的加热部件由PPR管和安装在PPR管中的截面呈无孔齿形的不锈铁条组成，所述的电感线圈缠绕在PPR管上。
2.根据权利要求1所述的即热式电热水器，其特征是所述的缠绕有感应线圈的PPR管垂直安装在电热水器的壳体中，且进水口位于所述PPR管的下端。
3.根据权利要求1所述的即热式电热水器，其特征是所述安装在PPR管中的不锈铁条的截面形状呈“米”字形结构。
4.根据权利要求1所述的即热式电热水器，其特征是所述加热部件还包括一设有水流通道的换热块，所述的整流变频电路中的大功率发热器件安装在该换热块中，该换热块的出水口与缠绕有感应线圈的PPR管的进水口相通。
5.根据权利要求1所述的即热式电热水器，其特征是所述的整流变频电路的输出电压为280～600V，频率为20kHz～35kHz。
6.根据权利要求1所述的即热式电热水器，其特征是在同一个热水器中垂直安装有一个或一个以上的由不锈铁条及PPR管组成的加热部件，各加热部件之间应通过连接水管相互串接且保证各加热部件的进水口位于其下部，各PPR管上缠绕的感应线圈也相互串接。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN105485893A (zh) * | 2015-11-10 | 2016-04-13 | 成都银顶科技有限公司 | 智能化电磁能热水器的无水垢、无辐射技术 |
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| WO2019095356A1 (zh) * | 2017-11-20 | 2019-05-23 | 陈坚胜 | 一种无感热水器 |
| CN111095724A (zh) * | 2017-09-12 | 2020-05-01 | 布瑞威利私人有限公司 | 用于制作饮料的液体加热装置及其相关方法、电力管理***和微控制器可读介质 |
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2007
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