CN102997432A - 一种水池加热器结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种水池加热器结构，包括水流通道、加热体以及线圈单元，该线圈单元中可通有高频电流并在水流通道中产生变化磁场，该加热体设置在水流通道中并感应该变化磁场而产热；该水池加热器还包括用于将线圈单元所产生磁场聚集至水流通道中的磁聚集器。本发明可以改变线圈单元所产生的磁场分布，使得磁场能集中至水流通道中，进而使得加热体能在相同强度和频率的电流下产生更多的热量，并最终达到降低所需加热频率，以及减少电源污染的功效。

Description

一种水池加热器结构

技术领域

本发明涉及加热装置领域，更具体的说涉及一种加热效率高的水池加热器。 

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，冬天游泳慢慢也成为一种可能，为了让游泳池中的水能具有较舒适的温度，目前都是在游泳池的过滤管中增加设置水池加热器，并通过该水池加热器对水进行持续加热。 

中国实用新型专利公开号CN2713367Y公开了一种电磁热水管，其是将用来通高频电流的线圈紧绕在一段绝缘不导磁的水管外圈组成一个螺旋管，在水管中交替放置导磁金属环和筛状金属圆片，并通过水管两端压紧固定。如此，当该电磁热水管串联的水路中通水后，只要将螺旋管线圈接通高频电源通电，在螺旋管内就会产生高频交变磁场，该金属圆环和筛状圆金属片机会在此高频交变磁场作用下产生涡流发热，该金属圆环和筛状圆金属片会将产生的热能传递给通过其筛孔的水，从而达到将水加热的目的。 

上述电磁热水管虽然实现了水电分离，并具有安全性能好的特点，但是该金属圆环和筛状圆金属片均是直接感应螺旋管内的磁场变化而产热，如果需要提高产热量，往往仅能通过加大电流或提高频率的方式来实现，如此则具有加热频率高和电源污染大的问题。 

有鉴于此，本发明人针对现有技术中电磁热水管的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种水池加热器结构，以解决现有技术在需要提高产热量时具有加热频率高和电源污染大的问题。 

为了达成上述目的，本发明的解决方案是： 

一种水池加热器结构，包括水流通道、加热体以及线圈单元，该线圈单元中可通有高频电流并在水流通道中产生变化磁场，该加热体设置在水流通道中并感应该变化磁场而产热；其中，该水池加热器还包括用于将线圈单元所产生磁场聚集至水流通道中的磁聚集器。

进一步，该水池加热器结构还包括圆筒状的主支架以及分别形成在主支架上下开口处的第一产磁单元和第二产磁单元，该主支架在筒壁上形成有进液口和出液口；该第一产磁单元具有第一线架和第一线圈，该第一线架通过第一密封圈而与主支架的上开口密封相连，该第一线架在外侧形成有第一内凹腔，该第一线圈呈盘状绕设并容设在第一内凹腔中；该第二产磁单元具有第二线架和第二线圈，该第二线架通过第二密封圈而与主支架的下开口密封相连，该第二线架在外侧形成有第二内凹腔，该第二线圈呈盘状绕设并容设在第二内凹腔中，该加热体呈片状并设置在主支架内并与液体直接接触；该第一线圈和第二线圈构成上述线圈单元而与加热片之间电磁感应以激发加热体产生热量，该第一线圈和第二线圈均采用盘状绕制方式，该磁聚集器为呈圆盘状的一块软磁或呈圆盘状排布的多根软磁。 

进一步，该多根软磁呈放射状设置，该第一线架和第二线架外侧中心处均形成有第一安装座，该第一安装座上形成有对应于软磁根数的第一安装槽，该第一线架和第二线架周缘内侧还形成有第二安装座，该第二安装座上形成有多个与第一安装槽相对应的第二安装槽，每根软磁的两端分别容设在对应的一个第一安装槽和第二安装槽上。 

进一步，该多根软磁呈长条形或扇形。 

进一步，该多根软磁被区分为宽度不同的两组条形软磁，即宽条形软磁和窄条形软磁，该窄条形软磁和宽条形软磁沿同一圆盘的径向放射状排布，该宽条形软磁布设在圆盘的外圈，该窄条形软磁则布设在圆盘的内圈。 

进一步，该水池加热器结构还包括绝缘水管，该水流通道形成在绝缘水管内，该线圈单元以螺旋的方式绕制在绝缘水管外侧，该磁聚集器为呈圆筒状的软磁体或呈圆筒状排布的多块软磁，该软磁体或多块软磁形成的圆筒套设在绝缘水管的外侧。 

进一步，该多块软磁为形状相同的长方体软磁，该多块长方体软磁彼此平行并一起构成一圆柱的侧面。 

进一步，该多块软磁为形状相同且横截面为扇面的条形软磁，该多个条形软磁环绕在绝缘水管外侧并一起构成一圆柱的侧面。 

进一步，该线圈单元中的线圈沿绝缘水管轴线方向被区分为多段，不同段线圈中的导线与绝缘水管的轴线具有不同的夹角。 

进一步，该线圈单元中的线圈为螺纹绕设在绝缘水管上的两层，该第一层绕设在绝缘水管上，该第二层则反向绕设在第一层上。 

采用上述结构后，本发明涉及的一种水池加热器结构，其通过设置有磁聚集器，如此可以改变线圈单元所产生的磁场分布，使得磁场能集中至水流通道中，进而使得加热体能在相同强度和频率的电流下产生更多的热量，并最终达到降低所需加热频率，以及减少电源污染的功效；同时该线圈单元的独立性亦较强，加工工艺会更加简单，通过设置该磁聚集器，由于可以产生更多的热量以及将磁场聚集至实际所需求之处，故还可以起到降低铜线使用量、屏蔽磁场向外辐射而降低环境污染的功效。 

附图说明

图1为本发明涉及一种水池加热器结构第一实施例的立体分解图； 

图1A为图1中磁聚集器的结构示意图；

图1B为本发明第一实施例部分剖开时的组合示意图；

图1C为本发明第一实施例组合后的剖视图；

图2为本发明第二实施例中磁聚集器的结构示意图；

图3为本发明第三实施例中磁聚集器的结构示意图；

图4为本发明第四实施例中磁聚集器的结构示意图；

图5为本发明涉及一种水池加热器结构第五实施例的立体分解图；

图5A为图5中磁聚集器的结构示意图；

图5B为图5A的俯视图；

图6为本发明第六实施例中磁聚集器的结构示意图；

图6A为图6的俯视图；

图7为本发明第七实施例中磁聚集器的结构示意图；

图8为本发明第八实施例中线圈缠绕方式的示意图；

图9为本发明第九实施例中线圈缠绕方式的示意图。

图中： 

水池加热器结构    100

主支架            11          进液口           111

出液口            112         上开口           113

下开口            114         加热体           13

第一加热片        131         第二加热片       132

定位凹槽          133         线圈单元         14

第一层            141         第二层           142

恒温器            17          导热块           171

磁聚集器          18          长条形软磁       181

扇形软磁          182         宽条形软磁       183

窄条形软磁        184         盘盖             19

水池加热器结构    200

绝缘水管          21          加热管           22

线圈单元          23          磁聚集器         24

长方体软磁        241         条形软磁         242

软磁体            243         磁固定件         25

第一产磁单元      3           第一线架         31

第一内凹腔        311         第一线圈         32

第一密封圈        33          第二产磁单元     4

第二线架          41          第二线圈         42

第二密封圈        43          第一安装座       5

第一安装槽        51          第二安装座       6

第二安装槽        61          第一支架         71

第二支架          72。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的发明，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。 

如图1、图1A、图1B和图1C所示，其为本发明涉及一种水池加热器结构100第一实施例，该水池加热器结构100包括水流通道、加热体13以及线圈单元14，该线圈单元14中可通有高频电流并在水流通道中产生变化磁场，该加热体13设置在水流通道中并感应该变化磁场而产热。 

本发明的主要改进点在于：该水池加热器100还包括磁聚集器18，该磁聚集器18将线圈单元14所产生磁场聚集至水流通道中，即本发明可以改变线圈单元14所产生的磁场分布，使得磁场能集中至水流通道中，进而使得加热体13能在相同强度和频率的电流下产生更多的热量，并最终达到降低所需加热频率、减少线圈单元中铜线使用量，以及减少电源污染和电磁污染等功效。 

在本实施例中，该水池加热器结构100还包括圆筒状的主支架11、第一产磁单元3和第二产磁单元4，其中： 

该主支架11在筒壁上形成有进液口111和出液口112，而沿筒体的轴线方向具有上开口113和下开口114；该第一产磁单元3和第二产磁单元4分别形成在主支架11的上下开口114处，该第一产磁单元3和第二产磁单元4的结构基本相同。

该第一产磁单元3具有第一线架31和第一线圈32，该第一线架31通过第一密封圈33而与主支架11的上开口113密封相连，该第一线架31在外侧形成有第一内凹腔311，该第一线圈32呈盘状绕设并容设在第一内凹腔311中。 

该第二产磁单元4具有第二线架41和第二线圈42，该第二线架41通过第二密封圈43而与主支架11的下开口114密封相连，该第二线架41在外侧形成有第二内凹腔411，该第二线圈42呈盘状绕设并容设在第二内凹腔411中。 

该加热体13在本实施例中呈片状并设置在主支架11内并与液体直接接触；该第一线圈32和第二线圈42与加热体13之间电磁感应而激发加热体13产生热量。具体地，该第一线圈32和第二线圈42之间可以采用串联，也可以采用并联相连，具体不做限定。 

在本实施例中，该加热体13包括间隔设置的第一加热片131和第二加热片132，该水池加热器结构100还具有多个第一支架71和多个第二支架72，每一第一支架71均设置在两块加热片之间并与第一加热片131和第二加热片132相抵靠；该第一加热片131和第二加热片132周缘上均形成有多个分别可与一第二支架72限位的定位凹槽133，如此能让第一加热片131和第二加热片132被准确地定位。 

如此，本发明第一实施例在第一线圈32和第二线圈42中通上高频电流后，该第一线圈32和第二线圈42即构成本案的线圈单元，加热体13即会产生涡流发热，从而对主支架1中的水进行加热，由于本发明使用上下两个产磁单元，如此可以实现立体式加热，其比一般的单线盘组加热更加均匀、加热效果更好，同时还具有体积小、成本低的特点。 

由于本发明中所使用的支撑部位包括呈分开状的主支架11、第一线架31和第二线架41，如此该第一线架31和第二线架41可以采用高导热、绝缘和强度好的材质，而主支架11又可以采用普通材质，如此能降低产品成本；接着由于该第一线架31和第二线架41一面与水接触，另一面支撑线圈，故第一线圈32和第二线圈42所产生的热量可以及时有效地通过相应的线架而导到水中；如此本发明利用此水冷结构可以有效解决线圈的自发热问题，其与传统用冷却风扇散热相比，具有高效、成本低和结构简单的优点；同时由于第一线圈32和第二线圈42所产生的热量也导入至水中，从而提高了产品效率。 

另外，由于该第一线架31和第二线架41上分别形成有用于容设第一线圈32和第二线圈42的第一内凹腔311和第二内凹腔411，如此可以在第一线圈32和第二线圈42装好后，进行灌封，如此能进一步提高线圈的散热和绝缘效果。 

请再次参阅图1所示，该盘状加热装置100还包括恒温器17，该恒温器17与加热体13相连并检测该加热体13的温度信息；从而起到反馈控制加热体13温度的功效，具体的，该恒温器17与加热体13之间还设置有导热块171，从而起到热量传递的作用。 

在本实施例中，该磁聚集器18为呈放射状设置的多根软磁181，该第一线架31和第二线架41外侧中心处均形成有第一安装座5，该第一安装座5上形成有对应于软磁181根数的第一安装槽51，该第一线架31和第二线架41周缘内侧还形成有第二安装座6，该第二安装座6上形成有多个与第一安装槽51相对应的第二安装槽61，每根软磁181的两端分别容设在对应的一个第一安装槽51和第二安装槽61上，如此其还可以防止电磁波向外辐射，造成电磁污染。更优选地，该水池加热器结构100还包括用于防止软磁181脱离第一安装槽51和第二安装槽61的盘盖19，通过该盘盖19可以起到定位的作用。 

请再结合图1A所示，在第一实施例中，该线圈单元14采用圆盘状绕制的方式，而该磁聚集器18则采用呈圆盘状排布的多块长条形软磁181，多块长条形软磁181沿一圆盘的径向放射状排布，每一长条形软磁181的端部与圆盘中心之间的间距相等。 

如图2所示，其为本发明的第二实施例，其所应用的水池加热器结构100整体结构与第一实施例基本相同，其不同之处仅在于磁聚集器18的结构，其采用多块形状相同的扇形软磁182，多块扇形软磁182沿一圆盘的径向放射状排布，每一扇形软磁182的端部与圆盘中心之间的间距相等。 

如图3所示，其为本发明的第三实施例，其所应用的水池加热器结构100整体结构与第一实施例基本相同，其不同之处仅在于磁聚集器18的结构，其采用呈圆盘状的一块软磁。 

如图4所示，其为本发明的第四实施例，其所应用的水池加热器结构100整体结构与第一实施例基本相同，其不同之处仅在于磁聚集器18的结构，其涉及的多块软磁被区分为宽度不同的两组条形软磁，即宽条形软磁183和窄条形软磁184，该窄条形软磁184和宽条形软磁183沿同一圆盘的径向放射状排布，该宽条形软磁183布设在圆盘的外圈，该窄条形软磁184则布设在圆盘的内圈。 

如图5所示，其为本发明的第五实施例，其涉及的水池加热器结构200包括绝缘水管21、加热管22、线圈单元23、磁聚集器24以及磁固定件25，该水流通道形成在绝缘水管21内，该加热管22套设在绝缘水管21内，该绝缘水管21在本实施例中采用塑料管，该线圈单元23以螺旋的方式绕制在绝缘水管21外侧。本发明的改进突出点在于设置有磁聚集器24，并且该磁聚集器24为呈圆筒状排布的多块软磁，该软磁体243或多块软磁形成的圆筒套设在绝缘水管21的外侧。 

请继续参照图5A和图5B，在本实施例中，该多块软磁为形状相同的长方体软磁241，该多块长方体软磁241彼此平行并一起构成一圆柱的侧面。 

如图6所示，其为本发明的第六实施例，其涉及的水池加热器结构200与第五实施例基本相同，其不同之处在于该多块软磁的形状；该多块软磁为形状相同且横截面为扇面的条形软磁242，该多个条形软磁242环绕在绝缘水管21外侧并一起构成一圆柱的侧面。 

如图7所示，其为本发明的第七实施例，其涉及的水池加热器结构200与第五实施例基本相同，其不同之处在于该磁聚集器24的结构，本实施例中，该磁聚集器24采用呈圆筒状的软磁体243。 

如图8所示，其为本发明的第八实施例，其与第五、第六和第七实施例的区别在于，改变了线圈的缠绕方式，该线圈单元14中的线圈沿绝缘水管轴线方向被区分为多段，不同段线圈中的导线与绝缘水管21的轴线具有不同的夹角α。如此，其能大大降低在高频下所产生的寄生电容。同样地，如图9所示，其为本发明的第九实施例，其具体的缠绕方式为：该线圈单元中的线圈为螺纹绕设在绝缘水管21上的两层，该第一层141绕设在绝缘水管21上，该第二层142则反向绕设在第一层141上。 

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。 

Claims (10)

1.一种水池加热器结构，包括水流通道、加热体以及线圈单元，该线圈单元中可通有高频电流并在水流通道中产生变化磁场，该加热体设置在水流通道中并感应该变化磁场而产热；其特征在于，该水池加热器还包括用于将线圈单元所产生磁场聚集至水流通道中的磁聚集器。

2.如权利要求1所述的一种水池加热器结构，其特征在于，该水池加热器结构还包括圆筒状的主支架以及分别形成在主支架上下开口处的第一产磁单元和第二产磁单元，该主支架在筒壁上形成有进液口和出液口；该第一产磁单元具有第一线架和第一线圈，该第一线架通过第一密封圈而与主支架的上开口密封相连，该第一线架在外侧形成有第一内凹腔，该第一线圈呈盘状绕设并容设在第一内凹腔中；该第二产磁单元具有第二线架和第二线圈，该第二线架通过第二密封圈而与主支架的下开口密封相连，该第二线架在外侧形成有第二内凹腔，该第二线圈呈盘状绕设并容设在第二内凹腔中，该加热体呈片状并设置在主支架内并与液体直接接触；该第一线圈和第二线圈构成上述线圈单元而与加热片之间电磁感应以激发加热体产生热量，该第一线圈和第二线圈均采用盘状绕制方式，该磁聚集器为呈圆盘状的一块软磁或呈圆盘状排布的多根软磁。

3.如权利要求2所述的一种水池加热器结构，其特征在于，该多根软磁呈放射状设置，该第一线架和第二线架外侧中心处均形成有第一安装座，该第一安装座上形成有对应于软磁根数的第一安装槽，该第一线架和第二线架周缘内侧还形成有第二安装座，该第二安装座上形成有多个与第一安装槽相对应的第二安装槽，每根软磁的两端分别容设在对应的一个第一安装槽和第二安装槽上。

4.如权利要求3所述的一种水池加热器结构，其特征在于，该多根软磁呈长条形或扇形。

5.如权利要求2所述的一种水池加热器结构，其特征在于，该多根软磁被区分为宽度不同的两组条形软磁，即宽条形软磁和窄条形软磁，该窄条形软磁和宽条形软磁沿同一圆盘的径向放射状排布，该宽条形软磁布设在圆盘的外圈，该窄条形软磁则布设在圆盘的内圈。

6.如权利要求1所述的一种水池加热器结构，其特征在于，该水池加热器结构还包括绝缘水管，该水流通道形成在绝缘水管内，该线圈单元以螺旋的方式绕制在绝缘水管外侧，该磁聚集器为呈圆筒状的软磁体或呈圆筒状排布的多块软磁，该软磁体或多块软磁形成的圆筒套设在绝缘水管的外侧。

7.如权利要求6所述的一种水池加热器结构，其特征在于，该多块软磁为形状相同的长方体软磁，该多块长方体软磁彼此平行并一起构成一圆柱的侧面。

8.如权利要求6所述的一种水池加热器结构，其特征在于，该多块软磁为形状相同且横截面为扇面的条形软磁，该多个条形软磁环绕在绝缘水管外侧并一起构成一圆柱的侧面。

9.如权利要求6所述的一种水池加热器结构，其特征在于，该线圈单元中的线圈沿绝缘水管轴线方向被区分为多段，不同段线圈中的导线与绝缘水管的轴线具有不同的夹角。

10.如权利要求6所述的一种水池加热器结构，其特征在于，该线圈单元中的线圈为螺纹绕设在绝缘水管上的两层，该第一层绕设在绝缘水管上，该第二层则反向绕设在第一层上。

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