CN110068136A - 一种基于电磁感应加热原理的可调节的高效型热水器 - Google Patents

一种基于电磁感应加热原理的可调节的高效型热水器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于电磁感应加热原理的可调节的高效型热水器，包括电源、平台、电磁机构、存水机构和若干支脚，存水机构包括外桶、内桶、保温管、保温盖和若干安装组件，电磁机构包括升降组件、升降板、线圈、导线和两个短路组件，短路组件包括升降杆、升降块、第一弹簧和导电板，该基于电磁感应加热原理的可调节的高效型热水器通过存水机构可方便线圈对内部和外侧两个方向同时进行加热，充分合理利用磁场的变化，提高加热效率，并进行隔热保温处理，避免热量散发，进一步提高加热效率，不仅如此，通过电磁机构可根据水位调节线圈通电区域，进而调节磁场范围，避免线圈不必要的部位通电造成电能浪费，实现节能效果，提高了设备的实用性。

Description

一种基于电磁感应加热原理的可调节的高效型热水器
技术领域
本发明涉及电磁感应加热设备领域，特别涉及一种基于电磁感应加热原理的可调节的高效型热水器。
背景技术
电磁加热也称电磁感应加热，即电磁加热技术，电磁加热的远离是通过电子线路板组成部分产生交变磁场，当用含铁质容器放置上面时，容器表面即切割交变磁力线而在容器底部金属部分产生交变的电流(即涡流)，涡流使容器底部的载流子高速无规则运动，载流子与原子相互碰撞、摩擦而产生热能，从而起到加热物品的效果。电磁加热应用领域比较广泛，人们通常利用各种电磁热水器对生活用水进行加热。
但是现有的电磁热水器中，电磁线圈的结构固定，导致变化的磁场范围固定不变，在使用时，无法根据水量调节磁场的作用范围，且电磁热水器通常利用电磁线圈内部的磁场对线圈内部的水箱进行加热，而无法充分利用外部的磁场变化进行加热，导致加热效率降低，不仅如此，加热过程中，水箱受电磁感应加热，外部温度容易升高，导致热量容易散发到外部，进一步降低了加热效率，从而导致现有的电磁热水器的实用性降低。。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于电磁感应加热原理的可调节的高效型热水器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于电磁感应加热原理的可调节的高效型热水器，包括操作器、电源、平台、电磁机构、存水机构和若干支脚，所述存水机构和操作器均设置在平台的上方，所述操作器内设有PLC，所述支脚和电源均固定在平台的下方，所述电源与PLC电连接；
所述存水机构包括外桶、内桶、保温管、保温盖和若干安装组件，所述外桶位于平台的上方，所述外桶的下方设有凹口，所述内桶设置在凹口内，所述内桶的底部的外周设有若干连接管，所述内桶通过连接管与外桶的底部连通，所述外桶位于保温管的内侧，所述保温管固定在平台的上方，所述保温盖盖设在保温管的顶端，所述安装组件周向均匀分布在保温管的下方，所述保温盖通过安装组件与保温管连接，所述保温盖的下方设有第一隔热棉，所述保温管的内壁上设有第二隔热棉；
所述电磁机构包括升降组件、升降板、线圈、导线和两个短路组件，所述升降组件和升降板均位于平台的下方，所述升降组件与升降板传动连接，所述线圈的两端分别与电源的两端连接，所述线圈套设在内桶上，两个短路组件分别位于线圈的两侧，所述短路组件包括升降杆、升降块、第一弹簧和导电板，所述升降杆的底端固定在升降板的上方，所述升降杆的顶端与升降块固定连接，所述导电板通过第一弹簧设置在升降块的靠近线圈的一侧，所述第一弹簧处于压缩状态，所述导线的两端分别与两个短路组件中的导电板连接。
作为优选，为了便于保温盖的拆装，所述安装组件包括安装管、固定环、拉钩和滑杆，所述安装管竖直向下固定在保温盖的下方，所述固定环固定在保温管上，所述固定环与拉钩连接，所述拉钩固定在滑杆的底端，所述滑杆的顶端设置在安装管内，所述安装管内设有第二弹簧和拉板，所述拉板通过第二弹簧与安装管内的底部连接，所述第二弹簧处于拉伸状态。
作为优选，为了限制拉板的移动，所述安装管的管口处设有限位环，所述限位环套设在滑杆上。
作为优选，为了检测待加热的用水量，所述外桶内的顶部设有水位传感器，所述水位传感器与PLC电连接。
作为优选，为了便于规范外桶和内桶的位置，所述外桶内的底部设有若干插口，所述平台的上方设有若干插杆，所述插杆的数量与插口的数量相等，所述插杆与插口一一对应，所述插杆的顶端设置在插口内，所述插杆的底端固定在平台的上方。
作为优选，为了实现升降块与导电板的同步移动，所述短路组件还包括四个限位单元，四个限位单元分别位于导电板的靠近升降块的一侧的四角处，所述限位单元包括限位杆和限位块，所述限位块通过限位杆与导电板固定连接，所述升降块套设在限位杆上。
作为优选，为了方便向外桶加水，所述外桶的上方设有缺口，所述缺口内的底部设有注水口，所述注水口的内侧设有密封塞，所述密封塞的外周与注水口的内壁密封连接，所述注水口的上方设有把手。
作为优选，为了便于将密封塞塞入注水口内，所述密封塞的底端的形状为圆锥柱形，所述密封塞的最小外径小于注水口的内径，所述密封塞的顶部的外径大于注水口的内径。
作为优选，为了实现升降板的升降移动，所述升降组件包括底板和两个升降单元，所述底板固定在各支脚之间，两个升降单元分别位于底板的上方的两侧，所述升降单元包括电机、丝杆和轴承，所述电机固定在平台的下方，所述电机与PLC电连接，所述轴承固定在底板的上方，所述电机与丝杆的一端传动连接，所述丝杆的另一端设置在轴承内，所述升降板的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹。
作为优选，为了便于设备的移动，所述支脚的底端设有万向轮。
本发明的有益效果是，该基于电磁感应加热原理的可调节的高效型热水器通过存水机构可方便线圈对内部和外侧两个方向同时进行加热，充分合理利用磁场的变化，提高加热效率，并进行隔热保温处理，避免热量散发，进一步提高加热效率，不仅如此，通过电磁机构可根据水位调节线圈通电区域，进而调节磁场范围，避免线圈不必要的部位通电造成电能浪费，实现节能效果，提高了设备的实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的基于电磁感应加热原理的可调节的高效型热水器的结构示意图；
图2是本发明的基于电磁感应加热原理的可调节的高效型热水器的保温管的剖视图；
图3是图2的A部放大图；
图4是图2的B部放大图；
图中：1.操作器，2.电源，3.平台，4.支脚，5.外桶，6.内桶，7.保温管，8.保温盖，9.连接管，10.第一隔热棉，11.第二隔热棉，12.升降板，13.线圈，14.导线，15.升降杆，16.升降块，17.第一弹簧，18.导电板，19.安装管，20.固定环，21.拉钩，22.滑杆，23.第二弹簧，24.拉板，25.限位环，26.水位传感器，27.插杆，28.限位杆，29.限位块，30.密封塞，31.把手，32.底板，33.电机，34.丝杆，35.轴承，36.万向轮。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种基于电磁感应加热原理的可调节的高效型热水器，包括操作器1、电源2、平台3、电磁机构、存水机构和若干支脚4，所述存水机构和操作器1均设置在平台3的上方，所述操作器1内设有PLC，所述支脚4和电源2均固定在平台3的下方，所述电源2与PLC电连接；
该热水器中，由支脚4固定支撑平台3，平台3的上方，用户可通过操作器1操作设备运行，利用存水机构存放清水后，由电磁机构利用电磁感应加热原理对水流进行加热，从而实现加热的功能。
如图2所示，所述存水机构包括外桶5、内桶6、保温管7、保温盖8和若干安装组件，所述外桶5位于平台3的上方，所述外桶5的下方设有凹口，所述内桶6设置在凹口内，所述内桶6的底部的外周设有若干连接管9，所述内桶6通过连接管9与外桶5的底部连通，所述外桶5位于保温管7的内侧，所述保温管7固定在平台3的上方，所述保温盖8盖设在保温管7的顶端，所述安装组件周向均匀分布在保温管7的下方，所述保温盖8通过安装组件与保温管7连接，所述保温盖8的下方设有第一隔热棉10，所述保温管7的内壁上设有第二隔热棉11；
存水机构中，内桶6和外桶5可存放清水，内桶6的底部通过连接管9与外桶5保持连通，使得内桶6和外桶5内的水位保持一致，同时电磁机构中的线圈13可伸入内桶6和外桶5之间，电源2控制线圈13通电后，线圈13内部产生的磁场作用在内桶6上，线圈13外部产生的磁场作用在线圈13外部的外桶5上，使得线圈13同时对内桶6和外桶5中的水资源进行加热，充分利用了线圈13流过电路产生的磁场，从而提高加热效率，不仅如此，在加热过程中，外桶5位于保温管7的内部，利用安装组件将保温盖8盖设在保温管7的顶端，使得加热过程在由保温盖8和保温管7组成的封闭环境中，并通过第一隔热棉10和第二隔热棉11阻挡热量传递到保温盖8和保温管7中，避免过多的热量散发，便于集中对内桶6和外桶5进行快速加热，从而提高了加热效率，进而提高了该设备的实用性。
如图1和图3所示，所述电磁机构包括升降组件、升降板12、线圈13、导线14和两个短路组件，所述升降组件和升降板12均位于平台3的下方，所述升降组件与升降板12传动连接，所述线圈13的两端分别与电源2的两端连接，所述线圈13套设在内桶6上，两个短路组件分别位于线圈13的两侧，所述短路组件包括升降杆15、升降块16、第一弹簧17和导电板18，所述升降杆15的底端固定在升降板12的上方，所述升降杆15的顶端与升降块16固定连接，所述导电板18通过第一弹簧17设置在升降块16的靠近线圈13的一侧，所述第一弹簧17处于压缩状态，所述导线14的两端分别与两个短路组件中的导电板18连接。
根据内桶6和外桶5中的水位，PLC控制升降组件启动，带动升降板12进行升降移动，调节升降板12的高度位置，进而通过升降杆15带动升降块16移动，调节升降块16的高度，升降块16的靠近内桶6的一侧，通过压缩状态的第一弹簧17推动导电板18，使得导电板18抵靠在线圈13的外侧，由于升降块16的高度位置发生变化，进而带动导电板18的高度位置变化，使得导电板18与内桶6内的水位保持同一高度，这样，当电源2给线圈13通电时，线圈13的位于导电板18的上部由于被导线14和两个导电板18道路而不通电，使得电路通过线圈13的位于导电板18的下部和导电板18，进而控制了磁场变化的位置，调节了磁场的作用范围，避免对多余的线圈13部位通电而造成电能的浪费，实现节能效果。
如图4所示，所述安装组件包括安装管19、固定环20、拉钩21和滑杆22，所述安装管19竖直向下固定在保温盖8的下方，所述固定环20固定在保温管7上，所述固定环20与拉钩21连接，所述拉钩21固定在滑杆22的底端，所述滑杆22的顶端设置在安装管19内，所述安装管19内设有第二弹簧23和拉板24，所述拉板24通过第二弹簧23与安装管19内的底部连接，所述第二弹簧23处于拉伸状态。
在进行保温盖8的安装时，将保温盖8盖在保温管7的上方，而后拉动安装组件中的拉杆，使得拉板24拉动第二弹簧23，将拉钩21拉动至固定环20下方后，松开拉钩21，第二弹簧23为恢复形变，拉动拉板24向上移动，使得滑杆22拉动拉钩21向上移动，勾住固定环20，从而完成了保温盖8的固定安装。而在拆卸时，将拉钩21向下拉动，使得拉钩21脱离固定环20，同时将多个安装组件中的拉钩21脱离固定环20后，即可向上取走保温盖8，进而完成了保温盖8的拆卸。
作为优选，为了限制拉板24的移动，所述安装管19的管口处设有限位环25，所述限位环25套设在滑杆22上。利用限位环25使得滑杆22的移动方向得到了固定，并且避免拉板24脱离安装管19。
作为优选，为了检测待加热的用水量，所述外桶5内的顶部设有水位传感器26，所述水位传感器26与PLC电连接。利用水位传感器26检测外桶5内的水位，并将水位数据传递给PLC，PLC根据水位控制升降组件启动，调节升降块16的高度位置。
作为优选，为了便于规范外桶5和内桶6的位置，所述外桶5内的底部设有若干插口，所述平台3的上方设有若干插杆27，所述插杆27的数量与插口的数量相等，所述插杆27与插口一一对应，所述插杆27的顶端设置在插口内，所述插杆27的底端固定在平台3的上方。在将外桶5放置在保温管7的内部上，将外桶5上的插口，对准平台3上的插杆27，使得插口套在插杆27上，进而可规范外桶5和内桶6的位置。
作为优选，为了实现升降块16与导电板18的同步移动，所述短路组件还包括四个限位单元，四个限位单元分别位于导电板18的靠近升降块16的一侧的四角处，所述限位单元包括限位杆28和限位块29，所述限位块29通过限位杆28与导电板18固定连接，所述升降块16套设在限位杆28上。升降块16进行升降移动时，通过限位杆28作用在导电板18上，使得导电板18与升降块16保持同步的升降移动，第一弹簧17的形变量发生变化时，导电板18沿着限位杆28的轴线移动，利用限位块29避免限位杆28脱离升降杆15。
如图3所示，所述外桶5的上方设有缺口，所述缺口内的底部设有注水口，所述注水口的内侧设有密封塞30，所述密封塞30的外周与注水口的内壁密封连接，所述注水口的上方设有把手31。
通过把手31可打开密封塞30，使得密封塞30向上移动，脱离注水口，而后用户可向缺口内注水，水流顺着注水口进入外桶5和内桶6中，而后可将密封塞30塞入注水口内，避免加热时水流热量散发。
作为优选，为了便于将密封塞30塞入注水口内，所述密封塞30的底端的形状为圆锥柱形，所述密封塞30的最小外径小于注水口的内径，所述密封塞30的顶部的外径大于注水口的内径。采用这种形状设计，减小了密封塞30的远离把手31侧的尺寸，方便将密封塞30塞进注水口内。
作为优选，为了实现升降板12的升降移动，所述升降组件包括底板32和两个升降单元，所述底板32固定在各支脚4之间，两个升降单元分别位于底板32的上方的两侧，所述升降单元包括电机33、丝杆34和轴承35，所述电机33固定在平台3的下方，所述电机33与PLC电连接，所述轴承35固定在底板32的上方，所述电机33与丝杆34的一端传动连接，所述丝杆34的另一端设置在轴承35内，所述升降板12的与丝杆34的连接处设有与丝杆34匹配的螺纹。PLC控制电机33启动，带动丝杆34在轴承35的支撑作用下旋转，丝杆34通过螺纹作用在升降板12上，使得升降板12沿着丝杆34的轴线进行移动。
作为优选，为了便于设备的移动，所述支脚4的底端设有万向轮36。
该热水器在工作过程中，利用线圈13通过的电流，产生交变的磁场，同时作用在内桶6和外桶5上，使得设备同时对两个方位进行加热，提高了加热效率，利用安装组件方便将保温盖8固定在保温管7上方，通过第一隔热棉10和第二隔热棉11进行隔热处理，防止热量散发，进一步提高了加热效率，不仅如此，通过升降组件可带动升降块16和导电板18进行升降移动，调节线圈13的通电区域，从而改变磁场的作用范围，避免线圈13的多余部位通电浪费电能，从而实现节能效果，提高了设备的实用性。
与现有技术相比，该基于电磁感应加热原理的可调节的高效型热水器通过存水机构可方便线圈13对内部和外侧两个方向同时进行加热，充分合理利用磁场的变化，提高加热效率，并进行隔热保温处理，避免热量散发，进一步提高加热效率，不仅如此，通过电磁机构可根据水位调节线圈13通电区域，进而调节磁场范围，避免线圈13不必要的部位通电造成电能浪费，实现节能效果，提高了设备的实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种基于电磁感应加热原理的可调节的高效型热水器，其特征在于，包括操作器(1)、电源(2)、平台(3)、电磁机构、存水机构和若干支脚(4)，所述存水机构和操作器(1)均设置在平台(3)的上方，所述操作器(1)内设有PLC，所述支脚(4)和电源(2)均固定在平台(3)的下方，所述电源(2)与PLC电连接；
所述存水机构包括外桶(5)、内桶(6)、保温管(7)、保温盖(8)和若干安装组件，所述外桶(5)位于平台(3)的上方，所述外桶(5)的下方设有凹口，所述内桶(6)设置在凹口内，所述内桶(6)的底部的外周设有若干连接管(9)，所述内桶(6)通过连接管(9)与外桶(5)的底部连通，所述外桶(5)位于保温管(7)的内侧，所述保温管(7)固定在平台(3)的上方，所述保温盖(8)盖设在保温管(7)的顶端，所述安装组件周向均匀分布在保温管(7)的下方，所述保温盖(8)通过安装组件与保温管(7)连接，所述保温盖(8)的下方设有第一隔热棉(10)，所述保温管(7)的内壁上设有第二隔热棉(11)；
所述电磁机构包括升降组件、升降板(12)、线圈(13)、导线(14)和两个短路组件，所述升降组件和升降板(12)均位于平台(3)的下方，所述升降组件与升降板(12)传动连接，所述线圈(13)的两端分别与电源(2)的两端连接，所述线圈(13)套设在内桶(6)上，两个短路组件分别位于线圈(13)的两侧，所述短路组件包括升降杆(15)、升降块(16)、第一弹簧(17)和导电板(18)，所述升降杆(15)的底端固定在升降板(12)的上方，所述升降杆(15)的顶端与升降块(16)固定连接，所述导电板(18)通过第一弹簧(17)设置在升降块(16)的靠近线圈(13)的一侧，所述第一弹簧(17)处于压缩状态，所述导线(14)的两端分别与两个短路组件中的导电板(18)连接。
2.如权利要求1所述的基于电磁感应加热原理的可调节的高效型热水器，其特征在于，所述安装组件包括安装管(19)、固定环(20)、拉钩(21)和滑杆(22)，所述安装管(19)竖直向下固定在保温盖(8)的下方，所述固定环(20)固定在保温管(7)上，所述固定环(20)与拉钩(21)连接，所述拉钩(21)固定在滑杆(22)的底端，所述滑杆(22)的顶端设置在安装管(19)内，所述安装管(19)内设有第二弹簧(23)和拉板(24)，所述拉板(24)通过第二弹簧(23)与安装管(19)内的底部连接，所述第二弹簧(23)处于拉伸状态。
3.如权利要求2所述的基于电磁感应加热原理的可调节的高效型热水器，其特征在于，所述安装管(19)的管口处设有限位环(25)，所述限位环(25)套设在滑杆(22)上。
4.如权利要求1所述的基于电磁感应加热原理的可调节的高效型热水器，其特征在于，所述外桶(5)内的顶部设有水位传感器(26)，所述水位传感器(26)与PLC电连接。
5.如权利要求1所述的基于电磁感应加热原理的可调节的高效型热水器，其特征在于，所述外桶(5)内的底部设有若干插口，所述平台(3)的上方设有若干插杆(27)，所述插杆(27)的数量与插口的数量相等，所述插杆(27)与插口一一对应，所述插杆(27)的顶端设置在插口内，所述插杆(27)的底端固定在平台(3)的上方。
6.如权利要求1所述的基于电磁感应加热原理的可调节的高效型热水器，其特征在于，所述短路组件还包括四个限位单元，四个限位单元分别位于导电板(18)的靠近升降块(16)的一侧的四角处，所述限位单元包括限位杆(28)和限位块(29)，所述限位块(29)通过限位杆(28)与导电板(18)固定连接，所述升降块(16)套设在限位杆(28)上。
7.如权利要求1所述的基于电磁感应加热原理的可调节的高效型热水器，其特征在于，所述外桶(5)的上方设有缺口，所述缺口内的底部设有注水口，所述注水口的内侧设有密封塞(30)，所述密封塞(30)的外周与注水口的内壁密封连接，所述注水口的上方设有把手(31)。
8.如权利要求7所述的基于电磁感应加热原理的可调节的高效型热水器，其特征在于，所述密封塞(30)的底端的形状为圆锥柱形，所述密封塞(30)的最小外径小于注水口的内径，所述密封塞(30)的顶部的外径大于注水口的内径。
9.如权利要求1所述的基于电磁感应加热原理的可调节的高效型热水器，其特征在于，所述升降组件包括底板(32)和两个升降单元，所述底板(32)固定在各支脚(4)之间，两个升降单元分别位于底板(32)的上方的两侧，所述升降单元包括电机(33)、丝杆(34)和轴承(35)，所述电机(33)固定在平台(3)的下方，所述电机(33)与PLC电连接，所述轴承(35)固定在底板(32)的上方，所述电机(33)与丝杆(34)的一端传动连接，所述丝杆(34)的另一端设置在轴承(35)内，所述升降板(12)的与丝杆(34)的连接处设有与丝杆(34)匹配的螺纹。
10.如权利要求1所述的基于电磁感应加热原理的可调节的高效型热水器，其特征在于，所述支脚(4)的底端设有万向轮(36)。
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