專利名稱：一種加熱水的方法及電熱水器的制作方法
技術領域：
本發明屬于一種加熱水的方法及裝置，特別是關于工頻感應加熱技術領域里加熱水的方法及電熱水器。
目前國內外市場銷售的熱水器，有燃氣式熱水器和電熱式熱水器，燃氣式熱水器使用不當，易污染環境，使人中毒危及人身安全。在專利號95226661.X授權公告號CN2237199Y，授權公告日1996年10月9日公開了一種有空心環狀鐵芯接通自來水管，鐵芯上密繞導線，通一交流電，交變的電磁場在鐵芯中感應出渦流使鐵芯發熱將水加溫的電熱水器。它由于水、電隔離使用安全，但由于該專利利用渦流制熱，其熱效率和功率因數較低，這是由于渦流體內阻過小，漏抗相對變大而導致功率因數下降，并且由于一次線圈繞在鐵芯外邊，線圈銅耗所產生的熱量向空氣擴散而未能利用以致熱效率低，該專利的環形閉合鐵芯外上線包只能用手工繞制，生產效率低，且該專利的渦流加熱器鐵芯采用鋼鐵鑄件易生銹，并會導致環管壁水銹，更降低熱效率。
本發明的目的是提供一種加熱水的方法及電熱水器，以提高電熱轉換效率，使水快速加熱，使用電熱水器水本質安全可靠，提高電熱水器生產效率。
本發明的技術方案為設計一種加熱水的方法，其特征在于用金屬流水管做一個可獲得安全特低電壓的感應線圈，同時金屬流水管本身又是短路電流發生器使金屬流水管短時間迅速升溫，流進水管里的水直接吸熱，且用水安全可靠。
所述加熱水的方法制成的電熱水器，其特征還在于在電熱水器里的金屬流水管在進水端和出水端之間連有短路金屬導體，安裝在電熱水器里的金屬流水管感應有安全特低電壓和短路大電流。
所述加熱水的方法制成的電熱水器，它包括外殼、進水管、出水管、控制機構、電熱轉換器等組成，其特征在于外殼里裝有鐵芯，鐵芯的主磁路上套有骨架，骨架上繞有線圈和金屬流水管；金屬流水管兩端連接固定短路金屬導體。
所述的電熱水器，其特征還在于所述的線圈和金屬流水管之間有絕緣層和接地屏蔽層。
所述的電熱水器，其特征還在于所述的金屬流水管可繞在線圈的內表面或外表面，也可以繞在線圈的中間。
所述的電熱水器，其特征還在于所述的鐵芯可以是硅鋼片或玻膜合金片，按3-20cm2截面積分別鉚接或壓接而成，整體E件和I件組成“日”字型，也可鉚接成“口”字型。
所述的電熱水器，其特征還在于所述的線圈可采用絕緣線線徑為φ1-φ4mm繞制；它有一個公共零線抽頭和3-5個切換功率用的抽頭。
所述的電熱水器，其特征還在于所述的金屬流水管內管徑選在φ3-φ8mm或φ3-φ6.5mm，最佳選擇在φ4-φ5mm之間；壁厚選在0.3-2mm或0.3-1.5mm，最佳選擇在0.5-0.75mm之間，所述的金屬流水管繞成的螺旋環套，其匝數選在5-25匝或8-15匝，最佳選擇10-12匝之間；所述金屬流水管兩端短接的金屬導體其電阻值≤10-4Ω，金屬流水管的金屬材料可選用紫銅或銅合金或不銹鋼材料，也可以是鋁或合金材料。
所述的電熱水器，其特征還在于所述的鐵芯可以是非結晶鈦磁性材料制成的環狀鐵芯。
本發明的特點如下1、本發明巧妙的利用金屬流水管和短接金屬導體做具有三種功能交換器，即本身是二次感應線圈又是低壓短路大電流發生器還是熱水管，其效率高，功率因數大于≥0.94，由于采用特制的“日”字型鐵芯，而且鐵芯磁阻小，加之采用減小漏抗繞法以及金屬螺旋環套的內阻相對較大，故其功率因數較高。熱效率≥90％，這是由于三功能交換器繞在線圈的外面，線圈銅耗所產生的熱量被三功能交換器吸收而傳導給水，變害為利，進一步提高裝置的熱效率。
2、本發明設計的鐵芯和線包采用標準件，生產成本低，生產效率高。
3、本發明的金屬流水管采用紫銅或銅合金、不銹鋼、鋁或鉛合金等難生銹的材料，可避免水銹。
4、本發明的金屬流水管上感應的是特低安全電壓，且金屬流水管兩端的金屬短路導體形成的閉合電流回路，所以水中漏電流表測讀數為零，故而用水本質安全可靠。
下面結合實施例附圖對本發明做進一步說明。
附
圖1為實施例電淋浴器的結構示意圖。
附圖2為實施例線圈鐵芯電路示意圖。
附圖3為實施例飲用水熱水器結構示意圖。
圖中1、鐵芯；2、電源線；3、線圈；4、金屬流水管；5、開關；6、金屬板；7、水電聯動器；8、綠色指示燈；9、黃色指示燈；10、塑料箱；11、骨架；12、冷水量控制閥；13、開水暫貯器；14、抽頭。
如圖所示，鐵芯1用硅鋼片分別鉚接成所需截面的E件和I件，經機械連接成為“日”字形鐵芯；在此鐵芯的主磁路上套有外表面用高強度漆包線繞有設定匝數的線包3，它類似于變壓器初級N1“線包”；此線包內表面用精選的金屬流水管4繞成螺旋環套，形成三功能交換器，它類似于變壓器次級N2“線包”。螺旋環套兩端按設計截面的扁金屬板6短接焊牢，線圈選用線徑φ2mm，它有一個公共零線，并抽出3個切換抽頭14，其切換功率為2KW,2.5KW,3KW。金屬流水管選用管內徑為φ5mm、壁厚為0.75mm的紫銅管繞成的螺旋環套。此金屬流水管4的進口與自來水聯通，另一出水口與噴頭連接管相接。經配上低、中、高溫調節功率的開關5和水電聯動器7表示電源接通的綠色指示燈8；表示金屬流水管4已充滿水，可隨時由電源線2接通電源送電的紅(黃)色指示燈9；塑料箱體10、骨架11組成整機，圖3飲用水電熱水器要加冷水控制閥12和開水暫貯器13構成，開水暫貯器功能為緩減開水出口的沖力或汽噴射。
在水路暢通、電路無誤時，熱水器接上電源2，立即綠色指示燈8亮；此時只須擰開自來水開關，水電聯動器7靈敏地接通水、電系統；其紅(黃)色指示燈9起亮，此時按動溫度、功率調節開關5任一檔，線包3立刻接通所需功率的電源。因線包3匝數大大地大于“交換器”的匝數，經由鐵芯耦合，使其內部感應出一個大大低于24V的安全特低電壓，更因它兩端已被短接成了一個閉合的短路系統，由此引發出一個量值很大的安全特低電壓短路電流實現安全可靠的“電熱當量轉換”，經3-5秒就把輸入定量的冷水，安全快捷、高效地加熱到予定水溫，從另一端源源不斷地輸出所需的熱水或開水。
權利要求
1.一種加熱水的方法，其特征在于用金屬流水管做可獲得安全特低電壓的感應線圈，同時金屬流水管本身又是短路電流發生器使金屬流水管短時間迅速升溫，流進水管里的水直接吸熱，且使用加熱水本質安全可靠。
2.根據權利要求1所述加熱水的方法制造的電熱水器，它包括外殼、進水管、出水管、控制機構、電熱轉換器等組成，其特征在于外殼里裝有鐵芯，鐵芯的主磁路上套有骨架，骨架上繞有線圈和金屬流水管；金屬流水管兩端連接固定短路金屬導體。
3.根據權利要求2所述的電熱水器，其特征還在于所述的線圈和金屬流水管之間有絕緣層和接地屏蔽層。
4.根據權利要求2所述的電熱水器，其特征還在于所述的金屬流水管可繞在線圈的內表面或外表面，也可以繞在線圈的中間。
5.根據權利要求2所述的電熱水器，其特征還在于所述的鐵芯可以是硅鋼片或玻膜合金片，按3-20cm2截面積，分別鉚接或壓接而成，用整體E件和I件組成，其形狀可為“日”字型，也可鉚接成“口”字型。
6.根據權利要求3所述的電熱水器，其特征還在于所述的線圈可采用絕緣線線徑為φ1-φ4mm繞制成；它有一個公共零線抽頭和3-5個切換功率用的抽頭。
7.根據權利要求3所述的電熱水器，其特征還在于所述的金屬流水管內管徑選在φ3-φ8mm或φ3-φ6.5mm，最佳選擇在φ4-φ5mm；壁厚選在0.3-2mm或0.3-1.5mm，最佳選擇在0.5-0.75mm之間，所述的金屬流水管繞成的螺旋環套，其匝數選在5-25匝或8-15匝，最佳選擇10-12匝之間；所述金屬流水管兩端短接的金屬導體其電阻值≤10-4Ω，金屬流水管的金屬材料可選用紫銅或銅合金、鋁或鋁合金或不銹鋼材料。
8.根據權利要求6所述的電熱水器，其特征還在于所述的鐵芯可以是非結晶鈦磁性材料制成的環狀鐵芯。
全文摘要
本發明屬于一種加熱水的方法及裝置,特別是關于工頻感應加熱技術領域里加熱水的方法及電熱水器。它包括外殼、進水管、出水管、控制機構、電熱轉換器等組成,其特征在于:外殼里裝有鐵芯,鐵芯的主磁路上套有骨架,骨架上繞有線圈和金屬流水管;金屬流水管兩端連接固定短路金屬導體。它是用金屬流水管做一個可獲得安全特低電壓的感應線圈,同時金屬流水管本身又是短路電流發生器使金屬流水管短時間迅速升溫,流進水管里的水直接吸熱。
文檔編號H05B6/02GK1211709SQ9811295
公開日1999年3月24日 申請日期1998年8月18日 優先權日1998年8月18日
發明者李東方, 黃益強 申請人:李東方, 黃益強