[发明专利]电磁感应式快速加热水装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电器。

背景技术

现有用于淋浴的电热水器对水的加热方式基本分三种，1、利用水电阻直接对水加电产生热的方式对水直接加热；2、对电阻性产热体加电产生热量通过绝缘层导热对水间接加热，3、利用电磁感应原理使一导磁体发热，水通过与发热体的直接热交换被加热。对水电阻加电直接对水加热的方式虽然效率较高，但不同的水质加热效果不同且不容易控制，水质不好时容易产生漏电，通电时会对水有水解作用发生危险，所以利用水电阻直接对水加电产生热的方式对水加热不安全；对电阻性产热体加电产生热量通过绝缘层导热对水间接加热的方式相对比较安全，但其安全性与加热效率是一对矛盾，为追求安全应加厚绝缘层，为提高效率需减薄绝缘层，安全性与加热效率较难统一。

利用电磁感应原理使一导磁体发热、水通过与发热体的直接热交换被加热的方式，水与加有电的电磁感应线圈有比较厚的绝缘体隔离，绝缘体的厚度与加热效率关联性小，虽然安全性及效率都比较容易提高，但仍存在很多问题，比如：因结构的问题电磁感应线圈会因工作时散热不良导致线圈烧毁，而且电磁感应线圈与水之间有寄生电容存在，电磁感应线圈上加的高频交变电流会通过此寄生电容使水带电，这些都会影响到对水加热的效率及安全性。在ZL201010260385.7发明专利中已解决了以上部分问题，但是因防干烧的热断路保护器安装在整个加热器的外面，所以存在防干烧保护不灵敏、多次干烧后因发热体产热速度很快会对管状绝缘体产生破坏等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种具有更好的安全性、更灵敏准确的干烧保护、更高的效率，结构更合理的电磁感应式快速加热水装置。

本发明主要由发热体料棒、进出水接头、变径转换接头、电磁屏蔽装饰层、内外绝缘层、螺旋支撑件、隔离屏蔽层、管状绝缘体凸起、感应线圈、热断路保护器、管状绝缘体组成，解决其技术问题所采用的技术方案是：在加热水装置中心设置发热体料棒，发热体料棒中心设置热断路保护器安装孔，热断路保护器安装孔中安装有热断路保护器，热断路保护器的引出线通过热断路保护器安装孔引出，并用密封垫将热断路保护器安装孔密封，在发热体料棒上设置螺旋槽，螺旋槽内镶嵌有耐高温绝缘材料细棒制成的螺旋支撑件，螺旋支撑件的材料优选聚四氟乙烯，螺旋支撑件截面为圆形结构，将以上组件置于管状绝缘体内，发热体料棒、管状绝缘体及螺旋支撑件之间形成的螺旋间隙成为水道；管状绝缘体上方设置O形密封圈，管状绝缘体底部设置有突起，管状绝缘体外面用高频电磁线缠绕构成感应线圈，在感应线圈与管状绝缘体之间缠绕一层铜箔做为隔离屏蔽层。感应线圈内、外都设置有高抗电强度的内绝缘层和外绝缘层，外绝缘层外面缠绕一层电磁屏蔽装饰层。

本发明的设计方案具有安全、高效、节能的优点，由于将防干烧热断路保护器内置，使保护装置更灵敏准确；并且在发热体与管状绝缘体之间设置了由耐高温绝缘材料细棒制成的螺旋支撑件，减小了发热体干烧时对管状绝缘体的损害可能，使得安全性更高，可以很好地解决现在各式电热水器的直接或间接感应漏电问题，并且在加热过程中对水有很好的磁化作用，可以作出优质的磁化水。

附图说明

下面结合附图和实施例子对本发明进一步说明：

图1是本发明结构图；

图中：1进水口接头、2变径转换接头、3螺旋槽、4螺旋支撑件截面、5热断路保护器安装孔、6热断路保护器、7螺旋支撑件、8电磁屏蔽装饰层、9内绝缘层、10隔离屏蔽层、11出水口接头、12引出线、13密封垫、14 O型密封圈、15管状绝缘体、16发热体料棒、17感应线圈、18外绝缘层、19管状绝缘体突起。

具体实施方式

如图中所示：在加热水装置中心设置发热体料棒16，发热体料棒16上半部中心钻一盲孔，盲孔的底部沿半径方向钻一连接盲孔的小孔并铣一小平台，形成热断路保护器安装孔5，热断路保护器安装孔5中安装有热断路保护器6，热断路保护器6的引出线12通过热断路保护器安装孔5引出，并用密封垫13将热断路保护器安装孔5密封，在发热体料棒16上用旋铣车床制作出一条类似丝杠一样的螺旋槽3，螺距要略大一些，以利水通过,螺旋槽3内镶嵌有耐高温绝缘材料细棒制成的螺旋支撑件7，螺旋支撑件7的材料优选聚四氟乙烯，螺旋支撑件截面4为圆形结构，将以上组件置于管状绝缘体15内，发热体料棒16、管状绝缘体15及螺旋支撑件4之间形成的螺旋间隙成为水道，使水在管状绝缘体15与发热体料棒16之间的螺旋水道中旋转流动，充分吸收发热体料棒16产生的热量；管状绝缘体15与变径转换接头2连接处设置O形密封圈14；为使水能够顺利流过加热装置，管状绝缘体15底部设置有突起19，支撑住发热体料棒16，防止其下降堵死出口；管状绝缘体15外面用高频电磁线缠绕构成感应线圈17，高频电磁线为多股较细的漆包铜线绞合而成，管状绝缘体15也不益太厚，一般在2毫米左右，这样感应线圈17产生的热量绝大部分会被管状绝缘体15内流动的水通过传导方式被水吸收，可以使感应线圈17长时间工作不会进入高温，也进一步提高了加热器的效率，感应线圈17虽然因管状绝缘体15的存在不会于水产生直接电接触，但感应线圈17与水之间有寄生电容存在，因感应线圈17与水的相对面积较大，所以此寄生电容的值也较大，且为使电磁感应加热器体积小所以感应线圈17要施加高频交变电流，此高频交变电流会通过感应线圈17与水之间的寄生电容对水形成较高的泄露电流，影响了电磁感应加热器的安全特性，为此本发明设计方案一方面在选择管状绝缘体的材料时要注重材料的电参数性能，降低寄生电容；另一方面在感应线圈17与管状绝缘体15之间缠绕一层铜箔做为隔离屏蔽层10，以消除感应线圈与水之间寄生电容的泄露电流，此接地隔离屏蔽层10只要接在一不变的电位上即可，本发明接在整流器负极线上；感应线圈17内、外都设置有高抗电强度的内绝缘层9和外绝缘层18，外绝缘层18外面缠绕一层电磁屏蔽装饰层8。进水口接头1、变径转换接头2、电磁屏蔽装饰层8、内绝缘层9、隔离屏蔽层10、出水口接头11、O型密封圈14、管状绝缘体15、感应线圈17、外绝缘层18、管状绝缘体突起19的结构与现有技术相同。