[发明专利]热水器的感应加热设备及配备有该种设备的热水器

说明书

本发明涉及热水器的感应加热设备及配有该种设备的热水器，并由此涉及也被称为热水器的水加热电器领域，该水加热电器利用感应原理进行加热。

热水器是可以加热水的设备，用于满足各种家庭或者工业的需要。热水器可以理解为是指具有至少一个容器的蓄水池设备，所述容器用作用于存储热水的加热主体，其也常常被称为水槽。本发明所述的热水器也可以理解为是一种瞬间加热设备。该容器为水可以在其中加热的区域。所述容器常常被称为加热主体或者水槽。此类容器的容量根据蓄水池设备所要满足的需求可以较大也可以较小，例如通过与一个或者多个脸盆龙头、淋浴和/或者浴盆等连接。

热水器的加热能源主要为气体、燃油或者电力。本发明涉及电热水器。

在一已知方式中，电热水器具有浸没在用作加热主体的容器中的加热元件，可以加热容纳在其中的水。所述加热元件通常为被称为“保护元件”的元件，该元件具有适当的尺寸并且由于其技术而提供有特别小的与水的交换表面。因此，保护元件的功率不很高，以防该保护元件引起局部沸腾，并且防止该保护元件在覆盖有水垢以及不再能够正常地与待加热的水进行能量交换时被损坏。

几乎可以在任何位置的水中都可以发现悬浮的水垢，并且当用作加热主体的容器中所容纳的水被加热时，分子搅动会引起水垢的沉积或者使保护元件以及通常包括热水器管道的热的部分上覆盖有水垢。覆盖水垢是热水器的主要问题，因为根据水的属性，加热元件在连续运行加热后会覆盖有水垢。这会带来双重效应，一方面降低了与水的热交换，另一方面减少了加热元件的服役寿命，使其过热并且最终损坏。堆积的水垢会减少水的热量传递，并且使加热元件过热。若加热元件被水垢过多覆盖，水的热量传递就会变的很困难，且水也不能被正常加热，这是因为恒温器在没有达到加热水的设定温度以保护加热元件之前就停止了加热，从而具有受损的风险，或是因为恒温器没有检测到加热元件的过热而继续加热并随后被损坏。

为防止覆盖这种水垢，可利用插在护套中的加热元件。所述加热元件被称为滑石加热元件，这来源于支撑所述电阻元件的绝缘体的名称。所述加热元件因此不再与水接触并由此不会覆盖有水垢。然而，这仅仅是将问题转移给了有利地由钢制成的护套，该护套浸没在水中并间接成为加热水的元件，并由此覆盖上了水垢。因此，使用这种用于加热元件的护套并不能解决能量传递退化的问题。

而且，加热元件和护套之间的热量传递并不好，因此这种配有护套的加热元件并不能令人满意。

据此可知，配有至少一个采用加热电阻形式的加热元件的热水器并不能提供非常令人满意的性能。而且，所述加热元件仅由恒温器调节且以开关模式运行，这与新的发电技术或者家庭自动化安装不相容，而且其与这种安装的结合也是不适当的。

考虑到绿色能源的出现以及智能的能源管理系统的广泛使用，这种不相容尤为不足。

风力涡轮机或光电池等绿色能源的问题是难以使发电技术与其用途匹配。风力涡轮机会在刮风天气发电，而光电池会在晴朗的天气下发电。在这些条件下匹配发电需求是不可能的。这种解决方案包含存储如以电池中的电能形式或者热水器中热水形式存在的能量。

配有常规加热元件的热水器并不能很好的适用于这种需求。事实上，这种加热元件是在开关模式下运转的，换言之，其在满功率条件可以关闭也可以操作运行。

文件EP-A2-2420755描述了用于煮沸水的设备。该设备包括用于水循环的回路，以及置于其周围的用于通过感应线圈加热回路管路的系统。这种本质上追求瞬间加热的技术将线圈设置在管路周围，水通过该管路循环。

本发明要解决的一个问题在于提供一种可以在不同功率水平下运转的电热水器，其具有良好的性能并且适用于很容易地与热水器外部的智能能源管理系统结合。

为了实现这个目的，本发明提供了一种用于与热水器相互作用的感应加热设备，其包括发电机和由至少一个感应器以及至少一个负载(charge)形成的感应模块，感应器配置用来在负载中产生感应电流，其特征在于，所述感应器和所述负载配置浸没在所述热水器的所述加热主体中。

具体地，所述热水器包括加热主体和感应加热设备，所述感应加热设备包括发电机和包括至少一个感应器以及至少一个负载的感应模块，所述至少一个感应器配置用来在所述负载中产生感应电流，其特征在于，所述至少一个感应器和至少一个负载设置浸没在所述加热主体中。