[发明专利]由包括含有一定量水的加热主体的热水器和至少一个专门用于电器的感应模块的发电机形成的组件

说明书

本发明涉及由热水器和至少一个专门用于电器的感应模块的发电机形成的组件及用于冷却所述发电机的方法，该热水器包括用于容纳一定量的水的加热主体。

下文中，热水器是指这样一种储水装置，该储水装置具有至少一个用于储存热水的槽，也常被称为缸。根据本发明的热水器也指瞬时型加热装置。该缸是水加热区。这种缸的容量多少取决于该装置专门用于的对象的需要，例如通过与一个或多个洗手池固定装置或浴盆等关联。

已知电热器具有加热元件，加热元件浸入用作加热主体的缸内，加热主体能够加热容纳在其中的水。这种加热元件通常为电阻，一般叫做“屏蔽电阻”(résistance blindée)，该“屏蔽电阻”具有小尺寸及归因于其工艺的与水交换的特别小的表面。因此，屏蔽电阻的功率不大以防止屏蔽电阻引起局部沸腾或防止当屏蔽电阻由于被水垢覆盖而不再与待加热的水进行适当能量交换时被毁坏。

水垢悬浮在水中几乎无处不在，且当容纳在用作加热元件的缸中的水被加热时，分子搅动将引起水垢析出或在屏蔽电阻及热水器的管道所处的热的部分产生水垢。由于水的特性，生水垢是热水器的主要问题，一次次加热后，加热元件由水垢覆盖。这导致与水的热交换减少，同时，导致加热元件使用寿命缩短，加热元件过热并最终被毁坏。沉积的水垢使向水的热传递减少，且加热元件过热。如果加热元件大量沉积水垢，向水的热传递变得困难，或者是因为恒温器在达到用于加热水的设定温度前停止加热以保护可能被毁坏的加热元件，或者是因为恒温器未检测到继续加热元件的加热元件过热并因此毁坏，由此水不能被适当地加热。

结果是具有至少一个电阻形式的加热元件的热水器的输出不令人满意。此外，这种加热元件仅由恒温器调节并以开-关方式运行，这与新电力生产或家庭自动化安装技术不相配，且其与家庭自动化安装的结合不适应。

由于绿色能源的发展和智能能源管理系统日益广泛的使用，这种不相配特别不利。

风力发电机和光电池型绿色能源的问题是电力的生产和使用难以匹配。风力发电机仅在有风的日子生产，光电池在晴天生产。这种情况下需求和生产不能匹配。解决方案在于将能量储存为电池中的电流，或例如储存为热水器中的热水。

本发明的问题是提供功耗最佳化的热水器。

为实现该目的，本发明一方面提供一种组件，该组件包括热水器，所述热水器包括加热主体，所述加热主体用于容纳一定量的水，所述加热主体包括用于待加热的水的进水管和用于加热后的水的出水管。有利地，所述组件包括至少一个发电机、至少一个感应模块、以及热交换装置，其中，所述感应模块配置成在电感应元件中产生感应电流(至少一个感应模块专门用于一种电器；所述电感应元件也可例如为加热系统的负载)，所述热交换装置用于水流经区域和所述至少一个发电机之间的热交换，所述水流经区域为水流向或流至所述加热主体的流经区域。所述发电机与至少一个感应模块相联系。

获得的技术效果在于使用容纳在热水器中的水冷却发电机。由于容纳在其中或向其提供的水量，这种热水器尤其适于热交换，且因此重新获得的热量用于冷却发动机并进一步用于改善对热水器中容纳的水的加热。待加热的相当冷的水与发电机间的温差大，这引起有效的热交换。发电机中热损失传递到水中并重新获得以提供对容纳在热水器中的水制热。

根据本发明的一种未被限制的实施方式，感应设备专门用于加热容纳在热水器中的水。因此输出显著提高。

最近研制出用于加热灶面的感应加热设备。由于一些原因，这种类型的加热装置仍未被推广至热水器。

第一个原因涉及感应加热设备陷入缸中。事实上，这种感应加热设备比加热电阻更复杂，因为其包括例如为发电机和线圈(例如感应模块)的电子元件，这些电子元件必须与容纳在缸中的水完全电屏蔽。在本发明的一个实施方式中，感应器浸入水中。因此，感应器和负载浸入水中，且因此它们均与出现在加热主体内的水接触。有利地，感应器和发电机之间的空间使水能够出现在这两个元件之间。感应设备陷入热水器的加热主体内引起比加热电阻陷入更大的问题。因此，现有技术中有强烈的偏见，反对将感应加热设备陷入热水器的加热主体内。而本发明并不强制感应器应当陷入。

此外，感应设备需要用于将低频电流转变为高频电流的发电机。这种发电机包括散热的电子元件，且该损失常常要求发电机具有与成本不相配的通风设备，使用这种设备变得嘈杂，这是第二个缺点。因此在许多情况下，有必要冷却使用散热器并强制通风的发电机的所谓功率电子元件。