电磁热水器制造技术

电磁热水器是一种高效、节能、环保型的电加热装置，是以电磁灶为基础改进的一种新产品。本装置不用晶质面板，不用冷却风机，它是在长方型的箱体内的电磁交换线圈两侧同时装有加热极板，使得电磁能量被充分利用。故此比现有的电磁灶效率高、成本低、电路简单、操作方便。加热器的内外箱体是由铝质或镀铝塑料制成，它们构成磁屏蔽，可免去电磁波对外污染。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种电加热装置。电加热装置由于它发热效率高，无污染、无噪声、使用方便等优点深受青睐。电磁灶由于锅体本身就是发热体，它免去了热传递中的热辐射和热对流两方面的损失，效率可达83％，加上无明火，热源不外露，安全可靠的特点，成为电加热器中的矫矫者。能否好上加好，把效率再提高一些，用途再广泛一些呢？本技术的目的就是参照电磁灶的涡流发热的原理而提供的电加热装置，它在电磁交换线圈的两侧同时安放加热极板(铁磁质锅体)。根据磁场磁力线是闭合的原理，当磁力线在穿过上面的加热极板时，也必然穿过下侧的极板才能构成闭合回路。因此上下极板同时各自产生感应涡流，增大了发热源，也就增大了加热面。效率的提高是可预料的了，加热的方式也可以得到改善。本技术可由A、工作电源系统单元，B、控制系统单元，C、保护系统单元(可按使用的要求增减)，D、热交换系统单元，E、磁屏蔽系统单元。等5个电路单元组成。具体的方案是这样实现的由薄铝或镀铝塑料制成的箱体，它的外表面有指示灯、功率调节器旋钮、电源输入线、电源开关、进水管、放水阀门等。箱内有一个密闭的内箱，在内箱的上盖外部安置着印刷电路机芯板，机芯板中包括有工作电源系统单元、保护系统单元、控制系统单元。密闭的内箱里安装有热交换系统单元，并通过两根导线和机芯板相连。凉水可以从进水管流入内箱，在经过热交换系统时被加热，然后经由放水阀门流出，供使用。现在我们以淋浴热水器为例加以介绍，附图一为热水器右视剖面图，可见到电磁交换线圈是被塑封在塑胶体内，且和内箱体的上盖连成一体，铁磁质的加热极板(锅体)平行安置在线圈的两侧，它们共同组成热交换单元，并装入密闭的盛液体的塑料箱(内箱体)中。密封箱的上盖外面安放着印刷电路机芯板和散热片，附图二是热水器内部安置图。图二的左上边散热片上安装有功率变换管Q6-Q9，底部是进水管。右上边是机芯板，在这块印刷电路机芯板上装有控制系统单元B，工作电源单元A，保护系统单元C(本图省略)。附图三是热水器工作原理图，附图四是印刷电路板底板，附图五是元件分布图，元件规格、名称、数量见元件明细表。电磁交换线圈是通过两根导线和机芯板相连接的，插接处见附图三的J5、J6。内箱体外侧四周贴上或镀有铝质薄膜层，并与地线相通。内箱体上部有进水孔，下部有放水口。整个装置的外壳是由薄铝片或表面镀铝的塑料制成的箱体，正面除有商标图案外，还有电源指标灯，工作指标灯，控制水温用的功率调节旋钮，右侧还有电源开关和电源输入线。现在结合附图对技术的电路作进一步描述当电源输入线接入电源，并合上电源开关K1后，电源指示灯Z1亮，电源通过整流桥组D1得到300V左右的脉动直流，再经扼流圈L1、滤波电容C2到电磁交换线圈L2、谐振电容C3，然后加到功率变换三极管Q6-Q9的C、E两极上，等待驱动脉冲的到来，这就是所谓的工作电源即主电源。另一路是控制电源，当内箱体内的水位达到或稍稍超过所设的水位时，磁性水位浮标靠近水位开关K2(干簧管开关)并使之自动吸合，控制电源接通工作指示灯Z2亮，电源经变压器B降压后输出15V交流，再分为两组，一组经C5、C6滤波得到21V的电流供驱动电路。另一组经稳压集成块IC1，得到稳定的12V直流供控制系统使用。当控制系统得电之后，12V直流经R18、R17对C9充电使IC2-2脉宽调制器的反相端④脚的电压V4逐渐升高，当V4升高超过同相端⑤脚的电压V5时比较器翻转，输出端②脚的电压V2呈现低电平。对C9的充电同时结束，C9开始经过D9对IC2-2内部放电，V4也迅速降低。待到V4＜V5时，V2又变为高电平，C9放电停止，又转为充电。就这样对C9不断地充电、放电，反复循环下去，因充电时间常数远远大于放电时间常数，造成充电慢、放电快，所以在④脚就出现了锯齿波波形。频率约25-50KHz。为了保护Q6-Q9大功率三极管正常工作时不被烧损，电路要求功率管的开关频率、相位要和电磁交换线圈L2、谐振电容C3的谐振频率同步，为此我们采用IC2-3及周围元件组成同步脉冲形成电路。从L2两端J5、J6处引出的反映加热器真实功率的电压，由导线a、b引入分别经分压后送入⑥、⑦脚，在输出端①脚得到同步控制的电压波形，再经C11、R18微分后加到②脚，从而控制了C9的充放电的起止时间，迫使④脚的锯齿波与功率管的开关频率同步。IC2-4是电平控制回路，L2两端J5、J6引来的反映加热器真实功率的电压，经另一组分压后加到⑧脚，它与⑨脚的经过调整功率旋钮(调整电位器R33)后，而设定的电压相比较，从而在(14)脚得到了控制电平，再经R32、C8滤波后成为平稳的直流控制电压。直流控制电压与锯齿波电压分别由(11)、(10)脚进入IC2-1及周围元件组成的脉宽调制电路，在(13)脚得到了的所要的开关脉冲波形，这些不连续的脉冲波经过Q1-Q5驱动级进行功率放大，成为有足够幅值的电压去驱动功率变换管Q6-Q9的通断。热水器也就开始了工作。本技术设计独特，它没有一般电磁灶中必备的如锅体检测(非磁性锅体识别)、负荷大小检测、试探脉冲的发生等回路。当然过流、过压、温显、告警等回路也可按需要而定。它和普通电磁灶比较电路比较电路简单多了。更明显的是它不用晶体面板、不用冷却风机，既减轻重量又降低了成本。由于本装置的内箱和外壳都用镀铝膜塑料或铝质材料制成，故可组成可靠的防磁屏蔽系统，避免了电磁波污染。本热水器只须打开进水阀门，往塑料箱内注水，插好电源，按下开关，把功率调整电位器(R33)调到合适位置，不到半分钟就可以享用热水了。当水温过高或过低时，可通过旋钮调整，当R33调到0位时，热水器也就停止工作。如若进水量不足，水位过低时，水位开关K2自动断开，控制系统工作电源断开，工作指标灯灭。当水位补足后电源自动恢复，热水器继续工作。本热水器功率设计为800-1600W，适合普通家庭使用，便于推广。以下对附图加以说明图一是热水器右视图，图二是热水器内部装置图，图三是热水器工作原理图，图四是热水器印刷电路图，图五是电路板元件分布图。图一、二中1、箱体外壳 10、进水管2、电源指示灯Z1、Z2 11、散热板3、功率调整电位器R33 12、水位开关4、放水阀门 13、支持垫5、电源开关K114、功率变换管Q6-Q96、电源输入线15、电磁交换线圈7、内箱体16、铁磁质加热极板8、内箱体上盖17、铜质紧固螺丝9、机芯板18、固定螺丝19、磁性浮标电子器件明细表权利要求1.一种电磁热水器，由薄铝或镀铝塑料制成的箱体，表面有指示灯、功率调节旋钮、电源输入线、电源开关、进水管、放水阀门等其特征在于箱体内有一个密闭的内箱，内箱的上盖外部安放着电路机芯板，机芯板中包括有工作电源单元、保护单元、控制单元，密闭的内箱里装有热交换系统单元，它通过两根导线和机芯板相连，凉水在内箱里被加热后供使用。2.如权利要求1所述的电磁热水器，其特征在于电磁交换线圈是被耐热、无毒的塑胶封固的，且和内箱上盖连成一体，线圈的两侧平行安置着铁磁质的加热极板(锅体)，它们共同组成热交换系统，装置于内箱体中。3.如权利要求1所述的电磁热水器，其特征在于外箱体和密闭的内箱体是由薄铝或外侧镀铝的塑料制成，铝层通过导线接地，构成磁屏蔽。专利摘要电磁热水器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁热水器，由薄铝或镀铝塑料制成的箱体，表面有指示灯、功率调节旋钮、电源输入线、电源开关、进水管、放水阀门等其特征在于：箱体内有一个密闭的内箱，内箱的上盖外部安放着电路机芯板，机芯板中包括有工作电源单元、保护单元、控制单元，密闭的内箱里装有热交换系统单元，它通过两根导线和机芯板相连，凉水在内箱里被加热后供使用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赖韶桢，
申请(专利权)人：赖韶桢，
类型：实用新型
国别省市：22[中国|吉林]