多管铁芯电磁感应热水器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种以交流电为能源通过电磁感应以铁芯发热加热流动水流的热水器，它由置于外管内的多管铁芯、绕在外管外或者磁轭上的电磁线圈、沿外管之外的磁场方向布置的适于交流条件下使用的磁轭和并联于电磁线圈上的功率因数补偿电容所组成；其中，由多个铁磁材料薄壁管同向集束组成、浸没在水流中的多管铁芯，既是导磁材料、发热元件、也是水流的通道和换热面；本实用新型专利技术的主要优点在于电源与水流之间完全没有电气联系而具有的高度安全性、发热元件很大的换热面积和浸没于水流之中而具有的高效性、感应加热所具有的优良可控性和安装使用方便性，并且体积小、耗材少、造价低。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电磁感应热水器。目前，公知的电磁感应热水器构造是由电磁线圈绕在单根的铁磁性钢管外面而成。当交流电源加在电磁线圈上时，就会在铁磁性的钢管壁内产生感应电流，感应电流再通过管壁电阻产生热量，进而加热管内流过的水流。这种热水器相对于电阻式热水器有电气安全性较高、启动时间很短的优点，相对于燃气式热水器有较好的卫生安全性、安装使用方便性和较高的热效率。但是，这种热水器由于结构和电磁性能方面的局限性，要求有很长的电磁发热管段，因而有体积大、耗材多、造价高、功率因数低、综合热效率不高的缺点，而且安全性也还不够高。本技术的目的是提供一种电磁感应热水器，它不仅具有很短的启动时间和安装使用方便的优点，而且将显著地缩小体积、减少材料消耗、降低造价、提高功率因数、提高综合热效率、改善可控性，以及从根本上保证安全性。本技术的目的是这样实现的在绝缘、耐热且防水的外管内装有多管铁芯，在外管的外侧或者磁轭上绕有电磁线圈，沿外管外侧磁场方向安装有适于交流条件下使用的磁轭，在电磁线圈上并联有功率因数补偿电容。当电磁线圈接通交流电源时，在多管铁芯中产生交变磁场，并在每一个铁磁材料薄壁管中产生感应电流，感应电流在铁磁材料薄壁管自然电阻的作用下产生热量，热量通过铁磁材料薄壁管管壁的内外表面将流过的水流加热。其中多管铁芯由多个铁磁材料薄壁管同向集束组合而成，其轴线与水流方向及磁场方向平行。多管铁芯在这种热水器中既是导磁材料、又是导电发热元件，并且还是水流的通道和换热面。由于采用上述方案，多管铁芯中的多个独立的铁磁材料薄壁管将有利于形成较大感应电流密度和较大电阻，因而有利于将电能转变为热能，并且使热水器具有较好的电磁特性；多管铁芯具有较大的导磁截面积和换热比表面积，而且完全浸没在被加热的水流之中，将有利于提高铁芯的发热和换热效率、缩小体积、减少线圈和铁磁材料消耗；磁轭有利于减少漏磁损失，减少线圈和铁磁材料的消耗；多管铁芯浸没在水流中的结构不仅有利于防止其过热而引发故障，改善其可控性，而且还有利于限制其工作温度、保证其导磁性，从而减少线圈和铁磁材料消耗；补偿电容有利于提高热水器的功率因数，降低输入视在功率。显然这些优点将显著地缩小体积、减少材料消耗、降低造价、提高功率因数、提高综合热效率。此外，绝缘、耐热且防水的外管可以使电源与被加热的水流根本没有电气连接，电能只是通过磁场感应到多管铁芯上，多管铁芯上的感应电流的电压很小而且电流是封闭的，这就从根本上保证了使用该热水器洗浴的安全性。以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。附图以半剖面的形式给出了一种实施例的示意图。在图中，位于中心部位的多管铁芯(1)安装在外管(2)内，电磁线圈(3)绕在外管(2)的外侧，位于最外侧的双侧磁轭(4)与多管铁芯(1)构成磁路，电容(5)并联在电磁线圈(3)上作为无功功率补偿元件与电磁线圈构成主电路。此外，这种热水器在结构上还可以有一些变形以适应不同的条件，例如省去磁轭(使用中频电源)、线圈绕在磁轭上、采用单侧磁轭等，也还可以附加较强的电子调功调温功能形成性能更加优越的产品。权利要求1．一种以交流电为能源的电磁感应热水器，其特征是多管铁芯置于绝缘、耐热且防水的外管内，电磁线圈绕在外管外或者磁轭上，沿外管之外的磁场方向布置适于交流条件下使用的磁轭，功率因数补偿电容并联在电磁线圈上，磁轭、电磁线圈、多管铁芯形成完整的磁场回路。2．根据权利要求1所述的多管铁芯电磁感应热水器，其特征是多管铁芯由多根铁磁材料薄壁管同向集束制成，浸没在流动的水流中，其轴线与磁力线及水流平行。3．根据权利要求1所述的多管铁芯电磁感应热水器，其特征是外管由主体和端盖组成，主体为一段一端带有进水口(或出水口)、另一端带有多管铁芯装出口、可以容纳权利要求2所述多管铁芯的管段，端盖上带有出水口(或进水口)，主体和端盖之间以法兰或螺旋或粘结方式作防水连接，外管由绝缘、耐热且防水的材料或复合材料制成。专利摘要本技术涉及一种以交流电为能源通过电磁感应以铁芯发热加热流动水流的热水器,它由置于外管内的多管铁芯、绕在外管外或者磁轭上的电磁线圈、沿外管之外的磁场方向布置的适于交流条件下使用的磁轭和并联于电磁线圈上的功率因数补偿电容所组成;其中,由多个铁磁材料薄壁管同向集束组成、浸没在水流中的多管铁芯,既是导磁材料、发热元件、也是水流的通道和换热面;本技术的主要优点在于电源与水流之间完全没有电气联系而具有的高度安全性、发热元件很大的换热面积和浸没于水流之中而具有的高效性、感应加热所具有的优良可控性和安装使用方便性,并且体积小、耗材少、造价低。文档编号F24H9/18GK2429779SQ0020005公开日2001年5月9日 申请日期2000年1月3日 优先权日2000年1月3日专利技术者宋新南 申请人:宋新南本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以交流电为能源的电磁感应热水器，其特征是：多管铁芯置于绝缘、耐热且防水的外管内，电磁线圈绕在外管外或者磁轭上，沿外管之外的磁场方向布置适于交流条件下使用的磁轭，功率因数补偿电容并联在电磁线圈上，磁轭、电磁线圈、多管铁芯形成完整的磁场回路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋新南，
申请(专利权)人：宋新南，
类型：实用新型
国别省市：13[中国|河北]