多用节能电磁热水器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种家庭使用的多用节能电磁热水器，由外壳、蛇形加热管、储水罐、隔热材料、磁化线圈、高频感应加热圈、蓄电池、充电器、逆变电路、单片机控制器组成。由于采用新型电力电子器件，改变了现有的电加热热水器的电气和机械结构，在电网高峰期或电网停电时，由蓄电池供电；在电网低谷期，由２２０Ｖ交流电源供电使用，并对蓄电池充电。节省电能，使用安全，因此，非常适宜在家庭中使用。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种适用于家庭使用的多用节能电磁热水器，由外壳、蛇形加热管、储 水罐、隔热材料、磁化线圈、高频感应加热圈、蓄电池、充电器、逆变电路、单片机控制器 组成。 '技术背景家庭中使用的燃烧可燃气体的热水器，火焰直接加热蛇形管，冷水流过蛇形管时被加 热。燃料的热能以热辐射方式传递，热能利用率较低；可燃气体、天然气燃烧产生的二氧化 碳既污染环境，又容易产生一氧化碳使人中毒，使用不安全。由于热水器没有储水罐，短时 使用热水需要反复开启热水器，造成冷水和可燃气体的浪费。由于没有净化器件，水中的碳 酸钙、碳酸镁易结垢堵塞蛇形管。家庭中使用的以电阻热方式加热的电热水器，经绝缘隔离的电阻发热体直接放入水内加 热。电能产生的热能首先加热隔离的绝缘体，绝缘体再将热能以热传导方式传递。因绝缘体 热传导系数比较低，电能、热能转换效率低，加热时间长。因直接使用220V交流电压，"水""电"没有完全真正隔离，使用安全性差。由于没有净化器件，水中的碳酸钙、碳酸 镁易结垢堵塞水管。家庭中使用的电磁超导热水器，直接将220V工频交流电转化成超音频交变电磁场，以 感应加热方式使水筒壁发热，再由热超导将端部热能传导到整个水筒。虽然利用了电磁感应 加热，但由于电磁盘安装在不锈钢水筒的一端，加热方式是平面感应加热，没有利用超音频 电流的环状效应，电能、热能转换也比较差。因直接使用220V交流电逆变，使用安全性 差。由于水筒是整体加热，短时使用热水，预先加热时间长。使用热超导材料，价格贵。
技术实现思路
针对采用现有技术的可燃气体热水器，各种电阻加热的热水器在家庭中使用存在的不 足。本技术的目的是提供一种既具有电磁加热功能，又具有备用电源功能，节省电 能，使用安全，在电网停电时也能使用的多用节能电磁热水器，为家庭生活提供便利。本技术的上述目的是这样实现的由外壳、蛇形加热管、储水罐、磁化线圏、高频感应加热圈、隔热材料、蓄电池、充电器、逆变电路、单片机控制器组成多用节能电磁热水器。具体结构是在长方形外壳的中上部安装板上用嫘钉安装储水罐，蛇形加热管点焊在 储水罐上，磁化线圈、高频感应加热圈套装在蛇形加热管和储水罐上，并与蛇形加热管和储 水罐保持5毫米的间距。将隔热材料聚胺脂泡沫浇铸在蛇形加热管、储水罐和外壳之间的空间，将蛇形加热管和储水罐包裹，在蛇形加热管部分形成一个空间。蓄电池从側面安装在外 壳内的下部，充电器和单片机控制器安装在外壳内的中下部。逆变电路安装在蛇形加热管形 成的空间内，散热风扇安装在外壳的上部对逆变电路散热。逆变电路的逆变变压器次级线圈 的一路输出串接电容连接高频感应加热圈，逆变电路的逆变变压器次级线圈的另一路输出串 接电感连接插座作为220伏交流输出。充电器通过单片机控制器的一路输出固态继电器触头 与逆变电路连接，为其提供电源，充电器通过另一路固态继电器触头与磁化线圈连接，为其 提供电源。蓄电M过单片机控制器的另一路输出固态继电器触头与逆变电路连接，为其提 供电源。充电器和蓄电池经串接的启动按钮开关、定时开关与单片机控制器的控制电源连 接，为其提供电源。状态开关、转换开关、定时开关、启动开关安装在多用节能电磁热水 器外壳的前面板上。蛇形加热管内通入冷水，由高频电流向高频感应加热圈供电，依照电磁 感应原理和高频电流的环状效应，高频电流产生的磁力线"切割"蛇形加热管壁和储水罐 壁，在壁内产生"涡流"。"涡流"加热是"透入式"方式加热，电、热转换效率最高。 "涡流"剧烈加热蛇形加热管和储水罐产生大量热量，热量使水温度升高。储水罐由隔热材 料保温可随时供应热水。磁化线圈通入直流电流磁化热水，磁化水既有益健康，又消除了水 中碳酸钙、碳酸镁的结垢。由单片机控制器控制，充电器提供的低压直流电，由逆变电路逆 变为高频电流向高频感应加热圈供电。根据温度设定，控制高频感应加热圏产生的热量；电 网停电时，蓄电池提供的低压直流电，由逆变电路逆变为高频电流向高频感应加热圈供电。 根据温度设定，控制高频感应加热圈产生的热量，并输出220V5!流电。采用上述技术的多用节能电磁热水器，由单片机控制器控制，在电网高峰期，蓄电池经 逆变电路向高频感应加热圈供电；蓄电池供电后，在电网低谷期，充电器向蓄电池充电；电 网停电时，蓄电池经逆变电路向高频感应加热圈供电，输出220V交流电作为备用电源。由 于不直接使用220V交流电压，使用安全。由上所述，多用节能电磁热水器，不向电网争电，能缓解电网供电状态，调整电网峰谷 区，降低发电厂能源消耗；在相同制热功率下，电、热转换效率高，节省电能；不产生燃烧的有害气体，符合绿色环保；体积小、使用安全，因此，非常适宜在家庭中使用。附图说明以下结合附图对采用本技术的实施例进行具体描述，其中 图l是采用本技术的多用节能电磁热水器的剖视图。图l中标号l是热水器外壳、2是蓄电池、3是聚胺脂泡沫、4是磁化线圈、5是蛇形加 热管、6是储水罐、7是进管接头、8是散热风扇、9是散热片、IO是逆变电路板、ll是充 电器、12是磁化线圑、13是出水管接头开关、14是高频感应加热圉、15是蓄电池。具体实施方式下面以实施例来说明采用本技术的多用节能电磁热水器图l所示是由外壳、蛇形加热管、储水罐、磁化线圉、高频感应加热圈、隔热材料、蓄 电池、充电器、逆变电路、单片机控制器组成的多用节能电磁热水器。外壳采用2亳米钢板，压制成带底、带顶的六面长方形，用点焊方法在靠近底部焊接安装板，外壳两侧面靠近底部加工凹进的方孔。蛇形加热管采用直径12毫米的不锈钢管，煨制成蛇形，再将蛇形管绕成长方形。在蛇 形管的 -端焊接三道闭合的不锈钢管。蛇形管一端安装进水管接头，另一端出水管与储水罐 焊接连接。储水罐采用2毫米厚的不锈钢板冲压成带底长方形，焊接顶盖。储水罐的底部焊接出水 管接头。磁化线圈采用直径2毫米漆包线，根据磁化需要绕成多匝空心线圈，线圈间J^2毫米， 用绝缘板固定，串联连接限流电阻。高频感应加热圈采用直径8毫米的铜管，在铜管外缠绕绝缘胶带，涂刷绝缘漆，根据 蛇形加热管、储水罐外形绕成多匝空心线圏，线圏间距8亳米，用绝缘板固定。隔热材料采用聚胺脂泡沫。逆变电路的原理和硬件制作如《开关电路技术》、《开关电源》、《新型稳压电源及 应用实例》文中所述，其具体制作方法，本专业的技术人员对此已相当熟悉，不用赘述。实 施例中，逆变电路由PWM集成芯片及外围电阻、电容、驱动放大管、逆变开关管、逆变变 压器组成。PWM集成芯片选用TL494,驱动放大管选用NPN型三极管，逆变开关管选用N沟 道MOSFET开关管。在TL494集成芯片的时基5、 6引脚外接电阻、电容组成脉宽调制电路 由不同阻值的电阻和不同容量的电容组成两组电路，由一个状态开关K3转换分别单路连 接，使一个电容连接TL494的第5脚，一个电阻连接TL494的第6脚，脉宽调制电路工作在 20000Hz;转换状态开关K3，使另一个电容连接TL494的第5脚，另一个电阻连接TL494的第 6脚，脉宽调制电路工作在50Hz。 TL494集成芯片的一路脉冲输出引脚9输出的脉宽控制信 号，连接一支驱动放大管NPN型三极管的基极；TL494集成芯片的另一路脉冲输出引脚10输 出的脉宽控制信号，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多用节能电磁热水器，所述的多用节能电磁热水器包括外壳、蛇形加热管、储水罐，其特征是还具有磁化线圈、高频感应加热圈、隔热材料、蓄电池、充电器、逆变电路、单片机控制器；具体结构是：在长方形外壳的中上部安装板上用螺钉安装储水罐，蛇形加热管点焊在储水罐上，磁化线圈、高频感应加热圈套装在蛇形加热管和储水罐上，隔热材料聚胺脂泡沫浇铸在蛇形加热管、储水罐和外壳之间的空间，在蛇形加热管部分形成一个空间；蓄电池从侧面安装在外壳内的下部，充电器和单片机控制器安装在外壳内的中下部，逆变电路安装在蛇形加热管形成的空间内，散热风扇安装在外壳的上部；状态开关、定时开关、启动开关安装在外壳前面板上；逆变变压器次级线圈的一路输出串接电容连接高频感应加热圈，逆变变压器次级线圈的另一路交流输出串接电感连接插座；单片机控制器的一路输出固态继电器触头将充电器与逆变电路连接，单片机控制器的另一路输出固态继电器触头将蓄电池与逆变电路连接，充电器通过另一路固态继电器触头与磁化线圈连接；充电器和蓄电池经串接的启动开关、定时开关与单片机控制器的控制电源连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈炯，
申请(专利权)人：陈炯，
类型：实用新型
国别省市：51[]