專利名稱：無水箱電熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電熱水器。具體地說涉及一種電磁感應電熱水器。
技術(shù)背景公知技術(shù)中的電熱水器是將電熱元件通過絕緣處理后放在水箱里進行預熱，然后通過水管噴頭或通過一系列的水溫控制電路、水垢處理裝置、水壓斷電器，或電腦控制器智能化控制來實現(xiàn)對水的加熱。它們所采用的電熱元件都是以電阻發(fā)熱的能量轉(zhuǎn)換與水箱水直接接觸。其不足之處是耗電高，熱效率低下。水箱占用空間大，預熱等待時間長，水箱儲水量有限，不能保證足夠的使用熱水流量，因此不得不采用電腦智能分時段定時加熱控制器或雙向加熱陽極棒分層加熱技術(shù)對其儲存于水箱內(nèi)膽內(nèi)的水進行預先加熱來保證熱水的供給，通常1500W的電熱水器預加熱的時間需要1～2小時。在安全方面，為杜絕正向、逆向漏電，還得采用防漏電保護裝置和防電墻裝置來解決用電環(huán)境的安全性問題。
在中國專利公開涉及的近千項電熱水器發(fā)明專利和實用新型專利中，幾乎占了99％的電熱水器都是以水箱和電阻電熱元件組成的結(jié)構(gòu)形式。與本實用新型比較接近的電磁感應電熱水器，包括中國專利90224501.5號公開的一種安全電熱水器、中國專利98216667.2號公開的磁感式電熱水器、中國專利01206416.5號公開的快速連續(xù)式電熱水器和中國專利0117368.5號公開的感應式即熱電熱水器采用了鐵心、初級線圈和次級線圈，幾乎不約而同地利用了次級線圈的短路發(fā)熱方式來實現(xiàn)對流入其管路的水進行加熱。其中98216667.2號磁感式電熱水器中國專利的結(jié)構(gòu)是用次級線圈一組進口端與出口端短路焊接金屬環(huán)的短路電流加熱依次流入金屬環(huán)的冷水；01206416.5號公開的快速連續(xù)式電熱水器用閉環(huán)式的并聯(lián)短路次級線圈與若干支串聯(lián)加熱管相連來加熱通過其管內(nèi)的自來水；0117368.5號公開的感應式即熱電熱水器用鐵心和電磁繞組作發(fā)熱元件，它利用鐵心中感應產(chǎn)生的渦流和多匝金屬管感應繞組首尾兩端短路聯(lián)接的次級管路發(fā)熱實現(xiàn)對水的加熱。綜上所述這類電熱水器都是依靠閉環(huán)次級的短路加熱作為負載，反應在負載的電位差幾乎為零，無論在理論上還是在實際的運用中都不能實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換，因為沒有電壓的負載等于沒有功率產(chǎn)生。實際的結(jié)果可以說是不可行的，甚至是行不通的。其中有一個還采用了整流加熱的方式，依靠直流加熱負載，這樣的加熱可以說是不能滿足熱水器的加熱能量的。其中依靠鐵心渦流加熱和短路次級加熱的，短路次級實際是不產(chǎn)生熱能的，而渦流產(chǎn)生的熱能也是不夠的。它們在結(jié)構(gòu)上需要的加熱元件也比較多，結(jié)構(gòu)也比較復雜。加熱元件多，電流分流也多，熱功效應也低。其中采用并聯(lián)加熱元件獲得的電流會隨加熱元件的增多而成正比下降，電熱的速度隨之而變慢，而且成本高，功率損耗大，使用功率高。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有水箱電熱水器體積大，預熱時間長，不能即時供給熱水的不足和克服依靠次級的短路加熱磁感應電熱水器加熱環(huán)節(jié)多，結(jié)構(gòu)復雜，成本高，功耗大，的缺陷，本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單，加熱負載直接，分流電流少，低電壓大電流，安全性高，耗電量低，熱效率高的無水箱電熱水器。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，一種無水箱電熱水器，包括一個電連接電源的鐵心初級線包和次級線管，其特征在于所述的鐵心是由金屬導體片帶緊密環(huán)繞而成的環(huán)形鐵心，其上圍繞有根據(jù)發(fā)熱功率大小且可抽頭的環(huán)形鐵心螺旋線包，至少有一圈構(gòu)成次級線管的金屬導體空心管穿過所述環(huán)形鐵心螺旋線包的環(huán)形鐵心中心孔直接構(gòu)成加熱負載，該加熱負載的進水端與出水端分別連接進水管和出水管。
本實用新型相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益積極效果。
本實用新型緊密環(huán)繞而成的環(huán)形鐵心較之層疊而成的矩形鐵心緊密，間隙小，磁通密度高，渦流損耗小。作為初級變壓的環(huán)形鐵心螺旋線包產(chǎn)生的磁場線集中，磁通強度大，按安培環(huán)路定律得到的負載電流大。構(gòu)成次級線管加熱負載的金屬導體空心管充分利用了金屬導體電流“集膚效應”產(chǎn)生的大電流熱能集聚于加熱負載，功率高，功率損耗小，耗電低，加熱迅速，熱效率高，水溫恒穩(wěn)，無忽冷忽熱現(xiàn)象。工作電壓僅有幾伏，使用環(huán)境安全性高，幾乎可以不考慮防漏電保護裝置和防電墻裝置來解決用電環(huán)境的安全性問題。作為次級的金屬導體空心管直接構(gòu)成加熱負載，整體結(jié)構(gòu)簡單，安裝維護方便，從根本上解決了現(xiàn)有水箱式電熱水器占據(jù)空間體積大和長時間等待加熱的問題，克服了用次級短路負載加熱電熱水器加熱環(huán)節(jié)多，結(jié)構(gòu)復雜，成本高，功率損耗大，使用功率高的不足。其中通過次級線管的熱水流切割其線管自身產(chǎn)生的磁場而被磁化形成磁化水，因而產(chǎn)生水垢的幾率小。
為了進一步說明而不是限制本實用新型的上述實現(xiàn)形式，下面將結(jié)合附圖給出最佳實施例，從而使本實用新型的細節(jié)和優(yōu)點變得更為明顯。


圖1是本實用新型的實施例構(gòu)造示意圖。
圖2是圖1的截面投影示意圖。
具體實施例圖1描述了由外殼體和控制面板(未示出)和安裝在殼體內(nèi)一個由鋼帶夕鋼片或銅帶緊密環(huán)繞構(gòu)成的圓環(huán)鐵心5，勻密地繞在圓環(huán)磁介質(zhì)鐵心上的一組圓形線圈，形成環(huán)形鐵心螺線線包1。該線包1相當于電連接電源4的一個變壓器的初級。其環(huán)上繞有相對于變壓器初級的螺線次級線管2。該螺線線管是一個帶有進水端與出水端分別連接進水管和出水管的金屬導體空心管，其材質(zhì)可以是低電阻率的導體材料，比如銀、銅、鋁、鈦等合金材料，從成本考慮可以選用紫銅。所述的螺線線管2最好穿過環(huán)形鐵心螺旋線包的環(huán)形鐵心中心，同時用保溫性能卓越的材料氨脂無氟材料或環(huán)氧樹脂材料灌封固定于環(huán)孔的中心。所述穿過環(huán)形鐵心螺旋線包1中心環(huán)孔的次級線管2加熱負載，其穿入部份可以是平行螺旋線包1內(nèi)圓柱母線的直線段，該直線段通常與螺旋線包內(nèi)圓柱的軸線線平行。作為直接負載的螺線次級線管2至少為一圈，最佳實施方式是二圈，三圈或四圈，圈數(shù)不是越多越好，因為圈數(shù)越多可能分流的電流也越多。在該管內(nèi)壁可以考慮涂覆有抵卸來自自來水表面腐蝕、滲透腐蝕，防止細菌附著繁殖的含有葛金元素的恒熱葛金涂層。也可以采用鍍鉻、鍍鋅或鍍鈦防銹處理。在電源與進水管之間可以連接有與水壓聯(lián)動的安全閥水壓開關(guān)3，以使其在有水壓通過水壓開關(guān)3時啟動電源以防避次級負載線管干燒。為便于水溫的調(diào)節(jié)，在連接電源的鐵心初級線包之間可以裝有調(diào)節(jié)水溫的可控硅開關(guān)。鐵心初級線包可以有控制熱水器功率大小的抽頭。
為便于熱水器的迅速恒溫，本實用新型的另一實施例可以是至少有一組由一個環(huán)形鐵心線包并聯(lián)連接另一鐵心線包和其分別穿過該兩環(huán)形鐵心螺旋線包環(huán)形中心孔的初級加熱負載線管串聯(lián)后提供熱水供給。即可以是一組或多組用不同繞組不同功率的環(huán)形鐵心線包1并聯(lián)連接(未示出)，其分別穿過各組環(huán)形鐵心螺旋線包1環(huán)形中心孔的加熱負載初級線管2通過串聯(lián)后連接進水管和出水管提供熱水供給。它是先通過前一鐵心線包1的次級負載預熱后進入下一級鐵心線包次級負載線管提供熱水供給的，這樣可實現(xiàn)多級接力棒式的熱水傳送。
本實用新型的另一個實施例是所述穿過環(huán)形鐵心螺旋線包中心環(huán)孔的次級線管2可以套有絕緣耐熱管或隔熱管(未示出)。該絕緣耐熱管可以是與其次級線管2形成通入進出水通道的環(huán)形水路，這樣就可使其次級線管2和絕緣耐熱管形成雙路流水通道，一個是通過次級線管2內(nèi)壁管路的流水通道，一個是通過次級線管2外壁與絕緣耐熱管內(nèi)壁形成的環(huán)形水流通道，該環(huán)流水可減少次級線管外壁熱能的流失，從而提高電熱水器的熱效率。
以上所述的僅是本實用新型的優(yōu)選實施例。應當指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干變形和改進，比如將在本電熱水器加裝微電腦控制器、語音提示裝置、自動恒溫全自動運行裝置，或溫度顯示器等，也應視為屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種無水箱電熱水器，包括一個電連接電源的鐵心初級線包和次級線管，其特征在于所述的鐵心是由金屬導體片帶緊密環(huán)繞而成的環(huán)形鐵心，其上圍繞有根據(jù)發(fā)熱功率大小且可抽頭的環(huán)形鐵心螺旋線包，至少有一圈構(gòu)成次級線管的金屬導體空心管穿過所述環(huán)形鐵心螺旋線包的環(huán)形鐵心中心環(huán)孔直接構(gòu)成加熱負載，該加熱負載的進水端與出水端分別連接進水管和出水管。
2.按權(quán)利要求1所述的電熱水器，其特征在于至少有一組由一個環(huán)形鐵心線包并聯(lián)連接另一鐵心線包和其分別穿過該兩環(huán)形鐵心螺旋線包環(huán)形中心孔的初級加熱負載線管串聯(lián)后提供熱水供給。
3.按權(quán)利要求1或2所述的電熱水器，其特征在于所述的環(huán)形鐵心是由鋼帶夕鋼片緊密環(huán)繞構(gòu)成的圓環(huán)鐵心。
4.按權(quán)利要求1或2所述的電熱水器，其特征在于所述的金屬導體空心管是低電阻率的導體材料。
5.按權(quán)利要求1或2所述的電熱水器，其特征在于所述的螺線線管為二圈、三圈或四圈。
6.按權(quán)利要求1或2所述的電熱水器，其特征在于在電源與進水管之間連接有與水壓聯(lián)動的水壓開關(guān)。
7.按權(quán)利要求1或2所述的電熱水器，其特征在于所述穿過環(huán)形鐵心螺旋線包中心環(huán)孔的次級線管加熱負載，其穿入部份是平行螺旋線包內(nèi)圓柱母線的直線段。
8.按權(quán)利要求1或2所述的電熱水器，其特征在于所述穿過環(huán)形鐵心螺旋線包中心環(huán)孔的次級線管還套有絕緣耐熱管。
專利摘要本實用新型公開了一種無水箱電熱水器。它包括一個電連接電源的鐵心初級線包和次級線管，所述的鐵心是由金屬導體片帶緊密環(huán)繞而成的環(huán)形鐵心，其環(huán)孔中心至少有一圈構(gòu)成次級線管的金屬導體空心管直接構(gòu)成加熱負載，該加熱負載的進水端與出水端分別連接進水管和出水管。本實用新型作加熱負載的導體空心管利用了金屬管導體電流集聚于加熱負載的“集膚效應”。耗電低，加熱迅速，熱效率高，水溫恒穩(wěn)，無忽冷忽熱現(xiàn)象，水流切割其線管磁場而被磁化形成磁化水，水垢幾率小。工作電壓僅有幾伏，使用環(huán)境安全性高，幾乎可以不考慮防漏電保護裝置和防電墻裝置來解決用電環(huán)境的安全性問題。從根本上解決了現(xiàn)有水箱式電熱水器占據(jù)空間體積大和長時間等待加熱的問題。
文檔編號F24H1/10GK2746308SQ20042006026
公開日2005年12月14日 申請日期2004年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月16日
發(fā)明者吳之圭 申請人:吳之圭