立式储水式电磁热水器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种立式储水式电磁热水器，包括外壳、水箱和电磁加热单元，所述水箱和电磁加热单元位于所述外壳内部，在该水箱的外表面包覆有隔热层，电磁加热单元位于水箱的下方，在外壳底部对应于电磁加热单元的位置设有进风口和出风口,电磁加热单元与进风口之间设有冷风腔，电磁加热单元与出风口之间设有热风腔，冷风腔和热风腔分别与电磁加热单元内部相连通，并且冷风腔与热风腔之间通过冷热风隔板相互隔离。本实用新型采用了独特的散热风道设计，既达到了良好的通风效果，又不会把外界的水及其蒸汽带进来而影响电磁加热单元的工作性能和绝缘性能。
【专利说明】立式储水式电磁热水器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电热水器领域，特别是一种储水式电磁感应热水器。
【背景技术】
[0002]现有的电热水器一般都是采用电阻加热原理来将水加热的方式。一般采用的电热元件也称作电热管，电热管就是把电热丝(一般是钨丝之类的电热材料)用陶瓷之类的耐高温绝缘材料包裹，外面再用不锈钢管或者铝管铜管等金属管包裹，防止陶瓷爆裂，工作时将电热管置入水箱内，电热管直接对水箱内的水通过热传导加热。
[0003]如果采用小功率的电热管泡在大容积的水箱里面，直接用电热管产生的热量来加热水箱的水，这样的电热水器就叫储水式电热水器，这种电热水器目前属于电热水器领域的主流产品。因为人们认为可以先通电把大容积水箱里面的水加热到较高温度，再关闭电源，用水箱里面的热水混合自来水管的冷水到合适的水温来洗澡。这样比较安全，不会触电。
[0004]然而，目前的储水式电热水器都是将电热管直接浸泡在水中，由于水质的差异，长期使用后水中的碳酸钙会积聚在金属管的表面，形成结垢，这层水垢会阻止电热管里面的热量传导给水，电热管的热量不能及时传导出去，就会造成电热管爆裂，爆裂的电热管里面的带电的电热丝就会把电带在水里面，造成洗澡人触电。这样的事故经常发生。为了预防和补救以后可能出现的这些安全隐患，各个厂家的工程师不得不在现有加热方式上增加重重安全保护措施，以降低这些可能发生的隐患所带来的伤害几率。无论如何，这种依靠电热管自身的绝缘能力来防止洗澡人触电的电热水器只能是I类防触电保护类型的家用电器。即使后续增加各种保护措施，也只是事后补救措施，对使用者的保护存在局限性，安全事故还是时有发生。
[0005]针对上述问题，有人发明了电磁感应热水器，使电路同水路分离，提高了安全性。考虑到电磁感应热水器的特点，需要对热水器内部的电磁加热装置进行通风散热，因此，如果保证良好的通风散热效果，又不能使外界的水及其蒸汽进入热水器的电磁加热单元内部，成了目前亟待解决的一个问题。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种立式储水式电磁热水器，既要达到良好的通风散热效果，又能够防止把外界的水及其蒸汽带进热水器的电磁加热单元内部而使工作性能和绝缘性能降低。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下的技术方案:设计一种立式储水式电磁热水器，包括外壳、水箱和电磁加热单元，所述水箱和所述电磁加热单元位于所述外壳内部，在该水箱的外表面包覆有隔热层，所述电磁加热单元位于所述水箱的下方，在所述外壳底部对应于所述电磁加热单元的位置设有进风口和出风口，所述电磁加热单元与所述进风口之间设有冷风腔，所述电磁加热单元与所述出风口之间设有热风腔，所述冷风腔和热风腔分别与所述电磁加热单元内部相连通，并且所述冷风腔与热风腔之间通过冷热风隔板相互隔离。
[0008]由上述方案可见，本实用新型的立式储水式电磁热水器通过设计独特的散热风道，使冷风腔与热风腔相互隔离，让散热风扇通过进风口及冷风腔吸进外界的冷风，以通过散热器冷却电磁加热单元的电路板，并且吹向电磁线圈使其降温，再将热风通过热风腔及出风口吹出热水器外部。独特的散热风道设计既达到了良好的通风效果，又不会把外界的水及其蒸汽带进来而影响电磁加热单元的工作性能和绝缘性能。
[0009]进一步的技术方案为，所述电磁加热单元包括线圈安装罩、风扇隔板、内罩壳、电磁线圈、电路板、散热器和散热风扇，所述内罩壳呈台阶状，所述风扇隔板和线圈安装罩分别位于所述内罩壳的轴向外侧和轴向内侧；所述风扇隔板固定于所述内罩壳的外端面，所述线圈安装罩的外端面固定于所述内罩壳的台阶面；在所述风扇隔板与所述内罩壳之间形成控制腔，所述线圈安装罩与所述内罩壳之间形成线圈腔，其中所述电路板、散热器和散热风扇设置在所述控制腔内，所述电磁线圈位于所述线圈腔内；所述风扇隔板的中心位置具有将所述冷风腔与所述控制腔相连通的通风孔，所述台阶面上具有将所述控制腔与所述线圈腔相连通的连通口。上述结构的电磁加热单元的电路部分与外界隔离封闭，安全防护等级提升到II类等级，无需依赖可靠的接地措施和防电墙被动补救措施来防止用户触电。
[0010]进一步的技术方案为，所述控制腔内还设有线圈封板，该线圈封板进一步将所述控制腔分隔成散热腔和电路腔，其中所述散热器和散热风扇位于所述散热腔内，所述电路板位于所述电路腔内；所述散热腔通过所述连通口与所述线圈腔相连通。
[0011]进一步的技术方案为，所述线圈安装罩的至少一部分圆周侧壁上具有通风格栅，所述通风格栅将所述线圈腔与所述热风腔相连通。
[0012]进一步的技术方案为，所述水箱包括箱壳和位于该箱壳上下两端的顶端盖和底端盖，所述底端盖为电磁感应自热板；该水箱的储水室内设有在所述顶端盖与底端盖之间延伸的导流管，且该导流管的两端分别固定连接于所述顶端盖和底端盖的内表面；所述顶端盖上连接有进水管和出水管，所述进水管与所述导流管连通，所述出水管与所述储水室连通；所述导流管在紧邻所述底端盖内表面的端部设有换热孔，所述导流管通过所述换热孔与所述储水室相连通。由上述方案可见，本实用新型的热水器工作时，从水箱的进水管进入水箱内部的水不是像传统电热水器那样直接进入水箱中间，而是经过水箱内部的导流管流到水箱底部的电磁感应自热板表面，及时将电磁感应自热板表面的热量吸收之后再进入储水室并通过出水管供应热水。这样加热快捷、效率高、水箱内水温均匀。
[0013]进一步的技术方案为，所述隔热层为包覆所述水箱全部表面的聚氨酯发泡材料隔热层。
[0014]与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于:
[0015]1.本实用新型热水器外壳内部的水箱与水箱下方的电磁加热单元之间是完全独立的，它们之间没有任何的接触和电连接，真正实现了水电独立；本实用新型没有任何带电体插入水箱，而是依靠电磁加热单元产生电磁场，电磁场穿透电磁加热单元的绝缘外壳，电磁场作用于水箱底部的电磁感应自热板，电磁感应自热板感应到电磁场后自己产生无数高速运动的涡流，涡流使电磁感应自热板自己发热来加热水箱里面流动的水，水箱内部的水吸收掉电磁感应自热板的热量而实现加热。
[0016]2.传统电热水器需要将电热管从水箱端面插入水箱内部，因此必须设计法兰加密封圈，用螺丝紧固，其耐压能力低，有漏水隐患；而本实用新型是采用从水箱外部间接加热的方式，无需设置法兰及密封圈，因此水箱的耐压能力可达到1.0MPa，远高于传统电热水器的水箱耐压能力。耐压能力是衡量电热水器一个很关键的安全指标，有些国家标准就要求达到1.0MPa，否则不允许在这些国家生产或销售。
[0017]3.本实用新型采用整体发泡聚氨酯隔热材料封灌工艺技术，全方位覆盖水箱表面，达到I级能耗等级。用聚氨酯发泡材料将水箱全部包裹住，一方面保温隔热，另一方面使水箱与电磁加热单元及其它电气部分彻底绝缘。
[0018]4.本实用新型健康环保，磁化活性水对人体产生理疗作用，不会产生有害气体排放，不会造成煤气中毒隐患。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型热水器的一种实施例的前侧立体图。
[0020]图2是图1所示热水器的剖视图。
[0021]图3是图2的A局部放大图。
[0022]图4是图1所示热水器的放大仰视图。
[0023]图5是图1所示热水器的底壳部分的立体图。
[0024]图6是图1所示热水器的内部结构图。
[0025]图7是图1所示热水器的电磁加热单元的外侧立体图。
[0026]图8是图7所示电磁加热单元的内侧立体图。
[0027]图9是图7所示电磁加热单元的分解图。
[0028]图10是图7所示电磁加热单元的另一视角的分解图。
[0029]图11是图7所示电磁加热单元的轴向视图。
[0030]图12是图11所示电磁加热单元的B-B剖视图。
【具体实施方式】
[0031]下面将详细描述本实用新型的各种实施方式，其中的实施例结合附图进行说明并在下文中描述。尽管本实用新型将结合示例性实施方式进行说明，应当理解本实用新型不限于这些示例性实施方式。相反，本实用新型不仅包括这些实施方式，而且还包括各种变形、改进。
[0032]图1至图6出了本实用新型一种实施例的立式储水式电磁热水器10，其包括外壳
1、水箱2、电磁加热单元3和控制单元5等，外壳1整体大致呈长方体状，该外壳1由顶壳
I1、中壳12和底壳13构成，顶壳11的上表面设有控制面板111。水箱2、电磁加热单元3和控制单元5位于外壳1的内部，控制单元5设置在水箱2的顶部，电磁加热单元3位于水箱2的下方。水箱2的外表面包覆有隔热层7，该隔热层7采用整体发泡聚氨酯隔热材料封灌工艺技术，全方位覆盖水箱2表面，达到I级能耗等级。用聚氨酯发泡材料将水箱2全部包裹住，一方面保温隔热，另一方面使水箱2与电磁加热单元3及其它电气部分彻底绝缘。
[0033]在底壳13的底部对应于电磁加热单元3的位置设有进风口 14和出风口 15，在底壳13的内侧设有环绕进风口 15的冷热风隔板16，该冷热风隔板16围成一个冷风腔17。进风口 14和出风口 15均明显高于地面，并且采用斜格栅，以防止水进到电磁加热单元内部而影响其工作性能和绝缘性能。
[0034]如图2和图6所示，水箱2整体大致为圆柱形结构，其包括箱壳21和位于该箱壳21上下两端的顶端盖22和底端盖23，该底端盖23为电磁感应自热板。箱壳21的上部和下部分别设置有多根安装柱211，可通过螺丝将水箱2连接固定至外壳1。该水箱2的储水室210内设有在顶端盖22与底端盖23之间延伸的导流管28，且该导流管28的两端可通过焊接或一体成型的方式分别固定连接于顶端盖22和底端盖23的内表面，这样，该导流管28不仅起到了导流的作用，还可以将两个端盖拉住，从而防止端盖在储水室210水压的作用下发生变形。顶端盖22上连接有进水管27和出水管29，其中进水管27与导流管28连通，出水管29与储水室210连通。所述导流管28在紧邻底端盖23内表面的端部设有换热孔281，该导流管28通过所述换热孔281与储水室210相连通。这样，从进水管27流入水箱2内部的水不是像传统电热水器那样直接进入水箱2中间，而是经过水箱2内部的导流管28先流到水箱2的底端盖23 (电磁感应自热板)附近，导流管28内的水通过多个换热孔281流出导流管28时，将底端盖23表面的热量吸收并升温之后再进入水箱2内部的储水室210，这样加热快捷、效率高、水箱内水温均匀。
[0035]如图7至图12所示，电磁加热单元3包括线圈安装罩32、风扇隔板34、内罩壳35、电磁线圈36、电路板37、线圈封板38、散热器39和散热风扇40。内罩壳35可视为电磁加热单兀3的支撑骨架，风扇隔板34和线圈安装罩32分别位于内罩壳35的轴向外侧和轴向内侧，这里所提到的“内”和“外”是根据其相对于水箱2的远近来定义的，内罩壳35的靠近水箱2 —侧为轴向内侧，远离水箱2 —侧为轴向外侧。风扇隔板34固定于内罩壳35的外端面，线圈安装罩32的外端面固定于台阶状的内罩壳35的台阶面351，这里所提到的“内”和“外”，是根据其相对于外端盖31的远近来定义的，在轴向上靠近风扇隔板34的端面为外端面，远离风扇隔板34的端面为内端面。台阶面351上具有连通口 352,从而，在风扇隔板34与内罩壳35之间形成了控制腔42，线圈安装罩32与内罩壳35之间形成了线圈腔43。由电路板37、线圈封板38、散热器39和散热风扇40组成的组合体设置在控制腔42内，而线圈封板38进一步将控制腔42分隔成散热腔421和电路腔422，其中散热器39和散热风扇40位于散热腔421内，电路板37位于电路腔422内。风扇隔板34的中心位置具有通风孔341，将冷风腔17与散热腔421相连通。内罩壳35的台阶面351上的连通口 352将散热腔421与线圈腔43相连通。电磁线圈36位于线圈腔43内，并且固定在线圈安装罩32的端壁321的内表面上，线圈安装罩32的至少一部分圆周侧壁322具有通风格栅323。
[0036]参见图3，电磁加热单元3工作时，散热风扇40转动并从进风口 14吸入外界冷空气，外界的冷空气从进风口 14吸入后，首先进入冷风腔17，再由散热风扇40经过通风孔341吸入散热器39所在的散热腔421，以冷却电路板37 ;经过热交换的风继续由内罩壳35上的连通口 352吹向电磁线圈36所在的线圈腔43，以冷却电磁线圈36。经过热交换后的冷风变成了热风，并由线圈安装罩32的圆周侧壁322上的通风格栅323吹出到热风腔18，最后通过出风口 15吹出到热水器的外部。
[0037]由上述实施例可见，本实用新型彻底抛弃了直接将电热元件泡在水里用电阻发热传导的原理思路，发明了另外一种应用电磁感应的原理来实现间接加热的电热水器。它的原理是采用电磁感应涡流加热原理，将50/60HZ的交流电由整流电路转化为直流电，再通过变频电路转变为20-25KHZ的高频电压加载至线圈上而产生高频率的交变磁场。这个交变磁场作用于水箱容器的电磁感应自热板即产生无数高速运动的涡流，涡流使电磁感应自热板自己发热来加热水箱容器里面流动的水，涡流本身是没有电压的，就不需要依赖可靠接地保护和防电墙等安全补救措施，达到II类防护等级，所以这是一种安全、节能、环保的水电独立的立式储水式电磁热水器。
[0038]当然，上述实施方式仅是本实用新型优选的实施方式，实际应用时，本实用新型还可以有更多的变化而不限于上述实施方式。
【权利要求】
1.立式储水式电磁热水器，包括外壳、水箱和电磁加热单元，所述水箱和所述电磁加热单元位于所述外壳内部，在该水箱的外表面包覆有隔热层，所述电磁加热单元位于所述水箱的下方，其特征在于:在所述外壳底部对应于所述电磁加热单元的位置设有进风口和出风口，所述电磁加热单元与所述进风口之间设有冷风腔，所述电磁加热单元与所述出风口之间设有热风腔，所述冷风腔和热风腔分别与所述电磁加热单元内部相连通，并且所述冷风腔与热风腔之间通过冷热风隔板相互隔离。
2.根据权利要求1所述的立式储水式电磁热水器，其特征在于:所述电磁加热单元包括线圈安装罩、风扇隔板、内罩壳、电磁线圈、电路板、散热器和散热风扇，所述内罩壳呈台阶状，所述风扇隔板和线圈安装罩分别位于所述内罩壳的轴向外侧和轴向内侧；所述风扇隔板固定于所述内罩壳的外端面，所述线圈安装罩的外端面固定于所述内罩壳的台阶面；在所述风扇隔板与所述内罩壳之间形成控制腔，所述线圈安装罩与所述内罩壳之间形成线圈腔，其中所述电路板、散热器和散热风扇设置在所述控制腔内，所述电磁线圈位于所述线圈腔内；所述风扇隔板的中心位置具有将所述冷风腔与所述控制腔相连通的通风孔，所述台阶面上具有将所述控制腔与所述线圈腔相连通的连通口。
3.根据权利要求2所述的立式储水式电磁热水器，其特征在于:所述控制腔内还设有线圈封板，该线圈封板进一步将所述控制腔分隔成散热腔和电路腔，其中所述散热器和散热风扇位于所述散热腔内，所述电路板位于所述电路腔内；所述散热腔通过所述连通口与所述线圈腔相连通。
4.根据权利要求2所述的立式储水式电磁热水器，其特征在于:所述线圈安装罩的至少一部分圆周侧壁上具有通风格栅，所述通风格栅将所述线圈腔与所述热风腔相连通。
5.根据权利要求1至4任一项所述的立式储水式电磁热水器，其特征在于:所述水箱包括箱壳和位于该箱壳上下两端的顶端盖和底端盖，所述底端盖为电磁感应自热板；该水箱的储水室内设有在所述顶端盖与底端盖之间延伸的导流管，且该导流管的两端分别固定连接于所述顶端盖和底端盖的内表面；所述顶端盖上连接有进水管和出水管，所述进水管与所述导流管连通，所述出水管与所述储水室连通；所述导流管在紧邻所述底端盖内表面的端部设有换热孔，所述导流管通过所述换热孔与所述储水室相连通。
6.根据权利要求1至4任一项所述的立式储水式电磁热水器，其特征在于:所述隔热层为包覆所述水箱全部表面的聚氨酯发泡材料隔热层。
【文档编号】F24H9/18GK204043179SQ201420347602
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年6月25日 优先权日:2014年6月25日
【发明者】康雪涛 申请人:珠海市传奇电子有限公司