专利名称：电子热水器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电热水器。具体是一种电子变频磁感应无水箱热水器。
背景技术：
传统电热水器是以电阻发热方式对水加热。由于它的发热元件绝缘物热阻导致热损耗大，因而耗电高、热效率低。为解决加热时功率与时间的矛盾，采用水箱贮热方式。但又有贮水量固定而用水量变化大、散热损耗和设备体积庞大等问题，且水垢、漏电等问题也长期困扰着我们改进后的电热水器为电磁感应式。虽然解决了电阻加热体绝缘物热阻带来的损耗，但因大多采用工频磁感应技术，仍存在耗材多、损耗高的缺点。
经中国专利技术网专利检索栏关键词(电磁感应热水器)检索知中国专利97112625.9；99242365.1；98216689.3；00203039.x；03237200.0五条。关键词(电子热水器)检索知中国专利90215911.9；00223038.0二条。
中国专利97112625.9电磁感应热水器。电磁感应热水器，由储水容器，加热装置和控制装置等所组成，其所谓的加热装置是由一次绕组的变压线圈、铁芯和作为二次绕组的导条组成，线圈联接电源，导条联接储水容器，在变压线圈与储水容器和变压线圈与导条之间有绝缘层。本发明采用电阻阻值不同导致热水器的储水容器直接涡流电磁感应发热，具有电磁感应无明火发热，使用安全方便、寿命长等特点。
不足点工频电磁感应体积大，耗材多。水箱贮水式不便安装与使用。
中国专利99242365.1电磁感应热水器。本实用新型涉及一种电磁感应热水器，包括外壳、内胆、进水管、出水管、电磁加热线圈和电路板，其特征在于加热线圈是曲面状，位于形状为筒状、两端为曲面状的内胆下面。本实用新型可对筒状内胆进行感应加热，并从根本上做到水电隔离，使用时安全可靠，热效率高。
不足点水箱贮水式体积大不便安装与使用。
中国专利98216689.3一种快速安全的电磁感应热水器。本实用新型属于一种电热水器，它根据电磁感应原理、采用变压器线圈感应加热，输入220伏初级电压，通过调节，在它的次级感应出1伏低压大电流，利用安全的低压大电流直接对次级水管中的水进行加热。
不足点工频电磁感应体积大，耗材多。
中国专利00203039.x一种电磁感应热水器。本实用新型涉及一种电热水器，尤其是一种主要用于洗浴的电热水器。利用电磁感应作用把水加热，主要由铁芯、励磁线圈、感应管等构成。
不足点工频电磁感应体积大，耗材多。
中国专利03237200.0电磁感应热水器。本实用新型涉及一种热水器，电磁感应发生器的输出端接电磁感应线圈，电磁感应线圈耦合到电磁感应热交换器产生磁感应涡流用于加热水。优点一是电磁感应热交换器用于热水器的开发和设计，加热过程中不仅不会产生有害气体，而且热转换效率高、能瞬间加热水、连续恒温出水，更重要的是被加热的水介质与加热电源呈非接触状态，使用安全可靠；二是导水管或导水盘管状电磁感应热交换器设计，不仅极大地提高了热转换效率，而且使被加热水瞬间沸腾成为现实。
不足点导水管漏磁大、损耗高，导水盘管状电磁感应热交换器加工难度大、成本高。
中国专利90215911.9实用新型名称快速电子热水器。本装置的电路部分由高压整流及滤波电路、高频振荡及感应加热电路、自动开关及定时振荡控制电路、过流保护电路、过热及过压保护电路、同步电路及低压电源组成。它利用高频电磁感应涡流加热的原理，让水直接流过加热线圈产生热水供淋浴和生活用水。
不足点管状线圈加工困难，且漏磁较大。
中国专利00223038.0电子热水器。本实用新型电子热水器，其特征在于将功率组件电路设计成由6-15个BG管与其内的阻尼二级管构成的功放电路，各BG管并联后再与一个BG串联，功放电路一端通过电阻与驱动电路相连，另一端与加热线圈相连，加热，线圈的线经设计成0.2-0.3mm，并与铁质波形管相对，二者间设有微晶玻璃隔板。
不足点功放电路复杂；换能热交换器为铁质波形管，漏磁较大。
发明内容
本发明针对上述专利技术缺点，应用现代电磁加热技术和电力电子器件组成的开关电路及单片机控制电路与专门设计的板式热交换盒制成轻、小、节能、安全、即开即供热水的电子热水器。
理论和实践证明涡流功率与交流电频率的平方成正比。
近年性能优异的电力电子器件大量问世、单片机控制技术日臻完善，使电力电子调频磁感应加热技术更加成熟，可靠性得到极大提高，价廉物美的电磁炉产品不断涌现。轻、小、节能、安全是电磁炉的主要优点。应用公知的电磁炉加热技术，将用于煎、炒、蒸、煮的电磁炉制成电子热水器就是本发明解决的问题。
设计方案以整流全桥将市电变为直流、再以大功率门控管(IGBT)将其转变为高频交流电经加热线圈向空间释放强力电磁波，由紧邻的铁磁质板式热交换盒吸收并产生强大的涡流。板式热交换盒迅速发热而使流经盒内的水受热，因槽路足够长使水热交换充分，而在出水口得到所需热水。辅以单片机对电源、水流、电子系统工作状态的监测。本电子热水器具有电功率可调、水控开关并调节水温、即开即用、异常声光告警功能。
本电子热水器因采用集成块和高反压大功率管，电路简捷、功能强大、体积小巧、节能省料。因板式热交换盒与市电隔离，所以安全可靠。因高频涡流使板式热交盒平板底部升温后直接将热量交换给流经底板水槽中的水，热效率可高达90％左右。
本发明的特征一是采用市电直接整流滤波经盘形线圈与谐振电容和IGBT管及其PWM控制电路构成高频振荡回路，同时该控制电路还受单片机检测到的电流、电压、水流、温度、时间和键盘信号控制。二是采用可实现电磁紧密耦合的板式结构热交换盒。该板式结构热交换盒体由铁磁质薄板冲压成型，盒内由铁磁条分隔成槽形水道，以利于水与板槽进行充分的热交换。板式热交换盒盖由塑料压制成型，其上有进出水管接口和密封圈。热交换盒由铁磁盒体与塑料盒盖装配而成。该板式热交换盒适宜工业化生产。热交换盒底与盘状加热线圈绝缘但紧贴安装在一起，盘状加热线圈的另一面设有集中电磁波的磁条。三是面板设有电源开关和功率调节键，电子热水器进水控制工作电源、调节水量亦可实现调温，开机后超时不用自动断电。
本发明与背景技术比较一是电路采用集成块和电力电子器件组成，因而线路简单紧凑、性能优良。二是电路工作在高频段较工频段极大的减少了耗材和体积。三是热交换盒的板式设计既有利于电磁场的耦合又便于工业化生产。因而电子热水器整机小巧、技术先进、功能强大、使用简便、能效高、造价低、安全可靠。
图1电子热水器原理简图。其中1.面板控制键单元；2.单片机检测控制单元；3.低压电源单元；4.PWM驱动单元；5.声光提示单元；.谐振电容；.加热线圈；.板式热交换盒；.水压开关。
图2板式矩形直槽热交换盒。其中 板式热交换盒； 连接螺丝； 密封胶圈； 压盖。
图3板式异形直槽热交换盒。其中 盒体截面； 盒盖截面； 盒体平面。
图4板式异形曲槽热交换盒。其中 盒体截面； 盒盖截面； 盒体平面。
摘要
见
图1。
具体实施例为了进一步体现本发明的实用性而不是限制本发明的实现形式，下面将结合附图给出最佳实施例，以体现本发明的实用性和优点。
实施例1参照附图1和附图2或附图3或附图4。电子热水器，市电接入经水压开关控制进入，桥堆整流后300V直流经加热线圈和IGBT构成回路。IGBT在PWM开关脉冲的控制下，加热线圈与并联的诣振电容工作，加热线圈中产生高频交流电。与盘形加热线圈相对紧贴绝缘装配的板式热交换盒底产生强大的涡流、迅速发热，加热线圈中的电磁能转变为热能。流经换热盒底板槽内的水因槽长而与底板充分进行热交换，至水温升高后流出，实现了电子调频磁感应加热水的目的。为保证系统正常可靠工作和使用方便，采用了单片机HMS87C1202A80319及相关器件组成的欠压、过压、温度、延时、电流、键盘等检测控制及声光提示电路。为减小加热线圈和IGBT温升，机内设有风扇。IGBT驱动电路由TA8316在单片机控制下工作。热交换盒体由铁磁不锈钢或薄铁板冲压成型并点焊薄铁条将盒内分隔成连续水槽。盒盖由塑料压制成型上有进出水接口，盖内有与水槽铁条配合的缝槽，以便保持铁条直立且槽间不泄水。盖内周边有凹槽，以便嵌入橡胶密封圈。将盖与盒用螺钉连接后，装配在发热线圈上。水压控制开关接进水管后与板式热交换盒进水口相连，出水管或花洒接热交换盒出水口。电路板放在加热线圈和板式热交换盒的下方电路板前面有控制按纽和显示屏。接通市电和水源、选择功率(大、中、小)、开启水阀，出水管口将有热水流出。调节水量大小、可调节水温。
实施例2将盒盖改为金属薄板安装进出水管接口，内侧垫弹性水密隔热板与板式盒底连结成内有水槽并密封的板式热交换盒。再将该盒与电子变频器的发热线圈绝缘且紧密装配在一起。将电路板安放在热交换盒前下方，注意电路板、IGBT和加热线圈的通风散热，按键和显示屏在电路板前面。加热线圈和热交换盒在电子热水器的上部。
以上所述仅为本发明专利的基本优选实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员在不脱离本发明的前提下，还可以作出若干变形，如在板式热交换盒底部涂釉、压有凹槽、将发热线圈嵌入双底热交换盒、改变单片机程序兼显示水温、自动恒温、全自动运行等，也应视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种电子变频磁感应热水器其特征是市电由桥堆整流滤波经加热线圈和IGBT构成回路，而加热线圈与并联电容构成谐振回路，加热线圈将高频电磁能耦合给板式热交换盒，并在板式热交换盒底形成强大的磁感应涡流，而使板式热交换盒底迅速升温。
2.根据权利要求1所述的IGBT是大功率开关管，其特征是受PWM驱动单元4及单片机检测控制单元2的控制。
3.根据权利要求1所述的加热线圈，其特征是由多股细漆包线绞合后绕成盘状。
4.根据权利要求1所述的板式热交换盒，其特征为盒体由铁磁质薄板冲压而成，盒内可分隔成若干水槽，盒盖可为塑料压制成型亦可金属压制成型，盒盖与盒体边有密封圈，盒上至少有进水和出水接口。
全文摘要
本发明涉及一种电子热水器，包括电力电子变频磁感应涡流加热和板式热交换盒。本发明具有技术先进、热效率高、即开即用、小巧安全、制作简便、成本低廉。可作为家庭和个人淋浴热水器。
文档编号F24H9/20GK1804499SQ20051002178
公开日2006年7月19日 申请日期2005年9月30日 优先权日2005年9月30日
发明者洪祥鹰 申请人:洪祥鹰