专利名称：水电隔离安全型电磁式热水器及电磁式热水浴缸的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电磁式热水器及一种电磁式热水浴缸，尤其涉及一种高 效率电能转换热能的水电隔离安全型电磁式热水器，以及该水电隔离安全型 电磁式热水器与浴缸组成一种水电隔离安全型电》兹式热水浴缸。
背景技术：
当前电热水器一般有两种形式 一种是"储水式电热水器"以及"即热式 电热水器，，两种。储水式热水器的体积比较大，有储水箱，其中设有电加热 器(该储水箱也称为热水器内腔，即，充水的电加热室)。在使用前需要预 热及保温；电功率一般较小，电加热时间长，有一定的热损失。
即热式电热水器它的出热水速度快，即开即热，不需储水，体积小，省 电；采用小型非金属(导热系数较小)加热体，而小型非金属加热体与流速 较高的水接触面又很小，所以小型非金属加热体温度需要很高，电功率至少 是5 6KW以上才能保证正常使用。而《民用建筑设计规范》JGJ/T-16-92的 标准是进入住宅的的电容量一般只能达到5KW (20A电表)。也就是说，用 了这个即热式热水器，空调冰箱之类的电器都要熄火；而且要为它专拉一根 电线。
储水式电热水器与即热式电热水器的加热体(电阻型)与水之间需要水 电隔离技术、漏电保护装置、接地保护等基本措施。以上传统电热水器的共
同不足是热效率较低。
发明内容
为了解决现有技术需要预热、保温以及热效率较低等不足，特别是解决 水电隔离、高效率电能转换热能的课题，本发明提供一种水电隔离安全型电 磁式热水器，以及一种由该电磁式热水器构成的浴缸系统。本发明的电热水 器与浴缸使用时不需要预热、保温，水电隔离结构安全可靠，电能转换热能 的效率较高。
完成上述发明任务的方案是， 一种水电隔离安全型电磁式热水器，热水
器上设有进水口、出水口；内部设有电加热器，其特征在于，所述的电加热 器为电磁式加热器，该电磁式加热器结构如下电磁式加热器内部设有绝缘 材料的水电隔离本体，该水电隔离本体外表面设有电磁加热板；电磁式加热 器内腔(即，充水的电加热室)与水电隔离本体外表面及电磁加热板之间构 成加热水介质流动的空间；水电隔离本体内部安装有高频电,兹线圈及与该高 频电》兹线圈连4矣的电》兹电路，电》兹电^各与交流电源连4I:;同时水电隔离本体 内部充满密封的绝缘硅油，高频电磁线圈与电磁电路浸泡在绝缘硅油中；水 电隔离本体内部的高频电磁线圈与水电隔离本体外部的电磁加热板，是通过 水电隔离本体绝*彖相对应安装；当水电隔离本体内部的电石兹线圈有高频电流 时，电磁场与水电隔离本体外部的电磁加热板相互磁铰链，电磁加热板内部 形成电涡流加热电》兹加热4反。
所述的电磁加热板为一个散热面积较大板状的导磁不锈铁材料。
所述的"高频电磁线圏与电磁加热板相对应安装"是指高频电磁线圏与 电磁加热板两者的位置相对应，并且两者之间的绝缘空间距离应尽可能地
小。
本发明有以下优化方案，
1、 在高频电i兹线圈的外部，除面对电^兹加热板的部分以外，均设有电 磁屏蔽层。
2、 所述的电磁加热板采用表面镀鉻的导磁不锈铁板材。
3 、所述的电,兹加热板上设有散热片，以加大与水介质的接触面积。 完成本申请第二个发明任务的方案是， 一种由上述水电隔离安全型电磁 式热水器构成的，水电隔离安全型电^f兹式热水浴缸，由浴缸与水电隔离安全 型电磁式热水器组和而成，其特征在于，所述的水电隔离安全型电磁式热水 器中的电磁式加热器设置在浴缸底部；浴缸本体构成该电磁式加热器的内腔 (充水的加热室)；同时浴缸上设有水循环才几构，该才几构中设有循环水泵， 该循环水泵与浴缸的进水管、出水管连通。 优化方案有
1、 每个浴缸中的电磁热水器内部设置两套电磁式加热电路，设置方式 是每个浴缸内设置一个水电隔离本体；该水电隔离本体外表面设置两套电 磁加热板，分别与水电隔离本体内部设置的两套高频电磁线圈及电磁电路对 应，分别由两个高频电》兹线圏通过高频》兹场与水电隔离本体外表面的两个电 磁加热板进行磁涡流加热；该浴缸构成两个电^兹式电加热器共同的电磁式热 水器内腔；
2、 通过IC2总线将两套电磁加热电路(的高频电》兹线圈)进行连接； 并设有智能控制电路，对两套电磁加热电路的工作进行控制。
换言之，本发明是提供一种"水电隔离安全型高效率电磁式热水器及其
浴缸，，，尤其涉及一种水电隔离安全型高效率电磁式热水器，并创新一种水 电隔离安全型高效率电磁式热水浴缸产品，参看图1。
1 、本设计所述的"水电隔离安全型高效率电磁式热水器及其浴缸"是采 用水电隔离双电^兹场感应涡流加热原理，它利用高频电流通过电,兹线圈产生
磁场，当；兹力场通过隔离体经过含4赠的电》兹加热板时，电磁加热板会产生 无数个小涡流，使电磁加热板本身自行高速发热，然后再加热于水介质。电 》兹式热水器工作时产生的电》兹场，完全^皮线圈底部的屏蔽层和顶上的电磁加 热板所吸收，不会泄漏，对人体健康无危害。
2、 本设计所述的"水电隔离双电磁场感应涡流加热原理"是在电磁式热 水器外壳内部安装有水电隔离本体，外壳与水电隔离本体之间形成水流动加 热区，水电隔离本体内部与外表面有两个相对应电磁线圈与电磁力口热板，电 磁加热板在水电隔离本体外表面与水接触，电磁加热板是通过电隔离高频交 变电磁场所形成的涡流进行快速加热水介质。水电隔离本体内部组件安装结 构，参看附图2。
3、 本设计的浴缸所述的"水电隔离本体"内部密封安装有两套电磁加热 电路组件，而两套电i兹加热电路组件完全浸泡在绝缘硅油中，水电隔离本体 内部的绝缘硅油吸收两套电磁加热电路组件工作时产生的余热，然后将余热 通过传热器扩散到水介质中。该结构设计方法可不浪费的利用电能产生的热 量，高效充分传导到水介质中，同时两套电磁加热电路组件工作时也得到很 好散热。
4、 本设计所述的"两套电磁加热电路"是采用相同的智能控制电磁加热 电路，并通过IC2总线将两个智能控制电》兹加热电路进行连接，完成相互之
间协调温度控制。两套电磁加热电路原理框a,参看附图4。
5、本设计所述的电磁加热板是通过^隔离高频交变电》兹场，所形成内 部电》兹涡流进4亍快速加热水介质。电;兹加热4反是一种电石兹涡流受热面积与水 交换热面积较大的含铁质不锈板材。所以电磁加热板导热快、水交换热面积 较大，水介质加热升温快，而电磁加热板本身温度不需要很高。
本发明克服了现有技术需要预热、保温以及热效率较低等不足，本发明 的电热水器与浴缸使用时不需要预热、保温，水电隔离结构安全可靠，电能 转换热能的效率较高。
图1~图3为水电隔离安全型电磁式热水器浴缸结构示意图； 图4为磁力线分布图5为水电隔离安全型电磁式热水器结构图； 图6为水电隔离安全型电磁式热水器接线图； 图7为水电隔离安全型电磁式热水器工作原理框图； 图8为水电隔离安全型电磁式热水器电路原理图。
具体实施例方式
本发明的水电隔离安全型电磁式热水器既可以单独使用，也可以设置在 本发明的浴缸上使用。以下提供了设置在浴缸上使用实施例；并不排除本发 明作为水电隔离安全型电磁式热水器单独使用的实施方式。
实施例1，参照图1~图4。在本发明所述"水电隔离安全型高效率电》兹式 热水器浴缸"是由浴缸1、电磁式加热器2、循环泵3、循环水管4、循环水 喷头5所组成。所述"水电隔离安全型高效率电磁式热水器浴缸，，内有满足洗浴水时，由循环泵3、循环水管4、循环水喷头系统5，通过电^f兹式加热器2 可以将浴缸内的7jc自动进行恒温加热。
参照图5:在本发明所述"水电隔离安全型高效率电磁式热水器，，主要包 括有循环管接头2.1、热水器外壳2.2、电;兹加热板2.3、密封波紋盒2.4、电 磁线圈盘2.5、隔离本体2.6、热水器右盖板2.7、密封接线盒2.8、密封引线塑 管2.9、隔离本体盖板2.10、保温材料2.11、传热器2.12、电》兹电路2.13、绝缘 硅油2.M、三通接头2.15、热水器左盖板2.16所组成。
所述的热水器外壳2.2、热水器右盖板2.7、热水器左盖板2.16是采用高强 度工程塑料组成"热水器外壳本体"。所述的隔离本体2.6、隔离本体盖板2.10 是采用高强度工程塑料组成"水电隔离本体"，"水电隔离本体"是安装在"热水 器外壳本体"内。
所述的"水电隔离本体，，内安装有两套电石兹加热电路组件，以及内部罐 装有绝缘硅油2.14。其中电磁线圈盘2.5、电-兹电路2.13共有两套。而电磁电 路是设计成一种模块化部件，模块内除电磁线圈盘2.5外，其余电磁控制电路 元件都安装在模块内。"水电隔离本体"内部罐装有绝缘硅油2.14主要功能是 吸收两套电磁力口热电路组件工作时产生的余热，然后将余热通过传热器2.12 扩散到水介质中。
所述的"电磁加热板2.3，，是安装在"水电隔离本体，，外部，形成水电隔离绝 缘。"水电隔离本体"内部的电磁线圈2.5与"电磁加热板2.3"是通过电磁场相互 作用形成电能转换成热能。
所述的"密封波紋盒2.4"是调节绝缘硅油2.14受热膨胀体积余量。 本发明所述"水电隔离安全型高效率电石兹式热水器，，工作原理是首先热
水器外壳本体内要有水，给电磁热水器接通电源。冷水是通过三通接头2.15 进入"热水器外壳本体，，内部，经过"水电隔离本体"下半部，首先将电磁电路 组件工作余热由绝缘硅油、传热器扩散到冷水介质中初步升温，然后初步升 温的冷水经过"水电隔离本体"上半部，由两个高效电;兹力口热板进行快速加 热，升温的热水经过热水出口三通流出。其中所述"水电隔离安全型高效率 电f兹式热水器浴缸，，内有满足洗浴水时，由循环泵3、循环水管4、循环水喷 头5系统，通过电磁式热水器2可以将浴缸内的水自动进行恒温加热。
参照图6:在本发明所述"水电隔离安全型高效率电磁式热水器"有密封 接线盒2.8,密封接线盒中A、 B为220VAC接线端子，C、 D为12VDC输 出端子，E、 F为通i凡接口。
参照图7:在本发明所述"水电隔离安全型高效率电磁式热水器"电路工 作原理框图。其中两个电磁热水器电路中微处理器是通过IC2总线相互连 接。通信串口可以选择其中任何一个微处理器串口与外接控制仪表连接。
参照图8:在本发明所述"水电隔离安全型高效率电磁式热水器"电路原 理图。所述的电磁式热水器电路中主要由整流桥B1 ;电磁线圈盘；大功 率IGBT1管；U1A 、 U1B、 U1C、 U1D放大器；驱动器U6、微处理器U4、 复位电路U5及外围器件组成电磁热水器功率控制电路，微处理器U4可以 选择51系列单片樣t处理器。其中温度传感器电路U2、 U3分别是检测加热 水温度传感器与硅油池温度传感器。
所述的电磁式热水器电路中变压器Tl、三极管DT1、 DT2、 DT3、 DT4及外围器件组成5V、 12V、 18V低压稳压电路。
权利要求
1、一种水电隔离安全型电磁式热水器，热水器上设有进水口、出水口；内部设有电加热器，其特征在于，所述的电加热器为电磁式加热器，该电磁式加热器结构如下电磁式加热器内部设有绝缘材料的水电隔离本体，该水电隔离本体外表面设有电磁加热板；电磁式加热器内腔与水电隔离本体外表面及电磁加热板之间构成加热水介质流动的空间；水电隔离本体内部安装有高频电磁线圈及与该高频电磁线圈连接的电磁电路，电磁电路与交流电源连接；同时水电隔离本体内部充满密封的绝缘硅油，高频电磁线圈与电磁电路是浸泡在绝缘硅油中；水电隔离本体内部的高频电磁线圈与水电隔离本体外部的电磁加热板，是通过水电隔离本体绝缘相对应安装；当水电隔离本体内部的电磁线圈有高频电流时，电磁场与水电隔离本体外部的电磁加热板相互磁铰链，电磁加热板内部形成电涡流加热电磁加热板。
2、 根据权利要求1所述的水电隔离安全型电磁式热水器，其特征在于， 所述的高频电^f兹线圈的外部，除面对电》兹加热板的部分以外，均设有电i兹屏 蔽层。
3、 根据权利要求1所述的水电隔离安全型电磁式热水器，其特征在于， 所述的电磁加热板采用表面镀鉻的导磁不锈铁板材。
4、 根据权利要求1或2或3所迷的水电隔离安全型电磁式热水器，其 特征在于，所述的电磁加热板上设有散热片。
5、 根据权利要求4所述的水电隔离安全型电磁式热水器，其特征在于， 所述的电磁式热水器电路中由整流桥(B1);电磁线圈盘；大功率管 (IGBT1 );放大器(U1A 、 U1B、 U1C、 U1D);驱动器(U6)、微处理器 (U4)、复位电路(U5)及外围器件组成电磁热水器功率控制电路；其中的 微处理器(U4)选用(51)系列单片微处理器；其中温度传感器电路(U2、 U3 )分别为检测加热水温度的传感器与硅油池温度的传感器。
6、 一种由权利要求1所述的水电隔离安全型电磁式热水器构成的水电 隔离安全型电》兹式热水浴缸，由浴缸与水电隔离安全型电石兹式热水器组和而 成，其特征在于，所述的水电隔离安全型电磁式热水器中的电磁式加热器设 置在浴缸底部；浴缸本体构成该电》兹式加热器的内腔；同时浴缸上设有水循 环机构，该机构中设有循环水泵，该循环水泵与浴缸的进水管、出水管连通。 由浴缸与电磁式热水器组成，其特征在于，所述的电磁加热器设置在浴缸底 部；浴缸本体构成该电；兹力口热器的内腔；同时浴缸上"i殳有水循环机构，该机 构中设有循环水泵，该循环水泵与浴缸的进水管、出水管连通。
7、 根据权利要求6所述的水电隔离安全型电磁式热水浴缸，其特征在 于，每个浴缸中设置两套电磁式加热电路，设置方式是每个浴缸内设置一 个水电隔离本体；该水电隔离本体外表面设置两套电磁力。热板，分别与水电 隔离本体内部设置的两套高频电磁线圈及电磁电路对应，分别由两个高频电 磁线圈通过高频/磁场与水电隔离本体外表面的两个电f兹加热斧反进刊、磁涡流 加热；该浴缸构成两个电》兹式加热器的共同内腔。
8、 根据权利要求7所述的水电隔离安全型电磁式热水浴缸，其特征在 于，通过IC2总线将所述的两套电磁电路中的CPU进行连接；并设有智能 控制，对两套电i兹加热电路的工作进行温度控制。
9、根据权利要求7所述的水电隔离安全型电磁式热水浴缸，其特征在于，所述的电磁式热水器电路中由整流桥(B1);电磁线圈盘；大功率管 (IGBT1 );放大器(U1A 、 U1B、 U1C、 U1D);驱动器(U6)、微处理器 (U4)、复位电路(U5)及外围器件组成电磁热水器功率控制电路；其中的 微处理器(U4)选用(51)系列单片微处理器；其中温度传感器电路(U2、 U3 )分别为检测加热水温度的传感器与硅油池温度的传感器。
10、根据权利要求6或7或8或9所述的水电隔离安全型电;兹式热水浴缸， 其特征在于，所述的电磁式热水器电路中变压器(Tl)、三极管(DT1、 DT2、 DT3、 DT4)及外围器件组成5V、 12V、 18V低压稳压电路。
全文摘要
水电隔离安全型电磁式热水器及电磁式热水浴缸，设有进水口、出水口；内部设有电磁式加热器，结构如下内部设有绝缘材料的水电隔离本体，其表面设有电磁加热板；水电隔离本体内安装有高频电磁线圈及电磁电路，电磁电路与交流电源连接；高频电磁线圈与电磁电路浸泡在水电隔离本体内的绝缘硅油中；高频电磁线圈与水电隔离本体外部的电磁加热板通过水电隔离本体绝缘相对应安装；当电磁线圈有高频电流时电磁场与外部的电磁加热板相互磁铰链，电磁加热板内部形成电涡流加热电磁加热板。本发明克服了现有技术需要预热、保温以及热效率较低等不足，本发明的电热水器与浴缸使用时不需要预热、保温，水电隔离结构安全可靠，电能转换热能的效率较高。
文档编号F24H9/20GK101354182SQ200810196189
公开日2009年1月28日 申请日期2008年9月17日 优先权日2008年9月17日
发明者周春祥, 毛星原, 郭建国 申请人:郭建国;毛星原;周春祥