一种磁化水杀菌装置的制作方法

本实用新型涉及水处理技术领域，尤其是涉及一种磁化水杀菌装置。

背景技术：

中国专利申请CN201680023193X公开一种磁化水实时杀菌装置，包含：微波照射部；为将所述微波照射部照射的微波诱导至下部，内部形成有越靠近下端空间越大的内部空间的微波诱导壳体；配合在所述微波诱导壳体的下端部，内部形成有越靠近下端空间越小的内部空间的螺旋配管壳体；含有在所述螺旋配管壳体的内壁从上侧向下侧移动时呈螺旋状的螺旋状配管的杀菌装置；靠近所述螺旋配管壳体的外侧设置，且含有以留有所需间隙的方式设置的多个磁化器的磁化装置；为按序穿过多个磁化器一体连接在所述螺旋配管部的上侧，且用于供水的配管部。该技术方案通过磁化装置生成磁化水然后持续反复照射微波进行有效杀菌，然而，该技术方案存在结构较为复杂、实现成本较高的缺陷。

技术实现要素：

本实用新型提出一种可靠性高、结构紧凑简单的磁化水杀菌装置，通过在加热杀菌部的基础上增设磁化部，磁化部与加热杀菌部两者相辅相成、相互作用共同达到对水进行磁化和杀菌处理。

本实用新型采用如下技术方案实现：一种磁化水杀菌装置，其包括用于对水进行磁化处理的磁化部和用于通过感应加热对水进行杀菌处理的加热杀菌部；磁化部包括与外部的高频交变电流电性连接以产生交变磁场的电磁感应线圈6、与电磁感应线圈6通过热传递接触设置的磁化处理腔5以通过磁化处理腔5延长冷水在交变磁场中磁化处理路径及通过吸收电磁感应线圈6的热量对冷水进行预热杀菌处理，该磁化处理腔5的第一端部连通冷水管723；加热杀菌部包括设于电磁感应线圈6内的加热腔3和设置在加热腔3内用于受交变磁场感应发热的金属发热体1，该磁化处理腔5的第二端部连通加热腔3的第二端部。

其中，该金属发热体1内设有热水腔，加热腔3的第一端部与热水腔的第一端部连通，该热水腔的第二端部连通热水管841。

其中，该磁化处理腔5包括第一绝缘导热筒4和设于第一绝缘导热筒4外侧面的隔离筒2，该第一绝缘导热筒4的内侧面与隔离筒2外侧面之间的间隙形成磁化处理腔5，且电磁感应线圈6缠绕在第一绝缘导热筒4外侧面；金属发热体1设于隔离筒2内，该隔离筒2的内侧面与金属发热体1的外侧面之间的间隙形成的加热腔3。

其中，电磁感应线圈6的外侧面套设第二绝缘导热筒51，第二绝缘导热筒51外侧面套设外腔体52，该第二绝缘导热筒51与外腔体52之间的间隙形成磁化处理腔5，而电磁感应线圈6缠绕在第一绝缘导热筒4外侧面，该第一绝缘导热筒4内设有隔离筒2，该隔离筒2内设有金属发热体1，该隔离筒2的内侧面与金属发热体1的外侧面之间的间隙形成的加热腔3。

其中，磁化处理腔5由一根导热性能良好绝缘水管50构成，该绝缘水管50缠绕在电磁感应线圈6的外侧面，该绝缘水管50的第一端部连通冷水管723，该绝缘水管50的第二端部连通加热杀菌部中加热腔3的第二端部。

其中，在加热腔3的第二端部内设有转动部91，在金属发热体1外侧面套设有螺旋部92，该螺旋部92的一末端与转动部91固定相连，

其中，转动部91为涡轮或叶轮。

其中，第一绝缘导热筒4由玻璃、石英或硅晶制成，隔离筒2采用塑胶或陶瓷制成。

其中，第一绝缘导热筒4、隔离筒2和金属发热体1的外形均可以为圆形、椭圆形或方形，且第一绝缘导热筒4、隔离筒2和金属发热体1具有相同的中心轴线。

其中，金属发热体1为不锈钢圆管，隔离筒2为陶瓷管或塑料管，第一绝缘导热筒4为硅晶管、玻璃管或石英管，金属发热体1的管径＜隔离筒2的管径＜第一绝缘导热筒4的管径，且金属发热体1、隔离筒2和第一绝缘导热筒4三者同轴设置。

其中，在预热腔5内设有用于增加从冷水管723进入预热腔5的冷水与第一绝缘导热筒4之间接触面积的散热片，该散热片固定在第一绝缘导热筒4的内侧壁。

其中，磁化处理腔5中设置呈多层圆环状或螺旋状的导流式散热片或导流槽孔用以使冷水沿着导流式散热片或导流槽孔从磁化处理腔5的第一端部流到磁化处理腔5的第二端部。

其中，所述磁化水杀菌装置还包括用于使预热腔5的第一端部与加热腔3的第一端部、热水腔的第一端部均不相连通而使加热腔3的第一端部与热水腔的第一端部相连通的进水端盖，该进水端盖设置在第一绝缘导热筒4的第一端部，且冷水管723设置在该进水端盖上。

其中，金属发热体1的长度小于隔离筒2的长度，金属发热体1的第一端部、第二端部与隔离筒2的第一端部、第二端部之间均具有位于加热腔3内的缺口31；进水端盖包括：密封连接在第一绝缘导热筒4的第一端部的第一导水盖72，第一导水盖72内具有与冷水管723及预热腔5相连通的冷水间隙721；盖合在第一导水盖72端部的第一封水盖73；依次穿过第一封水盖73、第一导水盖72的轴向中部的第一导水筒74，该第一导水筒74的下末端延伸至加热腔3内的缺口31并伸入金属发热体1的热水腔内，且该第一导水筒74的下末端具有第一进水孔741，该第一进水孔741位于加热腔3内的缺口31从而第一进水孔741与缺口31连通。

其中，所述磁化水杀菌置还包括用于使预热腔5的第二端部与加热腔3的第二端部相连通而使预热腔5的第二端部、加热腔3的第二端部均与热水腔的第二端部不相连通的出水端盖，该出水端盖设置在第一绝缘导热筒4的第二端部，且热水管841设置在该出水端盖上。

其中，出水端盖包括：密封连接在第一绝缘导热筒4的第二端部的第二导水盖82，第二导水盖82上设有用于将预热腔5的第二端部与加热腔3的第二端部相连通的热水间隙821；盖合在第二导水盖82端部的第二封水盖83；依次穿过第二封水盖83、第二导水盖82的轴向中部的第二导水筒84，该第二导水筒84为两末端均具有开口的筒管，该第二导水筒84的其中一末端设置在金属发热体1内的热水腔中，该第二导水筒84的另一末端设置为热水管841。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1. 通过在加热杀菌部的基础上增设磁化部，该磁化部至少有两方面的功能：一是通过磁化部的磁化处理腔达到延长水在电磁感应线圈内所产生磁场的流动路径，提高磁化水处理能力，二是磁化处理腔与冷水端相连，利用冷水吸收电磁感应线圈所产生热量进行预热与部分杀菌处理，可充分利用热能还能提升加热杀菌部的加热杀菌能力。并且，磁化处理腔对冷水进行磁化处理时同时进行预加热杀菌处理，磁化处理腔对冷水的预热能力可提升后续加热杀菌部的快速加热能力；在加热杀菌部进行快速加热杀菌处理过程中实际上仍在进行磁化处理，因此，磁化部与加热杀菌部两者相辅相成、相互作用共同达到对水进行磁化和杀菌处理。

2. 磁化水杀菌装置整体结构紧凑且结构简单，且工作可靠性高。由于磁化部与加热杀菌部两者都是利用电磁感应线圈产生的磁场对水进行磁化处理及感应加热进行杀菌处理，因此，确保电磁感应线圈不会因为布局过热出现干烧损坏就可以客观上提高磁化水杀菌装置的工作可靠性。具体来说，本实用新型可以通过两方面来提高磁化水杀菌装置的可靠性：一是通过在感应线圈的内侧面或外侧面增加磁化处理腔，利用冷水流过磁化处理腔对电磁感应线圈进行散热降温，不仅有利于降低电磁感应线圈因高温产生故障，提高磁化水杀菌装置的工作稳定性和可靠性；二是可以在加热腔的第二端部设置转动部，转动部被水冲击带动螺旋部一起转动，螺旋部在转动过程中会对可能沉淀在金属发热体外表面的水垢等异物进行刮擦，从而使金属发热体外表面彻底无机会产生水垢，达到了杜绝水垢产生的终极目标，不仅可以提高金属发热体的热交换能力，还可以彻底解决因金属发热体上产生水垢导致电磁感应线圈出现干烧损坏的技术难题。

3. 本实用新型提出的磁化水杀菌装置可单独作为热水器使用，也可以用于净水机、饮水机等所有需要提供杀菌热水的设备中，通用性好且市场前景佳。

附图说明

图1是第1实施例的立体结构示意图。

图2是第1实施例的分解结构示意图。

图3是对应图2所示的内部结构示意图。

图4是第2实施例的立体结构示意图。

图5是第3实施的内部结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本申请为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

本实用新型提出一种磁化水杀菌装置，包括用于对水进行磁化处理的磁化部和用于对水进行加热杀菌的加热杀菌部，在对水进行磁化过程中加热杀菌，起到磁化杀菌的作用。

第1实施例

结合图1-图3所示。磁化部包括：与外部的高频交变电流电性连接以产生交变磁场的电磁感应线圈6；位于电磁感应线圈6内侧面的磁化处理腔5，该磁化处理腔5的第一端部连通冷水管723，该磁化处理腔5的第二端部连通加热杀菌部。也就是说，磁化处理腔5与电磁感应线圈6内侧面通过热传递的接触设置。

其中，该磁化处理腔5包括第一绝缘导热筒4和设于第一绝缘导热筒4外侧面的隔离筒2，该第一绝缘导热筒4的内侧面与隔离筒2外侧面之间的间隙形成上述磁化处理腔5，且电磁感应线圈6缠绕在第一绝缘导热筒4外侧面。加热杀菌部包括设于隔离筒2内的金属发热体1，该金属发热体1内设有热水腔，该隔离筒2的内侧面与金属发热体1的外侧面之间具有间隙形成的加热腔3，该加热腔3的第二该磁化处理腔5的第二端部连通加热腔3的第二端部，而加热腔3的第一端部与热水腔的第一端部连通，该热水腔的第二端部连通热水管841。

其中，磁化处理腔5的第二端部与加热腔3的第二端部之间具有进水口32，该进水口32用于让经过磁化处理腔5预热的水从磁化处理腔5的第二端部进入到加热腔3的第二端部。

较佳的，第一绝缘导热筒4、隔离筒2和金属发热体1具有相同的中心轴线，第一绝缘导热筒4、隔离筒2和金属发热体1的外形均可以为圆形、椭圆形或方形等任意形状。比如，第一绝缘导热筒4、隔离筒2和金属发热体1均为圆管状或方管状；甚至，第一绝缘导热筒4或/和隔离筒2为圆管状，而隔离筒2或/和金属发热体1为方管状，以此举例说明。在图2、图3所示实施例中，金属发热体1、隔离筒2和第一绝缘导热筒4均为筒状，金属发热体1位于隔离筒2内，隔离筒2位于第一绝缘导热筒4内，三者具有相同的中心轴线，从而位于隔离筒2与第一绝缘导热筒4之间的磁化处理腔2、位于隔离筒2与金属发热体1之间的加热腔5均呈环形圆筒状，以确保磁化处理腔2、加热腔5分别与第一绝缘导热筒4、金属发热体1之间具有较大的热接触表面。

第一绝缘导热筒4为具有良好绝缘特性及良好导热特性的材料制成，比如，第一绝缘导热筒4由玻璃、石英或硅晶制成。隔离筒2以采用导热性能较差的材料制成为宜，以尽量避免加热腔3内的水通过隔离筒2将热量传递给磁化处理腔5内的冷水，比如，隔离筒2采用塑胶或陶瓷制成；当然，隔离筒2也可以采用玻璃、石英等材料制成，不过会在一定程度上影响磁化处理腔5的水对电磁感应线圈6的散热降温能力。

在一个优选实施例中，金属发热体1为不锈钢圆管，隔离筒2为陶瓷管，第一绝缘导热筒4为硅晶管，不锈钢圆管的管径＜陶瓷管的管径＜硅晶管的管径，且不锈钢圆管、陶瓷管和硅晶管三者同轴设置。

磁化处理腔5、加热腔3及金属发热体1各自的第一端部乃磁化水杀菌装置的第一端部，磁化处理腔5、加热腔3及金属发热体1各自的第二端部乃该磁化水杀菌装置的第二端部。磁化水杀菌装置的第一端部设有进水端盖，该进水端盖用于使磁化处理腔5的第一端部与加热腔3的第一端部、热水腔的第一端部均不相连通而使加热腔3的第一端部与热水腔的第一端部相连通，该进水端盖上设有冷水管723，该冷水管723连通磁化处理腔3的第一端部以便冷水管723内的冷水进入磁化处理腔3；磁化水杀菌装置的第二端部设有出水端盖，该出水端盖用于使磁化处理腔5的第二端部与加热腔3的第二端部相连通而使磁化处理腔5的第二端部、加热腔3的第二端部均与热水腔的第二端部不相连通，该出水端盖上设有热水管841，该热水管841与热水腔的第二端部连通以便热水通过热水管841排出。

在一个实施例中，金属发热体1的长度小于隔离筒2的长度，金属发热体1的第一端部、第二端部与隔离筒2的第一端部、第二端部之间均具有位于加热腔3内的缺口31。在该实施例中，进水端盖包括：第一导水盖72，该第一导水盖72通过第一密封圈71密封连接在第一绝缘导热筒4的第一端部，且第一导水盖72内具有与冷水管723及磁化处理腔5相连通的冷水间隙721；盖合在第一导水盖72端部的第一封水盖73；依次穿过第一封水盖73、第一导水盖72的轴向中部的第一导水筒74，该第一导水筒74为下末端具有开口的筒管，该第一导水筒74的下末端延伸至加热腔3内的缺口31并伸入金属发热体1的热水腔内，且该第一导水筒74的下末端具有第一进水孔741，该第一进水孔741位于加热腔3内的缺口31从而第一进水孔741与缺口31连通。出水端盖具体包括：通过第二密封圈81密封连接在第一绝缘导热筒4的第二端部的第二导水盖82，第二导水盖82上设有用于将磁化处理腔5的第二端部与加热腔3的第二端部相连通的热水间隙821；盖合在第二导水盖82端部的第二封水盖83；依次穿过第二封水盖83、第二导水盖82的轴向中部的第二导水筒84，该第二导水筒84为两末端均具有开口的筒管，该第二导水筒84的其中一末端设置在金属发热体1内的热水腔中，该第二导水筒84的另一末端设置为热水管841，该热水管841位于磁化水杀菌装置的第二端部的外部。因此，冷水管723的冷水从冷水间隙721进入到磁化处理腔5的第一端部后，在磁化处理腔5吸收电磁感应线圈6通过第一绝缘导热筒4传递的热量进行预热，然后从磁化处理腔5的第二端部经过第一导水盖72的冷水间隙721进入加热腔3，在加热腔3与金属发热体1进行热交换得以加热，然后从第一导水筒74的第一进水孔741进入热水腔，在热水腔继续与金属发热体1进行热交换，最后从热水腔第二端部的热水管841排出热水。

在上述实施例中，第一导水盖72、第一封水盖73和第一导水筒74三者可以为一体结构，或者，第一封水盖73和第一导水筒74两者可以为一体结构；第二导水盖82、第二封水盖83和第二导水筒84三者可以为一体结构，或者，第二封水盖83和第二导水筒84两者可以为一体结构。

在一个实施例中，为了便于掌握冷水的冷水温度以及掌握从热水管841排出热水的热水温度，为调节出水（热水）水温或者是根据水温调节电磁感应线圈6的电流实现功率控制提供先决条件，故在冷水管723中设有用于检测进水水温的第一温度传感器，在热水管841中设有用于检测排出热水水温的第二温度传感器。

如图3所示，该磁化水杀菌装置还包括用于带动预热后的水从加热腔3的第二端部沿着金属发热体1螺旋式流向加热腔3的第一端部的除垢机构，该除垢机构包括：设于加热腔3的第二端部内的转动部91，该转动部91被从磁化处理腔5的第二端部进入到加热腔3的水带动旋转；套设在金属发热体1上的螺旋部92（比如，螺旋部92为一个弹簧），该螺旋部92的一末端与转动部91固定相连，从而转动部91带动螺旋部92转动。其中，转动部91为涡轮或叶轮。并且，由于金属发热管1位于加热腔3内的部分为外径一致的圆筒状，故螺旋导流部92的内径比金属发热体1的外径大2~10mm，从而使螺旋部92紧贴在金属发热体1的外表面。当转动部91受到进入加热腔3的水冲击产生旋转，转动部91带动螺旋部92同步转动，该螺旋部92不仅为冷水从加热腔3的第二端部运动至加热腔3的第一端部的流动过程中提供导向作用，还在转动过程中紧贴在金属发热体1外表面转动，转动过程中会对可能沉淀在金属发热体1外表面的水垢等异物进行刮擦，从而使金属发热体1外表面彻底无机会产生水垢，确保了不会因为金属发热体1的热交换能力，还可以彻底解决因金属发热体1上产生水垢导致电磁感应线圈6出现干烧损坏的技术难题。

本实用新型的磁化水杀菌装置在工作时，该电磁感应线圈6与外部的高频交变电流电性连接，由于电磁感应线圈6存在一定的电阻等原因会导致电磁感应线圈6自身发热，若电磁感应线圈6发热量过高时则会影响该磁化水杀菌装置的电能转换成热能的转换效率，为此，本实用新型通过第一绝缘导热筒4将电磁感应线圈6自身发热的热量传递给第一绝缘导热筒4内侧面磁化处理腔5内的冷水，通过冷水吸收部分热量不仅可以给电磁感应线圈6散热降温还可让冷水达到预热的目的。具体来说，本实用新型提出的磁化水杀菌装置的工作原理如下：通过冷水管723将温度t0的冷水送入磁化处理腔5的第一端部，冷水从磁化处理腔5的第一端部流到磁化处理腔5的第二端部，在此过程中冷水会得到磁化处理，由于第一绝缘导热筒4的导热性能良好从而可以将电磁感应线圈6的热量迅速传递给磁化处理腔5内的冷水，冷水得以预热到温度t1（温度t1高于温度t0）并可以让电磁感应线圈6的温度得以迅速降低；经过磁化处理腔5预热处理的水从磁化处理腔5的第二端部进入加热腔3的第二端部，然后从加热腔3的第二端部流到加热腔3的第一端部的过程中，温度t1的水与因感应发热而温度更高的金属发热体1接触得以迅速加热升温杀菌，然后再从加热腔3的第一端部进入热水腔的第一端部，然后从热水腔的第二端部的热水管841排出达到预计温度t2（温度t2高于温度t1）的热水。由此可见，本实用新型通过在加热腔3外侧设置磁化处理腔，并让冷水先通过磁化处理腔再进入加热腔，至少有会产生如下几方面的技术效果：

①相比冷水直接进入加热腔3而言，在加热腔外侧设置磁化处理腔延长了水在电磁感应线圈6产生磁场中的流动路径，从而提高了水被磁化的机会；且水进入加热腔3后同时被磁化和加热杀菌，最终排出经过杀菌处理后的磁化热水。

②有利于提高热能转换效率及提高加热效率。通过磁化处理腔的冷水吸收电磁感应线圈6自身产生的热量让电磁感应线圈6得以降温，不仅可以将冷水由温度t0预热到温度t1，还减小了电磁感应线圈6向周围散热热量所消耗能量，且加热腔将预热后温度t1的水加热到预设温度t2，相比直接将温度t0的冷水加热到预设温度t2，不仅加热效率更快、能耗更低，还能从整体上提升电能转换成热能的转换效率。

③有利于提高磁化水杀菌装置的工作可靠性。由于通过磁化处理腔的冷水对磁感应线圈6进行散热降温，磁感应线圈6温度较低从而克服了因温度过高、散热不良导致磁感应线圈6烧毁的技术难题；并且，磁感应线圈6向周围散发的热量减小了，从而让磁化水杀菌装置的机器内部温度降低，提升了磁化水杀菌装置整体的工作可靠性及工作稳定性。

④转动部91被水冲击带动转动，螺旋部92在转动过程中会对可能沉淀在金属发热体1外表面的水垢等异物进行刮擦，从而使金属发热体1外表面彻底无机会产生水垢，达到了杜绝水垢产生的终极目标，不仅可以提高金属发热体1的热交换能力，还可以彻底解决因金属发热体1上产生水垢导致电磁感应线圈6出现干烧损坏的技术难题。

另外，需要说明的是，本领域技术人员可以知道通过改变磁感应线圈6的交变电流大小从而让金属发热体1具有不同的发热能力，从而可以让加热杀菌部满足各种不同使用场合下的加热杀菌要求。

实施例2

结合图4所示。与第1实施例相比，第2实施例的磁化部包括：磁化处理腔5位于电磁感应线圈6外侧面；且该磁化处理腔5由一根导热性能良好的绝缘水管50构成，该绝缘水管50缠绕在电磁感应线圈6的外侧面，该绝缘水管50的第一端部连通冷水管723，该绝缘水管50的第二端部连通加热杀菌部中加热腔3的第二端部。

第2实施例相比第1实施例而言，绝缘水管50位于电磁感应线圈6外侧面，通过绝缘水管50可以进一步延长水在电磁感应线圈6所产生电磁场内流动路径进一步提高磁化效果。

第3实施例

结合图5所示，与第1实施例相比，第3实施例的磁化部包括：磁化处理腔5位于电磁感应线圈6外侧面。在电磁感应线圈6的外侧面套设第二绝缘导热筒51，在第二绝缘导热筒51外侧面设置外腔体52，该第二绝缘导热筒51与外腔体52之间形成磁化处理腔5。

另外，在第1实施例及第3实施例中，为了延长冷水在磁化处理腔5中的流动路径并提高冷水在磁化处理腔5吸收电磁感应线圈6的能力，还可以在磁化处理腔5中设置导流式散热片或导流槽孔，该导流式散热片或导流槽孔围绕金属发热体1呈多层圆环状或螺旋状设置在磁化处理腔5中，让冷水沿着导流式散热片或导流槽孔从磁化处理腔5的第一端部流到磁化处理腔5的第二端部。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。