智能化電磁能熱水器的無水垢、無輻射技術(shù)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱水器技術(shù)，尤其是智能化電磁能熱水器的無水垢、無輻射技術(shù)
【背景技術(shù)】
[0002]熱水器一直是家庭、單位、旅店、酒店…最普及的家用電器。中國人口眾多，對熱水器的需求很大。國內(nèi)外熱水器技術(shù)的發(fā)展和競爭從來沒有停止過，隨時有一些新概念、新的熱水器產(chǎn)品推向市場。概括主要有燃?xì)馐健㈦姛崾?、空氣?...等幾種。燃?xì)馐接址痔烊粴?、液化氣幾種；電熱式熱水器以電熱管加熱為主，其次，高頻電磁能熱水器開始嶄露頭角；空氣能熱水器采用熱栗技術(shù)，其實就是空調(diào)“反用”原理的熱水器。我國北方地區(qū)冬季采用集中式供暖，可以用供暖熱水沐浴。由于成本等原因，現(xiàn)在采用鍋爐專用于沐浴的大澡堂的時代已經(jīng)快要絕跡;如果你家附近有天然溫泉那就享福了，你一輩子用不著繳電費或天然氣費，只要溫泉永遠(yuǎn)不會枯竭。
[0003]上述熱水器各有千秋，但燃?xì)鉄崴髯畲蟮娜秉c是危險性最高。2014年8月17日，山西長治發(fā)生天然氣爆炸，一居民樓像被一枚導(dǎo)彈由下而上洞穿多層樓房，造成7死4傷……。我國每年都有一些城市報道因燃?xì)庑孤?、爆炸、一氧化碳中毒人員傷亡事故，基本成為必然，除非某年某月禁止使用燃?xì)鉄崴鳎娇蓮氐赘?br>[0004]普通電熱管加熱式電熱水器的優(yōu)點是成本低，但它的最大缺點是電氣漏電安全問題。因其內(nèi)含電阻絲做成的電熱管直接插入水中，無論生產(chǎn)商如何技術(shù)上改進(jìn)，絕緣和觸電問題始終難以解決，加上水垢日積月累增厚，阻斷了加熱管傳熱作用，致使加熱管溫度集聚上升而容易發(fā)生爆管，導(dǎo)致220伏交流電直接導(dǎo)入水中，使整個熱水器帶電！
[0005]電磁能熱水器采用高頻感應(yīng)渦流加熱，高頻線圈與水完全隔離并保持一定空間距離，其原理可以讓漏電事故得到根本性解除，而且絕不可能發(fā)生如燃?xì)獗?、一氧化碳中毒的可能性。該兩個優(yōu)勢決定了電磁能熱水器的安全性最高；空氣能熱水器的安全性跟電磁能熱水器相同，安全性也很高，非常節(jié)能，但空氣能熱水器的加熱時間過長，這不適用于家庭、酒店及旅游點人來人往、隨時可以沐浴的場合?？諝饽軣崴饕苍诓粩喔倪M(jìn)加熱時間過長的缺點，但其原理注定它難以跨越這個難題。
[0006]自18世紀(jì)初，瓦特發(fā)明蒸汽動力以來，水垢就伴隨著工業(yè)革命一直無法鏟除的一大頑癥。
[0007]水垢也是所有熱水器的通病，為消除水垢無數(shù)生產(chǎn)企業(yè)絞盡腦汁，經(jīng)一個多世紀(jì)奮斗至今仍收效甚微。典型的如“阿里斯頓”、“阿詩丹頓”、“A.0斯密斯”....每年花費巨資在央視不厭其煩地打廣告的品牌廠家也沒有有效解決熱水器的水垢問題。
[0008]經(jīng)我們長期觀察、了解、比較和分析發(fā)現(xiàn)，燃?xì)鉄崴鞅绕胀姛崴魉干伲蚴?，燃?xì)鉄崴鞑捎忙?12左右的純銅管緊密貼繞在純銅加熱壁上，燃?xì)庀燃訜徙~壁再傳熱到銅管使銅管內(nèi)水加熱升溫，由于燃?xì)鉄嶂蹈?，加熱速度快，打開熱水器只要幾分鐘就可以沐浴，屬快熱式熱水器。沐浴完后銅管內(nèi)的水差不多已經(jīng)流光，銅管內(nèi)殘存的水很少，而不像普通電熱水器水箱內(nèi)必須儲存更多的水、較多的加熱時間才能沐浴。沐浴完了之后即使關(guān)掉進(jìn)水管，由于水箱的負(fù)壓作用，水箱仍儲存有相當(dāng)多的水流不出來，甚至隔夜或幾天以后都保存在水箱里。高溫是生產(chǎn)水垢的主要原因，長時間的高溫水附著在水箱里致使水箱內(nèi)壁容易結(jié)垢。
[0009]燃?xì)鉄崴骷訜峥?，水的流速快，水垢不容易附著是一個顯著優(yōu)點。不可思議的是，近幾年電熱式熱水器越做越大，動輒40升、60升;空氣能熱水器的水箱更大。水箱存儲的水越多，水垢就越多。為什么商家還要推出這么大的電熱水器呢?估計跟商業(yè)利益有關(guān)。走進(jìn)店商一看發(fā)現(xiàn)，一般20、30升的電熱水器由幾百元到1000-3000元，40升的立馬4000-6000元，60升的更是標(biāo)價高達(dá)7000元到1萬元以上……，其實里面仍然是電熱管加水而已，或加一根鎂管。據(jù)商家宣傳，鎂管可以防止水垢產(chǎn)生，所以價格就高。但60升的熱水器體積很大，升數(shù)越大，結(jié)水垢越多，所結(jié)的水垢還集中在電熱管周邊并緊緊包圍住電熱管，使其更容易造成爆管。據(jù)媒體多次報道，加有鎂管的熱水器一樣會結(jié)水垢，甚至還把鎂管燒的稀爛。如果熱水器內(nèi)的水一次沒有用完，還會反復(fù)燒，白白浪費電能不說，水垢結(jié)的更多。此外，60升熱水器的重量達(dá)60多公斤，墻壁的承重還得考慮。像云、貴、川西部這些地震多發(fā)地區(qū)，更應(yīng)該以體積小為宜，說不定地震來時，可能墻壁還沒有垮踏，倒是熱水器掉下來，一旦扎到人體，那這位倒霉的災(zāi)民就永世不得翻身了。水不在多，夠用就行，不僅節(jié)電，還可減少水垢。所以，大體積電熱水器不一定就好，或許是一個誤區(qū)。
[0010]經(jīng)過我們多年對電磁爐的觀察，發(fā)現(xiàn)電磁爐的水垢就明顯低得多。而與電磁爐工作原理類似的的電磁能熱水器的水垢應(yīng)該比其它的熱水器少得多，也就是說，能夠具有消除水垢功能的只有電磁加熱式熱水器。我們根據(jù)電磁能加熱原理，花了多年時間，設(shè)計、制作了幾個電磁能熱水器方案進(jìn)行試驗。由于水垢的積累需要長時間觀察，也沒有現(xiàn)成的“水垢測試儀”可測，全憑肉眼長期觀察和比較(電磁爐用了 10年，電磁能熱水器花了4、5年)時間，終于發(fā)現(xiàn)電磁能熱水器和電磁爐都基本看不到明顯的水垢產(chǎn)生。而普通的電熱管爐、天然氣爐....只要使用幾個月水壺里就生滿了水垢。
[0011]為了進(jìn)一步深入地研究，我們逐步改變、提高電磁能的工作頻率，發(fā)現(xiàn)頻率越高，除垢效果越好，但不是工作頻率越高越好，只能在某一頻段之內(nèi)才為最佳頻段?？茖W(xué)和耐心終于讓我們發(fā)現(xiàn)電磁能加熱方式具有防水垢產(chǎn)生的作用，它用不著任何化學(xué)藥物和人工方法，而是利用其自身機理防止水垢的產(chǎn)生。采用無水垢、無電磁輻射的電磁能加熱技術(shù)，可以廣泛應(yīng)用在熱水器、飲水機、鍋爐、電磁爐....等凡是水加熱的所有領(lǐng)域，在家用、工業(yè)用、旅游業(yè)、醫(yī)院....等有著巨大的開發(fā)潛力。它將徹底改變傳統(tǒng)的水加熱方式，可以徹底結(jié)束瓦特蒸汽機400多年以來水垢無法根除的難題。
[0012]當(dāng)然這樣的結(jié)論還不完整，還需要經(jīng)過更為嚴(yán)格的科學(xué)理論和實際驗證。
[0013]由此得出消除水垢幾個基本的條件是，1、水箱里的水要少，夠用就行;2、沐浴完以后，盡可能不要將剩余的熱水殘留在水箱里;3、采用電磁能加熱的熱水器，電磁加熱的頻率越高，消除水垢的效果可能越好，究竟在哪個頻段消除水垢的效果最好，還需要更多的試驗。
[0014]至于消除電磁輻射問題相對容易，可以采用我們的專利ZL2014204415292及ZL2014207686133得到解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]—種智能化電磁能熱水器的無水垢、無輻射技術(shù)，采用高頻電磁感應(yīng)方式加熱，比普通電熱管熱水器節(jié)電1/4近1/3;由于加熱線圈不與水接觸，更不會發(fā)生可燃?xì)怏w易燃、易爆、一氧化碳中毒的可能，因而安全性很高;經(jīng)數(shù)年長期實驗、觀察，將其工作頻率調(diào)整到一定頻段可以有效消除水垢的發(fā)生;采用PID調(diào)節(jié)、自適應(yīng)技術(shù)可以使水溫控制在±0.5度的精準(zhǔn)溫度;采用了多種智能化技術(shù)，如:WiF1、語音、藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)、無線面板等多種智能化功能；利用進(jìn)水箱“水冷”散熱技術(shù)，保證大功率電子器件的穩(wěn)定工作；外殼采用阻燃、絕緣材料，其內(nèi)部采用防輻射材料及“阻容吸收”技術(shù)，將電磁輻射值減低為“零”；本電磁能、無輻射、無水垢技術(shù)不僅適用于熱水器、電磁爐、飲水機、冬季取暖....還可以應(yīng)用在醫(yī)院、旅游、民用和工業(yè)鍋爐上，市場極大。
[0016]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0017]1、選用高頻電磁感應(yīng)加熱(Electromagnetic induct1n heater--縮寫:IH)技術(shù)，本專利簡稱為“電磁能”。高頻電磁感應(yīng)式技術(shù)是所有電加熱技術(shù)中效率最高的技術(shù)，比普通電熱管加熱節(jié)電25%左右；電-熱轉(zhuǎn)換效率達(dá)98%，電磁能熱水器安全性最高，防水垢效果好。采用高頻線圈感應(yīng)加熱和不銹鋼板材作加熱水箱，
[0018]2、與其它熱水器不同的是增加一個進(jìn)水箱，它采用了“流水冷卻”原理、而且由于進(jìn)水箱一直有冷水進(jìn)入使儲進(jìn)水箱成為一個非常良好的散熱器，可以省掉驅(qū)動電路板上的的散熱風(fēng)扇，保證大功率電子元件如IGBT、橋式整流器穩(wěn)定可靠運行。
[0019]3、為了保證電氣絕緣安全，進(jìn)水、出水、所有連接管，包括蓬頭(”