專利名稱：一種電磁加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電磁加熱裝置，尤其主要適合于電熱水器的電磁加熱裝置。
(2)背景技術(shù)已有的電加熱裝置多采用電加熱棒或電加熱絲，其結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，但始終存在加熱棒或電加熱絲的漏電問題，對于接地失效的潛在危險更是無以防范。盡管采用了各種技術(shù)加以改進(jìn)，但始終不盡人意。特別是快速即熱電加熱裝置，由于其加熱功率較大，加熱頻繁，因此其加熱技術(shù)及安全控制一直存在較多問題，故障率居高不下，安全問題突出。
(3)發(fā)明內(nèi)容為克服上述問題，本實(shí)用新型提供一種不僅具有較高的加熱效能，而且采用具有高度的安全性能及完善的多重保護(hù)，能有效地杜絕加熱體漏電及地線帶電問題的電磁加熱裝置。
本實(shí)用新型設(shè)有殼體、發(fā)熱器件和被加熱容器，在被加熱容器上設(shè)進(jìn)水口和出水口；電磁線圈，電磁線圈環(huán)繞在被加熱容器外圍，用于對被加熱容器加熱；耐溫絕緣層，設(shè)于被加熱容器與電磁線圈之間；導(dǎo)電網(wǎng)，設(shè)于電磁線圈與耐溫絕緣層之間，導(dǎo)電網(wǎng)接地線；下金屬導(dǎo)熱層，設(shè)于發(fā)熱器件上方；下絕緣導(dǎo)熱層，設(shè)于下金屬導(dǎo)熱層上方；連接地線的金屬導(dǎo)熱層，設(shè)于下絕緣導(dǎo)熱層上方；上絕緣導(dǎo)熱層，設(shè)于連接地線的金屬導(dǎo)熱層上方；金屬散熱器，設(shè)于上絕緣導(dǎo)熱層上方，金屬散熱器內(nèi)有水流通道，通道設(shè)進(jìn)水口和出水口，出水口與被加熱容器的進(jìn)水口連接。
本實(shí)用新型與電氣控制部分配合即可成為一種完整的電磁加熱及其控制裝置，尤其適合于電加熱器。
所說的電氣控制部分可設(shè)有出水溫度傳感器、被加熱容器殼體溫度傳感器、超壓保護(hù)開關(guān)、微處理器、絕緣檢測電路、接地檢測電路、振蕩驅(qū)動電路、顯示電路和電源電路，出水溫度傳感器設(shè)于被加熱容器出水口，被加熱容器殼體溫度傳感器設(shè)于被加熱容器殼體外部中間位置，超壓保護(hù)開關(guān)設(shè)于被加熱容器的出水口，各開關(guān)及傳感器的輸出接微處理器，絕緣檢測電路接被加熱容器、連接地線的導(dǎo)電網(wǎng)、內(nèi)有水流通道的金屬散熱器和連接地線的金屬導(dǎo)熱層，絕緣檢測電路的信號輸出端接微處理器，振蕩驅(qū)動電路分別接微處理器與電磁線圈，顯示電路接微處理器。被加熱容器可為中間有隔板的空心罐，采用不銹鋼或鐵磁性材料，隔板下部的被加熱容器上設(shè)進(jìn)水口，在隔板上部的被加熱容器上設(shè)出水口。
電磁線圈整體可用絕緣材料澆鑄。
導(dǎo)電網(wǎng)可由數(shù)條導(dǎo)電的薄細(xì)條環(huán)貼在耐溫絕緣層外圍。
金屬散熱器的出水口由管路與被加熱容器的進(jìn)水口連接。金屬散熱器的進(jìn)水口內(nèi)置水流開關(guān)。
電源電路可設(shè)有內(nèi)置電流互感器和帶跳閘線圈的空氣開關(guān)。
由于發(fā)熱器件的熱量由水流帶走，因此不僅可提高進(jìn)水溫度與整體加熱效率，而且可解決發(fā)熱器件的散熱問題，而不必使用風(fēng)扇散熱，不必在殼體上設(shè)計通風(fēng)口，整個裝置可設(shè)計成密閉防水型。由于被加熱容器是一個中間設(shè)有隔板的空心腔體，可采用不銹鋼鐵或鐵磁性材料，水流從下而上，以吸收容器的熱量。水與電氣部分完全隔離，電磁線圈燒毀破損或加熱容器漏水等情況時，由于設(shè)有耐溫絕緣層，即使有漏電也不至于傳給金屬加熱容器或是加熱容器漏的水不至于漏至電磁線圈或其他電氣部分而引起漏電。由于所設(shè)的導(dǎo)電網(wǎng)厚度較薄且采用非鐵磁性材料，因此對電磁加熱效果影響不大。由于設(shè)有耐溫絕緣層，因此金屬容器不帶電。若加熱容器與連接地線的導(dǎo)電網(wǎng)之間的絕緣失效，電氣控制電路會檢測到，并采取保護(hù)措施，安全系數(shù)高。由于電磁線圈整體用絕緣材料澆鑄，因此絕緣性好，即使有漏水或電磁線圈被燒毀以及絕緣層破損，也能有效地防止漏電。
(4)
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖2為被加熱容器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為耐溫絕緣層的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為連接地線的導(dǎo)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為電磁線圈的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例采用的電氣控制部分的組成原理框圖。
(5)具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明如圖1所示，被加熱容器C是一個中間有隔板的空心罐(參見圖2)，采用不銹鋼鐵或鐵磁性材料加工而成；水流從罐C的進(jìn)水口進(jìn)入下隔間，從上隔間經(jīng)出水口出，以充分吸收罐體的熱量。電磁線圈F與被加熱容器C之間隔著耐溫絕緣層D(參見圖3)，電磁線圈環(huán)繞在被加熱容器外圍。水與電氣部分完全隔離，當(dāng)電磁線圈F燒毀破損或加熱容器漏水等極端事故發(fā)生時，由于有上述的耐溫絕緣層D的存在，即使有漏電也不至于傳給金屬加熱容器或是加熱容器漏的水不至于漏至電磁線圈或其他電氣部分而引起漏電。且罐內(nèi)為流動的水，該水也能為電磁線圈降溫。
在電磁線圈與耐溫絕緣層之間還有一層連接地線的導(dǎo)電網(wǎng)E(參見圖4)，該導(dǎo)電網(wǎng)由數(shù)條薄導(dǎo)電細(xì)條(由非不銹鋼或非鐵磁性材料制成)環(huán)貼在耐溫絕緣層D外圍而成。該層導(dǎo)電網(wǎng)因厚度較薄且是非鐵磁性材料，故對電磁加熱效果的影響不大。當(dāng)電磁線圈或是其它電氣部件絕緣破損漏電時能由該導(dǎo)電網(wǎng)將漏電電流引入地線并引起漏電開關(guān)跳閘；而由于有耐溫絕緣層D的存在，即使在此漏電保護(hù)過程中也不會使金屬容器帶電；另外可在電路板上設(shè)置檢測器對加熱容器C與連接地線的導(dǎo)電網(wǎng)E之間的絕緣進(jìn)行檢測，若該絕緣失效，可檢測出后輸出信號以便進(jìn)行保護(hù)；所以安全系數(shù)極高。
電磁線圈F(參見圖5)整體外圍用絕緣材料澆鑄。它能使?jié)茶T的這一整體進(jìn)一步加強(qiáng)絕緣，即使有漏水或線圈燒毀及絕緣層破損也能有效地防止漏電。
電氣控制部分與電磁線圈完全隔離；加熱容器不接地，可有效地防止接地線帶電及接地失效帶來的危險，即使沒有接地線及接地不可靠也能有效地保護(hù)。
在上述實(shí)施例中，水先進(jìn)入圖1的內(nèi)有水流通道的金屬散熱器H，帶走熱量后再進(jìn)入加熱容器C，再被加熱后成為熱水流出。它能使發(fā)熱器件的熱量由水帶走，這樣既可以提高進(jìn)水溫度，使整體加熱效率得以提高，又可以解決發(fā)熱器件的散熱問題，從而可以不必使用風(fēng)扇來散熱，不必在外殼上設(shè)計通風(fēng)口，整機(jī)可以設(shè)計成密閉防水型。
電氣部分的發(fā)熱器件由進(jìn)水冷卻，發(fā)熱器件M產(chǎn)生的熱量傳至金屬導(dǎo)熱層L，再經(jīng)既絕緣又導(dǎo)熱的過渡層K傳至連接地線的金屬導(dǎo)熱層J，然后經(jīng)既絕緣又導(dǎo)熱的過渡層I傳至內(nèi)有水流通道的金屬散熱器H，最后熱量由水帶走。若帶電部分M及L與連接地線的金屬導(dǎo)熱層J之間的既絕緣又導(dǎo)熱的過渡層K破損，則漏電由J引入地線。若內(nèi)有水流通道的金屬散熱器H與連接地線的金屬導(dǎo)熱層J之間的既絕緣又導(dǎo)熱的過渡層I失效，則由電路板檢測出后采取保護(hù)動作并顯示。
電氣控制部分與電磁線圈完全隔離，電路板上裝有接地失效檢測及保護(hù)電路；加熱容器不接地，可有效地防止接地線帶電及接地失效帶來的危險，即使沒有接地線及接地不可靠也能有效地保護(hù)。
本裝置可內(nèi)置超壓保護(hù)開關(guān)及泄壓安全閥。當(dāng)出水口堵塞時或因某種原因加熱容器內(nèi)壓力過高時，超壓開關(guān)切斷加熱器電源，當(dāng)壓力繼續(xù)上升時，壓力安全閥動作排壓。還可內(nèi)置水流開關(guān)，內(nèi)置出水溫度傳感器及防干燒溫度傳感器。能直觀地看到水溫，設(shè)置最高出水溫度，當(dāng)水溫超過最高設(shè)定溫度時停止加熱；防止無水干燒；由水流控制加熱的開始或停止。
本裝置可內(nèi)置電流互感器、帶跳閘線圈的空氣開關(guān)。能對過流及漏電進(jìn)行保護(hù)；同時該空氣開關(guān)的跳閘線圈也能由其它保護(hù)功能驅(qū)動；因此，在故障時，能完全切斷電源，保護(hù)使用者的安全。
為了說明本實(shí)用新型的使用，圖6給出一個電氣控制電路的實(shí)例，所說的電氣控制部分設(shè)有出水溫度傳感器1、被加熱容器殼體溫度傳感器2、壓力傳感器3、微處理器4、絕緣檢測電路5、接地檢測電路6、振蕩驅(qū)動電路7、顯示電路8和電源電路9，出水溫度傳感器設(shè)于被加熱容器出水口，被加熱容器殼體溫度傳感器設(shè)于被加熱容器殼體外部中間位置，壓力傳感器設(shè)于被加熱容器內(nèi)，各傳感器輸出端接微處理器，絕緣檢測電路接被加熱容器C、連接地線的導(dǎo)電網(wǎng)E、金屬散熱器H和連接地線的金屬導(dǎo)熱層J，絕緣檢測電路的信號輸出端接微處理器，振蕩驅(qū)動電路分別接微處理器與電磁線圈F，顯示電路接微處理器。
金屬散熱器的出水口由管路N與被加熱容器的進(jìn)水口連接。金屬散熱器的進(jìn)水口內(nèi)置水流開關(guān)。
電源電路可設(shè)有內(nèi)置電流互感器10、帶跳閘線圈的空氣開關(guān)11、高壓電源12和工作電源13。電流互感器、帶跳閘線圈的空氣開關(guān)與微處理器連接，微處理器通過控制按鈕15進(jìn)行控制。
振蕩驅(qū)動電路與電磁線圈之間可加設(shè)功率放大電路14。
權(quán)利要求1.一種電磁加熱裝置，其特征在于設(shè)有殼體、發(fā)熱器件和被加熱容器，在被加熱容器上設(shè)進(jìn)水口和出水口；電磁線圈，電磁線圈環(huán)繞在被加熱容器外圍；耐溫絕緣層，設(shè)于被加熱容器與電磁線圈之間；導(dǎo)電網(wǎng)，設(shè)于電磁線圈與耐溫絕緣層之間，導(dǎo)電網(wǎng)接地線；下金屬導(dǎo)熱層，設(shè)于發(fā)熱器件上方；下絕緣導(dǎo)熱層，設(shè)于下金屬導(dǎo)熱層上方；連接地線的金屬導(dǎo)熱層，設(shè)于下絕緣導(dǎo)熱層上方；上絕緣導(dǎo)熱層，設(shè)于連接地線的金屬導(dǎo)熱層上方；金屬散熱器，設(shè)于上絕緣導(dǎo)熱層上方，金屬散熱器內(nèi)有水流通道，通道設(shè)進(jìn)水口和出水口，出水口與被加熱容器的進(jìn)水口連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種電磁加熱裝置，其特征在于電磁線圈整體用絕緣材料澆鑄。
3.如權(quán)利要求1所述的一種電磁加熱裝置，其特征在于導(dǎo)電網(wǎng)由數(shù)條導(dǎo)電的薄細(xì)條環(huán)貼在耐溫絕緣層外圍。
4.如權(quán)利要求1所述的一種電磁加熱裝置，其特征在于金屬散熱器的出水口由管路與被加熱容器的進(jìn)水口連接，金屬散熱器的進(jìn)水口內(nèi)置水流開關(guān)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種電磁加熱裝置，其特征在于電源電路設(shè)有內(nèi)置帶跳閘線圈的漏電及過流組合空氣開關(guān)。
專利摘要涉及一種電磁加熱裝置，尤其主要適合于電熱水器的電磁加熱裝置。設(shè)有發(fā)熱器件和被加熱容器；線圈環(huán)繞被加熱容器；耐溫絕緣層設(shè)于被加熱容器與線圈之間；導(dǎo)電網(wǎng)設(shè)于線圈與絕緣層之間并接地；下金屬導(dǎo)熱層設(shè)于發(fā)熱器件上方；下絕緣導(dǎo)熱層設(shè)于下金屬導(dǎo)熱層上方；金屬導(dǎo)熱層設(shè)于下絕緣導(dǎo)熱層上方；上絕緣導(dǎo)熱層設(shè)于金屬導(dǎo)熱層上方；散熱器設(shè)于上絕緣導(dǎo)熱層上方，內(nèi)有水流通道，出水口接與被加熱容器進(jìn)水口?？商岣哌M(jìn)水溫度與整體加熱效率，解決發(fā)熱器件的散熱問題，可設(shè)計成密閉防水型。水與電氣部分完全隔離，對電磁加熱效果影響不大。金屬容器不帶電。安全系數(shù)高。絕緣性好，能有效防止漏電。
文檔編號H05B6/10GK2638388SQ0327624
公開日2004年9月1日 申請日期2003年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月11日
發(fā)明者陳杰, 陳新 申請人:陳杰, 陳新