專利名稱：一種電熱換能器及采用該換能器的即熱式電熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種能量轉(zhuǎn)換裝置，特別是一種電熱換能器，以及一種采用該換能器的即熱式電熱水器。
背景技術(shù)：
我們的生活中有很多實現(xiàn)電能與熱能相互轉(zhuǎn)換的器件，如電爐、電烤箱、電飯煲、 電熱毯、電烙鐵、電熨斗、電水壺等等，這些電熱換能器的電熱轉(zhuǎn)換原理基本一致電流通過電熱絲產(chǎn)生熱量，熱量再被周圍介質(zhì)吸收。但由于電熱絲的發(fā)熱效率和周圍介質(zhì)的吸收效率不高，導(dǎo)致電熱轉(zhuǎn)換效率比較低，比如常用的電水壺，它的電熱轉(zhuǎn)化效率只有80%左右， 因為加熱效率低，所以要延長加熱時間。特別的，目前日常生活中的電熱水器，普遍采用的桶式電熱水器，在洗浴前需要將整桶水燒熱再使用，若使用者用的較少，桶里剩余的熱水就白白浪費(fèi)掉了，下次使用時又要重新燒水，這樣重復(fù)如此對資源造成了大量浪費(fèi)，而且每次使用前，大概需要半小時到一小時的燒水時間，這樣洗浴就很不方便。為此，市場上出現(xiàn)了即熱式電熱水器，其基本特點是冷水進(jìn)熱水出，只要一開水龍頭，短時間內(nèi)即能源源不斷地連續(xù)供給熱水，不用熱水時，關(guān)上水龍頭即可。而即熱式電熱水器是采用直接傳導(dǎo)的加熱方式進(jìn)行工作的，與日常生活中的電熱換能器的電熱轉(zhuǎn)換原理基本一致電熱元件置于槽板的槽中，當(dāng)冷水流經(jīng)槽中時便能直接流經(jīng)電熱元件表面而被加熱，延長水槽的長度就可以得到不斷得到熱水，這樣的電熱水器的電熱轉(zhuǎn)化效率在90% 左右。但是由于其采用直導(dǎo)式加熱原理，決定了電熱轉(zhuǎn)化效率無法進(jìn)一步提升，也造成了一定資源的浪費(fèi)；而且，這樣的電熱水器使用時必須先通水，讓水先流到板槽內(nèi)，才能開啟加熱按鈕，這樣才能避免電熱元件“干燒”。

實用新型內(nèi)容為了解決上述電熱換能器和電熱水器產(chǎn)生的問題，本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、高效率的電熱換能器以及一種便捷、高效的電熱水器，該電熱換能器可以短時間、高效率地將水加熱，該電熱水器可以快速產(chǎn)生熱水，而且電熱轉(zhuǎn)化效率很高。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種電熱換能器，包括換能器殼體，所述換能器殼體上設(shè)有進(jìn)水口和出水口，所述的換能器殼體內(nèi)絕緣密閉封裝有與外界電源零線連接的零線電極板和與外界電源火線連接的火線電極板，所述的零線電極板與火線電極板之間形成一條流通水道，所述流通水道的一端與進(jìn)水口接通，另一端與出水口接通。在交變電場中，水中的各種帶點粒子在電場力的作用下高速運(yùn)動，從而產(chǎn)生熱量。進(jìn)一步，所述的流通水道呈波浪狀或螺旋狀分布，這樣可以增加水在換能器內(nèi)的流動距離，水溫可以進(jìn)一步提高。進(jìn)一步，所述的零線電極板和火線電極板是由含銅石墨成型制成。進(jìn)一步，所述的換能器殼體由左換能腔和右換能腔構(gòu)成，所述的兩個換能腔內(nèi)均設(shè)有零線電極板和火線電極板，所述同一腔體內(nèi)的零線電極板和火線電極板之間形成左右流通水道，所述的左右流通水道通過連通水道連接。所述的左右流通水道呈波浪狀或螺旋狀分布。將換能器分成兩個換能腔后，每個換能腔內(nèi)都有零線電極板和火線電極板，這樣每個換能腔就是一個電熱換能器，兩個換能腔級聯(lián)后就是個大的電熱換能器，水在換能器內(nèi)的流動距離進(jìn)一步加長，這樣更有利于加熱水。進(jìn)一步，所述兩個換能腔內(nèi)的火線電極板均由兩塊小火線電極板組成，裝置共有4 塊小火線電極板。進(jìn)一步，所述的4塊小火線電極板的長短不一。進(jìn)一步，所述的4塊小火線電極板的長度比從小到大依次為2:3:4:5。一種采用上述電熱換能器的即熱式電熱水器，所述的即熱式電熱水器還包括主控板和按鈕板，所述主控板上設(shè)有為其供電的且與外界電源相接的電源變壓器，所述主控板上還設(shè)有通過接線插座受按鈕板上開關(guān)控制的繼電器，所述的繼電器與電熱換能器內(nèi)的小火線電極板一一對應(yīng)，繼電器的一端接在與其對應(yīng)的小火線電極板上，另一端接在外界電源零線上。將每個火線電極板分成兩個小火線電極板，可以通過按鈕板上的按鈕控制所述的繼電器的開合，從而控制對應(yīng)的小火線電板工作與否，不同的小火線電板組合工作，就可以得到不同的水溫。進(jìn)一步，所述的外界電源是頻率為50HZ的220V家用交流電源，若采用更高的電源電壓和/或頻率，同種工作狀態(tài)下的電熱換能器得到的水溫更高。其地線接到進(jìn)水口、出水口以及熱水器外殼上，由于采用水作為導(dǎo)電體而工作，所以為了保證安全使用，主控板上還設(shè)計有多重保護(hù)電路，而且熱水器進(jìn)出水口和殼體必須接地。若發(fā)生漏電時，保護(hù)電路會發(fā)出報警，且同時切掉電源使熱水器停止工作，確保安全。進(jìn)一步，所述的按鈕板上還設(shè)有用于實時顯示水溫的液晶顯示屏或數(shù)碼管，這樣可以更方便觀察實時水溫。進(jìn)一步，所述電熱換能器中的進(jìn)水口上設(shè)有水流線圈傳感器，所述的水流線圈傳感器連接到繼電器上，并控制接通火線與繼電器。當(dāng)打開水龍頭且有一定水壓的水進(jìn)入進(jìn)水口時，水流線圈傳感器采集到水流信號送到主控板上，并控制繼電器連上火線。本實用新型的有益效果是由于本實用新型采用了不同本質(zhì)的加熱原理，在交變電場中，水中的各種帶點粒子在電場力的作用下高速運(yùn)動，從而產(chǎn)生熱量，直接將電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)熱能，無須經(jīng)過中間環(huán)節(jié)，這樣加熱時間短，同時效率很高，可以不斷的即時提供熱水。同時，若電熱換能器的流通水道內(nèi)沒有水時，零線電極板和火線電極板就不能導(dǎo)通，不會產(chǎn)生“干燒”現(xiàn)象。此外，在交變電場中，水分子會被激活，各種離子高速運(yùn)動相互碰撞， 水中的有害微生物也會被除去，這樣水質(zhì)就會得到明顯改善；而且經(jīng)過交變電場處理的水變成了弱酸性離子水，對治療皮膚病有一定的幫助。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。


圖1是電熱換能器的第一實施例結(jié)構(gòu)圖；圖2是電熱換能器的第二實施例結(jié)構(gòu)圖；圖3電熱換能器的第三實施例結(jié)構(gòu)圖；[0022]圖4即熱式電熱水器的第一實施例結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
參照
圖1，本電熱換能器的一種結(jié)構(gòu)，包括換能器殼體1，所述換能器殼體1上設(shè)有進(jìn)水口 2和出水口 3，所述的換能器殼體1內(nèi)絕緣密閉封裝有與外界電源零線連接的零線電極板4和與外界電源火線連接的火線電極板5，所述的零線電極板4與火線電極板5之間形成一條流通水道6，所述流通水道6的一端與進(jìn)水口 2接通，另一端與出水口 3接通。本電熱換能器的原理是水是電的良導(dǎo)體，水質(zhì)越硬導(dǎo)電性能越好。當(dāng)零線電極板和火線電極板接到交變電源時，冷水(通常來自自來水)從進(jìn)水口進(jìn)入換能器殼體之后，在交變電場中，水中的各種帶電粒子在電場力的作用下高速運(yùn)動，從而產(chǎn)生熱量，達(dá)到加熱水的目的，加熱后的水是離子水，對一些皮膚病有一定的療效。優(yōu)選的是，所述的流通水道6呈波浪狀或螺旋狀分布，這樣可以增加水在換能器內(nèi)的流動距離，水溫可以進(jìn)一步提高。優(yōu)選的是，所述的零線電極板和火線電極板是由含銅石墨成型制成。參照圖2，本電熱換能器的另一種結(jié)構(gòu)，所述的換能器殼體1由左換能腔11和右換能腔12構(gòu)成，所述的兩個換能腔內(nèi)均設(shè)有零線電極板41、42和火線電極板51、52，所述同一腔體內(nèi)的零線電極板和火線電極板之間形成左右流通水道61、62，所述的左右流通水道 61,62通過連通水道63連接，所述的左右流通水道61、62呈波浪狀或螺旋狀分布。將換能器分成兩個換能腔后，每個換能腔內(nèi)都有零線電極板和火線電極板，這樣每個換能腔就是一個電熱換能器，兩個換能腔級聯(lián)后就是個大的電熱換能器，水在換能器內(nèi)的流動距離進(jìn)一步加長，這樣更有利于加熱水。參照圖3，本電熱換能器的第三種結(jié)構(gòu)，所述兩個換能腔內(nèi)的火線電極板51、52均由兩塊小火線電極板組成，裝置共有4塊小火線電極板511、512、521、522。優(yōu)選的是，所述的4塊小火線電極板的長短不一，通過通斷不同長短的小火線電極板及對應(yīng)的零線電極板工作組合，可以調(diào)節(jié)水被加熱的程度。參照圖4，一種采用上述電熱換能器的即熱式電熱水器，它的一種結(jié)構(gòu)圖，除了電熱換能器外，還包括主控板7和按鈕板8，所述主控板7上設(shè)有為其供電的且與外界電源相接的電源變壓器71，所述主控板7上還設(shè)有通過接線插座受按鈕板8上開關(guān)控制的4個繼電器721、722、723、724，所述的4個繼電器與電熱換能器內(nèi)的4塊小火線電極板一一對應(yīng)， 繼電器的一端接在與其對應(yīng)的小火線電極板上，另一端接在外界電源零線上。將每個火線電極板分成兩個小火線電極板，可以通過按鈕板上的按鈕控制所述的繼電器的開合，從而控制對應(yīng)的小火線電板通電與否，不同的小火線電板組合工作，就可以得到不同的水溫。優(yōu)選的是，所述的外界電源是頻率為50HZ的220V家用交流電源，若采用更高的電源電壓和/或頻率，同種工作狀態(tài)下的電熱換能器得到的水溫更高。其地線接到進(jìn)水口、出水口以及熱水器外殼上，由于采用水作為導(dǎo)電體而工作，所以為了保證安全使用，主控板上還設(shè)計有多重保護(hù)電路，而且熱水器進(jìn)出水口和殼體必須接地。若發(fā)生漏電時，保護(hù)電路會發(fā)出報警，且同時切掉電源使熱水器停止工作。優(yōu)選的是，所述的按鈕板上還設(shè)有用于實時顯示水溫的液晶顯示屏或數(shù)碼管，在調(diào)節(jié)電極板不同的組合的同時，可以更方便觀察實時水溫。[0033]優(yōu)選的是，所述電熱換能器中的進(jìn)水口 2上設(shè)有水流線圈傳感器21，所述的水流線圈傳感器21連接到繼電器72上，并控制開關(guān)K3接通火線與繼電器72。在本實施例中， 只有進(jìn)水口 2有一定的水壓時，開關(guān)K3才接通，繼電器72才連接到火線上。因此，當(dāng)斷水后，無論按鈕板上的開關(guān)(ΚΙ、K2)怎么控制，所有的電極板都無法通電工作，就不會對換能腔內(nèi)的余水加熱，這樣既安全又節(jié)約電能。本實施例的熱水器工作流程為當(dāng)打開水龍頭且有一定水壓的水進(jìn)入進(jìn)水口 2 時，水流線圈傳感器21采集到水流信號送到主控板上，并控制合上開關(guān)K3，當(dāng)需要調(diào)節(jié)水溫時，調(diào)節(jié)按鈕板上的開關(guān)(K1、K2)，可以控制不同的電極板的工作組合，得到不同的水溫， 并在顯示屏或數(shù)碼管上顯示出來實時水溫，當(dāng)關(guān)閉進(jìn)水口時，開關(guān)Κ3斷開，整個電熱換能器就停止工作。整個過程中，除了極少數(shù)熱量隨殼體散失，能量轉(zhuǎn)換率可達(dá)到98%以上。此外，水體進(jìn)過換能腔，在工頻交變電場中水分子會被激活，各種離子高速運(yùn)動相互碰撞，生成了弱酸性的離子水，對治療一些皮膚病有一定的幫助，水質(zhì)也會得到明顯改善，水中的有害微生物也會被去除。以上是對本實用新型的較佳實施進(jìn)行了具體說明，但本實用新型并不限于所述實施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實用新型精神的前提下還可作出種種的等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電熱換能器，包括換能器殼體(1 )，所述換能器殼體(1)上設(shè)有進(jìn)水口(2)和出水口(3)，其特征在于所述的換能器殼體(1)內(nèi)絕緣密閉封裝有與外界電源零線連接的零線電極板(4)和與外界電源火線連接的火線電極板(5)，所述的零線電極板(4)與火線電極板(5)之間形成一條流通水道(6)，所述流通水道(6)的一端與進(jìn)水口(2)接通，另一端與出水口(3)接通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電熱換能器，其特征在于所述的流通水道(6)呈波浪狀或螺旋狀分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電熱換能器，其特征在于所述的換能器殼體(1)由左換能腔(11)和右換能腔(12)構(gòu)成，所述的兩個換能腔內(nèi)均設(shè)有零線電極板(41、42)和火線電極板(51、52)，所述同一腔體內(nèi)的零線電極板和火線電極板之間形成左右流通水道(61、 62 )，所述的左右流通水道(61、62 )通過連通水道(63 )連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電熱換能器，其特征在于所述的左右流通水道(61、62) 呈波浪狀或螺旋狀分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電熱換能器，其特征在于所述兩個換能腔內(nèi)的火線電極板(51、52)均由兩塊小火線電極板組成，裝置共有4塊小火線電極板(511、512、521、 522)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電熱換能器，其特征在于所述的4塊小火線電極板的長短不一。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種電熱換能器，其特征在于所述的4塊小火線電極板的長度比從小到大依次為2:3:4:5。
8.一種采用上述電熱換能器的即熱式電熱水器，其特征在于所述的即熱式電熱水器還包括主控板(7)和按鈕板(8)，所述主控板(7)上設(shè)有為其供電的且與外界電源相接的電源變壓器(71)，所述主控板(7)上還設(shè)有通過接線插座(J1、J2)受按鈕板(8)上的開關(guān)(K1、 K2)控制的繼電器(72)，所述的繼電器(72)與電熱換能器內(nèi)的小火線電極板一一對應(yīng)，繼電器(72)的一端接在與其對應(yīng)的小火線電極板上，另一端通過火線開關(guān)(K3)接在外界電源火線上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種即熱式電熱水器，其特征在于所述的按鈕板上還設(shè)有用于實時顯示水溫的液晶顯示屏或數(shù)碼管。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的一種即熱式電熱水器，其特征在于所述電熱換能器中的進(jìn)水口(2)上設(shè)有水流線圈傳感器(21)，所述的水流線圈傳感器(21)連接到繼電器(72) 上，并控制火線開關(guān)(K3)接通火線與繼電器(72)。
專利摘要本實用新型公開了一種電熱換能器，包括換能器殼體，所述換能器殼體上設(shè)有進(jìn)水口和出水口，所述的換能器殼體內(nèi)絕緣密閉封裝有與外界電源零線連接的零線電極板和與外界電源火線連接的火線電極板，所述的零線電極板與火線電極板之間形成一條流通水道，所述流通水道的一端與進(jìn)水口接通，另一端與出水口接通，另外還公開了一種采用該換能器的即熱式電熱水器。該電熱轉(zhuǎn)能器和熱水器利用交變電場激活水中帶電離子高速運(yùn)動的原理來實現(xiàn)加熱水，電熱轉(zhuǎn)換效率在98%以上，充分節(jié)約電能。本實用新型作為一種性能優(yōu)良電熱換能器和熱水器廣泛用于日常生活當(dāng)中。
文檔編號F24H9/20GK202171340SQ20112025628
公開日2012年3月21日 申請日期2011年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月20日
發(fā)明者林桂德 申請人:林桂德