[实用新型]一种智能超变频电磁感应饮水机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种智能超变频电磁感应饮水机。

背景技术

感应加热是电加热的一种最佳形式，它具有加热速度快、热效率高和无空气污染等优点，广泛应用于金属冶炼、金属表面热处理、金属的焊接、加热水等领域。用于加热水的主要有工频感应加热、高频感应加热和中频感应加热。众所周知，工频感应加热是将220V(380V)50Hz的工频电源直接输入感应线圈，对置于其中的静止水进行加热，这种方法虽有价廉可靠的优点，但其频率低且不可调整，因而其功率因数小，无功损耗大，效率低下而逐步被淘汰；高频感应加热是由于其高频电流的透入深度小，趋肤效应太强，而就现有的电力电子器件而言不能做成大功率的感应加热设备，因而做不成大功率的高频加热水装置；中频感应加热在功率因数(96％)及频率(0.4-8KHz)的选择等方面比工频感应加热与高频感应加热有很大的进步，也能制出大功率的感应加热设备，但其电源的输出功率受其频率的影响，随着频率的升高，其输出功率逐渐减小，这是受作为中频电源的主控器件——晶闸管(SCR)在生产工艺及器件性能方面的影响，为了实现频率不变增加输出功率，设计了各种特殊的逆变电路来满足要求，这些电路的特点是结构复杂但属于非实时性电路，既增加了制造成本又不实用。而其工作频段在声波范围内，其工作时发出的中频啸叫声在50dB以上，严重影响人们的休息，因此又不得不在锅炉房内设计隔音层，这样又增加了投资。

近年来，由于绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等新型的全控器件的出现，以其工作频带远宽于晶闸管(SCR)，因而可以采用简单的逆变电路实现超/变频功率变换，更由于其电路简单，制造使用和维修都方便，因而它更具有发展前途。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可接受宽工作频带电源且加热效率更高的超变频电磁感应的饮水机，其可以克服现有的感应加热方面的缺点，实现较大功率的超变频电磁感应加热。

为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：

一种智能超变频电磁感应饮水机，它包括饮水机外罩，饮水机外罩内设有保温水箱，保温水箱与超变频电磁加热装置连接；超变频电磁加热装置通过进水管与冷水装置连接，冷水装置通过进水管与过滤装置连接，过滤装置与进水口连接，进水口设在饮水机外罩的一侧；保温水箱内还设有温度检测装置及液位检测装置，温度检测装置及液位检测装置分别与控制模块连接；保温水箱上还设有热水出口。

所述温度检测装置为温度传感器Ⅰ，所述液位检测装置为液位传感器。

所述保温水箱内还设有溢流管，溢流管与排污管相连，排污管设在保温水箱外。

所述超变频电磁加热装置为超变频电磁加热水箱，超变频电磁加热水箱外缠绕感应线圈，感应线圈与超变频电源的输出端相连；超变频电磁加热水箱内还设有温度传感器Ⅱ，温度传感器Ⅱ与控制模块连接。

所述感应线圈为用铜或铝制作的轴向螺旋盘绕的感应线圈，其包有绝缘层，横截面为实心多股或空心的矩形或正方形。

所述冷水装置为冷水器，冷水器为内外相套的圆筒状水箱，内层水箱的两端分别与进水管连接，外层水箱的上部与保温水箱连接，下部通过水管与凉开水电磁阀连接，凉开水电磁阀与凉开水出口对应。

所述控制模块为单片机。

本发明的工作过程：当进水球阀及进水电磁阀均打开时，自来水通过进水口经3个水过滤器将水送入冷水装置的内层水箱，然后进入电磁加热装置，打开开水阀I，烧开的水进入保温水箱，实现了加热水的过程；加热的水即可通过热开水出口供人们使用，也可通过开水阀II流入冷水装置9的外层，最后通过凉开水出口18流出供人们使用。

工作原理：

本实用新型的工作原理是：将超变频电流流入感应线圈，并以感应的形式将电能传给外部缠绕着感应线圈的内装有水的超变频电磁加热水箱，属于铁磁芯变压器的一种类型，感应线圈相当于变压器的初级绕组，而作为超变频电磁加热水箱的壁体相当于变压器的次级绕组(即铁芯负载)，当初级绕组中通过由超变频电源逆变后的超频电流时，作为铁芯的炉体就会在电磁场的作用和影响下，产生交变的磁力线，致使电磁加热体产生感应电势，并在垂直于感应线圈轴线的表面内引起感应电流即涡流，变压器中涡流是有害的，但本锅炉恰恰是利用了这点。根据变压器的互感应理论，在超变频电磁加热水箱中的感应电势的有效值是：

E₂＝4.44fn₂Ф_m(伏)    (1)

式(1)中：E₂-超变频电磁加热水箱的感应电势的有效值(伏)；