[发明专利]一种加热效率高的电磁感应加热装置

说明书

本发明公开一种加热效率高的电磁感应加热装置，包括储水箱、设在储水箱底部外侧的电磁发热体、与电磁发热体电性相连的IGBT模块、与IGBT模块接触相连的散热器以及用于控制IGBT模块的控制电路板；散热器具体包括相变材料块、导热板和冷却管，导热板和冷却管分别与相变材料块接触相连，冷却管与储水箱相连；由控制电路板根据IGBT模块的实时功率P及相变材料块设计的热容量C确定IGBT模块的最大工作时长t；在IGBT模块的实际工作时长达到最大工作时长t时，或者，IGBT模块的实际温度达到对IGBT模块预设的最高工作温度T0时，控制电路板控制IGBT模块停止工作。本发明提高了电磁感应加热装置的加热效率。

技术领域

本发明涉及电磁感应加热技术领域，尤其是涉及一种加热效率高的电磁感应加热装置。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本申请相关的背景信息以方便本领域的技术人员能够更透彻、准确的理解本申请，其并不必然是现有技术。

电磁感应加热装置通常是通过铁芯在线圈产生的交变磁场内感应发热将水进行加热，通过采用IGBT模块作为功率控制器件，而IGBT模块流过电流较大且频繁动作，导致IGBT模块的发热量非常大。现有技术通常采用散热片甚至辅以方式对IGBT模块进行散热，确保使用过程中IGBT模块不会发生保护而无法工作。现有散热方式IGBT模块的热量尽快排出电磁感应加热装置，IGBT模块的热量并没有充分利用，导致现有的电磁感应加热装置存在热能利用率不高从而加热效率较低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种加热效率高的电磁感应加热装置，在散热器中设置相变材料块吸收IGBT模块工作产生的部分热量对冷水进行预热，提高电磁感应加热装置的加热效率。

本发明提出一种加热效率高的电磁感应加热装置，包括具有冷水进口及热水出口的储水箱、设在储水箱底部外侧的电磁发热体、与电磁发热体电性相连的IGBT模块、与IGBT模块接触相连的散热器以及用于控制IGBT模块的控制电路板；散热器具体包括相变材料块、导热板和冷却管，导热板和冷却管分别与相变材料块接触相连，冷却管的两末端分别设为进水端和出水端，进水端用于与外部水源相连，出水端与储水箱的冷水进口相连；由控制电路板根据IGBT模块的实时功率P及相变材料块设计的热容量C确定IGBT模块的最大工作时长t；在IGBT模块的实际工作时长达到所确定的最大工作时长t时，或者，在IGBT模块的实际工作时长不超过所确定的最大工作时长t时且储水箱内的水已被加热到预设的温度T3时，或者，IGBT模块的实际温度达到对IGBT模块预设的最高工作温度T0时，控制电路板控制IGBT模块停止工作。

在一个优选实施例中，控制电路板根据IGBT模块5的实时功率P及相变材料块62的热容量C确定IGBT模块的最大工作时长t包括：分别让IGBT模块在不同实时功率P工作时，测量相变材料块吸收热量达到设计的热容量C所需时间t1，确定IGBT模块在不同实时功率P时相变材料块对应的单位时间内的吸热率a；控制电路板根据IGBT模块在不同实时功率P下对应的吸热率a及工作时间，以及相变材料块的热容量C，拟合成一个计算方程，通过计算方程确定IGBT模块的最大工作时长t。

在一个优选实施例中，判断相变材料块吸收热量是否达到设计的热容量C，是通过检测IGBT模块的实际温度达到IGBT模块预设的最高工作温度T0时，就认为相变材料块吸收热量达到设计的热容量C。

在一个优选实施例中，在储水箱的热水出口还接有第二电热装置，第二电热装置用于将储水箱从热水出口流出的温度T3的水进一步加热到预设热水温度T4，T4＞T3。

在一个优选实施例中，散热器还包括散热本体，散热本体上设有容纳腔及与容纳腔相连通的避空槽，至少部分冷却管穿过避空槽设置在容纳腔内，且冷却管的进水端和出水端均外露出散热本体设置；相变材料块设置在容纳腔内并与冷却管接触连接；导热板与散热本体固定相连以将相变材料块限位在容纳腔内。