一种液体电磁加热装置以及冲牙器的制作方法

1.本发明涉及生活电器技术领域，特别是涉及一种液体电磁加热装置以及冲牙器。


背景技术：

2.饮水机、浴室热水器、水龙头等应用加热器的产品都有瞬时加热和防水的需求，但目前即时的液体加热装置大部分采用薄膜加热、厚膜加热、ptc等技术来实现液体加热，温度响应速度较慢。
3.冲牙器是一种清洁口腔的辅助性工具，其通过在一定压力下产生的脉冲水流对牙齿以及牙齿缝进行冲洗，其优异的清洁效果已广泛受到大众认可。冲牙器为利用高速水柱所携带的冲击力清除塞在牙齿缝里的食物残屑，以避免食物残屑塞在牙齿缝产生异物感，造成不适，且食物残屑长期残留容易在口腔内滋生细菌，并导致产生牙菌斑，牙菌斑的长期积累容易钙化，并形成牙结石积聚在牙根部，压迫和刺激牙周环境，导致牙周萎缩。而对于牙齿或牙龈较为敏感的使用者，不仅是脉冲水流的压力需要进行针对性调整，较低的水温容易造成使用者不适，而额外准备温水大大降低了使用的便捷性，影响用户体验。现有技术中有在冲牙器内部设置液体加热器的设计，用以对液体进行即使加热，以提高产生的脉冲水流的温度，以避免造成用户不适。
4.针对以上家用电器设备对即时加热的需求，目前市面上大部分液体加热器都属于家用电器安全标准中的i类器具，即在基本绝缘下通过电源线追加接地保护，但是对于冲牙器等家用电器，由于其需要满足便携式设计，其一般为充电式结构，而由于其需要在内部设置有储水结构以及液体通道，且一般使用场景为涉水环境，为确保安全，其需要较高的安全需求，ii类器具，即在无接地保护下实现加强绝缘或双重绝缘。而现有的液体加热器大多无法满足ii类器具的绝缘要求，其在异常条件下无水时加热容易出现干烧，密封失效，即基本绝缘失效后，水流入电磁线圈，引发触电危险，而少部分满足ii类器具的加热器加热效率偏低，无法满足瞬时加热的需求。


技术实现要素：

5.基于此，本发明的目的在于，提供一种液体电磁加热装置，其具有结构简单、加热效率高且安全性能高的优点。
6.一种液体电磁加热装置，其包括第一壳体、第二壳体、电磁加热组件以及密封连接件；所述第一壳体与所述第二壳体固定，并围合形成密闭的、利用两端压力差运输液体的加热通道；所述电磁加热组件包括金属棒以及电感线圈，所述金属棒设置于所述加热通道内；所述电感线圈套设于所述加热通道外侧；所述电感线圈与交频电源电性连接并可产生交变磁场，所述金属棒处于所述交变磁场中并产生涡流而发热；所述密封连接件分别与所述第一壳体以及所述第二壳体固定，并围合形成一密闭的腔体，所述加热通道以及所述电磁加热组件均位于所述腔体内。
7.本发明实施例所述液体电磁加热装置，其采用电磁加热技术，直接在所述加热通
道中设置金属棒，并通过所述电感线圈的设置用以产生交变磁场，使所述金属棒在交变磁场中产生涡流而发热，直接对所述加热通道内流动的液体进行加热，加热效率高，能够满足即时加热的需求；另外通过所述密封连接件的设置，利用其与所述第一壳体、所述第二壳体固定并形成密闭腔体，所述加热通道以及所述电磁加热组件均位于所述腔体内，其能够防止所述液体电磁加热装置外的水汽或水珠进入所述电磁加热组件等涉电结构，进而引发触电危险的问题，有效提高安全性能，符合在涉水环境中使用的需求。
8.进一步地，还包括熔断件；所述熔断件设置于所述第一壳体，其两侧分别与所述加热通道以及外界相连通；所述金属棒与所述熔断件内侧抵接，且当所述金属棒处于干烧状态时熔穿所述熔断件，并使所述加热通道与外界连通。通过所述熔断件的设置，所述金属棒在异常干烧时所产生的高温能够将其熔断，并使所述加热通道与外界连通，导致其因漏气而无法产生用以输送液体的压力差，液体无法正常流动，有效防止温度过高的液体意外流出进而对用户造成伤害等，安全性能高，且结构简单，有利于降低生产加工成本。
9.进一步地，所述加热通道沿液体流动方向依次包括进水段、加热段以及出水段；所述第一壳体包括固定部以及壳体本体，所述进水段贯穿开设于所述固定部内；所述壳体本体呈中空圆柱状结构，其内孔为所述加热段，所述电感线圈套设于所述壳体本体外；所述壳体本体一端与所述固定部固定连接，另一端活动卡设于所述第二壳体；所述出水段贯穿开设于所述第二壳体内，以上设置使结构简单，有助于减少占用空间，适应家用电器便携性发展趋势。
10.进一步地，所述金属棒包括金属棒主体以及固定于所述金属棒主体两端的第一装配端、第二装配端；所述进水段呈l型结构，其沿液体流动方向包括第一进水段以及第二进水段，所述第二进水段的内径与所述第一装配端的外径相匹配，所述第一装配端穿设于所述第二进水段，并与所述第一进水段的侧壁抵接；所述第二装配端活动卡设于所述出水段；所述熔断件与所述第一壳体为一体式的塑胶制件，所述熔断件为所述第一进水段的侧壁与所述第一装配端接触的区域，此设置便于加工生产，有助于降低成本。
11.进一步地，所述电磁加热组件还包括弹性件；所述出水段端部的内径自与所述加热段连接一端向另一端逐渐减小，所述第二装配端穿设于所述所述出水段，所述弹性件套设于所述第二端，其处于压缩状态，且两端分别与所述出水段的侧壁以及所述金属棒主体抵接。所述弹性件的设置能够确保所述第一装配端与所述熔断件的抵接，使得所述熔断件能够在所述金属棒异常干烧时发生熔断。
12.进一步地，还包括有绝缘导热保护管，所述绝缘导热保护管套设于所述加热通道与所述电感线圈之间。所述绝缘导热保护管用以对所述电感线圈进行保护，在所述金属棒异常干烧时产生过多热量进而导致所述壳体本体意外熔断，所述绝缘导热保护管能够避免所述加热通道加热段内的热水与所述电感线圈直接接触而引发触电安全事故，进一步提高装置的安全性能。
13.进一步地，还包括温控元件，所述温控元件设置于所述绝缘导热保护管外侧表面；所述温控元件检测所述绝缘导热保护管的温度并控制所述电感线圈与所述交频电源之间电路的闭合或断开；所述温控元件预设有温度阈值并将测得温度与所述温度阈值进行对比，当测得温度大于所述温度阈值时，所述电感线圈与所述交频电源之间的电路断开，当测得温度不大于所述温度阈值时，所述电感线圈与所述交频电源之间的电路闭合。所述温控
元件能够对所述绝缘导热保护管的温度进行检测，且能够自动识别温度异常并切断所述电感线圈与所述交频电源之间的电路，停止所述金属棒的加热，避免因为所述金属棒温度过高而导致所述第一壳体被烧穿的情况，进一步提高装置的安全性能。
14.进一步地，所述密封连接件为灌封胶壳，所述腔体内灌注有灌封胶。所述灌封胶能够起到加强绝缘的作用，有效防止所述电池线圈与所述加热通道内或装置外的液体直接接触，进一步提高安全性能。
15.进一步地，还包括防水件；所述灌胶壳体呈中空筒状结构，所述第二壳体卡合穿设于所述灌胶壳体，所防水件设置于所述第二壳体与所述灌胶壳体之间，起密封防水作用。
16.另外，本发明实施例还提供一种冲牙器，其包括以上所述的液体电磁加热装置。
17.本发明实施例所述冲牙器，其具有即时加热功能，且加热响应速度快，加热效率高，其能够快速地产生温热的脉冲水流用以进行口腔清洁，能够减少对口腔的刺激，提高使用体验，且所述液体电磁加热装置其绝缘性强，安全性能高，符合家用电器ii类器具的要求。
18.为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
19.图1为本发明实施例1所述液体电磁加热装置结构立体图；
20.图2为本发明实施例1所述液体电磁加热装置结构主视图；
21.图3为本发明实施例1所述液体电磁加热装置结构方向一纵剖示意图；
22.图4为本发明实施例1所述液体电磁加热装置结构方向二纵剖示意图；
23.图5为本发明实施例1所述液体电磁加热装置结构爆炸示意图；
24.图6为本发明实施例1所述第一壳体结构示意图；
25.图7为本发明实施例1所述电感线圈与所述第一壳体结构示意图；
26.图8为本发明实施例1所述电感线圈、所述第一壳体以及所述第二壳体结构示意图；
27.图9为本发明实施例1所述绝缘导热保护管与所述温控元件结构示意图；
28.图10为本发明实施例1所述灌封胶灌注示意图。
具体实施方式
29.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
30.实施例1
31.本发明实施例1提供一种液体电磁加热装置，其适用于家用电器领域，可应用的产品有即热式温水冲牙器、即热式饮水(或饮料)机、即热式浴室加热器、即热水龙头等等，其具有结构简单、加热效率高且安全性能高的优点。
32.请参照图1-5，图1为本发明实施例1所述液体电磁加热装置结构立体图，图2为本
发明实施例1所述液体电磁加热装置结构主视图，图3为本发明实施例1所述液体电磁加热装置结构方向一纵剖示意图，图4为本发明实施例1所述液体电磁加热装置结构方向二纵剖示意图，图5为本发明实施例1所述液体电磁加热装置结构爆炸示意图，如图所示，所述液体电磁加热装置包括第一壳体10、第二壳体20、电磁加热组件以及密封连接件80，第一壳体10与第二壳体20可拆卸式固定，并围合形成密闭的、利用两端压力差运输液体的加热通道40；所述电磁加热组件包括金属棒31以及电感线圈33，金属棒31设置于加热通道40内；电感线圈33呈螺旋状套设于加热通道40外侧；电感线圈33与交频电源电性连接并可产生交变磁场，金属棒31处于所述交变磁场中并产生涡流而发热；密封连接件80分别与第一壳体10以及第二壳体20可拆卸式固定，并围合形成一密闭的腔体，加热通道40以及电磁加热组件均位于所述腔体内。
33.本发明实施例1所述液体电磁加热装置，其采用电磁加热技术，直接在所述加热通道中设置金属棒，并通过所述电感线圈的设置用以产生交变磁场，使所述金属棒在交变磁场中产生涡流而发热，直接对所述加热通道内流动的液体进行加热，加热效率高，能够满足即时加热的需求；另外通过所述密封连接件的设置，利用其与所述第一壳体、所述第二壳体可拆卸式固定并形成密闭腔体，所述加热通道以及所述电磁加热组件均位于所述腔体内，其能够防止所述液体电磁加热装置外的水汽或水珠进入所述电磁加热组件等涉电结构，进而引发触电危险的问题，有效提高安全性能，符合在涉水环境中使用的需求。
34.作为一种可选实施方式，所述液体电磁加热装置还包括熔断件，所述熔断件设置于第一壳体10，其两侧分别与加热通道40以及外界相连通；金属棒31与所述熔断件内侧抵接，且当金属棒31处于干烧状态时熔穿所述熔断件，并使所述加热通道与外界连通。通过所述熔断件的设置，金属棒31在异常干烧时所产生的高温能够将其熔断，并使加热通道40与外界连通，导致其因漏气而无法产生用以输送液体的压力差，液体无法正常流动，有效防止温度过高的液体沿加热通道40意外流出进而对用户造成伤害等，安全性能高，且结构简单，有利于降低生产加工成本。
35.具体地，加热通道40的截面呈圆形，金属棒31呈圆柱状结构，其沿加热通道40的延伸方向设置于加热通道40内，使得金属棒31能够均匀地对加热通道40内流经的液体进行加热，且便于加工成型。
36.加热通道40沿液体流动方向依次包括进水段41、加热段42以及出水段43。请参照图6，图6为本发明实施例1所述第一壳体结构示意图，如图所示，第一壳体10包括壳体本体11以及固定部12，壳体本体11呈中空圆柱状结构，其内孔为加热段42，电感线圈33套设于壳体本体11外，具体地，请参照图7-8，图7为本发明实施例1所述电感线圈与所述第一壳体结构示意图，图8为本发明实施例1所述电感线圈、所述第一壳体以及所述第二壳体结构示意图，如图所示，电感线圈33为使用固定结构固定套设于壳体本体11外，所述固定结构可以为带状物、绳状物或固定装置或物品等，在本实施例中为固定带34，其数目为1，在其他实施方式中可以为多个，以保证固定的稳定性。固定部12与壳体本体11一端固定连接，进水段41贯穿开设于固定部12内；第二壳体20表面开设有与壳体本体11相匹配的环状凹槽(图未示)，出水段43贯穿开设于第二壳体20内，且其开口处位于所述环形凹槽内，壳体本体11端部卡设于所述环形凹槽。利用所述环形凹槽的设置实现第一壳体10与第二壳体20之间的卡设，结构简单。
37.金属棒31包括金属棒主体311以及固定于金属棒主体311两端的第一装配端312、第二装配端313；进一步优选地，金属棒主体311、第一装配端312以及第二装配端313均为圆柱状结构，且第一装配端312以及第二装配端313的外径小于金属棒主体311的外径；金属棒主体311、第一装配端312以及第二装配端313圆柱状的结构便于加工成型，且便于组装装配操作，另外还能有效提高对所述加热通道内流动的液体加热的均匀性。
38.具体地，金属棒31具体为钢制件，其优选为表面经过防锈化处理，如镀铬、镀镍或表面铁氟龙处理等的含铁量较高的不锈钢制件，具体可选择sus420、sus430、sus431等牌号的不锈钢。电感线圈33与高频高压的交频电源电性连接，电感线圈33的导线上存在交频的电流，由于电流的磁效应，在电感线圈33附近产生高速变化的交变电磁场；金属棒31处于所述交变电磁场中，含铁量较高的不锈钢制件其导磁性较好，在高速变化的交变电磁场中，金属棒31的外圆表面切割交变磁力线，其内部产生感应的交变电流，即交变的涡流。涡流使金属棒31内部的载流子产生无规则运动，载流子互相碰撞、摩擦产生热量，从而金属棒31发热，加热通道40内的液体流经金属棒31表面，经热交换后实现对液体进行加热的目的，由于电感线圈33产生的交变电磁场是高速变化，故金属棒31发热很快，加热效率高，能够满足即时加热的需求。
39.进水段41呈l型结构，其沿液体流动方向包括第一进水段411以及第二进水段412，第二进水段412的内径与第二装配端313的外径相匹配，第一装配端312穿设于第二进水段412，并与第一进水段411的侧壁抵接；所述熔断件与第一壳体10为一体式的塑胶制件，所述熔断件为第一进水段411的侧壁与第一装配端312接触的区域，此设置便于加工生产，有助于降低成本。
40.进一步地，所述电磁加热组件还包括弹性件32；出水段43端部的内径自与加热段42连接一端向另一端逐渐减小，第二装配端313穿设于出水段43，弹性件32套设于第二装配端313，其处于压缩状态，且两端分别与出水段43的侧壁以及金属棒31本体抵接。
41.作为一种可选实施方式，在本实施例中，所述液体电磁加热装置还包括有绝缘导热保护管50以及温控元件60。
42.请参照图9，图9为本发明实施例1所述绝缘导热保护管与所述温控元件结构示意图，绝缘导热保护管50套设于加热通道40与电感线圈33之间。绝缘导热保护管50用以对电感线圈33进行保护，在金属棒31异常干烧时产生过多热量进而导致壳体本体11意外熔断，绝缘导热保护管50能够避免加热通道40加热段42内的热水与电感线圈33直接接触而引发触电安全事故，进一步提高装置的安全性能。进一步优选地，绝缘导热保护管50为石英玻璃制件，其是极好的电绝缘材料，即使在高温下也具有良好的绝缘性能，且机械性能较高；绝缘导热保护管50与第二壳体20之间设置有缓冲胶52，其为软质胶，起缓冲作用，能够防止石英玻璃制件的绝缘导热保护管50受冲击而破碎。
43.温控元件60设置于绝缘导热保护管50外侧表面；温控元件60检测绝缘导热保护管50的温度并控制电感线圈33与所述交频电源之间电路的闭合或断开；温控元件60预设有温度阈值并将测得温度与所述温度阈值进行对比，当测得温度大于所述温度阈值时，电感线圈33与所述交频电源之间的电路断开，当测得温度不大于所述温度阈值时，电感线圈33与所述交频电源之间的电路闭合。温控元件60能够对绝缘导热保护管50的温度进行检测，且能够自动识别温度异常并切断电感线圈33与所述交频电源之间的电路，停止金属棒31的加
热，避免因为金属棒31温度过高而导致第一壳体10被烧穿的情况，进一步提高装置的安全性能。
44.作为一种可选实施方式，在本实施例中，密封连接件80为灌封胶壳，所述腔体内灌注有灌封胶82；所述液体电磁加热装置还包括防水圈90。具体地，第一壳体10的固定部12与灌封胶壳80通过固定螺钉13可拆卸式固定，固定稳定性良好且拆装方便。灌封胶82能够起到加强绝缘的作用，有效防止所述电池线圈与所述加热通道内或装置外的液体直接接触，进一步提高安全性能，另外，灌封胶82还能吸收电感线圈33产生的热量，起到一定的散热作用。灌封胶壳80呈中空筒状结构，第二壳体20卡合穿设于灌封胶壳80，防水圈90设置于第二壳体20与灌封胶壳80之间，起密封防水作用。
45.进一步地，请参照图10，图10为本发明实施例1所述灌封胶灌注示意图，灌封胶壳80与第一壳体10的拼接处开设有灌胶口83，灌封时所述液体电磁加热装置整体倒置，并将灌封胶82自灌胶口83倒入至所述腔体内，如图10中箭头x所示，直至液面高出电感线圈33等涉电部位至少2mm以上。
46.进一步地，在本发明实施例的实施方式中，电感线圈33为漆包线材，温控元件60通过第一导线71与控制回路电性连接，所述控制回路用以控制所述交频电源的开启或关闭，电感线圈33通过第二导线72与所述交频电源电性连接，第一导线71和第二导线72均为双重绝缘导线，所述双重绝缘导线内具有两条线芯，第一导线71或第二导线72分别与温控元件60或电感线圈33的两端焊接后用绝缘材料包裹，所述焊接位置浸没于所述灌封胶中，且与所述灌封胶液面的距离至少为2mm，以保证绝缘效果。
47.本发明实施例1所述液体电磁加热装置，其采用电磁加热技术，直接在所述加热通道中设置金属棒，并通过所述电感线圈的设置用以产生交变磁场，使所述金属棒在交变磁场中产生涡流而发热，直接对所述加热通道内流动的液体进行加热，加热效率高，能够满足即时加热的需求；在优选实施方式中进一步对所述金属棒、所述第一壳体以及所述第二壳体的结构进行优选限定，通过所述熔断件的设置，所述金属棒在异常干烧时所产生的高温能够将其熔断，并使所述加热通道与外界连通，导致其因漏气而无法产生用以输送液体的压力差，液体无法正常流动，有效防止温度过高的液体意外流出进而对用户造成伤害等；另外，在优选实施方式中，通过所述绝缘导热保护管，有效避免所述加热通道内的液体在所述第一壳体意外损坏的过程中与所述电感线圈直接接触进而引发触电安全事故，并进一步结合所述灌封胶壳的设置，通过灌注灌封胶，进一步避免所述加热通道内的液体以及装置外的液体进入涉电区域，有效提高安全性能，且结构简单，有利于降低生产加工成本。
48.实施例2
49.本发明实施例2还提供一种冲牙器，其包括实施例1所述的液体电磁加热装置。
50.本发明实施例2所述冲牙器，其具有即时加热功能，且加热响应速度快，加热效率高，其能够快速地产生温热的脉冲水流用以进行口腔清洁，能够减少对口腔的刺激，提高使用体验，且所述液体电磁加热装置其绝缘性强，安全性能高，符合家用电器ii类器具的要求。
51.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护
范围。