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本发明涉及一种由包括含有一定量水的加热主体的热水器和专门用于电器的感应模块的至少一个发电机形成的组件。该组件特征在于其包括用于水流经区域和所述至少一个发电机(7)之间的热交换的热交换装置(11,12,16,17)，所述水流经区域为水流向或流至所述热水器(8)的加热主体的流经区域。本发明应用于家用电器领域，尤其是热水器领域。

1.  一种由热水器(8)形成的组件，所述热水器(8)包括加热主体， 所述加热主体用于容纳一定量的水，所述加热主体包括用于待加热的水的 进水管(12)和用于加热后的水的出水管(13)，其特征在于，所述组件包 括至少一个发电机(7)、至少一个感应模块、以及热交换装置(11,12,16, 17)，其中，所述感应模块配置成在电感应元件中产生感应电流，所述热交 换装置(11,12,16,17)用于水流经区域和所述至少一个发电机(7)之间 的热交换，所述水流经区域为水流向或流至所述加热主体的流经区域。

2.  根据权利要求1所述的组件，其中，所述水流经区域与所述热交 换装置一起能够实现热交换，所述水流经区域布置成通往所述加热主体的 水循环回路。

3.  根据权利要求2所述的组件，其中，所述热交换装置包括护套， 所述护套连接至所述发电机(7)并环绕所述水循环回路。

4.  根据权利要求2或3所述的组件，包括通过发电机(7)的补充回 路，所述补充回路布置作为待加热的水的进水管(12)的旁通部分。

5.  根据前述任一权利要求所述的组件，其中，所述加热主体中的用 于与水流经区域进行热交换的热交换装置包括所述发电机(7)所附接至的 所述加热主体的非热绝缘区域。

6.  根据权利要求5所述的组件，其中，所述热水器(8)包括用于将 水加热装置通入所述加热主体中的开口(9)，所述开口(9)由盖板(11) 封闭，所述盖板(11)为所述发电机(7)所附接至的所述加热主体的非热 绝缘区域。

7.  根据前述任一权利要求所述的组件，其中，所述加热主体中的用 于与水流经区域进行热交换的热交换装置包括陷入在所述热水器的加热主 体中的所述发电机(7)的罩壳(17)。

8.  根据前述任一权利要求所述的组件，其中，所述至少一个发电机 (7)具有至少两个电输出端，每一个电输出端用于专门针对一种电器的感 应模块。

9.  根据前述任一权利要求所述的组件，其中，所述至少一个感应模块 包括专门用于加热容纳在所述热水器(8)的加热主体中的水的感应模块， 此感应模块包括感应器(2)和至少一个负载(4,5)，所述感应器(2)配 置成在负载(4,5)中产生感应电流。

10.  根据权利要求9所述的组件，其中，所述感应器(2)和所述至少 一个负载(4，5)被引入所述加热主体内使得能够被浸入水中。

11.  根据权利要求10所述的组件，其中，所述加热主体包括多条并 置的纵向通道，所述通道之间彼此流体连通，且至少一条纵向通道接收专 门用于加热水的感应模块。

12.  根据权利要求8-11中任一项所述的组件，其中，所述至少一个 感应模块包括专门用于加热至少一个感应灶面的感应模块。

13.  根据前述任一项权利要求所述的组件，其中，所述加热主体的形 状为平行六面体。

14.  一种用于冷却感应设备的至少一个发电机(7)的方法，包括专 门用于电器的至少一个感应模块，其特征在于，所述方法包括在水流经区 域和所述至少一个发电机(7)之间进行热交换的步骤，此步骤有助于所述 至少一个发电机(7)的冷却，同时能够对水流经区域中的水制热，所述水 流经区域为水流向或流至所述加热主体的流经区域。

由包括含有一定量水的加热主体的热水器和至少一个专门用于电器的感应模块的发电机形成的组件
本发明涉及由热水器和至少一个专门用于电器的感应模块的发电机形 成的组件及用于冷却所述发电机的方法，该热水器包括用于容纳一定量的 水的加热主体。
下文中，热水器是指这样一种储水装置，该储水装置具有至少一个用 于储存热水的槽，也常被称为缸。根据本发明的热水器也指瞬时型加热装 置。该缸是水加热区。这种缸的容量多少取决于该装置专门用于的对象的 需要，例如通过与一个或多个洗手池固定装置或浴盆等关联。
已知电热器具有加热元件，加热元件浸入用作加热主体的缸内，加热 主体能够加热容纳在其中的水。这种加热元件通常为电阻，一般叫做“屏蔽 电阻”(résistance blindée)，该“屏蔽电阻”具有小尺寸及归因于其工艺的与 水交换的特别小的表面。因此，屏蔽电阻的功率不大以防止屏蔽电阻引起 局部沸腾或防止当屏蔽电阻由于被水垢覆盖而不再与待加热的水进行适当 能量交换时被毁坏。
水垢悬浮在水中几乎无处不在，且当容纳在用作加热元件的缸中的水 被加热时，分子搅动将引起水垢析出或在屏蔽电阻及热水器的管道所处的 热的部分产生水垢。由于水的特性，生水垢是热水器的主要问题，一次次 加热后，加热元件由水垢覆盖。这导致与水的热交换减少，同时，导致加 热元件使用寿命缩短，加热元件过热并最终被毁坏。沉积的水垢使向水的 热传递减少，且加热元件过热。如果加热元件大量沉积水垢，向水的热传 递变得困难，或者是因为恒温器在达到用于加热水的设定温度前停止加热 以保护可能被毁坏的加热元件，或者是因为恒温器未检测到继续加热元件 的加热元件过热并因此毁坏，由此水不能被适当地加热。
结果是具有至少一个电阻形式的加热元件的热水器的输出不令人满 意。此外，这种加热元件仅由恒温器调节并以开-关方式运行，这与新电力 生产或家庭自动化安装技术不相配，且其与家庭自动化安装的结合不适应。
由于绿色能源的发展和智能能源管理系统日益广泛的使用，这种不相 配特别不利。
风力发电机和光电池型绿色能源的问题是电力的生产和使用难以匹 配。风力发电机仅在有风的日子生产，光电池在晴天生产。这种情况下需 求和生产不能匹配。解决方案在于将能量储存为电池中的电流，或例如储 存为热水器中的热水。
本发明的问题是提供功耗最佳化的热水器。
为实现该目的，本发明一方面提供一种组件，该组件包括热水器，所 述热水器包括加热主体，所述加热主体用于容纳一定量的水，所述加热主 体包括用于待加热的水的进水管和用于加热后的水的出水管。有利地，所 述组件包括至少一个发电机、至少一个感应模块、以及热交换装置，其中， 所述感应模块配置成在电感应元件中产生感应电流(至少一个感应模块专 门用于一种电器；所述电感应元件也可例如为加热系统的负载)，所述热交 换装置用于水流经区域和所述至少一个发电机之间的热交换，所述水流经 区域为水流向或流至所述加热主体的流经区域。所述发电机与至少一个感 应模块相联系。
获得的技术效果在于使用容纳在热水器中的水冷却发电机。由于容纳 在其中或向其提供的水量，这种热水器尤其适于热交换，且因此重新获得 的热量用于冷却发动机并进一步用于改善对热水器中容纳的水的加热。待 加热的相当冷的水与发电机间的温差大，这引起有效的热交换。发电机中 热损失传递到水中并重新获得以提供对容纳在热水器中的水制热。
根据本发明的一种未被限制的实施方式，感应设备专门用于加热容纳 在热水器中的水。因此输出显著提高。
最近研制出用于加热灶面的感应加热设备。由于一些原因，这种类型 的加热装置仍未被推广至热水器。
第一个原因涉及感应加热设备陷入缸中。事实上，这种感应加热设备 比加热电阻更复杂，因为其包括例如为发电机和线圈(例如感应模块)的 电子元件，这些电子元件必须与容纳在缸中的水完全电屏蔽。在本发明的 一个实施方式中，感应器浸入水中。因此，感应器和负载浸入水中，且因 此它们均与出现在加热主体内的水接触。有利地，感应器和发电机之间的 空间使水能够出现在这两个元件之间。感应设备陷入热水器的加热主体内 引起比加热电阻陷入更大的问题。因此，现有技术中有强烈的偏见，反对 将感应加热设备陷入热水器的加热主体内。而本发明并不强制感应器应当 陷入。
此外，感应设备需要用于将低频电流转变为高频电流的发电机。这种 发电机包括散热的电子元件，且该损失常常要求发电机具有与成本不相配 的通风设备，使用这种设备变得嘈杂，这是第二个缺点。因此在许多情况 下，有必要冷却使用散热器并强制通风的发电机的所谓功率电子元件。
这特别应用于热水器的感应加热设备，所述热水器常常陷入小的封闭 的且不充分通风的空间，例如橱柜、柜子或箱子。在本发明的申请人限制 热水器的感应加热设备损失并疏散运行中的发电机的部件产生的热的处理 中，本发明的申请人意识到可以外推至加热器附近的任何家用感应设备。
根据本发明的组件可进一步可选择包括下述特征中的任何一个：
-发电机布置在与感应模块的其余部分有一定距离并且靠近热水器 处，所述发电机有利地容纳在接受收箱中，接收箱将发电机电屏蔽 并优选为将其密封。
-热交换装置布置在加热主体内的待加热的水的进水管处。发电机和 水之间的温差大，冷水提供更好的热交换。
-水流经区域与热交换装置一起能够实现热交换，所述水流经区域布 置成通往所述加热主体的水循环回路。
-所述热交换装置包括护套，所述护套连接至所述发动机并例如环绕 所述水循环回路。
-其包括通过发动机和待加热的水的进水管的旁通部分的补充回路。
-热交换装置包括套筒，该套筒有利地与接收箱和所述待加热的水的 进水管的环绕或组成部分成一体。因此，热交换装置被结合至箱内， 这加强了热交换。
-所述组件包括热交换装置，发电机(更具体地说散热器)布置为紧 挨着加热主体，在非热绝缘区域上，所述热交换器布置在加热主体 外部紧挨着发电机。这样获得的热交换(尽管比前一个效率低)却 具有不涉及要特别适应发电机的优点。所述热交换装置可用作上述 热交换装置的附加或替换。
-所述加热主体中的用于与水流经区域进行热交换的热交换装置包括 所述发电机所附接至的所述加热主体的非热绝缘区域。
-所述热水器包括用于将水加热装置通入所述加热主体中的开口，所 述开口由盖板封闭，所述盖板为所述发电机所附接(有利地从外部) 至的所述加热主体的非热绝缘区域。
-所述加热主体中的用于与水流经区域进行热交换的热交换装置包括 用于罩住陷入在所述热水器的家人主体中的发电机的箱，更具体地 为散热器。
-发电机具有界面，该界面配备有通信装置，该通信装置能够例如根 据各参数(其中例如绿色能源的有效性)遥控加热参数(例如功率、 加热时间)、触发或停止加热。
-所述至少一个发电机包括至少两个电输出端，每一个电输出端用于 专门针对一种电器的感应模块。所述发电机为至少两个电器所共用。 这意味着节省空间并减小两个电器的成本。
-具有至少两个发电机，每个发电机专门针对于一种特定电器。因此， 多个电器的发电机可用热水器冷却，且这种有效的冷却也可用于增 加卡热量，热量的重新获得用于热水器的制热。
-发电机配置为使其连接至的感应模块能够选择电源。
-发电机配置为能够为其所连接至的感应模块同时和都供电。
-感应设备包括专门用于加热容纳在热水器的加热主体内的水的感应 模块，所述感应模块包括感应器和至少一个负载，所述感应器配置 为在负载中产生感应电流，所述感应器和所述至少一个负载陷入加 热主体内。
-所述组件包括多条并置的、相互流体联通的纵向通道，至少一条纵 向通道罩住感应加热设备的感应模块。
-所述加热主体的形状优选为长方体。
-所述加热主体具有约10公升的容量，且优选为大于20公升。 本发明还涉及用于冷却感应设备的至少一个发电机的方法，包括至 少一个专门针对一种电器的感应模块和用于在水流经区域和所述至少一个 发电机之间的热交换的热交换装置，所述在水流经区域为水流向或流至所 述加热主体的流经区域，其特征在于，包括水流经区域和所述至少一个发 电机之间进行热交换的步骤，此步骤有助于所述至少一个发电机的冷却， 同时能够对水流经区域中的水制热，所述水流经区域为水流向或流至所述 加热主体的流经区域。
因此，执行发电机的冷却步骤而不包括将能量疏散至环境中的冷却系 统，但能量通过热水器的制热恢复。因为用于发电机7的功率器件可在 175℃下在硅片上运行，即在它们所固定至的散热器上120℃下时是可行 的。即使水温为60-70℃时，其仍保持在散热器的最高温度之下，具有 50-60℃的温差，这使得可能通过散热器与水的简单接触实现有效的热交 换。
有利地，由于所述发电机为热水器的感应加热设备和另一电器共用， 根据其它电器的实时或预计操作条件执行控制热水器的感应加热参数的步 骤。
这有助于通过集中管理消耗的装置控制和调节各电器的功耗，该控制 装置为与所述电器被安装的公寓或建筑制定消耗计划。
本发明的另一个独立方面为组件，该组件包括热水器，所述热水器包 括加热主体，所述加热主体用于容纳一定量的水，所述加热主体包括用于 待加热的水的进水管和用于加热后的水的出水管，所述组件包括至少一个 发电机、多个感应模块，每个所述感应模块配置为在电感应元件中产生感 应电流，所述发电机给每个感应模块供电。因此所述发电机是共享的。至 少一个感应模块可例如选自：用于加热热水器的水的模块、感应灶面加热 模块、非接触式充电电池模块。本发明的该方面可与本发明的任何其它方 面结合，尤其是热交换装置。所述电器可相互远离，就像所述发电机可以 与电器和/或热水器远离一样。
通过阅读下述以非限制性的示例给出的详细描述和附图，将充分理解 本发明的特征、目的和优点，其中：
-图1为根据本发明的组件的一部分的一实施例的纵切面的示意图， 该热水器为扁平状且配有感应加热设备。然而，应该牢记的是，可 以使用扁平状以外的其它形状的热水器来感应加热发电机7；
-图2为根据本发明一实施例的组件的前视示意图，该热水器为扁平 状且配有感应加热设备；
-图3为根据本发明的一实施例的组件的纵切示意图，该热水器为扁 平状且配有感应加热设备；
-图4为根据本发明的一实施例的具有椭圆形线圈和基本为矩形的负 载板的感应模块的纵向立体示意图；
-图5为图4的具有两个负载板的感应模块的立体示意图。
下文中，用于加热容纳在热水器中的水的感应设备将作为例子。尽管 这是本发明的优选电器，该电器也并非限制性的，且本发明涉及任何家用 感应设备，用于加热家用电器或用于另外的功能。
这种感应设备例如可以是为用于灶面或炉的加热装置。也可以是用于 给机动车(特别是混合动力车或电动车)的一个或多个电池充电的感应设 备。
图1-3显示的热水器包括用于容纳一定量水的加热主体、用于待加热 的水的进水管12、用于加热后的水的出水管13以及有利的用于使加热主体 能够完全排空的泄放管12b。有利地，热水器为蓄水式，即没有水的动态循 环。热水器具有加热阶段和一般不相同且不相关的排水阶段。有利地，待 加热的水的进水管12开放了加热主体的下面的部分，优选为靠近用于加热 水的感应模块。有利地，加热后的水的出水管13能够在加热主体的上面的 部分收集水。
通常，参照图1-5，应当提醒的是，感应设备1使用发电机7，发电机 用于将低频电源电流(通常为50-60HZ)转换为高频电流。这种电流用于 给感应器2供电，感应器2的至少一个感应线圈主要由导电线圈、可选的 电磁回路、电绝缘体和热绝缘体组成。
发电机7包括集合有各类元件的印刷电路，这些元件中功率元件的损 耗以热散出。这种功率元件热连接至优选为由铝制成的散热器。这种散热 器配置为使功率元件散发出的热消散以防止其过热。发电机7可容纳于罩 壳17内，罩壳17用于保护发电机7和/或将其与水电屏蔽和/或电绝缘。罩 壳17限定发电机的外轮廓并可具有例如基本为矩形的或甚至是圆形的形 状。
由高频电流通过的线圈2在其封闭环境中产生高频磁场。有利地，线 圈2由支撑件3支撑。
对于通常称为负载4、5并处于可变场内的加热装置(导电物体)，加 热装置内通过称为涡流的感应电流，这将引起加热装置由焦耳效应加热。 有利地，负载4、5为环绕感应器2的负载板。该板可以是相对感应器2平 面对称的两个单独的板或折叠形成相对于感应器2平面对称的单一部件。 负载板4、5有利地由电绝缘垫片6与感应器2隔开，例如电绝缘垫片6穿 过有利地具有矩形形状的负载板4、5或在负载板4、5的中心位置。
感应器2由至少一个线圈和至少一个负载4、5组装成，有利地负载4、 5如磁板称为感应模块。
有利地，负载板4、5优选为由垫片6固定至支撑件3。
如果线圈2的绕组在高经济条件制约下生产，感应设备1(特别是加热 装置)遭受可为传输功率5％或更多的损耗。该损耗常常需要使装置通风， 主要是发电机7和为线圈的感应器2通风。如果感应设备位于相关电器(这 里是用于加热容纳于加热主体内的水的热水器8)外面，使得该种装置1 的成本过高，因为它使得使用该装置时嘈杂。
很多情况下有必要冷却感应设备1的发电机7的所谓的功率电子元件， 感应设备1使用散热器并被强制通风。这种元件也具有参与降低感应设备1 效率的不可忽略水平的损耗。
根据本发明，提供了使用热水器冷却至少一个感应设备的发电机，尽 管这是其优选功能，但所述感应设备并非特别针对加热热水器。因此，用 于冷却感应设备(感应设备配置为与用于冷却发电机的热水器配合)的发 电机的方法，特征在于水流向或流至加热主体的水流经区域与至少一个发 电机7间的热交换步骤，该步骤有助于冷却至少一个发电机7，同时能够补 充加热容纳于热水器8的加热主体内的水。
根据一种可能性，水流经区域可以是容纳于加热主体内的水的通过区 域。可选地，水的通过区域可以是仍未被引入加热器的水的通过区域。将 这两个冷却方法组合是可能的。流动的水是指与经受对流效应的区域接触 的水，对流效应归因于热交换和/或流通，流通归因于水进入加热主体。更 具体地说，该区域可称为具有水的区域，优选为指待加热的水，即具有比 已被加热的水更低的温度。
其发电机7被来自热水器8的水冷却的感应设备专门用于操作一个或 数个有利地位于热水器8附近的电器。
根据一种可能性，感应设备包括至少两个感应模块共用的发电机7，感 应模块可专门用于单一电器或用于不同电器。
有利地，至少一个感应模块专门用于加热热水器8，并包括感应器2 和至少一个负载4、5，且有利地陷入热水器8的加热主体内。
有利地，用于被热水器8加热的水提供对用于热水器的感应模块和至 少一个其它感应模块的发电机7的冷却。
有利地，用于感应加热热水器的装置1具有与一个或多个其它感应模 块共用的发电机，其它感应模块专门用于除热水器外一个或多个其它电器。
在可选的解决方案中，用于被热水器加热的水提供对感应模块的发电 机7的冷却，感应模块用于热水器和至少一个其它发电机，发电机连接至 专门用于热水器或其它电器的感应模块。
根据一种个实施例，发电机包括两个电输出端，两个电输出端使发电 机7能够完整且同时向多个其所连接至的感应模块供电。在另一实施例中， 发电机具有两个电输出端，两个电输出端能够交替向其所连接至的多个感 应模块供电。
由于电器装置仅针对一个发电机校准而非针对几个发电机，该布置在 装置容量方面尤其有利，这能超过传统电源协议的安培数。
根据一种有利的可能性，热水器与电表相通以优化吸收的能量。
几个装置可以作为感应设备的非限制性示例，其发电机7由热水器8 冷却，此种装置常常(但不仅仅)与一个或多个电器的加热相关。
本发明可应用至的第一组电感应电器可用于形成电器，例如一个或多 个灶面和/或炉灶，该灶面和/或炉灶安装在厨房内，在那里附近有热水器8 很常见。在这种情况下，发电机可以为每个电器供电或者发电机7为所有 电器共用，每个发电机或共同的发电机布置得靠近热水器8并因此远离灶 面和/或炉灶。感应模块位于感应电器附近，因此有利地具有显著减小的厚 度，因为其没有发电机。
该方案具有许多优点，例如减小电器或每个电器的总尺寸，不要求植 入，提高电器及其内的感应模块组件的热阻，因为在电器处没有对发电机7 的规定。有利地，在该电器如灶面和/或炉灶使用相同发电机7或甚至将其 与发电机7在合适处结合使通过感应加热热水器8成为可能，这可能减小 所有设备的成本并优化已安装的电源。
事实上，灶面或炉灶的使用时间短，平均时间在30分钟到1小时之间。 因此可使用热水器8的发电机7，同时不影响热水的体积，且该阶段甚至可 由装置预期，该装置管理房间或建筑物内安装的所有电器的能量，该房间 或建筑物包括所述电器并得知极有可能在此时间空档内使用热水器8，如果 知道。
由于发电机7为热水器8的感应加热设备1和另一电器共用，因此有 利地执行根据其他电器的实时或预计的操作条件来控制热水器8的感应加 热参数的步骤。
第二组可包括用于给电动或混合动力车辆充电的装置，热水器8安装 在车库内，车库是给车辆充电常用的地方。例如，对于在3000W、8小时 的感应充电，可使用由热水器8冷却的发电机7，有利地，发电机7具有几 个输出且可用于例如加热热水器8，这没有限制。这种情况下，有必要管理 充电装置1和加热装置间的发电机的使用，因为两种装置需要长的运行时 间。理论上可恢复95％的充电电子产量(8小时、150W，即1200Whr)以 加热热水器8内的水，这很重要。
第三组可由被感应操作的各种家用电器形成。这种电器可由发电机7 中的一个驱动，发电机7由热水器8冷却，有利地由单一发电机冷却。
将详细描述用于感应加热热水器的装置在非极限状态下用于冷却发电 机7的多种实施例。
感应加热设备1(根据本发明的任何感应设备不特别针对加热热水器) 可位于靠近热水器8并位于热水器8的中央的下部，发电机7位于外部， 当后者垂直延伸时有利地在热水器8下面。
一个有利的可能性在于提供感应套件，即下文描述的封闭开口9的盖 板11，盖板11的一面由感应模块支撑且另一面由发电机7支撑。热水器可 因此具有不作用于热水器结构感应加热设备。例如，发电机7的形状可以 是圆形或矩形，铰接在冷水进水管12周围且与盖板11成一体。
线圈更一般地说是感应模块的形状有助于将其通过开口安装进入加热 主体9和从加热主体9拆卸，开口具有最小尺寸因此改善热水器的耐压性。
如下文所述，螺线管的圆形形状和其负载也具有有助于将模块安装入 加热主体内或从加热主体拆卸的笼形，负载为被迫在经过感应线圈的场的 限制区域内运动的球。
可以使控制界面具有钮，控制界面位于热水器8的前面、可以随意显 示热水器8和电网络的运行和状态参数。这种界面配备有通信模块，例如 具有本地通信网络。这种网络使热水器8的消耗与管理电能的中央系统间 的信息交换称为可能，并由这种系统控制。
根据现有技术，发电机包括风扇型冷却装置。根据本发明的热水器包 括热交换装置。有利地，热交换器为具有水(优选为待加热的水，例如通 过至少一个用于待加热的水的进水管12供给热水器8的水)通道的交换器。
根据本发明的热交换装置包括散热器，功率器件热连接至散热器。根 据一种可能性，散热器包括用于形成护套的部分，该护套用于疏散发电机7 以及热水器8运行期间产生的热。为此，提供用于水向流向加热主体的回 路。护套是指水循环回路和功率器件间的界面。护套定义为环绕通往加热 主体的水循环回路的散热器。该循环回路优选为连接至用于待加热的水的 进水管12。
根据示出的可能性，护套简化为套筒16，套筒16与用于待加热的水的 进水管12的一部分配合。护套可热连接至水循环回路或为水循环回路。在 后一种情况下，水直接在护套内流动。
根据一种可能性，该组件包括补充回路。进水管12可具有水龙头以在 罩壳17内形成补充水循环回路。
套筒16各自的主要和附加功能可以是将发电机7的罩壳相对于进水管 12固定，这尤其有利于保持罩壳17，套筒16不用于疏散发电机7散出的 热，但由另一热交换装置替代或添加至这种热交换装置。
为了其冷却，发电机7与热水器热成一体，散热器支撑发电机7的功 率器件。
根据优选实施例，发电机7更确切地说散热器是热绝缘的以限制与外 部大气的热交换，并集中与水流经区域的热交换，水流经区域为水流向或 流至加热主体的流经区域。
可能有发电机7和热水器8的待加热的水(即，容纳在或进入热交换 主体8内)间的其它热交换配置。
例如，作为可选解决方案或并入水循环回路，发电机7可附接至加热 主体外的非热绝缘区域，热交换器有利地布置在加热主体和发电机之间， 更确切地说，散热器热连接至加热主体。
在可选方案中，加热主体的非热绝缘区域为盖板。发电机7的功率器 件可热连接(优选通过散热器)至下文描述的开口9的盖板11并将其热量 直接散入加热主体中容纳的水中。在并入水循环回路的可选解决方案中， 用于待加热的水的进水管12可固定至盖板11。用于待加热的水的进水管 12优选为由铝制成并能够提高热交换。
例如，可选地或附加地，发电机7可布置为陷入热水器8的加热主体 内，有或没有热交换装置布置在加热主体内的水和发电机7之间。
根据可选择的方案，仅散热器布置为陷入加热主体，发电机7的其余 部分在加热主体外。在散热器和水之间出现直接传导。例如，由阳极电镀 铝制成的向外并向内延伸的单一部件可用作连接至用于待加热的水的进水 管12的连接件，用作用于功率器件的散热器，用作发电机外的支撑件，用 作感应模块内的支撑件。这种单一部件的优点是其通过经待加热的水的通 道的热传导和对流结合散热器的功能。
即使是包括指向加热主体的水回路，即使没有对流填充加热主体，发 电机7的冷却也是可能的。事实上，交换装置产生的热交换是指加热水流 经区域内的水并局部冷却发电机7，更确切地说散热器、水流经区域内的温 水将经受对流运动，对流运动将温水转移至远离通道区域并将低温下的水 移近，因此产生对流。有利地，发电机7布置热水器的水缸下面及向上向 水缸运动的热水的运动将加强该效果。根据优选的可能性，热交换装置位 于尽可能接近加热主体的地方。
装置1的感应器2优选为位于热水器8内，例如通过热水器8的中央 的下面的部分具有的开口9进入所述热水器8，该感应器2有利地为扁平线 圈、优选为具有通过电连接件10及其支撑件3连接至发电机7的长方形形 状。
扁平或平整是指线圈的厚度比其它尺寸(尤其是长度、宽度)小。
根据一种可能性，感应器延伸越过热水器长度的一部分。感应器布置 在热水器下面的部分内。通过非限制性示例，感应器2最多延伸热水器长 度的一半，优选为在热水器8长度的八分之一到四分之一之间。
根据一个实施例，感应器2的支撑件3具有第一部分3b，注塑成型在 形成感应器2的扁平线圈周围。该部分3b用于完全插入热水器8.
形成感应器2的扁平线圈是缠绕在其自身上的导线2。线圈有利地包括 制造线圈时配备的电绝缘体。为此，绝缘体可以是也具有能够使线圈直接 浸入热水器的隔水性能的树脂；但这种材料的成本非常高。可选地，线圈 表面覆盖有清漆，优选为中等耐热等级，因为整个组件浸入不超过100℃ 的水中。因此这种线圈必须与水隔绝。为此，线圈与食品级塑料二次成型， 使浸入所要求的电绝缘成为可能。有利地，二次成型使支撑件3能够以各 种形式生产。
在形成感应器2的线圈内部(有利地在线圈长度中点)具有至少一个 温度传感器，例如NTC(负温度曲线)型或PTC(正温度曲线)型，该温 度传感器陷入热水器8内并将温度值传递至装置1的发电机7。
支撑件3还具有比第一部分3b窄的第二部分3a，第二部分3a位于热 水器8外面且是第一部分3b向发电机7的延伸，同时仅支撑电子连接件10。 第一部分3a与具有更小宽度的第二部分3b间的连接处具有例如侧肩部15。
开口9可具有例如为矩形的外部轮廓，矩形的外部轮廓使其与具有一 般圆形形状的开口基本不同，圆形形状用作现有技术中的热水器中的电阻 的通道。开口9由至少一个封盖11密封，封盖11通过螺旋式可拆卸固定 装置固定至开口9，例如通过插入密封件。封盖11具有中心矩形孔，矩形 孔仅够支撑件3的第二部分3a穿过的通道，肩部15在内部紧靠封盖11， 肩部15支撑于支撑件3的第一部分3b与第二部分3b连接处。
在线圈2和塑料材料二次成型期间，封盖11可直接固定至支撑件3。
当热水器8的水是凉的时，电力需求将最大并因此能量需求也高，因 此发电机7的部件有压力并保持在约120℃以下。于是规定水不能超过 60℃，(例如，在缸的底部并因此用作用于此种部件损耗的优良散热器) 反之，加入出水口但比感应器2程度小。
当水开始变暖，由于能量需求，消散效应将降低，且发电机7的部件 可因此被有效冷却。这使得可能大大减少散热并省略通常用在家用感应设 备内的通风设备。
参照图1-5，用于加热热水器8的感应设备将在下文中作为感应设备更 具体公开，感应模块至少部分陷入热水器8的加热主体内。
为了至少部分克服上述损耗，本发明在其一个实施例中有利地提供将 感应器2置于热水器8内，直接在热水器容纳的水内，至少一个板型负载4 或5也浸入水中。
该实施例基于下述观察：感应设备1的主要损耗由感应器2引起。感 应器2和至少一个负载因此也与水交换其损耗，且因此该损耗恢复以加热 热水器的水。这补充了在上述发电机7冷却期间恢复的热，不管怎样，大 部分的热。
感应器可与用作感应灶面的感应器相似，感应器为扁平线圈型并称为 “薄饼”。这种类型的线圈优选为对称的，即产生的磁场在两面相等。传统 上一面配备有通常位于形成感应器的线圈顶部的磁路，其功能在于引导感 应器的通常较低的场并将其发送回负载4、5。
当将该特征外推至本发明的感应加热设备1且因此当提供在两面产生 磁场的扁平线圈(将用作感应器2)时，因此待加热的负载4、5用在加热 线圈平台的每一面上，负载4、5具有足够的铁磁特性。不再需要感应器2 内的回路。
这也使得增加(更确切说是加倍)交换面并因此减小电力密度并因此 获得与水更好的能量交换成为可能。感应器2与其负载4、5(至少其中之 一，优选为两者浸入)形成为中央扁平线圈和与线圈2磁耦合的铁磁板4、 5。这两个板4、5是当线圈由发电机7供电并操作加热水时涡电流产生的 地方。
可以设想感应线圈的其它形式，不同于在两面上的扁平感应线圈。可 用在本发明范围内的线圈可以是具有内部或外部负载的螺线管，即同时内 部和外部，以确保负载也用作同两个负载板4、5一样情况的磁路。
然而，更有的地是具有板状结构的大的交换面。这种结构也具有特别 薄的优点，例如厚度为3厘米，这有利于整合热水器8的特殊形状(如平 面或其它最近销售的热水器)。
负载4、5由磁性或非磁性导电材料制成。
用于负载4、5的磁性材料比非磁性材料更有利于加热。
负载4、5也可由具有小厚度的导电和非磁性材料制成，优选为附接至 非磁性和非导电的支撑件，支撑件提供他们的机械强度，这种导电、非磁 性材料具有小厚度(约100微米)。
这种负载4、5具有特殊的形状或表面状况，特殊的形状或状况提高与 水的热交换，同时优化与感应线圈2的耦合，同时最大地避免积垢。
例如，负载4、5具有贯穿的开口，例如圆孔。该开口改善板周围的水 流通。
应当考虑的是，这种情况下，负载4、5变成加热元件且水垢因此趋向 沉积在负载4、5上而非在线圈2上。然而这个现象被降到最低程度，因为 对于给定的电源，电力密度更低且因此表面不这么热。也应当注意，归因 于过热的加热元件的损坏的风险消失，因为板4、5是纯粹被动的且不受可 能的过热的影响。
居里温度是指在该温度下铁磁材料的导磁率变为μr＝1，材料变成非磁 性的，感应现象按照组成负载板4、5的材料的居里温度变化。因此，用具 有低居里温度(优选为低于100℃，例如90℃或更低)的材料生产这种板 4、5可能是有利的，这仅在于说明而非限制性的。
这种情况下，只要其负载温度不超过90℃，感应器2直接加热板4、5。 超过这个温度，材料超过其居里温度并变成非磁性的，这导致线圈的磁流 不再在负载内形成通道，这导致线圈阻抗的能动部分显著较小，这使得不 可能操作发电机。冷却后和当板4、5的材料的温度在居里温度以下(即在 其强磁区域)时加热重新开始。
用这种具有低居里温度的铁磁材料生产板4、5可引起感应器2和容纳 其的加热装置1的完全附加的热安全性。
也可能优化板4、5的形状、材料和/或固定以使加热时它们稍微变形， 变形防止可能覆盖这些的水垢沉淀或将可能覆盖这些的水垢沉淀移除。可 使用可变形材料，例如形状记忆材料。
最后，有趣的是可以进行表面处理以保证与食品级标准的板4、5的兼 容性，并由于不粘性能将水垢沉积最小化。
根据一实施方式，将感应器2如螺线管与具有圆形截面的内部和/或外 部负载4、5结合，可提供负载4、5为移动电感应元件，移动电感应元件 有利地保持在至少部分地与感应器2的场的作用区域匹配的区域内。至少 一个导电元件优选为在该区域自由运动。至少一个导电元件配置为被加热 主体内的水流移动，更确切地说在感应器2的场的作用区域内。为了移动 该至少一个元件，待加热的水的供给管12优选为位于感应器2下面，以使 水向加热主体的引入搅动至少一个元件。这种搅动限制水垢沉积并可选择 地促进其剥离，特别是由于该至少一个元件与至少一个其它元件(或与下 述的其保持装置)的碰撞。该至少一个元件具有限制水垢沉积和/或促进其 剥离的形状和/或性质。该至少一个元件通过保持装置或笼保持在感应器2 的场的作用区域内，保持装置例如杆，至少一个元件沿杆移动至少一个自 由度，笼限定一个区域，至少一个元件必须被保持在该区域内或在该区域 内或以任何自由度自由移动。
在一种实施方式中，至少一个元件为至少一个球。优选地，负载4、5 为保持在有利地至少部分地与感应器2的场的作用区域一致的区域内。该 区域优选为由笼限定。
多个球例如由铁磁材料制成，并由感应器2感应的场的作用加热。多 个球可具有各种形状：圆形、圆柱形或其它截面。相同的负载4、5的多个 球可具有多种形状。多个球配置为使产生负载并因此产生适当的感应加热， 同时最小化水垢沉积并可选择地促进其剥离成为可能。
笼配置为能够使球移动并彼此碰撞。有利地具有圆形截面的球的特有 形状限制水垢沉积。此外，多个球间的撞击有利于剥离沉积的水垢。优选 地，负载4、5的笼由非导电材料制成以免加热且不暴露于水垢。笼配置为 能够使多个球与水间的热交换最高效。
例如，多个球保持在与线圈同心的环状区域内。
根据一种实施方式，其中至少一个负载4、5为内部的球布置在螺线管 形式的感应器内的笼，内部的笼有利地由螺线管形成。多个球位于由螺线 管限定的内部容积内，螺线管的末端由优选为壁的格栅封闭，格栅具有比 多个球的最小部分更小的网格尺寸，以保持多个球同时允许从多个球上剥 离的水垢(如果有)通过，并保证多个球周围的水适当流动。
优选地，具有外部的球的笼包括至少一个环绕感应器2的管状格栅。
根据优选实施方式，负载4、5如感应器2一样固定至盖板11，以有利 于安置并移除感应模块。
负载4、5的结构是有利的，因为其有利于水在感应模块内或在感应模 块周围的流通。
多个球具有例如为约15毫米的尺寸。每个负载4、5可由10-30个球 组成。交换面至少比得上矩形负载。
多个球优选为轻的以有利于其搅动。此外，感应现象发生在所谓的“皮 肤”厚度上。至少一个导电元件的导电材料的厚度可因此减小。
同时参照不引起任何限制的球给出下述描述。球可以是实心的或中空 的，仅外壳由导电材料制成。负载可由各种形状的球组成。
对于磁性材料，对于20KHz的磁场频率0.5毫米的厚度足够，核心中 空或优选为由比导电材料轻的材料制成。
对于非磁性材料，球优选为包括非磁性的导电的薄外壳，以不返回不 适当的阻抗给感应器。在这种情况下，外壳的厚度优选为比皮肤的厚度小， 作为优选实施例在皮肤厚度的1/10范围内。核心为中空的或由非导电材料 制成并优选为比导电材料轻的材料。
同时铁素体球以设计的频率同时暴露在归因于其导磁性的吸引效应和 归因于感应电流的排斥效应，合力几乎为零。相反，其导电层具有约为皮 肤厚度十分之一的厚度的多个非磁性球暴露于归因于感应电流的排斥力 (称为拉普拉斯力)中。取决于多个球的重量，这个力可足以引起它们移动， 且它们一起碰撞具有除垢效果，如果将其添加至由用于待加热的水的进水 管12的出口产生的水流中，这种现象被加强。
浸入热水器8的水内的感应器2的好处为可供使用的完整电子系统， 其能够：
-使用至少一个NTC传感器(即热敏电阻，其电阻随温度增加而 降低)实现非常好的温度控制。可选地，也可使用PTC传感器， 即热敏电阻，其电阻随温度增加而增加。则温度由预设的加热循 环或甚至是规定时间对热水需求的预期控制，或由学习计算；事 实上，现有的热水器配备有恒温器，恒温器在工厂内设定或由安 装工一次设定，且不能由使用者调节。已知，水越热自然冷却的 损失越高，且因此有趣的是，为了将损失最小化，不仅由学习按 需设计加热，而且根据这种需求调整加热主体的温度至最佳值， 和/或
-了解并良好控制注入一个或多个感应器2的能量。
最后一个优点是，在新能源及其应用上尤其重要。事实上，可能与能 量管理系统快速沟通以使能量消耗和可用能匹配，并且良好调节能量直至 获得非常低和/或非常高的功率，同时保持高输出。
浸入热水器8内的水中的感应器2相对于直接加热用作加热主体的缸 的感应器尤其有利。事实上，其能够对接收来自加热主体以及地面的能量 的板4、5电屏蔽，且因此显著减小电子滤波器的尺寸，电子滤波器目的在 于消除高频现象对电网或地面的排斥。
感应器可因此特别紧凑，这有利于其集成并使其非常经济。
在感应加热设备的成本上可能节省更多，尤其是在感应器2上。这可 由例如生产比技术规则强制的线圈不复杂的线圈实现。这可由最小化例如 线圈部分或由生产使用实心导体或电源印刷电路的线圈实现。
这种情况下，损耗比较大，但仍被计算以使对于装置1可接受，装置1 知道损耗被传递到水且因此转化为回收能量。
根据现有技术，为了获得磁性阻垢剂出现了许多方法，使用永磁体或 线圈，线圈产生在高达100kHz频率范围内变化的磁场。采用这种原理的 电子阻垢剂(尽管昂贵)具有相当低的功率，仅仅等于几十伏安并产生几 十安/米的弱磁场。
相反，用在根据本发明的装置中的浸入的感应器2具有几千伏安的大 功率并在线圈和板4、5的空隙间在相同的20-50kHz的频率范围内产生特 别高的磁场，大于1000安/米。因此有利地保证在板4、5间具有冷水或仅 仅水通道，以使水可以穿过强磁场，强磁场可作用在悬浮在水中的离子上 并使这种离子不沉积在热的元件上，即具有除垢效果。因此这可以是采用 浸入热水器8中的感应器2的有利的结果，但这不是要求的主要效果。
可以通过选择特殊几何结构以强制板4、5间的水流通道，例如，通过 折叠板4、5的一侧，以使面板4、5形成长方形盒，长方形盒的中央布置 有感应线圈2，且进入热水器8的冷水通过该长方形盒。
该类型的封闭形式在缸的应用领域内也是令人关注的，缸用作由非金 属或复合材料制成的加热主体。这种情况下，由线圈发出的磁场必须被最 好地引导。有利地，封闭的几何结构能够引导磁流并因此容易达到关于电 磁干扰的标准。
通过附图说明和非限制性示例，本发明应用于100公升的热水器8。在 感应加热设备内，感应器为一系列半桥型换流器，具有3700瓦特的最大功 率(相当于230伏下16安的电流)。
如附图说明和非限制性示例，感应器2是扁平线圈，扁平线圈的尺寸 为55mmx340mmx4mm，在热水器8内垂直放置。扁平线圈由24圈多股漆 包线组成，多股漆包线提供第一电绝缘，圈数及与板4、5的距离使其能够 返还共振发电机7与待传送的能量相配的阻抗。
有利地，感应线圈为分绞线或由铜或铝制成的实心导线线圈。然后线 圈二次成型在电绝缘材料内，电绝缘材料提供浸入元件需要的绝缘，与水 接触的材料也具有食品级性质。NTC-型元件位于线圈的中心并与其铸造在 一起。如传感器能够获取温度，这将能良好地调节感应器2。
两个铁素体板位于距感应线圈的两旁6毫米处，因此允许水穿过板4、 5和感应器之间，铁素体板具有可有利地在6/12和12/10之间变化的厚度， 并在其一侧折叠90°以在面对面安装时形成平行六面体。有利地，板4、5 的尺寸为380x70毫米。
板4、5由中央的垫片6固定至支撑件3，支撑件3有利地由塑料或复 合材料制成，支撑件3自身与热水器8的检查开口9的盖板11邻接或与热 水器8的检查开口9的盖板11成一体，以使板4、5电浮。防粘涂层应用 至板4、5上以限制连续加热循环中的水垢沉积。有利地，在板4、5上具 有窗体和开口以优化水的流通和对水的加热，并且进一步减小水垢沉积的 附着。
感应器2和温度传感器电连接至发电机7，有利地固定至开口9的盖板 的另一侧并因此位于热水器8的外面。
这种平板热水器(即具有基本为平行六面体的形状，优选为扁平矩形) 包括至少一个用于待加热的水的进水管12、加热后的水的出水管13以及特 别用于排空热水器8的泄放管12b。
根据一个实施例，均匀隔开的多个间壁19(例如，热水器8内的四个 间壁19)沿热水器8的长度从头到尾延伸。
这种间壁19具有等于与热水器厚度的宽度，因此限定出用作水通道的 纵向通道。感应加热设备1的感应模块(非限制性描述感应设备，其发电 机由热水器8冷却)位于这种通道内，有利地位于热水器8的中部的通道 内。
间壁19优选为具有例如均匀隔开的开口20，开口20能够使两个相邻 的纵向通道相互连通。这种间壁19用于加强热水器8并用于水在加热主体 内流通。
在另一实施例中，纵向通道相当于多个缸。在优选实施例中，多个缸 具有圆形截面。例如热水器可由三个用作基本圆柱形加热主体的缸组成， 有利地这些缸具有尺寸基本等于纵向通道的矩形部分尺寸的截面。
附图标记
1.设备；
2.感应器；
3.支撑板；
3a.第一部分；
3b.第二部分；
4.负载；
5.负载；
6.垫片；
7.发电机；
8.热水器；
9.开口；
10.电连接；
11.封盖；
12.进水管；
12b.泄放管；
13.出水管；
14.元件；
15.肩部；
16.套筒；
17.罩壳；
19.间壁；
20.开口