專利名稱：熱量回收型電加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電加熱器，尤其是指用于對(duì)流動(dòng)的水進(jìn)行加熱并能進(jìn)行熱量回收的電加熱器。
背景技術(shù)：
目前，在飲水機(jī)行業(yè)，公知的用于對(duì)流動(dòng)的水進(jìn)行加熱的電加熱器有兩類。
其一類結(jié)構(gòu)是器壁內(nèi)為流動(dòng)的水，器壁外設(shè)置半導(dǎo)體加熱元件，器壁采用絕緣性很好的非金屬材料制造。這種結(jié)構(gòu)由于半導(dǎo)體發(fā)熱溫度較低，當(dāng)水溫較高時(shí)，半導(dǎo)體的功率會(huì)自動(dòng)下降，即所謂的溫度自限特性，所以該加熱器一般也可以不設(shè)置保溫層。這種結(jié)構(gòu)的電加熱器出水溫度較低，通常為70℃～80℃，不能滿足用戶喝開水的要求。
另一類結(jié)構(gòu)是將電熱管和不銹鋼水管通過(guò)鑄造使兩者結(jié)合為一體而制成的電加熱器，如中國(guó)專利號(hào)為200410089171.2的《快速電加熱飲水機(jī)》披露了這樣一種電加熱器。該加熱器的發(fā)熱元件是電熱絲，工作時(shí)電熱絲的溫度很高，可達(dá)到600℃～800℃，電熱絲發(fā)出的熱量依次穿過(guò)絕緣層、電熱管的管壁、鑄體、水管管壁，最后傳給管內(nèi)的水。這種結(jié)構(gòu)雖然其出水溫度較高，但熱阻較大，加熱器表面溫度往往超過(guò)200℃，有火災(zāi)隱患，能耗大，此外，不銹鋼水管的熱負(fù)荷較大，水管易結(jié)垢。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的用于對(duì)流動(dòng)的水加熱的電加熱器的不足，如出水溫度偏低，或者雖然出水溫度較高，但火災(zāi)隱患大、能耗大、易結(jié)水垢等等，本實(shí)用新型提供一種熱量回收型電加熱器，該電加熱器出水溫度高，加熱器外表溫度低(約50℃)，無(wú)火災(zāi)隱患，節(jié)能，不易結(jié)水垢。本實(shí)用新型電加熱器主要和無(wú)熱罐飲水機(jī)配套用于加熱流動(dòng)的飲用水，也可以和其它類似產(chǎn)品配套用于加熱流動(dòng)的衛(wèi)生液體。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是在非金屬水管的外側(cè)設(shè)置發(fā)熱元件，在發(fā)熱元件的外側(cè)設(shè)置絕緣絕熱層，在絕緣絕熱層外側(cè)設(shè)置包括內(nèi)筒和外筒組成的水夾套，在水夾套的上部設(shè)有進(jìn)水口和排氣口，外筒下端設(shè)有封頭，在水管的下端和內(nèi)筒的下端設(shè)有可防止水進(jìn)入發(fā)熱元件所在腔體的密封結(jié)構(gòu)，在水管上部和內(nèi)筒上端設(shè)有可固定電線接頭的結(jié)構(gòu)，在外筒和內(nèi)筒的上端設(shè)有密封結(jié)構(gòu)，所述的水管的上端為電加熱器出水口。
所述的非金屬水管是指既耐高溫又耐大溫差而不破裂的特種玻璃管或者是特種陶瓷管，且與水接觸的表面光滑，該非金屬水管也可以是既耐高溫又耐大溫差而不破裂且有很好絕緣特性的其它非金屬管，優(yōu)選采用既耐高溫又耐大溫差而不破裂的特種玻璃管。所述的發(fā)熱元件可以是電熱絲、也可以是PTC發(fā)熱陶瓷、也可以是半導(dǎo)體發(fā)熱涂層，優(yōu)選采用電熱絲。所述的電熱絲可以是表面經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理以便在600℃～800℃溫度下具有很好的防氧化特性的電熱絲，該電熱絲也可以不做表面處理，但必須使電熱絲所在空間為真空狀態(tài)，優(yōu)選采用具有高溫防氧化特性的電熱絲。
本實(shí)用新型熱量回收型電加熱器運(yùn)行時(shí)，水流從水夾套上部的進(jìn)水口進(jìn)入，自上而下流到水夾套底部，再?gòu)乃艿南露诉M(jìn)到水管內(nèi)，然后在水管內(nèi)自下而上流動(dòng)，最后從水管上端流出，而水夾套中的空氣從排氣口向上排出。由于發(fā)熱元件的外部設(shè)有保溫層，發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量絕大部分用于加熱水管中的水，少量透過(guò)絕緣絕熱層的熱量又被水夾套中的水吸收，所以該加熱器外表面溫度很低，約50℃，向環(huán)境中散失的熱量很少，所以節(jié)能效果顯著，而且沒(méi)有火災(zāi)隱患。當(dāng)水管采用特種玻璃時(shí)，發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量可以通過(guò)傳導(dǎo)和熱輻射兩種方式向水管中的水輸送，所以熱阻小，傳熱快，因而電熱絲的工作溫度也較低，電熱絲的壽命也較長(zhǎng)。
由于非金屬管與水接觸的表面光滑、且不導(dǎo)電，產(chǎn)生水垢的主要成分——鈣、鎂離子不易在其表面沉積，即使有微量沉積，因其與非金屬表面的親和力很弱，這些微量沉積物容易被流動(dòng)的水流帶走，故與水接觸的非金屬表面幾乎不產(chǎn)生水垢。
本實(shí)用新型的有益效果是，電加熱器的外表面溫度低，無(wú)火災(zāi)隱患，安全，節(jié)能，加熱速度快，出水溫度高，不易結(jié)水垢。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的A-A剖面圖。
圖3是本實(shí)用新型的水流方向和排氣方向示意圖。
圖4是實(shí)施例一應(yīng)用于無(wú)熱罐飲水機(jī)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解這里的詳細(xì)描述并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。
實(shí)施例一結(jié)合圖1、圖2和圖3所示，在耐高溫玻璃水管(1)的外側(cè)設(shè)置電熱絲(2)，在電熱絲(2)的外側(cè)設(shè)置絕緣絕熱層(3)，在絕緣絕熱層(3)外側(cè)設(shè)置包括內(nèi)筒(4)和外筒(5)組成的水夾套，在水夾套的上部設(shè)有進(jìn)水口(6)和排氣口(11)，外筒(5)下端設(shè)有封頭(17)，封頭(17)上設(shè)有排污口(18)，在水管(1)的下端和內(nèi)筒(4)的下端設(shè)有可防止水進(jìn)入發(fā)熱元件所在腔體的密封圈(15)，密封圈(15)的下部設(shè)有通水槽(16)，在密封圈(15)的上方和電熱絲(2)的下方設(shè)有隔熱陶瓷(14)，在水管(1)上部和內(nèi)筒(4)上部設(shè)有可固定電線接頭(9)的陶瓷環(huán)(13)，陶瓷環(huán)(13)上設(shè)有透氣槽(8)，陶瓷環(huán)(8)通過(guò)耐高溫材料(12)分別與水管(1)的外壁和內(nèi)筒(4)的內(nèi)壁進(jìn)行粘結(jié)或燒結(jié)固定。在外筒(5)上部和內(nèi)筒(4)上部設(shè)有由環(huán)形蓋(7)和密封圈(10)組成的密封結(jié)構(gòu)。所述的電熱絲(2)采用具有很好的耐高溫氧化特性的電熱絲，所述的內(nèi)筒(4)的材料與水管(1)相同。
本實(shí)施例電加熱器運(yùn)行時(shí)，水流從水夾套上部的進(jìn)水口(11)進(jìn)入，自上而下流到水夾套底部，再穿過(guò)通水槽(16)進(jìn)到水管(1)內(nèi)，然后在水管(1)內(nèi)自下而上流動(dòng)，最后從水管(1)上端(即電加熱器出口)流出，而水夾套中的空氣從排氣口(6)向上排出。電熱絲(2)通電加熱初始，其所在腔體中的空氣將受熱膨脹，膨脹的氣體將從透氣孔(8)排出；電熱絲(2)冷卻時(shí)，其所在腔體中的空氣將冷卻收縮，外部空氣可從從透氣孔(8)補(bǔ)入；所以電熱絲(2)所在腔體不承受壓力。由于電熱絲(2)的外部設(shè)有保溫層，電熱絲(2)產(chǎn)生的熱量絕大部分用于加熱水管(1)中的水，少量透過(guò)絕緣絕熱層(3)的熱量又被水夾套中的水吸收，即透過(guò)絕緣絕熱層(3)的熱量得到回收，所以該加熱器外表面溫度很低，約50℃，向環(huán)境中散失的熱量很少，所以節(jié)能效果顯著，而且沒(méi)有火災(zāi)隱患。
圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例一應(yīng)用于無(wú)熱罐飲水機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合圖4所示，本實(shí)施例電加熱器(20)的進(jìn)水口(6)通過(guò)水管(25)與飲水機(jī)水斗(27)底部出水管相連，排氣口(11)通過(guò)排氣管(24)接到飲水機(jī)水斗(27)的上部，出水口(31)與管接頭(23)相連，管接頭(23)再通過(guò)一閥門(22)接飲水機(jī)水嘴(21)。所述的管接頭(23)的上部還引出一排汽管(26)與排氣管(24)相連，排污口(18)接排污管(19)。所述的閥門(22)的位置高于飲水機(jī)水斗(27)中的水位。用戶需要熱水時(shí)，合上飲水機(jī)的電源開關(guān)，電熱絲(2)通電加熱，閥門(22)開啟，水斗(27)中的水通過(guò)水管(25)進(jìn)入電加熱器(20)，水流在電加熱器(20)中在流動(dòng)過(guò)程中被逐漸加熱，加熱過(guò)的水從出水口(31)依次流向管接頭(23)、閥門(22)，最后從飲水機(jī)水嘴(21)流出。由于閥門(22)的位置高于飲水機(jī)水斗(27)中的水位，所以只有當(dāng)加熱器水管(1)中的水的溫度上升到足夠高，水的密度明顯下降，體積明顯變大，從而熱水水位明顯上升時(shí)，熱水才會(huì)通過(guò)閥門(22)流向水嘴(21)。
實(shí)施例二結(jié)合圖5所示，本實(shí)施例是對(duì)實(shí)施例一的一種簡(jiǎn)化，在本實(shí)施例中，內(nèi)筒和水管是一個(gè)在其下端連接成一體的復(fù)合殼體(28)，在該殼體的下部設(shè)有環(huán)形墊(30)，環(huán)形墊(30)的下端設(shè)有通水槽(32)，在復(fù)合殼體(28)下部的內(nèi)腔中設(shè)有陶瓷環(huán)(29)。由于陶瓷環(huán)的存在，電熱絲與環(huán)形墊(30)之間的距離加大，所以本實(shí)施例電加熱器通電加熱時(shí)，環(huán)形墊(30)的溫度不會(huì)太高。環(huán)形墊(30)用于支撐復(fù)合殼體(28)同時(shí)其上的通水槽(32)也是水流從水夾套流向水管的通道。本實(shí)施例其它要求與實(shí)施例一相同。
權(quán)利要求1.一種熱量回收型電加熱器，包括非金屬水管和設(shè)置在非金屬水管外的發(fā)熱元件，其特征在于所述的發(fā)熱元件的外側(cè)設(shè)置絕緣絕熱層，在絕緣絕熱層外側(cè)設(shè)置包括內(nèi)筒和外筒組成的水夾套，在水夾套的上部設(shè)有進(jìn)水口，外筒下端設(shè)有封頭，在水管的下端和內(nèi)筒的下端設(shè)有可防止水進(jìn)入發(fā)熱元件所在腔體的密封結(jié)構(gòu)，在外筒上端和內(nèi)筒上端設(shè)有密封結(jié)構(gòu)，所述的水管的上端為電加熱器的出水口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱量回收型電加熱器，其特征在于所述的水管和內(nèi)筒是下端連成一體的復(fù)合殼體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱量回收型電加熱器，其特征在于所述的發(fā)熱元件是具有耐高溫氧化特性的電熱絲。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱量回收型電加熱器，其特征在于所述的非金屬水管是既耐高溫又耐大溫差而不破裂的特種玻璃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱量回收型電加熱器，其特征在于所述的水夾套上部設(shè)有排氣口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱量回收型電加熱器，其特征在于所述的封頭上設(shè)有排污口。
專利摘要一種熱量回收型電加熱器，其包括非金屬水管，在非金屬水管外側(cè)設(shè)置發(fā)熱元件，在發(fā)熱元件外側(cè)設(shè)置水夾套，所述的水夾套的內(nèi)筒和水管在下端密封連接，水夾套的外筒下端設(shè)有封頭，加熱器的進(jìn)水口設(shè)在水夾套的上部，其出水口為非金屬水管的上端開口。該電加熱器主要和無(wú)熱罐飲水機(jī)配套用于加熱流動(dòng)的飲用水，其特點(diǎn)是出水溫度高，加熱器外表溫度低(約50℃)，無(wú)火災(zāi)隱患，節(jié)能，不易結(jié)水垢。該電加熱器也可以和其它類似產(chǎn)品配套，對(duì)流動(dòng)的衛(wèi)生液體進(jìn)行加熱。
文檔編號(hào)F24H1/14GK2934993SQ20062012980
公開日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2006年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月27日
發(fā)明者黃樟焱 申請(qǐng)人:黃樟焱