專利名稱：電加熱管和法蘭組件以及使用該組件的電熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電加熱管和法蘭組件。本實(shí)用新型還涉及一種使用上述電加熱管和法蘭組件的電熱水器。
背景技術(shù)：
電熱水器由于技術(shù)成熟、安全性能高，目前被中國家庭所廣泛采用。電熱水器通常 包括儲水用的內(nèi)膽，設(shè)置在內(nèi)膽內(nèi)用來加熱水的電加熱棒，包覆在內(nèi)膽外的保溫層以及外 殼。早期的電熱水器中只設(shè)有一根加熱棒。然而，當(dāng)需要使用少量的熱水時，電加熱棒會將 整個內(nèi)膽內(nèi)的水加熱到設(shè)定溫度，這樣不僅需要等待很長的時間，而且由于膽內(nèi)的大量熱 水不會被使用，從而造成了不必要的能源浪費(fèi)。為解決這個問題，目前的電熱水器已開始采 用兩根或兩根以上的多根加熱棒來進(jìn)行加熱，如中國實(shí)用新型專利公告CN200986301Y所 示。其中多根加熱棒被放置在內(nèi)膽內(nèi)的不同高度位置，當(dāng)需要使用少量熱水時，可控制位于 內(nèi)膽中部位置或內(nèi)膽上部的中間位置的加熱棒對上半膽的水進(jìn)行加熱。上述專利中，需要在內(nèi)膽的端壁上開設(shè)多個開孔來分別安裝多個加熱棒，顯然，這 會給內(nèi)膽的密封性能和承壓性能造成很大的影響。然而，如果通過傳統(tǒng)的法蘭式安裝，即將 多個加熱棒焊接到同一法蘭上，然后再組裝入內(nèi)膽內(nèi)，這種方式很難實(shí)現(xiàn)，因?yàn)?，要求位?內(nèi)膽內(nèi)不同高度的加熱棒在徑向上的間距往往超出內(nèi)膽上法蘭口的直徑。中國實(shí)用新型專 利公告CN201166453Y揭示了一種解決方式。其中，一根加熱棒焊接在法蘭盤上并蜿蜒延伸 出，另一根螺頭加熱棒穿過法蘭盤并通過螺紋連接固定到法蘭盤上。然而，這種螺紋連接的 方式只適合直形的加熱棒，如果是折彎的加熱棒則并不適用。因?yàn)?，一方面，很難控制加熱 棒最終被旋轉(zhuǎn)到預(yù)定的位置；另一方面，在加熱棒旋轉(zhuǎn)安裝的過程中，很可能會和另一根加 熱棒產(chǎn)生干涉。有鑒于此，有必要對現(xiàn)有電熱水器的法蘭安裝結(jié)構(gòu)予以改進(jìn)以解決上述問 題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種電加熱管和法蘭組件，可確保安裝有多根電加熱 管的法蘭在安裝到內(nèi)膽上后，多根電加熱管都能保持在內(nèi)膽內(nèi)的預(yù)定位置。本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種使用上述電加熱管和法蘭組件的電熱水器， 可確保安裝有多根電加熱管的法蘭在安裝到內(nèi)膽上后，多根電加熱管都能保持在內(nèi)膽內(nèi)的 預(yù)定位置。為實(shí)現(xiàn)上述目的之一，本實(shí)用新型的一種電加熱管和法蘭組件，其包括法蘭，其 上設(shè)置有異形開口；電加熱管，可拆卸地安裝在法蘭上，其具有安裝件和由安裝件上延伸出的管體；其 中所述安裝件上設(shè)置有與法蘭的異形開口形狀相吻合的配合部，從而當(dāng)安裝件固定 到法蘭上時，所述配合部與法蘭的異形開口配合而使電加熱管的管體保持在預(yù)定位置。[0010]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電加熱管的管體從其安裝件上伸出后并折彎 進(jìn)一步延伸。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電加熱管的管體整體從其安裝件上筆直地延 伸出。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述法蘭上設(shè)有第二異形開口 ；該組件還包括第 二電加熱管，其包括具有與第二異形開口形狀相吻合的配合部的安裝件，以及由安裝件上 延伸出的管體。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二電加熱管的管體從其安裝件上伸出后并 折彎進(jìn)一步延伸。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二電加熱管的管體整體從其安裝件上筆直 地延伸出。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，該組件還包括一體焊接在法蘭上的第三電加熱管。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電加熱管的管體從其安裝件上伸出后并向上 折彎進(jìn)一步延伸；所述第三電加熱管的管體從法蘭上伸出后并向下折彎進(jìn)一步延伸。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，安裝件大致呈板狀，所述配合部凸伸出安裝件的 板體，所述管體焊接在所述配合部上。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，電加熱管的安裝件通過螺栓和螺母的配合固定到
法蘭上。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述異形是指非規(guī)則圓形。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述異形包括橢圓形。為實(shí)現(xiàn)上述另一目的，本實(shí)用新型的一種采用上述的電加熱管和法蘭組件的電熱 水器，其包括內(nèi)膽，用于收容一定量的可被加熱的水；進(jìn)水口和出水口，和所述內(nèi)膽連通以傳遞流入內(nèi)膽和流出內(nèi)膽的水；其中所述電加熱管和法蘭組件固定安裝在內(nèi)膽上。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述內(nèi)膽大致呈桶體狀，其具有至少一球冠狀端 部，所述法蘭安裝在所述球冠狀端部上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是由于在法蘭上設(shè)置了異形開口，使得 組裝到法蘭上的電加熱管可以保持在內(nèi)膽中的預(yù)定位置，并且在組裝過程中不會和其它電 加熱管發(fā)生干涉，從而有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

圖1為本實(shí)用新型電熱水器第一實(shí)施方式的縱向剖視示意圖；圖2為本實(shí)用新型電熱水器第二實(shí)施方式的縱向剖視示意圖；圖3為本實(shí)用新型電熱水器第三實(shí)施方式的軸向端部示意圖；圖4為圖2所示的電熱水器的電加熱管安裝結(jié)構(gòu)的局部放大示意圖；圖5為圖4所示的安裝結(jié)構(gòu)的立體分解圖；圖6為圖5所示的內(nèi)膽上的安裝座的另一視角的放大立體示意圖；[0033]圖7為本實(shí)用新型電熱水器第四實(shí)施方式中電加熱管和法蘭組件安裝到內(nèi)膽的 球冠狀端部后的立體示意圖。圖8為圖7所示的電加熱管和法蘭組件以及內(nèi)膽的球冠狀端部的另一視角的立體 分解圖。
具體實(shí)施方式
圖1所示為本實(shí)用新型中電熱水器的第一實(shí)施方式。熱水器100包括用于儲存被 加熱水的內(nèi)膽10。通常在內(nèi)膽外還包覆有外殼(未圖示)、以及形成在內(nèi)膽和外殼間的填 充有發(fā)泡料(如由聚氨酯材料制成)的隔熱層(未圖示)。內(nèi)膽10大致呈縱長延伸的圓桶 狀，其具有圓桶形桶壁，通常由黑色金屬制成，如鋼、鐵等。內(nèi)膽10在徑向上等分為上半部 分和下半部分，其中上半部分又等分為上半?yún)^(qū)I和下半?yún)^(qū)II，下半部分同樣等分為上半?yún)^(qū) III和下半?yún)^(qū)IV。內(nèi)膽10的底部設(shè)有用于將冷水引入內(nèi)膽內(nèi)的一進(jìn)水口 81以及用于排出被 加熱水的一出水口 82。熱水器100的外殼上通常還設(shè)置有掛架組件(未圖示)，用于和設(shè) 置在墻體上的支撐件(未圖示)配合以將熱水器掛到墻體上。熱水器100還包括有用于加熱冷水的電加熱管。如圖1所示的第一實(shí)施方式，一 第一電加熱管21設(shè)置在內(nèi)膽10的上半部分，該加熱管安裝在一第一法蘭31上。第一法蘭 31安裝在內(nèi)膽10的軸向球管狀端部11上，關(guān)于第一法蘭31與內(nèi)膽10的安裝結(jié)構(gòu)，將在 后文中作詳細(xì)地描述。第一電加熱管21從第一法蘭31上水平延伸入內(nèi)膽10內(nèi)，并進(jìn)一步 向下蜿蜒延伸入內(nèi)膽10的上半部分的較低位置處。第一電加熱管11內(nèi)設(shè)置有一具有高阻 抗的電阻絲211，該電阻絲211通過導(dǎo)線(未圖示)與設(shè)在第一法蘭31上的正、負(fù)極端子 (未標(biāo)示)連接，以與220V或IlOV的交流電源導(dǎo)通，從而將電能轉(zhuǎn)化為熱能。需要說明的 是，第一電加熱管21的有效加熱段位于內(nèi)膽10上半部分的下半?yún)^(qū)II內(nèi)，這兒的電加熱管的 有效加熱段是指電加熱管內(nèi)電阻絲的大部分(至少60%)所處的位置，在本實(shí)施方式中，第 一電加熱管21的有效加熱段包含了 80%以上的電阻絲部分。通過這種設(shè)置，第一電加熱 管21可先加熱內(nèi)膽10上半部分內(nèi)靠近底部的水層，當(dāng)?shù)撞克畬訙囟壬吆?，密度減小而向 上運(yùn)動，周圍的具有較大密度的冷水補(bǔ)充進(jìn)來，從而形成對流，加速了加熱效果。從而使內(nèi) 膽10上半部分內(nèi)的水在最短時間內(nèi)加熱到預(yù)定溫度，而且也不會額外地?fù)p耗電能，提高了 能源的利用率。一第二和第三電加熱管22、23共同安裝在一個第二法蘭32上，該第二法蘭32固 定在內(nèi)膽10的軸向端部11的中心位置(可配合參照圖3所示)。與第一電加熱管21相 似，第二、三電加熱管22、23均從第二法蘭32上蜿蜒向下延伸而出，其內(nèi)同樣設(shè)置有電阻絲 (未圖示)，且有效加熱段位于內(nèi)膽10下半部分的下半?yún)^(qū)IV內(nèi)。通過這種設(shè)置，可有效地加 熱整個內(nèi)膽內(nèi)的水。當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中，可視功率需求而相應(yīng)增減電加熱管的數(shù)量。 第一和第二法蘭31、32上分別設(shè)有測溫管91、92，用于探測相應(yīng)位置的水溫，并反饋給控制 器(未圖示)，從而控制器可根據(jù)接收到的溫度信息，來決定對這些加熱管的控制。圖2揭示了本實(shí)用新型電熱水器200的第二實(shí)施方式。相對于第一實(shí)施方式，本 實(shí)施方式中增設(shè)了一第四電加熱管24。該電加熱管24安裝在第一法蘭31上，并從第一法 蘭上蜿蜒向下延伸出。與第一電加熱管21相似，第四電加熱管24內(nèi)同樣設(shè)置有電阻絲(未 圖示)，且其有效加熱段位于內(nèi)膽10上半部分的下半?yún)^(qū)II內(nèi)。第四電加熱管24和第一電加熱管21可以具有不同的功率，從而可以結(jié)合第二、三電加熱管22、23進(jìn)行更多組合的功率 調(diào)節(jié)。圖3揭示了本實(shí)用新型電熱水器300的第三實(shí)施方式。與上述實(shí)施方式的主要區(qū) 別在于第一法蘭31和第一電加熱管21的安裝位置。在本實(shí)施方式中，第一電加熱管21定 義一第一平面P1，第二電加熱管22定義一第二平面P2，第一和第二平面P1、P2相交并在其 間形成一銳角。在上述實(shí)施方式中，由于第一電加熱管21和第二電加熱管22基本上設(shè)置 于同一徑向平面內(nèi)，從而可能導(dǎo)致第一電加熱管21位于內(nèi)膽10上半部分的下半?yún)^(qū)II內(nèi)的 有效加熱段減少；而本實(shí)施方式中的這種設(shè)置，可確保第一電加熱管21的電阻絲的絕大部 分，甚至是全部都可以位于內(nèi)膽10上半部分的下半?yún)^(qū)II內(nèi)，從而可最大效率地加熱上半膽 內(nèi)的水。由于第一電加熱管的有效加熱段位于內(nèi)膽上半部分的下半?yún)^(qū)內(nèi)，從而使內(nèi)膽上半 部分內(nèi)的水可在最短時間內(nèi)加熱到預(yù)定溫度，而且也不會額外地?fù)p耗電能，提高了能源的 利用率。圖4至圖6是以第二實(shí)施方式中的電加熱管和法蘭組件為例，詳細(xì)說明法蘭31安 裝到內(nèi)膽10上的安裝結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中，內(nèi)膽的軸向端部11上設(shè)置有向外凸伸出的 安裝座12。該安裝座12為一圓筒形的金屬件，可以采用焊接的方式安裝到內(nèi)膽表面。安 裝座12的外表面上設(shè)置有外螺紋(未圖示)。電加熱管和法蘭組件包括圓形的法蘭31、以 及從法蘭31上延伸出的若干電加熱管。法蘭31可安裝到安裝座12的開口處，同時，電加 熱管通過該開口延伸入內(nèi)膽內(nèi)。為確保電加熱管被安裝到內(nèi)膽10內(nèi)的正確位置，如內(nèi)膽上 半部分的下半?yún)^(qū)II內(nèi)，在法蘭31和安裝座12之間還設(shè)置有限位機(jī)構(gòu)。在本實(shí)施方式中，該 限位機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在安裝座12內(nèi)壁上的臺階面121，以及設(shè)置在法蘭31上與該臺階面121 互補(bǔ)的限位面311。一內(nèi)壁上設(shè)有內(nèi)螺紋(未圖示)的固定件41可螺紋旋合到安裝座12 上，從而將法蘭31壓緊在安裝座12上。一絕緣密封圈42設(shè)置在法蘭31和安裝座12的接 合處，以在兩者之間實(shí)現(xiàn)電絕緣和密封。由于該密封圈為柔性材料制成，所以不會妨礙法蘭 31和安裝座12之間的限位配合。另外，一絕緣環(huán)43抵靠在法蘭31的后端緣，并與固定件 41的后端內(nèi)壁抵靠，從而在法蘭31和固定件41之間實(shí)現(xiàn)絕緣。圖7和圖8所示的是本實(shí)用新型電熱水器第四實(shí)施方式中電加熱管和法蘭組件安 裝到內(nèi)膽的球冠狀端部的立體示意圖。由于該實(shí)施方式中電熱水器的其它主要基本構(gòu)成與 上述實(shí)施方式中相同，所以申請人在此不再予以贅述。本實(shí)施方式中，電加熱管和法蘭組件 包括若干電加熱管和法蘭60。其中法蘭60可通過螺栓(未圖示)固定到內(nèi)膽的球冠狀端 部11上，并且在兩者間設(shè)有一密封墊65以提供法蘭和內(nèi)膽間的可靠密封。法蘭60上設(shè)有 兩個異形開口 61、62，且在每個開口兩側(cè)的法蘭本體上分別焊接有一對螺栓66。需要說明 的是，這兒所指的“異形”是指除規(guī)則圓形之外的任何形狀，如三角形、方形、不規(guī)則的圓形 或其它形狀等，在本實(shí)施方式中，該異形為橢圓形。本實(shí)施方式中，若干電加熱管包括第一 電加熱管、第二電加熱管、第三電加熱管。需要說明的是，這兒所稱的“第一”、“第二”、“第 三”僅起指代作用，并不代表其間的必然順序，也就是說，可以不存在第二電加熱管，而僅有 第一和第三電加熱管等諸如此類的情況。第一電加熱管包括一安裝件711和由安裝件上延伸出的管體712。安裝件711大 致呈板狀，其前端凸伸出安裝件的板體以形成與異形開口 61形狀相吻合的一配合部713，其兩側(cè)側(cè)向延伸形成一對翼部(未標(biāo)示)，且每一翼部上開設(shè)一通孔(僅標(biāo)示其一)。第一 電加熱管的管體712焊接在配合部713上并向上折彎后進(jìn)一步延伸。第二電加熱管的結(jié)構(gòu) 與第一電加熱管類似，同樣包括安裝件721和由安裝件上延伸出的管體722。其中安裝件上 同樣形成有與異形開口 62形狀相吻合的配合部723和設(shè)有通孔的翼部。與第一電加熱管 的主要區(qū)別在于，第二電加熱管的管體722是整體從配合部723上筆直地延伸出的。與第 一、二電加熱管不同的是，第三管加熱管僅包括管體73，其一體焊接在法蘭60上，并向下折 彎后進(jìn)一步延伸。組裝時，先將焊接有第三電加熱管的法蘭60安裝到內(nèi)膽的球冠狀端部11，然后分 別將第一和第二電加熱管安裝到法蘭60上。以第一電加熱管為例，首先712穿過相應(yīng)的異 形開口 61直到安裝件711的配合部713嵌入開口 61，從而使第一電加熱管可靠定位在相應(yīng) 位置。在此過程中，安裝件711翼部上的開孔7111分別被相應(yīng)的螺栓穿過。然后，再將相 應(yīng)的螺母67旋到相應(yīng)的螺栓66上，從而使第一電加熱管可靠固定在法蘭60上。由于第二 電加熱管的安裝方式與第一電加熱管基本相同，申請人不再予以贅述。不過需要說明的是， 在第一和第二電加熱管與相應(yīng)的異形開口 61、62間還分別設(shè)有密封圈63、64以確保電加熱 管和法蘭間的可靠密封。由圖7可以看出，組裝后的電加熱管分別位于內(nèi)膽內(nèi)部的上、中、 下區(qū)域，從而有效實(shí)現(xiàn)了內(nèi)膽中水的分層加熱。由于在法蘭上設(shè)置了異形開口，使得組裝到法蘭上的電加熱管可以保持在內(nèi)膽中 的預(yù)定位置，并且在組裝過程中不會和其它電加熱管發(fā)生干涉，從而有效解決了現(xiàn)有技術(shù) 中存在的問題。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以輕易想到的是，根據(jù)不同的功率組合需要，電加熱管的 數(shù)量可以相應(yīng)地增減。例如，可以省略第一或第二電加熱管，或者在法蘭上通過焊接或組裝 的形式增加更多的電加熱管。
權(quán)利要求一種電加熱管和法蘭組件，其特征在于，包括法蘭，其上設(shè)置有異形開口；電加熱管，可拆卸地安裝在法蘭上，其具有安裝件和由安裝件上延伸出的管體；其中所述安裝件上設(shè)置有與法蘭的異形開口形狀相吻合的配合部，從而當(dāng)安裝件固定到法蘭上時，所述配合部與法蘭的異形開口配合而使電加熱管的管體保持在預(yù)定位置。
2.如權(quán)利要求1所述的電加熱管和法蘭組件，其特征在于，所述電加熱管的管體從其 安裝件上伸出后并折彎進(jìn)一步延伸。
3.如權(quán)利要求1所述的電加熱管和法蘭組件，其特征在于，所述電加熱管的管體整體 從其安裝件上筆直地延伸出。
4.如權(quán)利要求1所述的電加熱管和法蘭組件，其特征在于，所述法蘭上設(shè)有第二異形 開口 ；該組件還包括第二電加熱管，其包括具有與第二異形開口形狀相吻合的配合部的安 裝件，以及由安裝件上延伸出的管體。
5.如權(quán)利要求4所述的電加熱管和法蘭組件，其特征在于，所述第二電加熱管的管體 從其安裝件上伸出后并折彎進(jìn)一步延伸。
6.如權(quán)利要求4所述的電加熱管和法蘭組件，其特征在于，所述第二電加熱管的管體 整體從其安裝件上筆直地延伸出。
7.如權(quán)利要求1所述的電加熱管和法蘭組件，其特征在于，該組件還包括一體焊接在 法蘭上的第三電加熱管。
8.如權(quán)利要求7所述的電加熱管和法蘭組件，其特征在于，所述電加熱管的管體從其 安裝件上伸出后并向上折彎進(jìn)一步延伸；所述第三電加熱管的管體從法蘭上伸出后并向下 折彎進(jìn)一步延伸。
9.如權(quán)利要求1所述的電加熱管和法蘭組件，其特征在于，安裝件大致呈板狀，所述配 合部凸伸出安裝件的板體，所述管體焊接在所述配合部上。
10.如權(quán)利要求1所述的電加熱管和法蘭組件，其特征在于，電加熱管的安裝件通過螺 栓和螺母的配合固定到法蘭上。
11.如權(quán)利要求1所述的電加熱管和法蘭組件，其特征在于，所述異形是指非規(guī)則圓形。
12.如權(quán)利要求1所述的電加熱管和法蘭組件，其特征在于，所述異形包括橢圓形。
13.一種采用以上任一項(xiàng)所述的電加熱管和法蘭組件的電熱水器，其特征在于，包括內(nèi)膽，用于收容一定量的可被加熱的水；進(jìn)水口和出水口，和所述內(nèi)膽連通以傳遞流入內(nèi)膽和流出內(nèi)膽的水；其中所述電加熱管和法蘭組件固定安裝在內(nèi)膽上。
14.如權(quán)利要求13所述的電熱水器，其特征在于，所述內(nèi)膽大致呈桶體狀，其具有至少 一球冠狀端部，所述法蘭安裝在所述球冠狀端部上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電加熱管和法蘭組件，其包括法蘭和可拆卸地安裝在法蘭上的電加熱管。其中法蘭上設(shè)置有異形開口。電加熱管具有安裝件和由安裝件上延伸出的管體。安裝件上設(shè)置有與法蘭的異形開口形狀相吻合的配合部，從而當(dāng)安裝件固定到法蘭上時，該配合部與法蘭的異形開口配合而使電加熱管的管體保持在預(yù)定位置。
文檔編號F24H9/18GK201706706SQ201020253299
公開日2011年1月12日 申請日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者于向雷, 伯爾尼·施羅德, 白寧, 胡恒中 申請人:博西華電器(江蘇)有限公司