專利名稱：新型流動液體電加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及液體加熱技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型流動液體電加熱。
背景技術(shù)：
目前，在飲水機行業(yè)，公知技術(shù)中用于對流動的水進行加熱的電加熱器 有三類。
第一類結(jié)構(gòu)是將電熱管和不銹鋼水管通過鑄造使兩者結(jié)合為一體而制成
的電加熱器，如中國專利號為200410089171.2的《快速電加熱飲水機》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，工作時電熱絲的溫度 很高，可達到600"C 8001C，電熱絲發(fā)出的熱量依次穿過絕緣層、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)的優(yōu)點是其出水溫度 較高，加熱功率穩(wěn)定。其缺點是
1. 熱阻較大，傳熱速度較慢，導(dǎo)致飲水機加熱時初次出水時間長，溫度低;
2. 加熱時電加熱器表面溫度往往超過200iC，有火災(zāi)隱患；
3. 加熱器外表溫度高，向環(huán)境散失的熱量多，能耗大；
4. 不銹鋼水管的熱負荷較大，并且接地的金屬管壁對帶正電荷的且為結(jié) 垢主要因素的鈣鎂離子具有電吸引特性，所以水管易結(jié)垢。
第二類結(jié)構(gòu)是玻璃管內(nèi)為流動的水，坡璃管外表面設(shè)有半導(dǎo)體加熱元件, 玻璃管釆用絕緣性和耐熱性均很好的石英玻璃制造。這種結(jié)構(gòu)由于半導(dǎo)體發(fā) 熱溫度較低，當水溫較高時，半導(dǎo)體的功率會自動下降，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)的優(yōu)點是:加熱器不 易結(jié)港；加熱器外表溫度較低(約120t:)，向環(huán)境散失的熱量少。其存在的 缺點是
1.出水溫度偏低，不能滿足沏茶時對水溫的要求；
2. 加熱功率不穩(wěn)定，導(dǎo)致出水溫度不穩(wěn)定；
3. 玻璃是易碎品，對安裝、運輸都有特殊要求；
4. 在加熱器中有水的情況下，溫度一旦降到低于零度，則管內(nèi)的水結(jié)冰, 玻璃管破碎，所以對使用有特殊要求。
第三類結(jié)構(gòu)是在內(nèi)管(玻璃制)的外側(cè)設(shè)置電熱絲，在電熱絲的外側(cè)設(shè) 置絕緣絕熱層，在絕緣絕熱層外側(cè)設(shè)置包括中管(玻璃制)和外管(塑料制) 組成的水夾套，在水夾套的上部設(shè)有進水口和排氣口；內(nèi)管和中管在底部設(shè) 有端蓋，端蓋分別與內(nèi)管和中管密封；加熱器頂部設(shè)有上蓋，上蓋分別與外 管、中管和內(nèi)管密封。運行時，水流從水夾套的上部進入，順著水夾套流到 加熱器的底部，再從加熱器的中間(內(nèi)管中)向上流動，最后從加熱器的頂 部流出。水流在內(nèi)管中向上的流動過程中被電熱絲發(fā)出的熱量逐漸加熱。電 熱絲發(fā)出的熱量絕大部分向內(nèi)傳，少量的熱量穿過絕熱層向外傳，向外傳的 少量熱量又被水夾套中的水吸收。本加熱器的優(yōu)點是加熱時功率穩(wěn)定；出 水溫度高；加熱器外表溫度低(約40°C~5(TC)，既安全又節(jié)能；加熱器的 器壁不易結(jié)水垢。其缺點是
1. 玻璃管是易碎品，對安裝、運輸都有特殊要求；
2. 在加熱器中有水的情況下，溫度一旦降到低于零度，則管內(nèi)水結(jié)冰， 玻璃管破碎，所以對使用有特殊要求；
3. 密封面太多，導(dǎo)致密封可靠性下降。
綜上，公知技術(shù)的加熱器各自都存在一些缺點。要全部消除上述電加熱 器的缺點，還需要技術(shù)上的突破。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型提供一種新型流動液體電加熱器，主要用于飲水機上用于對流動 的水進行加熱，也可以用于類似的其它產(chǎn)品上。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一種新型流動液體電
加熱器，其包括本體和底蓋；所述的本體包括外管和中管，中管設(shè)在外管內(nèi)， 中管底部懸空，外管底部設(shè)有可與底蓋密封固定連接的法蘭環(huán)，本體的頂部
設(shè)有出水管、排氣管和進水管，出水管設(shè)在頂?shù)闹行?，進水管和排氣管設(shè)在 出水管的旁邊或者側(cè)壁上，中管是從本體的頂向下延伸而成，中管將本體分
隔為內(nèi)腔和外腔，進水管和排氣管在頂部連通外腔，出水管在頂部連通內(nèi)腔； 所述的底蓋的中心設(shè)有向上延伸的芯管，芯管設(shè)有頂，頂?shù)闹行脑O(shè)有向下延 伸的凸臺，凸臺設(shè)有可讓電極從中穿過的通孔，電極與該通孔的內(nèi)壁之間釆 用硅橡膠密封，芯管的底部敞口，芯管上還設(shè)有可對管狀電熱元件定位的筋 板，底蓋上還設(shè)有與本體上的法蘭環(huán)配套的螺栓孔，底蓋上還設(shè)有向上延伸 的凸臺，凸臺上設(shè)有可讓另一電極從中穿過的通孔，該電極與該通孔的內(nèi)壁 之間釆用硅橡膠密封，底蓋上還設(shè)有可將內(nèi)腔和外腔中的水排盡的排污管； 底蓋與本體之間設(shè)有密封圏，并通過螺栓和螺母進行緊固，緊固后可將底蓋
與本體密封連接；在芯管和中管之間的空腔內(nèi)設(shè)有管狀電熱元件，管狀電熱 元件與電極進行電連接；管狀電熱元件的全部表面以及電極上可能與水接觸 的表面均覆有絕緣性極好且耐熱耐水的材料(例如硅橡膠)。
所述的管狀電熱元件包括螺旋狀的電熱絲，電熱絲的外表面涂敷一層鉻 鋁化物或硅化物涂敷層，再經(jīng)熱處理生成具有高溫絕緣抗氧化性能的表面保 護層，然后再涂敷一層防水性極好的高分子(如耐高溫塑料或硅橡膠)涂層 (也稱防水層)，并將各圈電熱絲粘合成管狀。高溫絕緣抗氧化表面保護層和 防水層的總厚度約l亳米，并且管狀電熱元件的內(nèi)外表面都與流動的水流接 觸，所以，熱阻小，熱慣性小，傳熱速度快，出水溫度高，尤其是飲水機加 熱時的初始出水時間短，溫度高。
本實用新型的進一步技術(shù)措施是，本體上部設(shè)有可探測本體內(nèi)是否有水 的電極。 一旦探測到本體內(nèi)無水，控制系統(tǒng)立即斷開加熱器電源，防止出現(xiàn) 無水干燒現(xiàn)象。
運行時，水流從本體上部的進水管進入，順著外腔向下流動，流到底部 后再從內(nèi)腔向上流動，最后從出水管向上流出，外腔中的氣體從排氣管向上 排出，內(nèi)腔中的氣體從出水管向上排出。水流在內(nèi)腔中向上的流動過程中被 管狀電熱元件逐漸加熱，當流到內(nèi)腔的頂部時水溫達到預(yù)設(shè)溫度。外腔中的 常溫水可以吸收從內(nèi)腔泄漏出的熱量，所以，本加熱器外表的溫度較低，約4ox: 5ox:，向環(huán)境散失的熱量很少，節(jié)能效果顯著。 所述的本體和底蓋因不與高溫電熱絲直接接觸，運行時的溫度較低，基
本上不會超過ioo'c，所以可以釆用耐高溫且無毒無害的塑料制造。當本體
和底蓋采用塑料制造時，因塑料有一定的彈性和軔性，所以即使環(huán)境溫度很 低以致加熱器中的水結(jié)成冰，加熱器也不會損壞。此外，加熱器還具有較好 的抗震性，這極大地方便了生產(chǎn)和運輸。
本實用新型電加熱器與水接觸的材料為塑料或橡膠，其對結(jié)垢起主要作 用的帶正電荷的鈣鎂離子沒有電吸引特性，并且各零件的表面可以制造得比 較光滑，所以，加熱器不易結(jié)水垢。
本實用新型的有益效果是
1. 電加熱器的外表面溫度低，無火災(zāi)隱患，安全，節(jié)能；
2. 熱慣性小，加熱速度快，出水溫度高；
3. 不易結(jié)水垢；
4. 不怕冰凍，不易摔壞；
5. 密封面少，密封性容易保證。
圖1是本實用新型實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是圖1的A 一A剖面圖。 圖3是圖1中的I部分放大圖。 圖4是圖1中的底蓋立體圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體附圖對本實用新型進行詳細描述，但應(yīng)當理解這里的詳細 描述并不構(gòu)成對本實用新型保護范圍的限制。
實施例一結(jié)合圖l、圖2、圖3和圖4所示， 一種新型流動液體電加熱 器，其包括本體和底蓋；所述的本體包括外管(8)和中管(7)，中管(7) 設(shè)在外管(8)內(nèi)，中管(7)底部懸空，外管(8)底部設(shè)有可與底蓋密封固 定連接的法蘭環(huán)，本體的頂部設(shè)有出水管(14 )、排氣管(15 )和進水管(13 ), 出水管(14)設(shè)在頂?shù)闹行?，排氣?15)設(shè)在出水管(14)的旁邊，進水
管(13)設(shè)在側(cè)壁上，中管(7)是從本體的頂向下延伸而成，中管(7)將 本體分隔為內(nèi)腔(16 )和外腔(17 )，進水管(13 )和排氣管(15 )在頂部連 通外腔(17)，出水管(14)在頂部連通內(nèi)腔(16);所述的底蓋的中心設(shè)有 向上延伸的芯管(9)，芯管(9)設(shè)有頂，頂?shù)闹行脑O(shè)有向下延伸的凸臺(11)， 凸臺(11)設(shè)有可讓電極(3)從中穿過的通孔，電極(3)與該通孔的內(nèi)壁 之間釆用硅橡膠密封，芯管(9)的底部敞口，芯管(9)上還設(shè)有可對管狀 電熱元件(10 )限位的筋板(12 )，底蓋上還設(shè)有與本體上的法蘭環(huán)配套的螺 栓孔，底蓋上還設(shè)有向上延伸的凸臺(18)，凸臺(18)上設(shè)有可讓電極(19) 從中穿過的通孔，電極U9)與該通孔的內(nèi)壁之間釆用硅橡膠密封，底蓋上 還設(shè)有排污管(6);底蓋與本體之間設(shè)有密封圏(4)，并通過螺栓(5)和螺 母(2)進行緊固，緊固后可將底蓋與本體密封連接；在芯管(9)和中管(7) 之間的空腔內(nèi)設(shè)有管狀電熱元件(10),管狀電熱元件(10)分別與電極(3) 和電極(19)進行電連接；管狀電熱元件(IO)的全部表面以及電極(3、 19)
上可能與水接觸的表面均涂覆硅橡膠；本體的頂部設(shè)有可探測本體內(nèi)是否有 水的電極(20， 21)。
所述的管狀電熱元件UO)包括螺旋狀的電熱絲(22)，電熱絲(22)的 外表面涂敷一層鉻鋁化物并在高溫下生成具有高溫絕緣抗氧化性能的表面保 護層(23)，然后再涂敷一層防水性極好的硅橡膠防水層(24)，并將各圏電 熱絲(22)粘合成管狀。高溫絕緣抗氧化表面保護層(23)和防水層(24) 的總厚度約1亳米。
運行時，水流從本體上部的進水管(13)進入，順著外腔(17)向下流 動，流到底部后再從內(nèi)腔(16)向上流動，最后從出水管(14)向上流出， 外腔(17)中的氣體從排氣管(15)向上排出，內(nèi)腔(16)中的氣體從出水 管(14)向上排出。水流在內(nèi)腔(16)中向上的流動過程中被管狀電熱元件 (10)逐漸加熱，流到內(nèi)腔(16)的頂部時水溫達到預(yù)設(shè)溫度。外腔(17) 中的常溫水可以吸收從內(nèi)腔(16)泄漏出的熱量，所以，本電加熱器外表溫 度較低，約40X: 5(TC，向環(huán)境散失的熱量很少，節(jié)能效果顯著；加熱器底 部還設(shè)有支腿U)，用以將電加熱器和所在設(shè)備的零件固定連接。
權(quán)利要求1. 一種新型流動液體電加熱器，其包括本體，其特征是所述的本體具有內(nèi)腔和外腔，本體頂部設(shè)有進水口、出水口和排氣口，進水口和排氣口在頂部連通外腔，出水口在頂部連通內(nèi)腔，內(nèi)腔中設(shè)有管狀電熱元件，本體底部與底蓋密封連接，底蓋上設(shè)有排污口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的新型流動液體電加熱器，其特征是所述的管 狀電熱元件包括螺旋狀的電熱絲，電熱絲的外表面設(shè)有高溫絕緣抗氧化性能 的表面保護層，表面保護層外再涂敷一層防水層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型流動液體電加熱器，其特征是所述的表面保護層包括鉻鋁化物或硅化物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型流動液體電加熱器，其特征是所述的防水層包括硅橡膠或塑料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的新型流動液體電加熱器，其特征是所述的本 體和底蓋釆用密封圏、螺栓和螺母進行密封連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的新型流動液體電加熱器，其特征是所述的本 體和底蓋的材料是塑料。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的新型流動液體電加熱器，其特征是所述的底 蓋上設(shè)有向上延伸的芯管。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的新型流動液體電加熱器，其特征是所述的芯 管外側(cè)設(shè)有可對管狀電熱元件進行限位的筋板。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的新型流動液體電加熱器，其特征是電加熱器 中所有與水接觸的電器元件的表面均涂敷硅橡膠。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型流動液體電加熱器，其特征是電加熱 器上設(shè)有可與所在設(shè)備進行固定連接的支腿。
專利摘要一種新型流動液體電加熱器，其包括本體，本體具有內(nèi)腔和外腔，本體頂部設(shè)有進水口、出水口和排氣口，進水口和排氣口在頂部連通外腔，出水口在頂部連通內(nèi)腔，內(nèi)腔中設(shè)有管狀電熱元件，本體底部與底蓋密封連接，底蓋上設(shè)有排污口，本體和底蓋采用塑料制造。
文檔編號F24H9/18GK201212728SQ200820116900
公開日2009年3月25日 申請日期2008年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月23日
發(fā)明者黃樟焱 申請人:黃樟焱