帶有壓力差開關和防電墻的速熱式流體加熱結構的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種帶有壓力差開關和防電墻的速熱式流體加熱結構，包括流體流動機構、圓柱式厚膜電路加熱機構和壓力差開關，加熱機構的兩端分別設有防電墻，加熱機構內部設有環形或螺旋形流道，壓力差開關的壓力感應腔體被膠膜分隔成互不串通的兩個部分，其一側與流體進口端連通，另一側與設置在流體出口端的文丘里管的喉道處的出口連通。該方案增加了壓力差開關的靈敏度，可確保速熱式電加熱產品的流體“流動”與“受熱”同步進行；圓柱式厚膜電路加熱方式，使得產品結構更為緊湊，加熱效果更為理想；而防電墻的設置，使漏電電流降至0.02mA/Kw以下極限值，充分保證了用戶的人身安全。
【專利說明】帶有壓力差開關和防電墻的速熱式流體加熱結構
【技術領域】
[0001]本發明涉及速熱式流體加熱體，尤其是一種帶有壓力差開關和防電墻的速熱式流體加熱結構，屬于流體電加熱【技術領域】。
【背景技術】
[0002]隨著科技的發展，速熱式電熱水器及飲水機在人們日常生活中得到廣泛的應用，給人們的生活帶來了極大的便利。從結構和原理角度看，速熱式電熱產品分別設有流體流動機構和電加熱體機構，工作狀態下水一邊流動一邊受熱，當用戶完成需求時水不再輸出，電加熱體也隨即停止工作，不再加熱，以保證電熱產品不至于過熱而受損。鑒于這種關聯模式，通常會在速熱式電熱產品內部設置壓力差開關，用以感應水流進口端和出口端的壓力，水流動時存在壓力差，當水不流動時，壓力差為零。這種“開關效應”關聯到產品的控制電路，即可對加熱電路實現“導通”或“斷路”，滿足這類速熱式電熱產品的使用需求。
[0003]現有速熱式電熱產品，壓力差開關在實際使用過程中存在一些缺陷，主要是對于一些小型的家用或辦公用熱水器或飲水機，由于流體輸出量不大，流速不快，導致壓力差開關的靈敏度不高，直接影響到產品的正常使用。另外，已有速熱式電熱產品通常采用直接傳導的加熱方式，加熱絲設置在導流水管中，由于加熱絲為裸絲加熱元件，與水直接接觸情況下，加熱絲表面很容易附著氣泡導致加熱絲被燒斷，安全性能不好，而且加熱絲的使用壽命也不長。
[0004]目前市面上已有采用厚膜電路進行加熱的速熱式電熱產品，這類產品避免了加熱絲與水的直接接觸，解決了加熱絲容易燒斷的缺陷，但是，已有產品大多采用平板式厚膜電路加熱方式，僅適用于一些薄型速熱式電熱產品，產品結構不夠緊湊，其推廣使用受到限制。
【發明內容】
[0005]有鑒于此，本發明的目的在于提供一種結構緊湊、使用安全、靈敏度高的帶有壓力差開關和防電墻的速熱式流體加熱結構，以提高產品的使用性能。
[0006]本發明的技術解決方案是，一種帶有壓力差開關和防電墻的速熱式流體加熱結構，包括流體流動機構、加熱機構和壓力差開關，加熱機構的兩端分別設有防電墻和相應的防電墻蓋，加熱機構內部設有流道，該流道與兩側防電墻內部的流道以及流體進口和流體出口構成流體流動機構，所述壓力差開關包括腔體、頂桿和腔體蓋，腔體的內部設有一將腔體分隔成互不串通的兩個部分的膠膜，膠膜的內部嵌有一推板，頂桿與該推板的中心部位固定連接，其中:所述加熱機構為圓柱式厚膜電路加熱機構，從內向外依次包括外周帶有導流槽的金屬桿、厚膜電加熱管和隔熱罩，導流槽的槽緣與厚膜電加熱管的內壁貼緊，構成加熱機構的內部流道，該流道的進口端和出口端分別與相應的防電墻內部的流道通連；并且，在出口端防電墻與流體出口的流道當中，另設一文丘里管，該文丘里管的喉道處設有一出口，該出口經由管道與所述壓力差開關腔體的頂桿所在側連通，而所述壓力差開關腔體的沒有頂桿的那一側，則與流體進口和進口端防電墻之間的流道相通連。
[0007]優選地，上述的帶有壓力差開關和防電墻的速熱式流體加熱結構，其中:所述文丘里管設置在流體出口端的末端，文丘里管的一端即為流體出口 ；文丘里管可以是使用成品焊接在流體流道的內部，也可以是與出口段流道通過一體成型加工制作而成。
[0008]再優選地，上述的帶有壓力差開關和防電墻的速熱式流體加熱結構，其中:所述加熱機構內部的導流槽系在金屬桿的外壁刻鑿而成，與金屬桿實為一體；導流槽的形式為環形或螺旋形，其與厚膜電加熱管內壁構成的流道為環形流道或螺旋形流道。
[0009]更優選地，上述的帶有壓力差開關和防電墻的速熱式流體加熱結構，其中:所述速熱式流體加熱結構是速熱式熱水器或速熱式飲水機上面所使用的加熱體。
[0010]本發明的技術效果主要體現在以下幾個方面:
[0011](I)本發明將流道的出口段設為文丘里管結構，當流體流出時，流體從文丘里管入口段進入，經收縮段流入喉道，此時，流體流速得到增大，致使與文丘里管喉道相通的壓力差開關的那一側腔體的壓力減小，膠膜兩側的壓力差變大，從而增加了壓力差開關的靈敏度，確保速熱式電加熱產品的流體“流動”與“受熱”得到同步進行。該方案對于小型的家用或辦公用速熱式飲水機或熱水器來說，顯得更有意義，因為這些場合下，水的流量不是很大，其進出口的壓力差通過文丘里管“放大”之后，壓力差開關的靈敏度大為提高，產品的使用性能能夠得到更好保障。
[0012](2)本發明加熱體采用圓柱式厚膜電路加熱，通過厚膜電加熱管進行傳遞熱量，避免了電熱絲與水的直接接觸，因而解決了加熱絲表面因附著氣泡而導致加熱絲燒斷的現象。并且，采用圓柱式厚膜電路加熱方式，打破了平板式厚膜電路僅適用于一些薄型電熱產品的局限，其結構更為緊湊，應用范圍更加廣泛，推進了厚膜電路在電熱產品領域的發展。
[0013](3)此外，本發明在流體流道當中設置有兩道防電墻，利用水等流體本身所具有的電阻，通過防電墻的材質和管徑限制流體的導電路徑，使泄露電流衰減，起到“隔電”效果。當產品通電工作時，流體即使帶電也會通過防電墻的流道隔離，使電熱產品進出口兩端達到幾乎為零的電壓和0.02mA/Kw以下的極微弱電流，充分保證了用戶的人身安全。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的爆炸結構示意圖；
[0015]圖2是本發明的結構原理示意圖；
[0016]圖3是防電墻截面及流道路徑示意圖；
[0017]圖4是圖1組裝之后的整體結構示意圖。
[0018]圖中，各附圖標記的含義為:1-流體進口，2-0型密封圈，3-防電墻蓋，4-密封圈，5-防電墻，51-文丘里管，52-喉道出口，53-流道，6-膠膜，7-推板，8-頂桿，9-腔體蓋，10-制動臂，11-微動開關，12-流體出口，13-帶有導流槽的金屬桿，14-厚膜電加熱管，15-加熱體密封圈，16-螺絲桿，17-隔熱罩，18-固定座；圖中箭頭表示流體流動方向。
【具體實施方式】
[0019]以下結合附圖，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳述，以使本發明技術方案更易于理解和掌握。[0020]如圖1?圖4所示，一種帶有壓力差開關和防電墻的速熱式流體加熱結構，包括流體流動機構、加熱機構和壓力差開關，加熱機構的兩端分別設有防電墻5和相應的防電墻蓋3，加熱機構內部設有流道，該流道與兩側防電墻5內部的流道53以及流體進口 I和流體出口 12構成流體流動機構。
[0021]壓力差開關包括腔體、頂桿8和腔體蓋9，腔體蓋9與防電墻5的外壁通過螺釘固定連接。腔體的內部設有一膠膜6，膠膜6的周邊通過鉸接等多種方式與腔體的內壁固定連接，從而將腔體分隔成流體互不串通的兩個部分。膠膜6的內部嵌有一推板7，頂桿8與該推板7的中心部位固定連接，頂桿8與腔體蓋9中心位置處的圓孔之間呈滑動密封。同時，在腔體蓋9外部上方設有與頂桿8對應的制動臂10。
[0022]加熱機構從內向外依次包括:外周帶有導流槽的金屬桿13、厚膜電加熱管14以及套裝在厚膜電加熱管14外側的隔熱罩17。導流槽的形式為環形或螺旋形，優選在金屬桿13的外周直接加工制成，組裝時，將帶有導流槽的金屬桿13插入到厚膜電加熱管14的管體內，導流槽的槽緣與厚膜電加熱管14的內壁貼緊，構成環形流道或螺旋形流道。根據本發明技術方案，厚膜電加熱管14以不銹鋼、導熱優良的金屬作為基體材料，然后在基體材料的外壁覆蓋電熱膜，該電熱膜由內向外依次包含:內絕緣層、厚膜電路和外絕緣層。
[0023]防電墻5與防電墻蓋3之間通過螺桿固定連接，它們之間設有密封圈4，以保證流體流道的暢通以及良好的密封性能。在防電墻3的一側設有一固定座18，組裝之后的加熱機構卡在該固定座18內，其內部流道的進出口分別與進出口端防電墻5內部的流道53相銜接；另用一螺絲桿16穿過固定座18邊上的通孔，繼而與設置在防電墻蓋3上的螺孔連接，起輔助固定作用。全部組裝完成之后的結構，可參見圖4。
[0024]流體的主體流道依次包括:流體進口 1、進口端防電墻5內部的流道53、加熱機構內部的環形流道或螺旋形流道、出口端防電墻5內部的流道53、流體出口 12，流體進口 I和流體出口 12各自與防電墻蓋3的連接處均設有O型密封圈2。防電墻3的內部結構及流體走向如圖3所示，其流道可以通過圖2較為清楚地表示出來:整個流道分為AAUBBl、CCl、DDl、EEl、FFl、GGl等幾段，流道AAl的出口 Al與流道BBl的進口 BI相連通，流道BBl的出口 B與流道CCl的進口 C相連通，流道CCl的出口 Cl與流道DDl的進口 Dl相連通，流道DDl的出口 D經由加熱機構內部的環形流道或螺旋形流道與流道EEl的進口 E相連通，流道EEl的出口 E與流道FFl的進口 F相連通，流道FFl的出口 Fl與流道GGl的進口 Gl相連通。根據本發明技術方案，將靠近流體出口 12的部分流道HHl設計為文丘里管51，所述文丘里管51可以是將成品焊接在流體流道的內部，也可以是與出口段流道通過一體成型加工制成。在該文丘里管51喉道處開設一出口 52，該出口 52經由管道與壓力差開關的腔體的頂桿8所在側連通，而腔體沒有頂桿8的一側另有一開口，該開口與流體進口 I那一端的流道通連。
[0025]工作時，用戶打開開關或按住按鈕，流體從進口 I進入流道AA1，由A至Al，Al至BI，BI至B，B至C，C至Cl，Cl至Dl，Dl至D，從D流出后流進加熱機構內部的環形流道或螺旋形流道進行加熱，加熱后流出至El，El至E，E至F，F至Fl，Fl至Gl，Gl至G，G至H，H至H1，最后從流體出口 12引出。當流體流經文丘里管51 (即H至Hl段)時，流體表現出一個“提速-降速”的過程，其流速最快的位置處于喉道這一段，而此處流體內部的壓力相對來說處于最低，該“低壓”快速傳遞到壓力差開關腔體內部被膠膜6分隔開的頂桿8所在的那一側，而腔體的另一側由于與流體入口端通連，這樣，膠膜6的兩側就會表現出比較大的壓差，膠膜6的中間部位帶動其內部嵌設的推板7向頂桿8所在側移動，進而驅使頂桿8向腔體外移動。當頂桿8的頭部與制動臂10 —端接觸時，制動臂10另一端與微動開關11接觸，啟動電加熱控制電路，使流體在流動過程中得到加熱。當用戶不再需要加熱后的流體時，流道內的流體不再流動，膠膜6兩側所受的壓力相等，膠膜6將帶動推板7和頂桿8復位，頂桿8與制動臂10分開，電加熱控制電路斷開而不再加熱。
[0026]以上對本發明技術方案進行了詳細描述，所列舉的僅為典型的應用范例，需要理解到的是，通過對相同或相似技術特征的組合與替換，可以形成多種具體實施方案，這些方案均落在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.帶有壓力差開關和防電墻的速熱式流體加熱結構，包括流體流動機構、加熱機構和壓力差開關，加熱機構的兩端分別設有防電墻(5)和相應的防電墻蓋(3)，加熱機構內部設有流道，該流道與兩側防電墻(5)內部的流道(53)以及流體進口⑴和流體出口(12)構成流體流動機構，所述壓力差開關包括腔體、頂桿(8)和腔體蓋(9)，腔體的內部設有一將腔體分隔成互不串通的兩個部分的膠膜(6)，膠膜(6)的內部嵌有一推板(7)，頂桿(8)與該推板(7)的中心部位固定連接，其特征在于:所述加熱機構為圓柱式厚膜電路加熱機構，從內向外依次包括外周帶有導流槽的金屬桿(13)、厚膜電加熱管(14)和隔熱罩(17)，導流槽的槽緣與厚膜電加熱管(14)的內壁貼緊，構成加熱機構的內部流道，該流道的進口端和出口端分別與相應的防電墻(5)內部的流道(53)通連；并且，在出口端防電墻(5)與流體出口(12)的流道當中，另設一文丘里管(51)，該文丘里管(51)的喉道處設有一出口(52)，該出口(52)經由管道與所述壓力差開關腔體的頂桿(8)所在側連通，而所述壓力差開關腔體的沒有頂桿⑶的那一側，則與流體進口(12)和進口端防電墻(5)之間的流道相通連。
2.根據權利要求1所述的帶有壓力差開關和防電墻的速熱式流體加熱結構，其特征在于:所述文丘里管(51)設置在流體出口端的末端，文丘里管(51)的一端即為流體出口(12)。
3.根據權利要求1或2所述的帶有壓力差開關和防電墻的速熱式流體加熱結構，其特征在于:所述文丘里管(51)是焊接在流體流道的內部，或者是與出口段流道通過一體成型加工制成。
4.根據權利要求1所述的帶有壓力差開關和防電墻的速熱式流體加熱結構，其特征在于:所述加熱機構內部的導流槽系在金屬桿(13)的外壁刻鑿而成,與金屬桿實為一體。
5.根據權利要求4所述 的帶有壓力差開關和防電墻的速熱式流體加熱結構，其特征在于:所述導流槽為環形或螺旋形導流槽，其與厚膜電加熱管(14)內壁構成的流道為環形流道或螺旋形流道。
6.根據權利要求1所述的帶有壓力差開關和防電墻的速熱式流體加熱結構，其特征在于:所述速熱式流體加熱結構是速熱式熱水器或速熱式飲水機上面所使用的加熱體。
【文檔編號】F24H1/14GK103471233SQ201310409206
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月11日 優先權日:2013年9月11日
【發明者】方文平 申請人:方文平