以陶瓷為發熱元件的緊湊型液體即熱模組的制作方法

本實用新型屬于坐便器領域，具體涉及以陶瓷為發熱元件的緊湊型液體即熱模組。

背景技術：

隨著智能衛浴、餐飲、工業、養殖等服務類行業的快速發展，特別是智能潔具、餐飲的日益成熟，很多家庭、企業、公共場合都設有相關的液體加溫控制設備，但是目前市場上所能見到的內置加熱模塊，都是以多個部分的小模塊(加熱模塊、測溫模塊、溫控模塊、流量數算模塊、過熱保護模塊等)組合而成，其相互連接都是以密封圈加螺釘的方式來拼接、壓扣、過盈、擠壓等等來進行緊固的，這一類別相互連接模式的加熱器，通常會導致工藝復雜，裝配困難，增加制造成本，在運輸的過程中因為顛簸而導致連接處松動、斷裂、滑牙等不良隱患，以及后期運用時因為零部件連接部分老化現象帶來的漏水、漏電等缺陷。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供以陶瓷為發熱元件的緊湊型液體即熱模組，主要解決了目前市場上智能加熱模塊在制造、裝配和使用的過程中，因集成度不高，導致管線連接太多、裝配困難、穩定性差、性能一致性不好等問題；解決了市面上其他即熱模組普遍并且存在的因管線連接太多，管線老化漏水引起漏電等安全隱患。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

以陶瓷為發熱元件的緊湊型液體即熱模組，包括殼體，設于殼體上的冷水 入水口和熱水出水口，以及加熱腔體和分別設于冷水入水口和熱水出水口處的溫度傳感器，所述加熱腔體內設有陶瓷發熱體，陶瓷發熱體的一端與冷水入水口連通并固定于加熱腔體的一端，陶瓷發熱體的另一端與加熱腔體連通，加熱腔體還與熱水出水口連通；

還包括設于熱水出水口處的PCB流量計數控制板，PCB流量計數控制板包括設于熱水出水口處的流量傳感器；

還包括設于加熱腔體壁上的PCB加熱控制板，PCB加熱控制板包括輸入端與流量傳感器和溫度傳感器連接的加熱控制器，和與加熱控制器的輸出端連接的可控硅，通過該可控硅調節陶瓷發熱體的發熱功率。

本實用新型應用流體力學原理周密設計的即熱模組的加熱腔體和水路可以高效地實現流體加熱控溫；將即熱加熱系統中的重要參數測量機構流量傳感器集成在加熱腔體上，不再需要采購流量傳感器并用管線連接在加熱腔體的冷水入水口或熱水出水口。

具體地，所述流量傳感器為葉輪式流量傳感器，該流量傳感器包括葉輪、磁棒、霍爾元件，葉輪伸進水中，磁棒設于葉輪輪軸上，霍爾元件設于磁棒附近。

進一步地，所述陶瓷發熱體與加熱腔體通過固定法蘭連接固定。

再進一步地，所述可控硅設有散熱片，該散熱片還連接有銅散熱片，該銅散熱片設于冷水入水口處，使冷水通過該銅散熱片后再流入到陶瓷加熱體中。采用黃銅片+流水的散熱方式將可控硅的熱量傳遞給流水，不再需安裝普通的鋁散熱器。既節約了加熱控制器的空間又提高了能效，更加有效地保護了可控硅。

再進一步地，所述銅散熱片接地。可以有效地偵測陶瓷發熱體是否漏電，起到漏電保護作用。

再進一步地，所述加熱腔體壁上還設有溫控器，該溫控器通過導熱銅片感應加熱腔體內的水溫。在殼體上還埋設有溫度保險絲。設置了水溫過熱保護以及殼體過熱斷電保護雙重過熱安全保護，有效防止意外發生。

作為優選，所述陶瓷發熱體為陶瓷發熱管或者陶瓷發熱片。

為了使本實用新型結構更加緊湊，所述冷水入水口和熱水出水口均位于加熱腔體側壁，陶瓷發熱體固定于加熱腔體的端部。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型有效地優化了產品的制造過程，降低了整個發熱模塊的體積和制造成本，提高了產品即熱式工作的效率，同時也有效的杜絕了市場上傳統即熱模塊中出現的干燒缺陷，解決了用戶在使用過程中所產生的安全隱患。

附圖說明

圖1為本實用新型-實施例1的裝配分解圖。

圖2為本實用新型-實施例1的裝配圖。

圖3為本實用新型-實施例1的加熱腔體剖面圖。

圖4為本實用新型-實施例2的裝配分解圖。

圖5為本實用新型-實施例2的裝配圖。

圖6為本實用新型-實施例2的加熱腔體剖面圖。

其中，附圖標記所對應的名稱：

1-PCB加熱控制板，2-可控硅，3-銅散熱片，4-溫度傳感器、5-D7.0*1.8密封圈，6-加熱腔體，7-陶瓷發熱體，8-固定法蘭，9-溫控器，10-導熱銅片，11-D19.5*1.5密封圈，12-PCB流量計數控制板，13-葉輪，14-溫度保險絲，15-連接軟管。

具體實施方式

下面結合實施例和附圖對本實用新型作進一步說明，本實用新型的實施方式包括但不限于下列實施例。

水加熱方法主要有兩種，一是蓄水式加熱方式(缺點很多，已淘汰)，二是即熱加熱方式(最好的加熱方式)。本實用新型講述的是即熱加熱方式。

實施例1

如圖1-3所示，以陶瓷為發熱元件的緊湊型液體即熱模組，包括殼體、PCB加熱控制板1、銅散熱片3、溫度傳感器4、D7.0*1.8密封圈5、加熱腔體6、陶瓷發熱體7、固定法蘭8、溫控器9、導熱銅片10、D19.5*1.5密封圈11、PCB流量計數控制板12、溫度保險絲14、連接軟管15。

在殼體上設有冷水入水口a和熱水出水口b，冷水入水口a處安裝有溫度傳感器4和銅散熱片3，熱水出水口b處安裝有溫度傳感器4，冷水入水口a通過連接軟管15連接到加熱腔體6內的陶瓷發熱體7的一端，連接軟管15與加熱腔體6通過固定法蘭8連接固定，陶瓷發熱體7的另一端與加熱腔體6連通，熱水出水口b設于加熱腔體6上。本實施例的陶瓷發熱體7為陶瓷發熱管。銅散熱片3還接地。

溫控器9設于加熱腔體6壁上，通過導熱銅片10感應加熱腔體內的水溫。

在本實施例中，溫度傳感器4通過D7.0*1.8密封圈5分別安裝于冷水入水口a和熱水出水口b，導熱銅片10通過D19.5*1.5密封圈11安裝于加熱腔體6壁上，PCB流量計數控制板12通過D19.5*1.5密封圈11安裝于加熱腔體6壁上。

在本實施例中，PCB加熱控制板1包括加熱控制器和與加熱控制器連接的可控硅2，可控硅2的散熱片與銅散熱片3固定在一起，加熱控制器接收溫度傳感器和流量傳感器的采集的溫度信號和流量信號，然后通過可控硅控制加熱功率。

本實施例中，PCB流量計數控制板12設于熱水出水口b處，PCB流量計數 控制板12包括流量傳感器，該流量傳感器包括葉輪13、磁棒、霍爾元件，葉輪13伸進水中，磁棒設于葉輪輪軸上，霍爾元件設于磁棒附近。

本實施例中，溫度保險絲14埋設在殼體下面。

本實施例的冷水入水口a和熱水出水口均設于加熱腔體6側壁，陶瓷發熱體7固定于加熱腔體6的端部。

本實用新型的工作過程如下：

工作過程：工作時冷水從冷水入水口a穿過銅散熱片3由出水口c流出，通過連接軟管15流進入水口d進入陶瓷發熱體7(內腔)，再由陶瓷發熱體7漫入加熱腔體6(外腔)，待整個加熱腔體6被水充滿，流量傳感器偵測到穩定的流量后陶瓷發熱體7開始工作，對水進行加熱，水在壓力作用下會沿著加熱腔體6內設計的水道流動，在流動中被陶瓷發熱體加熱。被加熱的水連續不斷穿過流量傳感器12從熱水出水口b流出供給用水裝置。

加熱控制器1的微處理器從冷水入水口a處的溫度傳感器4讀取冷水的溫度，從熱水出水口b處的溫度傳感器4讀取熱水的溫度，從流量傳感器讀取水的流量，采用PID算法調節可控硅2的導通，從而控制加熱功率，將熱水溫度控制在所設定的溫度值上。

水過熱保護：水在加熱腔體6內被加熱后，在壓力作用下會流經溫控器9的底部，當水溫大于或等于溫控器的保護溫度時，溫控器將斷開，切斷電源，停止加熱，起到過熱保護作用。

殼體過熱保護：在殼體下面埋設溫度保險絲14，當在某種情況下加熱控制器和水過熱保護同時失效時，殼體溫度將上升，當殼體溫度上升到一定溫度時，埋設于殼體下面的溫度保險絲14將會斷開，起到保護作用。

可控硅的散熱與節能：加熱控制器采用的是可控硅2為功率執行元件，可控 硅2的散熱片與銅散熱片3固定在一起，銅散熱片3安裝在冷水入水口a處，一面與冷水接觸。可控硅2在工作時大量發熱，其熱量傳遞給銅散熱片3，銅散熱片3溫度升高，流經銅散熱片3的冷水及時將銅散熱片3的熱量帶走，使其溫度下降，流經銅散熱片3的水被加熱，這個設計既能很好地地保護可控硅2，又將可控硅2的發熱用于水加熱，提高能效。

流量傳感器：本實用新型對即熱模組和關鍵的流量傳感器進行一體化設計(重點)。將流量傳感器放置于熱水出水口b處，當水向熱水出水口b流動時，水推動流量傳感器的葉輪旋轉，安裝在葉輪軸上的磁棒在葉輪旋轉中進行南北極交替變化，安裝在葉輪軸旁邊的霍爾元件隨著葉輪軸上的磁鐵的南北極變化輸出相應的脈沖信號，從而反映出流量的變化，此參數為防干燒和加熱功率控制的重要變量值一。

實施例2

如圖4-6所示，以陶瓷為發熱元件的緊湊型液體即熱模組，與實施例1不同的是，本實施例裝配后的外部形狀與實施例1不同。

溫控器9、PCB流量計數控制板12安裝于加熱腔體6的一端，陶瓷發熱體7通過固定法蘭8固定于加熱腔體6的另一端，冷水入水口a和熱水出水口b設于加熱腔體6的側壁上，本實施例中沒有連接軟管，冷水入水口a的冷水通過溫度傳感器4和銅散熱片3后直接進入到陶瓷加熱體7中。

本實施例的陶瓷加熱體7為陶瓷發熱片，水的流動路徑為“M”字形。

本實施例的陶瓷加熱片為兩片，加熱腔體6的中部設有一塊縱向的隔板，該隔板一端延伸至加熱腔體的一端與其連接為一個整體，隔板另一端不與加熱腔體6的另一端連接，兩片陶瓷發熱片分別從發熱腔體6的另一端穿入并從隔板的兩側延伸至加熱腔體的一端。這樣就形成了“M”字形的水道。

本實施例的工作原理與實施例1相同。

上述兩個實施例中，銅散熱片的作用是利用冷水在加熱腔體內部的流動性把相連的可控硅進行有效的降溫；導熱銅片的作用是讓熱水有效的傳遞溫度給溫控器，到達控溫的效果。溫度保險絲的作用是有效的防止溫度過高而燙傷用戶。

上述兩個實施例達到的有益效果：

1、應用流體力學原理周密設計的即熱模組的加熱腔體和水路可以高效地實現流體加熱控溫。

2、將即熱加熱系統中的重要參數測量機構葉輪式流量傳感器集成在加熱腔體上，不再需要采購流量傳感器并用管線連接在加熱腔體的冷水入水口或熱水出水口。

3、采用黃銅片+流水的散熱方式將可控硅的熱量傳遞給流水，不再需安裝普通的鋁散熱器。既節約了加熱控制器的空間又提高了能效，更加有效地保護了可控硅。

4、銅散熱片接地，可以有效地偵測陶瓷發熱體是否漏電，起到漏電保護作用。

5、設置了水過熱保護以及殼體過熱斷電保護雙重過熱安全保護，有效防止意外發生。

按照上述實施例，便可很好地實現本實用新型。值得說明的是，基于上述結構設計的前提下，為解決同樣的技術問題，即使在本實用新型上做出的一些無實質性的改動或潤色，所采用的技術方案的實質仍然與本實用新型一樣，故其也應當在本實用新型的保護范圍內。