專(zhuān)利名稱(chēng)：節(jié)能即熱式電加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及液體加熱技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種節(jié)能即熱式電加熱裝置。
背景技術(shù)：
即熱式飲水機(jī)有許多優(yōu)點(diǎn)，例如它徹底克服了普通飲水機(jī)重復(fù)加熱的現(xiàn)象，出水水質(zhì)新鮮，待機(jī)時(shí)幾乎沒(méi)有能耗等。如中國(guó)專(zhuān)利號(hào)為200410089171.2的《快速電加熱飲水機(jī)》披露了這樣一種飲水機(jī)。但是，該飲水機(jī)仍然存在一些急需改進(jìn)的地方，尤其是其中使用的即熱式電加熱器。該電加熱器由水管和電加熱管通過(guò)鑄體緊貼而成，其明顯存在下述問(wèn)題1.該電加熱器運(yùn)行時(shí)外表溫度可能超過(guò)200℃，而且未設(shè)保溫層，所以火災(zāi)隱患非常大；2.水管采用直徑較小的金屬管制造，換熱面積較小，水管的溫度較高，易結(jié)水垢，尤其對(duì)于硬度較高的飲用水，情況將更嚴(yán)重。水管內(nèi)側(cè)壁一旦結(jié)水垢，其傳熱性能就急劇惡化，這將使該電加熱器外表溫度進(jìn)一步升高，火災(zāi)隱患更大；3.由于電加熱器外表溫度高，其與環(huán)境之間的溫差大，向環(huán)境散發(fā)的熱量多，所以能耗大；4.電加熱器消耗較多的金屬材料，而金屬材料的熱容較大，所以該電加熱器熱慣性大，水加熱速度慢。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有即熱式電加熱器技術(shù)的使用不安全、易結(jié)垢和能耗大等缺陷，本實(shí)用新型的目的在于能提供一種加熱速度快、使用安全、防水垢性能好、節(jié)能、結(jié)構(gòu)緊湊的一種節(jié)能即熱式電加熱裝置，該裝置主要應(yīng)用于即熱式飲水機(jī)中，加熱從其中流過(guò)的飲用水，當(dāng)水流到該加熱裝置出口時(shí)，水溫升到用戶所需的溫度。該加熱裝置也可以應(yīng)用于其它需要對(duì)流動(dòng)的液體進(jìn)行即熱式加熱的設(shè)備中。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為一種節(jié)能即熱式電加熱裝置，包括非金屬水管、纏繞在非金屬水管上的電熱絲和可吸收熱量的水夾套。該裝置運(yùn)行時(shí)，常溫水先從夾套中流過(guò)，通過(guò)吸收電熱絲向外泄漏的熱量而被逐漸預(yù)熱，經(jīng)此預(yù)熱過(guò)的水再進(jìn)入水管，水管內(nèi)的水在流動(dòng)過(guò)程中，被電熱絲再次逐漸加熱，當(dāng)水流到該加熱裝置出口時(shí)，水溫達(dá)到所需溫度。
所述的非金屬水管是一根內(nèi)表面光滑的薄壁圓管，其采用既耐高溫又耐大溫差而不破裂、且具有優(yōu)良絕緣性能的非金屬材料制成。所述的非金屬材料是指特種玻璃，也可以采用特種陶瓷，優(yōu)選采用特種玻璃。
所述的水夾套包括套管和外殼，在套管和外殼的中間留有通水間隙，在套管和外殼的兩端部設(shè)有密封堵頭，在外殼上設(shè)有進(jìn)水口、出水口和排氣口。在套管和水管之間留有可設(shè)置電熱絲和薄保溫層的間隙，薄保溫層包覆在電熱絲外，在套管和水管的兩端設(shè)有密封堵頭。在電熱絲的兩端分別連有可導(dǎo)電且設(shè)有電氣接頭的環(huán)形夾，該環(huán)形夾內(nèi)側(cè)緊貼水管，其外側(cè)通過(guò)密封堵頭與套管內(nèi)側(cè)壁密封連接。套管可用非金屬材料，也可用金屬材料，優(yōu)選采用既耐高溫又耐大溫差而不破裂、且具有優(yōu)良絕緣性的非金屬材料制造。
本實(shí)用新型節(jié)能即熱式電加熱裝置所采取的技術(shù)措施還包括在套管上設(shè)置可反射熱射線的反射層，以提高保溫效果。所述的反射層可以通過(guò)在套管表面鍍金屬(例如銀、鋁、鉻等)的方法制造，也可以用其它方法制造。
本實(shí)用新型節(jié)能即熱式電加熱裝置所采取的技術(shù)措施還包括將電熱絲所在的空間抽成真空狀態(tài)，以便進(jìn)一步提高保溫效果和防止電熱絲高溫氧化從而提高電熱絲的使用壽命。
由于所述的非金屬水管的內(nèi)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水管的內(nèi)表面幾乎不產(chǎn)生水垢。這樣，本實(shí)用新型節(jié)能即熱式電加熱裝置在通電加熱過(guò)程中，就可以長(zhǎng)時(shí)間保持優(yōu)良的加熱性能和很好的安全性、可靠性。
電熱絲向內(nèi)的熱量傳遞，也就是向水管中的水的熱量傳遞，可以通過(guò)熱輻射和熱傳導(dǎo)兩種方式，使水管中的水達(dá)到設(shè)定溫度。一方面由于水管壁厚很薄(約1毫米)，熱傳導(dǎo)的速度很快；另一方面由于特種玻璃制造的水管透光性很好，高溫電熱絲發(fā)出的熱輻射很容易穿過(guò)玻璃被水管中的水吸收。所以，本實(shí)用新型節(jié)能即熱式電加熱裝置的傳熱速度很快，也就是水的加熱速度很快。
電熱絲向外的熱量傳遞受到薄保溫層、真空和反射層的阻擋，熱量很難向外散發(fā)，只可能有少量的熱量泄漏，而這部分泄漏的熱量又被水夾套中的水吸收，所以該電加熱器的外表溫度很低，沒(méi)有必要在外表面增設(shè)很厚的保溫層，從而使該電加熱器的尺寸緊湊。
本實(shí)用新型節(jié)能即熱式電加熱裝置由于具有電熱絲產(chǎn)生的熱量基本上全部被水吸收、外殼溫度很低、基本上不向環(huán)境散發(fā)熱量、水管不易結(jié)垢等特性，所以，它能夠達(dá)到使用安全、可靠和節(jié)能的目的。
作為本實(shí)用新型的一種簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，所述的外殼予以取消，這時(shí)所述的套管上設(shè)置可反射熱輻射的反射層，其中的電熱絲處于真空狀態(tài)，其余要求同上。運(yùn)行時(shí)，水流從水管的下端進(jìn)入，水流在水管內(nèi)向上的流動(dòng)過(guò)程中，被纏繞在水管外的電熱絲逐漸加熱到所需溫度后從水管的上端流出。


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是實(shí)施例一的水流氣流示意圖。
圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是圖4的A——A剖面圖。
圖6是裝有實(shí)施例一的飲水機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是裝有實(shí)施例二的飲水機(jī)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，本實(shí)施例節(jié)能即熱式電加熱裝置，包括非金屬水管5、纏繞在非金屬水管上的電熱絲12和可吸收熱量的水夾套。所述的非金屬水管5是一根內(nèi)表面光滑的薄壁圓管，其采用既耐高溫又耐大溫差而不破裂、且具有優(yōu)良絕緣性能的特種玻璃制成。
所述的水夾套包括套管10和外殼13，在套管10和外殼13的中間留有通水間隙，在套管10和外殼13的兩端部設(shè)有密封堵頭17，在堵頭17和套管10之間設(shè)有密封圈8，在外殼13上設(shè)有進(jìn)水口7、出水口15和排氣口1。在套管10和水管5之間留有可設(shè)置電熱絲12和薄保溫層11的間隙，薄保溫層11包覆在電熱絲12外，在套管10和水管5的兩端設(shè)有密封堵頭9，該密封堵頭9采用耐高溫的密封膠制成。在電熱絲12的兩端分別連有可導(dǎo)電并且設(shè)有電氣接頭3的環(huán)形夾6，該環(huán)形夾6內(nèi)側(cè)緊貼水管5，其外側(cè)通過(guò)密封堵頭9與套管10的內(nèi)側(cè)壁密封連接。電熱絲12通過(guò)環(huán)形夾6固定在水管5上。在環(huán)形夾6與水管5的縫隙口設(shè)有耐高溫的密封膠4。套管10采用既耐高溫又耐大溫差而不破裂、且具有優(yōu)良絕緣性的特種玻璃制成。在套管10的外表面設(shè)置可反射熱射線的反射層14，以提高保溫效果。所述的反射層14可以通過(guò)在玻璃表面鍍銀的方法制造，也可以采用其它方法制造。將電熱絲12所在的空間抽成真空狀態(tài)，以便進(jìn)一步提高保溫效果和防止電熱絲高溫氧化從而提高電熱絲的使用壽命。在水管5的下端密封連接管接頭18，在管接頭18與出水口15之間連有彎管16。
本實(shí)施例在運(yùn)行時(shí)，水流從進(jìn)水口7進(jìn)入水夾套，再?gòu)某鏊?5流出水夾套，然后通過(guò)彎管16和管接頭18進(jìn)入水管5，水夾套中的氣體可以從排氣口1排出。水流在水夾套內(nèi)向下的流動(dòng)過(guò)程中，吸收纏繞在水管外的電熱絲12向外泄漏的熱量而被逐漸預(yù)熱，然后水流在水管5內(nèi)向上的流動(dòng)過(guò)程中，被電熱絲12再次逐漸加熱，當(dāng)水流到該加熱裝置出口時(shí)，水溫達(dá)到所需溫度并從水管5的上端流出。
圖6是裝有本實(shí)施例即熱式電加熱裝置22的飲水機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合圖6所示，從飲水機(jī)水斗的出水口上連接一水管20到該加熱裝置22的進(jìn)水口7，從飲水機(jī)水斗的上部連接一氣管19到該加熱裝置22的排氣口1，該加熱裝置22的水管5的出口(上端)接飲水機(jī)水嘴21，在該加熱裝置22的水管5的進(jìn)口(下端)和出水口15之間的管路上裝有常閉電磁閥23。使用時(shí)，將飲水機(jī)電源合上，電磁閥23開(kāi)啟，水斗中的水通過(guò)水管20進(jìn)入水夾套，水夾套中的氣體通過(guò)氣管19排入飲水機(jī)水斗，水流在水夾套內(nèi)向下的流動(dòng)過(guò)程中被逐漸預(yù)熱，然后通過(guò)電磁閥23從下端進(jìn)入水管5，水流在水管5內(nèi)向上的流動(dòng)過(guò)程中，被再次逐漸加熱，當(dāng)水流到水管5的出口(上端)時(shí)，水溫達(dá)到所需溫度，再?gòu)娘嬎畽C(jī)水嘴21流出。
實(shí)施例二結(jié)合圖4和圖5所示，本實(shí)施例是對(duì)實(shí)施例一的一種簡(jiǎn)化，將實(shí)施例一中的外殼13予以取消，其它要求與實(shí)施例一相同。本實(shí)施例運(yùn)行時(shí)水流從水管5的下端進(jìn)入，水流在水管內(nèi)向上的流動(dòng)的過(guò)程中被逐漸加熱到所需溫度后從水管5的上端流出。
圖7是裝有本實(shí)施例即熱式電加熱裝置25的飲水機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合圖7所示，電磁閥23的進(jìn)口通過(guò)水管24接飲水機(jī)水斗的出水口，電磁閥23的出口接該加熱裝置25的進(jìn)口(下端)，該加熱裝置25的出口(上端)接飲水機(jī)水嘴21。使用時(shí)，將飲水機(jī)電源合上，電磁閥23開(kāi)啟，水斗中的水通過(guò)水管24和電磁閥23從下端進(jìn)入水管5，水流在水管5內(nèi)向上的流動(dòng)過(guò)程中，被纏繞在水管5外的電熱絲12逐漸加熱，當(dāng)水流到水管5的出口(上端)時(shí)，水溫達(dá)到所需溫度，再?gòu)娘嬎畽C(jī)水嘴21流出。
權(quán)利要求1.一種節(jié)能即熱式電加熱裝置，包括非金屬水管和纏繞在非金屬水管上的電熱絲，其特征在于在電熱絲的外部設(shè)有包括套管、外殼和夾套堵頭所構(gòu)成的可吸收熱量的水夾套。
2.按照權(quán)利要求1所述的節(jié)能即熱式電加熱裝置，其特征在于所述的水管和套管的兩端設(shè)有密封堵頭，其中的電熱絲處于真空狀態(tài)。
3.按照權(quán)利要求1所述的節(jié)能即熱式電加熱裝置，其特征在于所述的外殼上設(shè)有進(jìn)水口和出水口。
4.按照權(quán)利要求1所述的節(jié)能即熱式電加熱裝置，其特征在于所述的套管上設(shè)有可反射熱輻射的反射層。
5.一種飲水機(jī)，其特征在于所述的飲水機(jī)上裝有按照權(quán)利要求1所述的節(jié)能即熱式電加熱裝置。
6.一種節(jié)能即熱式電加熱裝置，包括非金屬水管和纏繞在非金屬水管上的電熱絲，其特征在于所述的電熱絲的外部設(shè)有套管，在該套管上設(shè)有可反射熱輻射的反射層，在所述的水管和套管的兩端設(shè)有密封堵頭，其中的電熱絲處于真空狀態(tài)。
7.一種飲水機(jī)，其特征在于所述的飲水機(jī)上裝有按照權(quán)利要求6所述的節(jié)能即熱式電加熱裝置。
專(zhuān)利摘要一種節(jié)能即熱式電加熱裝置，包括非金屬水管、纏繞在非金屬水管上的電熱絲和可吸收熱量的水夾套。該裝置運(yùn)行時(shí)，常溫水先從夾套中流過(guò)，通過(guò)吸收電熱絲向外泄漏的熱量而被逐漸預(yù)熱，經(jīng)此預(yù)熱過(guò)的水再進(jìn)入水管，水管內(nèi)的水在流動(dòng)過(guò)程中，被纏繞在水管外的電熱絲再次逐漸加熱，當(dāng)水流到該加熱裝置出口時(shí)，水溫達(dá)到所需溫度。該裝置的顯著特點(diǎn)是加熱速度快、節(jié)能、安全并且不易結(jié)垢。該裝置主要應(yīng)用于即熱式飲水機(jī)中，加熱從其中流過(guò)的飲用水。該加熱裝置也可以應(yīng)用于其它需要對(duì)流動(dòng)的液體進(jìn)行即熱式加熱的設(shè)備中。
文檔編號(hào)F24H1/14GK2896110SQ200620115059
公開(kāi)日2007年5月2日 申請(qǐng)日期2006年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月25日
發(fā)明者黃樟焱, 黃瑞中 申請(qǐng)人:黃樟焱