CN101144646B - 卫生液体电加热罐 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种卫生液体电加热罐，该电加热罐的罐体上设有出水口和进水口，罐体内设有电加热器，罐体由两部分组成，采用可拆装式结构连接，连接处设有密封圈，罐体采用非金属材料制造。本发明主要用于饮水机上加热饮用水，也可以用于类似的产品上加热卫生液体。与饮水机上现有技术的热罐相比，本发明的优点是：水质有保证、清洗方便、维修容易、密封可靠、装配简单、保温性能好，并且制造成本不高。

Description

卫生液体电加热罐

技术领域

本发明涉及卫生液体加热技术领域，尤其涉及一种可用于饮水机上加热饮用水的卫生液体电加热罐。

背景技术

随着人们生活水平的提高，现在饮水机的使用已经十分普及。饮水机中的热罐通常都采用不锈钢制造，其加热方式有设计成内加热式的，也有设计成外加热式的。

采用外加热式的热罐结构，是将电加热器设置在不锈钢罐体的外表面，这种设计方式的最大缺陷是向环境散发的热量较多，热能利用率较低，并且制造成本较高，现在已经基本淘汰。

采用内加热式的热罐结构，是将电热管置于不锈钢罐体内，电加热器散发的热量基本上全部被水吸收，其热能利用率接近百分之百。图7是目前现有饮水机中使用的热罐的典型结构形式。

结合图7所示，内加热式热罐由不锈钢罐体、温控器(7)、保温层(34)和电热管(33)组成。其中罐体包括本体(36)、下底(32)、出水管(37)、排气管(38)和进水排水管(31)等不锈钢件，各零件之间采用氩弧焊接方法进行密封连接，制造时将电热管(33)与下底(32)先装配好后再与本体(36)进行焊接。在图5的结构中，进水管与排水管合二为一成为进水排水管(31)。有些厂家的产品是将该进水排水管(31)分为两个接管，即在下底(32)设置排水管，在本体(36)侧壁的下部设置进水管。这种内加热式热罐已经制造和销售多年，并且仍然在继续制造和销售，但是它暴露出来的问题也越来越明显，具体表现在：

1、清洗困难。饮水机在使用一段时间后(该时间的长短与水质有关)，电热管外壁和罐体内壁上会结水垢，从而影响水质。此外，电热管上的水垢还会使传热效率下降，电热管运行温度升高，进而影响电热管的使用寿命。因此需要对热罐进行清洗，而不锈钢罐体是不可拆卸结构，不能拆开清洗。现在惯用的方法是向热罐内灌注酸性溶液(例如柠檬酸)以溶解电热管上的水垢，然而效果不太理想。

2、不能维修。电热管使用时间长了，或者出现无水干烧现象，电热管会损坏，饮水机将不能正常使用。由于不锈钢罐体不可拆卸，维修时只能将电热管与不锈钢罐体一同报废，再更换新的热罐，浪费很大。

3、密封不可靠，渗漏常有发生。本人曾对饮水机热罐泄漏情况作过调查，其泄漏点基本上全部集中在焊缝上。焊接专业的技术人员都十分清楚，薄板焊接有一定的难度，尤其是焊接厚度小于1毫米的薄板，要保证焊缝的焊接质量，需要好的设备和适当的焊接工艺，还要有适当的焊接环境。现在，热罐的生产单位普遍存在焊接设备简陋、工艺水平低下、焊接环境要求不严格。不锈钢焊缝的焊接质量从焊缝的颜色上就可以初步进行判断，焊缝颜色呈不锈钢本色为最佳，其次是金黄色，再其次是蓝色，最差的是灰色或者黑色。为了降低成本，热罐的厚度通常都小于1毫米，这对于焊接力量薄弱的厂家，出现焊接质量问题是必然的。实际情况也正是如此，我国年产量达千万台的饮水机，其中热罐焊缝的颜色呈灰色或者黑色的比例很大，尤其是角接焊缝，很少有金黄色和不锈钢本色。虽然出厂时厂家都做了水压试验，保证焊缝不漏。但是，焊缝处的材质已经严重劣化，离不锈钢应有的理化性能已经相差甚远。所以，这种劣质热罐使用一段时间后，发生渗漏现象就在所难免。

4、水质难以保证。对于焊接质量很差的热罐，焊缝处材质的理化性能已经严重劣化，无法与不锈钢相比，所以，罐内水质的劣化也就由此而产生。

5、保温性能差，热能损失大。为了降低成本，热罐通常采用低密度的泡沫塑料作为保温层，保温效果很差。饮水机往往每隔20～40分钟电热管就通电加热一次，这种反复多次的加热，既浪费电能又使水质变差。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术现状而提供一种卫生液体电加热罐，该电加热罐主要用于饮水机上加热饮用水，也可以用于类似的产品上加热卫生液体。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种卫生液体电加热罐，该电加热罐的罐体上设有出水口和进水口，罐体内设有电加热器，罐体由两部分组成，采用可拆装式结构连接，连接处设有密封圈，罐体采用非金属材料制造，紧贴罐体的外侧壁装有当罐体过热时能自动断开电加热器主电路的温控器。

所述的非金属材料是耐高温的陶、瓷或者玻璃，这些材料是公认的健康饮具材料，优选紫砂陶，因为紫砂陶是公认的最佳健康饮具材料。

所述的可拆装式结构是采用螺钉、螺栓、或者螺柱连接的结构，也可以是采用螺纹或者卡扣连接的结构。罐体的两部分连接后，可以压缩装在连接处的密封圈，使连接处保持密封状态。

所述的罐体作如下说明：

罐体包括上下两部分，该两部分可以是上部分很短的上盖和下部分很长的下罐体，可以是上下两部分的长度均适中的上罐体和下罐体，也可以是上部分很长的上罐体和下部分很短的下盖。

所述的罐体开口作如下说明：

1、进水口可以设在罐体的底部，如图8所示；可以设在罐体的侧壁，如图10所示，也可以设在罐体的顶部，如图9所示。优选进水口设在罐体的底部。

2、出水口可以设在罐体的顶部，如图8所示；可以设在罐体的侧壁，如图10所示；也可以设在罐体的底部，如图9所示；优选出水口设在罐体的顶部。

3、安装电加热器的开口可以设在罐体的底部，如图1、图3、图4、图5和图6所示；也可以设在罐体的侧壁或者顶部。优选安装电加热器的开口设在罐体的底部。

4、安装测温探头的开口可以设在罐体的顶部，如图1、图3、图4、图5和图6所示；也可以设在罐体的侧壁。优选安装测温探头的开口设在罐体的顶部。

5、排气口可以和出水口合并成为出水排气口并设在罐体的顶部，如图1、图3、图4、图5和图6所示，也可以独立设在罐体的顶部。

本发明的技术措施还包括：在罐体的外侧设置保温层，减少热能损失，提高热能利用率。

本发明的技术措施还包括：在罐体的外侧设置外壳，其作用是保护罐体免受可能的碰伤，其另一个作用是保温，以便进一步提高保温效果。所述的外壳可以设计成上下两部分，通过可拆装式结构连接，连接后可使罐体的两部分密封连接成一体，外壳的下部分设有可将热罐固定于饮水机上的支腿。

本发明的技术措施还包括：在罐体上设置测温探头，以便利用该测温探头探测到的温度信号来控制电加热器的通电和断电，最终控制热罐中水的温度和及时发现无水干烧现象。如果热罐中有水，则加热时水温上升的速度不会太快，电加热器继续加热，直到水温达到设定温度时停止加热；如果出现无水干烧现象，则热罐中空气温度上升的速度会很快。控制系统一旦检测到热罐处于无水干烧状态，电加热器则立即自动断电。电气技术人员知道，利用该测温探头，可以设计出具有上述功能的饮水机控制电路。

本发明的进一步技术措施是：在热罐上设置一对辅助电极。由于热罐采用陶、瓷或者玻璃材料制造，这些材料都是良好的绝缘体，所以可以将电加热器(例如电热管)的金属外壳和测温探头的金属外壳作为一对辅助电极。本专业技术人员知道，也可以另外单独设置辅助电极。利用该辅助电极，可以设计适当的电路来探测热罐中是否有水，因为空气和水的电特性具有明显的不同。一旦探测到热罐中无水，则立即自动断开电加热器的电源或者保持断开状态，从而彻底防止饮水机热罐出现无水干烧现象。

所述的进水排水管具有防止进水时水流直接上冲的结构，其具体结构是该进水排水管的顶部设有档水板，紧靠档水板的下方设有进出水通孔。

本发明中的外壳由于不和饮用水接触，可以采用普通材料制造；热罐的罐体采用的陶、瓷或者玻璃等非金属材料也属于普通材料，各零件的装配工艺简单，不需要专用设备，对装配技能的要求也不高。所以，本发明的制造成本不高。

本发明中热罐由两部分组成，这两部分的形状结构都比较简单，其上没有焊缝，没有螺纹，没有卡口，也没有卡齿，所以其密封面处的平面度比较容易保证，微小的不平可以通过弹性很好的密封圈来弥补，这就为罐体采用陶、瓷或者玻璃材料制造提供了方便。

本发明的热罐采用的是公认的健康饮具材料，并且在后续的加工、装配过程中，没有可以改变材料的工序，说得具体一点，没有焊接、热处理、电镀等改变材料内部和表面理化性能或者表面化学成分的工序，材料原有的卫生、健康性能得以全部保留，所以，本发明中的罐体特别适合盛装卫生液体(例如饮用水)，没有被罐体污染之忧。

由于本发明的罐体采用陶、瓷或者玻璃等非金属材料，这些材料的导热性能较差，而且罐体壁厚较厚(约3毫米)，所以罐体的保温性能较好。而现有技术的罐体采用不锈钢材料，相对而言，不锈钢的导热性能较好，并且其壁厚较薄(小于1毫米)，所以，现有技术的不锈钢罐体保温性能较差。

对于设有测温探头和温控器的热罐，罐内水温靠测温探头控制，温控器用于过热安全保护并采用手动复位型；对于不设测温探头的热罐，热罐上设置两个温控器，一个用于控制罐内水温，另一个用于过热安全保护，用于过热安全保护的温控器采用手动复位型，用于控制罐内水温的温控器采用自动复位型。优选设有测温探头和温控器的热罐。

本发明的有益效果是：罐体材料对其中的卫生液体质量的保持有保障，没有被罐体污染之忧，热罐清洗方便、维修容易、密封可靠、装配简单、保温性能好，并且制造成本不高，当使用本发明的饮水机配有适当的控制电路时，能有效控制热罐的温度，还可彻底防止发生无水干烧现象。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图。

图2为实施例一中进水出水管的结构示意图。

图3为本发明实施例二的结构示意图。

图4为本发明实施例三的结构示意图。

图5为本发明实施例四的结构示意图。

图6为本发明实施例五的结构示意图。

图7为现有饮水机中热罐的一种典型结构示意图。

图8为底部进水顶部出水的热罐示意图。

图9为底部出水顶部进水的热罐示意图。

图10为侧部进水侧部出水的热罐示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明进行详细描述，但应当理解这里的详细描述并不构成对本发明保护范围的限制。

实施例一：结合图1和图2所示，热罐的罐体采用紫砂陶材料制造，罐体包括上罐体8和下底35两部分，在上罐体8和下底35的连接处设有密封圈3，上罐体8的顶部设有可安装出水排气管13和测温探头14的开口，紧贴上罐体8的侧壁设有手动复位温控器7，下底35设有可装配电热管5和进水排水管19的开口；所述罐体的外部设有外壳，外壳包括上外壳10和下外壳44两部分，上外壳10和下外壳44采用螺纹连接，上外壳10的下部设有内螺纹，下外壳44的上部设有外螺纹，上外壳10和下外壳44拧紧后，可使上罐体8和下底35连接成一体，并可压缩密封圈3使连接面保持密封状态；所述的上外壳8的顶部设有可装配出水排气管13和测温探头14的开口，其侧面设有可装配手动复位温控器7的开口；所述的下外壳44的下部设有可将热罐固定于饮水机上的支腿，其中间设有便于进水排水管19伸出和电热管5连接导线的大开口；出水排气管13通过密封圈11和螺母12与上罐体8密封固定连接；测温探头14通过密封圈16和螺母15与上罐体8密封固定连接；手动复位温控器7采用螺钉6与上外壳10固定连接，并保证手动复位温控器7的感温面与上罐体8的外侧壁紧贴；进水排水管19通过密封圈17和螺母18与下底35密封固定连接；电热管5通过密封圈4和螺母2与下底35密封固定连接，在电热管5的左边接头处夹装一个辅助电极1，并保证该辅助电极1与电热管5的外壁处于电气导通状态；在螺母15的下方夹装另一个辅助电极53，并保证该辅助电极53与测温探头的外壁处于电气导通状态；热罐的罐体与外壳之间设有保温材料9；所述的进水排水管19的顶部设有档水板46，紧靠档水板46的下方设有进出水通孔40。

实施例二：结合图3所示，热罐的罐体采用耐高温玻璃制造，罐体包括上罐体27和下底21两部分，在上罐体27和下底21的连接处设有密封圈3，上罐体27的顶部设有出水排气管39，紧贴上罐体27的侧壁设有手动复位温控器7和自动复位温控器54，下底21设有可装配进水排水管19和电热管5的开口；所述的罐体的外部设有外壳，外壳包括上外壳25和下外壳20两部分，上外壳25和下外壳20采用螺钉24和垫圈23固定连接，上外壳25和下外壳20的连接部设有螺钉孔，上外壳25和下外壳20紧固后，可使上罐体27和下底21连接成一体，并可以压缩密封圈3使连接面保持密封状态；所述的上外壳25的顶部设有可让出水排气管39伸出的开口，其侧面设有可安装手动复位温控器7和自动复位温控器54的开口；所述的下外壳20的下部设有可将热罐固定于饮水机上的支腿，其中间设有便于进水排水管19伸出和电热管5连接导线的大开口；手动复位温控器7和自动复位温控器54采用螺钉与上外壳25固定连接，并保证其感温面与上罐体27的外侧壁紧贴；电热管5通过密封圈4和螺母2与下底21密封固定连接；热罐的罐体与外壳之间设有保温材料26。

实施例三：结合图4所示，热罐的罐体采用瓷材料制造，罐体包括上罐体43和下罐体28两部分，在上罐体43和下罐体28的连接处设有密封圈3；所述的罐体的外部设有外壳，外壳包括上外壳41和下外壳29两部分，上外壳41和下外壳29采用卡扣方式连接，上外壳41的下部设有卡口，下外壳29的上部设有卡齿30，下外壳29的卡齿30卡入上外壳41的卡口后，可使上罐体43和下罐体28连接成一体，并可以压缩密封圈3使连接面保持密封状态；在外壳与罐体之间设有保温层42。本实施例的其它要求与实施例一相同。

实施例四：图5是本实施例的结构示意图，结合图5和图1所示，在本实施例中，取消实施例一中的上壳体，增加环板48和固定环51，手动复位温控器7通过螺钉6安装在固定环51上，环板48与下壳体45通过螺栓49、螺母46和垫圈47进行固定连接，罐体的外侧设有保温层50。本实施例的其它要求与实施例一相同。

实施例五：图6是本实施例的结构示意图，结合图6和图5所示，本实施例是将实施例四中的螺栓连接改为螺52连接。其它要求与实施例四相同。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的几个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (8)

1.一种卫生液体电加热罐，包括罐体，罐体上设有出水口和进水口，罐体内设有电加热器，其特征在于：所述罐体由上、下两部分组成，罐体两部分的连接处设有密封圈，罐体采用非金属材料制造，罐体外侧设有由上、下两部分组成的外壳，外壳的两部分分别设有连接后能够使罐体的两部分相互压紧的可拆装式连接结构；所述可拆装式连接结构是采用螺栓、螺钉、螺柱、螺纹或者卡扣连接的结构。

2.按照权利要求1所述的卫生液体电加热罐，其特征在于：所述非金属材料是紫砂陶。

3.按照权利要求1所述的卫生液体电加热罐，其特征在于：所述非金属材料是陶、瓷或者玻璃。

4.按照权利要求1所述的卫生液体电加热罐，其特征在于：所述外壳和罐体之间设有保温材料。

5.按照权利要求1所述的卫生液体电加热罐，其特征在于：所述罐体上装有测温探头。

6.按照权利要求1所述的卫生液体电加热罐，其特征在于：所述罐体上装有温控器。

7.按照权利要求1所述的卫生液体电加热罐，其特征在于：所述罐体上装有辅助电极。

8.按照权利要求1所述的卫生液体电加热罐，其特征在于：所述罐体上装有进水排水接管，该接管具有防止水流上冲的结构。

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