CN101925206B - 一种电加热装置及使用该电加热装置的电加热器 - Google Patents

Abstract

一种电加热装置及使用该电加热装置的电加热器，装置包括第一、二、三导热件、电发热元件、感温片和磁模块，第一导热件包括相对的A、B侧表面；A侧表面与被加热的水或水溶液接触，第二导热件一侧与电发热元件固定连接、另一侧与第一导热件B侧表面面接触固定连接，第三导热件与第一或第二导热件热传导连接，感温片与第三导热件面接触热传导连接，磁模块附着在第一导热件上；电加热器包括容器壳体、设置在容器壳体下部的上述电加热装置和温度控制装置。本发明在水或水溶液加热过程中将其完善磁化，根除水垢，磁化水对增强生命机能、延缓衰老，延年益寿具有重要意义，本发明延长电加热器容器的使用寿命，并能够保证温度控制装置可靠工作。

Description

一种电加热装置及使用该电加热装置的电加热器

技术领域

本发明涉及一种电加热装置，还涉及使用该电加热装置所构成的电加热器，具体涉及一种用于对水或水溶液进行加热和磁化水及除水垢的电加热装置和使用该电加热装置的电加热器。

背景技术

用于对水或水溶液进行加热的电加热器有多种，如电加热水壶、水煲、煮水器、加湿器、咖啡酿造机、蒸馏装置等，在加热过程中，现有的电加热器普遍存在如下缺陷：

1、由于饮用水中钙(Ca)、镁(Mg)离子含量较高，当水加热到35摄氏度时，水中会析出针状结晶体碳酸钙(CaCO3)和碳酸镁(MgCO3)，这些析出物牢固地附着在加热容器壁上，形成大量难于去除的水垢；水垢的导热系数很低，只有钢材的1/10～1/100，是热的不良导体，电加热器容器壁结垢后，不仅热效率大大降低，导致耗电量大幅增加，造成电能的极大浪费；更为严重的是，在电加热器容器壁结垢严重的情况下，加热元件内部的热量被结垢层阻隔，不能传递给被加热的水或水溶液，导致加热元件内部的热量不断升高，当结垢层出现裂缝，容器内的水或水溶液从裂缝中进入结垢层和容器壁之间，受到容器壁的高温作用在瞬间气化，导致加热容器发生爆炸的严重后果，给用户的人身和财产安全带来极大威胁；

2、水垢具有较强的腐蚀性，电加热器在水垢的长期腐蚀作用下，容易造成腐蚀穿透而报废；

3、现有的电加热器无法降低水的硬度，用户长期饮用现有电加热器加热的硬水，会带来人体对食用的营养物代谢效率低、对营养物的营养成份吸收效率低，同时由于硬水中的大量钙(Ca)、镁(Mg)离子与人体内的酸性物质作用，生成碳酸钙、碳酸镁，形成体内结石(如胆结石、肾结石等)，对人体器官功能造成严重损害。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一在于，提供一种电加热装置，克服现有电加热器容易结垢、不能降低水的硬度、存在爆炸隐患的缺陷。

本发明要解决的技术问题之二在于，提供一种电加热器，克服现有电加热器容易结垢、不能降低水的硬度、存在爆炸隐患的缺陷。

本发明解决其技术问题之一所采用的技术方案是：构造一种电加热装置，包括第一导热件、电发热元件和驱动温度控制装置动作的感温片；

所述第一导热件包括相对的A侧表面和B侧表面；该A侧表面与被加热的水或水溶液接触；

所述电发热元件与所述第一导热件热传导连接；

所述感温片与所述第一导热件或第二导热件热传导连接；

其特征在于，电加热装置包括产生磁场的磁模块、第二导热件和第三导热件，该磁模块附着在所述第一导热件上。

该第二导热件包括相对的两侧表面，该第二导热件一侧表面与所述电发热元件固定连接、另一侧表面与所述第一导热件B侧表面面接触固定连接。

包括第三导热件，该第三导热件与所述第一导热件或第二导热件热传导连接，所述感温片与所述第三导热件面接触热传导连接。

所述第一导热件包括带有环形折边的盘状本体和设置在该盘状本体中部向所述A侧表面一侧凸起的凹腔；所述第二导热件与所述第一导热件B侧表面面接触连接的表面与所述凹腔内表面形状吻合并面接触固定连接；所述第三导热件为Ω形支架，所述Ω形支架顶部与所述第二导热件中部面接触固定连接，所述感温片与所述Ω形支架的底部折边面接触热传导连接；所述磁模块附着在围绕所述凹腔的环形区域内及所述Ω形支架的两脚之间。

本发明解决其技术问题之二所采用的技术方案是：构造一种电加热器，包括容器壳体、设置在该容器壳体下部的电加热装置和温度控制装置，所述电加热装置包括第一导热件、电发热元件和驱动所述温度控制装置动作的感温片；

所述第一导热件包括相对的A侧表面和B侧表面；该A侧表面与被加热的水或水溶液接触；

所述电发热元件与所述第一导热件热传导连接；

所述感温片与所述第一导热件或第二导热件热传导连接；

其特征在于，电加热装置包括产生磁场的磁模块、第二导热件和第三导热件，该磁模块附着在所述第一导热件上。

该第二导热件包括相对的两侧表面，该第二导热件一侧表面与所述电发热元件固定连接、另一侧表面与所述第一导热件B侧表面面接触固定连接。

该第三导热件与所述第一导热件或第二导热件热传导连接，所述感温片与所述第三导热件面接触热传导连接。

所述第一导热件包括带有环形折边的盘状本体和设置在该盘状本体中部向所述A侧表面一侧凸起的凹腔；所述第二导热件与所述第一导热件B侧表面面接触连接的表面与所述凹腔内表面形状吻合并面接触固定连接；所述第三导热件为Ω形支架，所述Ω形支架顶部与所述第二导热件中部面接触固定连接，所述感温片与所述Ω形支架的底部折边面接触热传导连接；所述磁模块附着在围绕所述凹腔的环形区域内及所述Ω形支架的两脚之间。

实施本发明的电加热装置及使用该电加热装置的电加热器，与现有技术比较，其有益效果是：

1.通过在电加热装置上设置磁模块产生磁场，在电加热装置对被加热的水或水溶液进行加热过程中，被加热的水或水溶液因加热形成上下循环运动切割磁力线得到完善的磁化，水分子的氢键角从105度减小到103度左右，使水的物理化学性质发生变化，水的活性和溶解能力大大提高，水中的碳酸钙、碳酸镁等对人体有害的物质在加热过程中被分解生成较松软的物质Ca(HCO₃)₂和Mg(HCO₃)₂，这些物质极易被水带走而不易在容器壁上积存，此外，由于被磁化后水的聚合度得到提高，被溶解的固态物质成为更细的颗粒，粒子细化后，两颗离子间的距离变小，结合力变大，不易凝结在壁上，从而达到从根本上除垢的效果；

2.同时，水或水溶液被完善磁化后，水分子之间的氢键被破坏，缔合的水分子变成了单散的分子，长键变成短键，从而使水的渗透能力和溶解能力大大提高，含氧量大大增加，对有机物的溶解度增大，从而有助于人体消化吸收营养；磁化后的分子团水能够从2纳米的亲水通道进入人体细胞，激活人体第二信使——钙系统，激活细胞酶系统，活化人体组织细胞，对增强生命机能、延缓衰老，延年益寿具有重要意义；

3.由于从根本上解决了电加热器结垢的问题，使电加热器容器壁不会受到水垢的腐蚀影响，延长了电加热器容器的使用寿命。

4.电加热装置设置用于安装温度控制装置的第三导热件，便于温度控制装置的设计布置，保证温度控制装置可靠工作。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明电加热装置一种实施例的剖视图。

图2是图1的底视图。

图3是图1实施例的磁场示意图。

图4是本发明电加热器一种实施例的剖视图。

图5是图4中的A-A剖视图。

图6是图4中的B-B剖视图。

图7是图4实施例的磁场示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，作为一个优选的实施例，本发明的电加热装置1包括第一导热件14、第二导热件15、第三导热件5、电发热元件13、用于驱动温度控制装置动作的感温片4(如双金属片等)和磁模块12。

磁模块12可以采用各种能够产生磁场的构件，如可以采用环形、条形、弧形、圆形、马蹄形磁铁，也可以采用产生磁场的线圈等。

作为一个特例，当第一导热件14采用不锈钢等可充磁材料制造时，可对第一导热件14进行充磁，此时，第一导热件14即成为了磁模块，或者说磁模块与第一导热件14合二为一。

电发热元件13可以采用不锈钢发热管、铁发热管、铝发热管、铜发热管、发热丝、发热片、发热线、电子发热模块等。

第一导热件14包括相对的两侧表面——A侧表面(图中的上侧表面)和B侧表面(图中的下侧表面)；其中，A侧表面为加热装置1与被加热的水或水溶液接触的表面。

第二导热件15包括相对的两侧表面，其一侧表面与电发热元件13固定连接，保证电发热元件13与第二导热件15热传导良好，达到保证电加热装置1的高热效率的目的，第二导热件15通常采用铝或铝合金制造。第二导热件15的另一侧表面与第一导热件14的B侧表面面接触固定连接。

在本实施例中，将第一导热件14设置为带有环形折边的盘状导热件，并在该盘状导热件中部设置向A侧表面一侧凸起的凹腔18，将第二导热件15与第一导热件14的B侧表面面接触连接的表面设置为与凹腔18的内表面形状吻合并面接触固定连接。电发热元件13沿第二导热件15的边缘盘绕，第二导热件15中部留空。将第三导热件5设置为Ω形支架，该Ω形支架的顶部与第二导热件15的中部面接触固定连接，感温片4与Ω形支架的底部折边面接触热传导连接。将磁模块12连接在第一导热件14围绕凹腔18的环形区域16内(磁模块12可以设置在第一导热件14的A侧表面，也可以设置在第一导热件14的B侧表面)以及Ω形支架的两脚之间(磁模块12仅设置在第一导热件14围绕凹腔18的环形区域内，也能够实现本发明目的)。磁模块12构成的磁场11如图3所示。

在其他实施例中，第三导热件5可以根据设计布置需要采用其他结构形状，如采用Z字形结构等。

在其他实施例中，第三导热件5可以连接在第一导热件14上。

在其他实施例中，可以不采用第三导热件5，而直接将感温片4与第一导热件14或第二导热件15热传导连接。

在其他实施例中，可以将电发热元件13热传导连接在第一导热件14上。

在其他实施例中，可以不设置第二导热件15，而将电发热元件13直接热传导连接在第一导热件14上。

在其他实施例中，第一导热件14不设置凹腔18，不影响本发明目的的实现。

在其他实施例中，可以将磁模块12附着在第一导热件14的其它位置上(上述“附着”是指直接连接或通过其它结构件间接连接在第一导热件上或通过充磁的方式使磁模块与第一导热件合二为一，下同)，如可以先将磁模块12连接在支架上，再将支架连接在第一导热件14上。

在其他实施例中，可以设置金属壳体，将金属壳体与第一导热件14热传导密封连接(金属壳体与第一导热件14热传导密封连接，既能够从第一导热件14获取热量传递给被加热的水或水溶液，使金属壳体成为电加热装置的一部分，又能够在金属壳体与第一导热件14构成的容器中盛装水或水溶液时不发生泄漏)，将磁模块12附着在金属壳体上。

作为一个特例，当金属壳体采用不锈钢等可充磁材料制造时，可对金属壳体进行充磁，此时，金属壳体即成为了磁模块。

本发明的电加热器采用上述电加热装置构成，包括容器壳体、设置在该容器壳体下部的上述电加热装置和温度控制装置。本发明的电加热器除采用本发明的上述电加热装置外，电加热器的其它结构可以采用包括但不限于现有的电加热器结构。

如图4至图7所示是本发明电加热器的一个具体实施例。在该实施例中，本发明电加热器为煮水器20，包括贮水容器7、设置在贮水容器7下部的电加热装置1、温度控制装置40、装配在贮水容器7底部的底盖3和底座单元2。底座单元2外接电源，与底盖3配合，为电加热装置1供电。

贮水容器7包括容器本体19(可以采用工程塑胶料或金属制作)、设置在容器本体19上的出水口8、提手10、与容器本体19上端口配合的容器盖9和温控器开关、容器盖开关等部件。

电加热装置1及其变化如上所述，此处不再赘述。

电加热装置1通过一个密封装置6和固定圈17与容器本体19密封连接。

当贮水容器7的容器本体19采用金属材料制作时，其底部可与电加热装置1采用焊接、激光、卷边工艺固定连接。

本实施例的电加热装置1的磁模块12采用半圆形磁铁(如图6所示)，其构成的磁场11如图7所示。

Claims (2)

1.一种电加热装置，包括第一导热件、电发热元件和驱动温度控制装置动作的感温片；

所述第一导热件包括相对的A侧表面和B侧表面；该A侧表面与被加热的水或水溶液接触；

所述电发热元件与所述第一导热件热传导连接；

所述感温片与所述第一导热件或第二导热件热传导连接；

其特征在于，所述电加热装置包括产生磁场的磁模块、第二导热件和第三导热件，该磁模块附着在所述第一导热件上；

该第二导热件包括相对的两侧表面，该第二导热件一侧表面与所述电发热元件固定连接、另一侧表面与所述第一导热件B侧表面面接触固定连接；

该第三导热件与所述第一导热件或第二导热件热传导连接，所述感温片与所述第三导热件面接触热传导连接。

所述第一导热件包括带有环形折边的盘状本体和设置在该盘状本体中部向所述A侧表面一侧凸起的凹腔；所述第二导热件与所述第一导热件B侧表面面接触连接的表面与所述凹腔内表面形状吻合并面接触固定连接；所述第三导热件为Ω形支架，所述Ω形支架顶部与所述第二导热件中部面接触固定连接，所述感温片与所述Ω形支架的底部折边面接触热传导连接；所述磁模块附着在围绕所述凹腔的环形区域内及所述Ω形支架的两脚之间。

2.一种电加热器，包括容器壳体、设置在该容器壳体下部的电加热装置和温度控制装置，所述电加热装置包括第一导热件、电发热元件和驱动所述温度控制装置动作的感温片；

所述第一导热件包括相对的A侧表面和B侧表面；该A侧表面与被加热的水或水溶液接触；

所述电发热元件与所述第一导热件热传导连接；

所述感温片与所述第一导热件或第二导热件热传导连接；

其特征在于，所述电加热装置包括产生磁场的磁模块、第二导热件和第三导热件，该磁模块附着在所述第一导热件上；

该第二导热件包括相对的两侧表面，该第二导热件一侧表面与所述电发热元件固定连接、另一侧表面与所述第一导热件B侧表面面接触固定连接；

该第三导热件与所述第一导热件或第二导热件热传导连接，所述感温片与所述第三导热件面接触热传导连接；

所述第一导热件包括带有环形折边的盘状本体和设置在该盘状本体中部向所述A侧表面一侧凸起的凹腔；所述第二导热件与所述第一导热件B侧表面面接触连接的表面与所述凹腔内表面形状吻合并面接触固定连接；所述第三导热件为Ω形支架，所述Ω形支架顶部与所述第二导热件中部面接触固定连接，所述感温片与所述Ω形支架的底部折边面接触热传导连接；所述磁模块附着在围绕所述凹腔的环形区域内及所述Ω形支架的两脚之间。

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