CN102183090B - 裸丝电热水器加热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电热水器技术领域，提出一种裸丝电热水器加热器，其包括加热体、电热丝和供电控制器，加热体由上盖和下盖通过连接槽将主体内的水通道串接成为进水防电墙、电加热室和出水防电墙，电热丝置于电加热室内，加热体设有进水口和出水口，主体内有一条水通道作为水流开关通道并内置有磁浮子，加热体外侧设有磁触开关，温控开关的探测头伸入到出水防电墙内，电热丝、温控开关和磁触开关分别连接到供电控制器。本发明的显著进步在于：1、将水流开关和加热体结合在一起，使结构紧凑、安装方便。2、具有中间进水孔或中间出水孔的加热体设计，更方便实现调节出水温度。3、将换向阀与加热体做成一体的结构，使本发明的结构更加紧凑，安装更加方便。

Description

裸丝电热水器加热器

技术领域

本发明涉及电热水加热技术领域，特别是采用镍金裸丝加热技术的快速电热水器、双模电热水器、即热式电热水龙头、台下宝等。

背景技术

近年来，镍金裸丝加热技术在快速电热水器中得到应用，其优点有：电热丝直接放在水里加热，电热丝产生的热量马上被水带走，不存在间隔传导和辐射，因而热效率更高；加热时电热丝表面温度较低，其不会结垢。由于电热丝直接放在水里，水是直接导电的，为此，人们通过设计防电墙的办法来使这种加热器达到安全使用标准，2011年01月05日公开（公告号为201700028）的中国专利“裸丝加热体”公开了这种加热器的基本结构。

在将这种加热体应用于电热水器时，通常还要在进或出水管路上串接一水流开关，水流开关的作用是检测加热体是否是水流通过，其配合控制电路使用，当加热体有水流通过时加热体才接通电源，对通过的水流加热，否则加热体不通电，这样可防止加热体的无水干烧。这种将水流开关连接于加热体外的方法，结构复杂，不易安装。

另一方面，在将这种加热体应用于电热水器时，通常还要在出水管上外加混水阀，混水阀将加热体输出的热水和另外接的自来水源的冷水混合后得到适当温度的热水。这种外接混水阀的方法结构复杂，不易安装。

发明内容

本发明的目的是提供一种裸丝电热水器加热器，其具有结构紧凑、使用安全，和适用于大功率电热水器等特点。

本发明的目的可通过如下技术方案来实现：

一种裸丝电热水器加热器，包括加热体、电热丝和供电控制器，加热体包括主体、上盖和下盖，上盖和下盖设若干连接槽，主体内设有若干平行的水通道，上盖和下盖通过连接槽将主体内的水通道串接成为进水防电墙、电加热室和出水防电墙，进水防电墙的远离电加热室端为进水端，出水防电墙的远离电加热室端为出水端，加热体上设有进水孔和出水孔，进水孔与进水端连通，出水端与出水孔连通，电热丝置于电加热室内，电热丝的两端穿出加热体并固定，其特征在于：主体内的其中一条水通道作为水流开关通道，磁浮子置于水流开关通道内，主体外侧近水流开关通道处设有磁触开关，加热体上安装有温控开关，温控开关的探测头伸入到出水防电墙内，电热丝的一端电极直接连接到供电控制器，电热丝的另一端电极通过温控开关连接到供电控制器，磁触开关也连接到供电控制器，供电控制器内设有整流电路和继电器电路。主体内的水通道截面可以为圆形、椭圆形或多边形，优选六边形，即将多条水通道设计为蜂窝状结构，具有加热体强度高和有利于电热丝与水流充分接触、提高换热效率等特点。

为使本发明能输出不同温度的热水或冷水，并达到结构紧凑的效果，加热体上还设有中间进水孔或中间出水孔，中间进水孔与出水防电墙连通，中间出水孔与进水防电墙连通；具体方案有：

A． 2进1出换向调节阀联体连接于加热体，即将上盖作为2进1出换向调节阀的一部件，2进1出换向调节阀包括有上盖、阀盖、阀片和阀片驱动杆，上盖和阀盖构成阀腔，阀盖具有与阀腔连通的阀出水孔并连接出水接头，阀片置于阀腔内并由阀片驱动杆驱动可将出水孔打开或封闭、并同时将中间出水孔封闭或打开；

B． 1进2出换向调节阀联体连接于加热体，即将下盖作为1进2出换向调节阀的一部件，1进2出换向调节阀包括有下盖、阀盖、阀芯、阀片和阀片驱动杆，阀芯和阀盖构成阀腔，阀芯具有与阀腔连通的阀进水孔并连接进水接头，阀盖具有将进水孔与阀腔连通的第一水通道，和将中间进水孔与阀腔连通的中间水通道，阀片置于阀腔内并由阀片驱动杆驱动，使阀腔与第一水通道开通或封闭、并同时将第二水通道封闭或开通；

这样便可进一步通过如下多种方案来实现输出不同温度的热水或冷水。

1．加热体的进水孔外连接进水接头，出水孔外连接出水接头，出水接头连接出水管，中间进水孔外连接中间进水接头，将进水接头和中间进水接头连接到1进2出混水调节阀的2个出水口，混水调节阀的进水口连接进水管。

2．加热体的进水孔外连接进水接头，进水接头连接进水管，出水孔外连接出水接头，中间出水孔外连接中间出水接头，将出水接头和中间出水接头连接到2进1出混水调节阀的2个进水口，混水调节阀的出水口连接出水管。

3． 1进2出换向调节阀联体连接于加热体，1进2出换向调节阀的2个出水口分别与加热体上的进水孔和中间进水孔对接，1进2出换向调节阀具有水流调节组件，其进水口连接有进水接头和进水管，加热体的出水孔外连接出水接头，出水接头连接出水管。

4． 2进1出换向调节阀联体连接于加热体，2进1出换向调节阀的2个进水口分别与加热体上的出水孔和中间出水孔对接，2进1出换向调节阀具有水流调节组件，其出水口连接有出水接头和出水管，加热体的进水孔外连接进水接头，进水接头连接进水管，。

使用时，将进水管连接到自来水源，供电控制器连接到电源，打开出水管，冷水直接或通过混水调节阀或换向调节阀从进水孔首先进入进水防电墙，经过较长距离的进水防电墙水通道后进入电加热室，经过电加热室的水与电热丝发出的热进行热交换，水的温度升高，较高温度的热水从电加热室进入出水防电墙，经过较长距离的出水防电墙水通道后从出水孔直接或通过混水调节阀或换向调节阀经出水管排出。由电热丝通电引起而带电的水通过进水防电墙和出水防电墙内长距离的水电阻阻隔，进水口和出水口处的水电压很低，完全达到安全使用标准。

与现有技术对比，本发明的突出的实质性特点和显著进步在于：

1．本发明将水流开关和加热体结合在一起，直接将水流开关通道设于加热体内，使结构紧凑、安装方便，特别适用于电热水龙头和台下宝（一种电热水龙头的俗称）等要求体积小的电热水加热设备；

2．将多条水通道设计为蜂窝状结构，具有加热体强度高和有利于电热丝与水流充分接触、提高换热效率等特点；

3．具有中间进水孔或中间出水孔的加热体设计，更方便实现调节出水温度；

4．将换向调节阀与加热体做成一体的结构，使本发明的结构更加紧凑，安装更加方便。

附图说明

图1、图2、图3、图4、图5和图7分别为本发明的各种结构示意图。

图6为图5的另一使用状态示意图。

图8为图7的另一使用状态示意图。

图9为按照本发明设计加热体的水流通道分布示例。

具体实施方式

实施例一

     参考图1和图9，一种裸丝电热水器加热器，包括加热体、电热丝4和供电控制器7，加热体包括主体1、上盖3和下盖2，下盖2设若干下连接槽21，上盖3设若干上连接槽31，下盖2设有进水孔22并外连接进水接头220，上盖3设有出水孔32并外连接出水接头320，主体1内设有若干平行的水通道，上盖3和下盖2分别通过上连接槽31和下连接槽21将主体1内的水通道串接成为进水防电墙11、电加热室12和出水防电墙13，进水防电墙11的远离电加热室12端为进水端，出水防电墙13的远离电加热室12端为出水端，进水孔22与进水端连通，出水端与出水孔32连通，电热丝4置于电加热室12内，电热丝4的两端电极穿出加热体的下盖2（或上盖3）并用螺母固定；

将出水防电墙13的其中一条水通道作为水流开关通道14，水流开关通道14内置有磁浮子5，主体1外侧近水流开关通道14处设有磁触开关6，加热体的下盖2（或上盖3）装有温控开关8，温控开关8的探测头伸入到出水防电墙13内（水流开关通道14内），电热丝4的一端电极直接连接到供电控制器7，电热丝4的另一端电极通过温控开关8连接到供电控制器7，磁触开关6也连接到供电控制器7，供电控制器7内设有整流电路和继电器电路。

安装时，用进水管将进水接头220连接到自来水源，将供电控制器7的插头连接电源，用出水管将出水接头320连接到混水阀（图中未示）一个讲水口，混水阀的另一个进水口也同时连接到自来水源。

本发明的工作原理是：

使用时，打开混水阀，这时，通过本发明的水流通道是：进水管→进水接头220→进水孔22→进水防电墙11→电加热室12→出水防电墙13→出水孔32→出水接头320→出水管→混水阀（图中未示）。

要使用热水时，接通供电控制器7的电源；

从进水接头220经进水孔22进入的自来水经过电加热室12和水流开关通道13后再从出水孔32经出水接头320流出，水流开关通道14内的磁浮子5由通过的水流驱动向上移动到靠上方位置，其附近的磁触开关6受感应处于接通状态；

供电控制器7内的继电器将电热丝4与电源接通，电热丝4通电发热，电热丝4发出的热与流过的水流热交换，使水变热，从出水接头320连续输出热水。

在使用过程中突然停水，水流开关通道13没有水流通过，这时水流开关通道14内的磁浮子5向下回移到靠下方位置远离磁触开关6，磁触开关6处于断开状态，供电控制器7内的继电器使电热丝4与电源不接通，电热丝4不发热，达到自动保护加热体的效果。

在使用过程中如水流温度过高（高于设定温度），设于出水防电墙13的温控开关8会自动将电热丝4的电源断开，同样达到自动保护加热体的效果。

在输出热水期间，通电的电热丝4使其附近的水带电，由于水具有电阻性能，所设计的进水防电墙11和出水防电墙13有足够的长度使进水接头220处和出水接头320处的电压符合安全使用标准。

如不需要使用热水时，直接将供电控制器7的电源（通过开关）断开或者通过混水阀调节到使水流不经过主体1内的水通道。

图9为本实施例的加热体的结构示例（将上盖取去），图中箭头表示水流方向，其中实线箭头表示经过上盖的上连接槽31的水流方向，虚线表示经过下盖的下连接槽21的水流方向，本示例的进水口22和出水口23都设于下盖2。

主体1内的水通道截面可以为圆形、椭圆形或多边形，本实施例选择六边形，将水通道设计为蜂窝状结构，具有加热体强度高和有利于电热丝与水流充分接触、提高换热效率等特点。

实施例二

参考图2，本实施例与实施例一的区别是将水流开关通道14设置于进水防电墙11，即进水防电墙11的其中一条水通道作为水流开关通道14，水流开关通道14内置有磁浮子5，主体1外侧近水流开关通道14处设有磁触开关6，出水防电墙13没有水流开关通道。

其工作原理和实施例一相同。

本实施例的加热体也可以采用如图9的结构，将图9中的进水口22和出水口32互换就可以了，即将进水口22作出水口，将出水口32作进水口。

实施例三

参考图3，本实施例与实施例一的区别是：

上盖3还设有中间出水孔33并外连接中间出水接头330，中间出水孔33与进水防电墙11的其中一条水通道连通。这样便可进一步实现输出不同温度的热水或冷水：

安装时，用进水管将进水接头220连接到自来水源，将供电控制器7的插头连接电源，分别用水管将出水接头320和中间出水接头330连接到2进1出混水调节阀（图中未示）的2个进水口，混水调节阀的出水口连接出水管。

工作原理是：

要使用冷水时，将混水调节阀调节到冷水口通，这时，通过本发明的水流通道是：进水管→进水接头220→进水孔22→进水防电墙11的其中一段水通道（从进水孔22至中间出水孔33）→中间出水孔33→中间出水接头330→混水调节阀→出水管。 

这时，从进水接头220经进水孔22进入的自来水不经过电加热室12和水流开关通道14而直接从中间出水孔33经中间出水接头330流出，从混水调节阀输出冷水；

水流开关通道14内的磁浮子5由于没有水流通过而未被向上驱动，磁触开关6处于断开状态；供电控制器7内的继电器不将电热丝4与电源接通，电热丝4不带电。

要使用热水时，将混水调节阀的调节到热水口通，这时，通过本发明的水流通道是：进水管→进水接头220→进水孔22→进水防电墙11→电加热室12→出水防电墙13→出水孔32→出水接头320→混水调节阀→出水管。

这时的工作原理与实施例一相同，不再重复描述。

可以通过混水调节阀调节到出水接头320和中间出水接头330同时按一定比例出水，也即有部分进水直接从进水防电墙11的其中一段水通道经中间出水孔33流出而不经过电加热室12，从而可以从混水调节阀获得适当温度的热水。

本实施例的加热体也可以采用如图9的结构，在上盖（图中未示）对应于进水防电墙11的任一水通道（通常是第一水通道）处设置中间出水口33即可。

实施例四

参考图4，本实施例与实施例三的区别在于：上盖1不设中间出水孔330，而在下盖2设有中间进水孔23并连接中间进水接头230，中间进水孔23与出水防电墙13的其中一条水通道连通。这样也可实现输出不同温度的热水或冷水：

安装时，分别用水管将进水接头220和中间进出水接头230连接到1进2出混水调节阀（图中未示）的2个出水口，混水调节阀的进水口用进水管连接到自来水源，将供电控制器7的插头连接电源。出水接头320连接出水管。

本发明的工作原理是：

要使用冷水时，将混水调节阀调节到冷水口通，这时，通过本发明的水流通道是：进水管→混水调节阀→中间进水接头230→中间进水孔23→出水防电墙13的其中一段水通道（从中间进水孔23至出水孔32）→出水孔32→出水接头320→出水管。 

这时，从中间进水接头230进入的自来水不经过电加热室12和水流开关通道14而直接从出水孔32经出水接头320流出，输出冷水；

水流开关通道14内的磁浮子5由于没有水流通过而未被向上驱动，磁触开关6处于断开状态；供电控制器7内的继电器不将电热丝4与电源接通，电热丝4不带电。

要使用热水时，将混水调节阀调节到热水口通，这时，通过本发明的水流通道是：进水管→混水调节阀→进水接头220→进水孔22→进水防电墙11→电加热室12→出水防电墙13→出水孔32→出水接头320→出水管。

从进水接头220进入的自来水经过电加热室12和水流开关通道13后再从出水孔32经出水接头320流出，输出热水。

本实施例的水流加热及控制方式与实施例三相同，不再重复描述。

同样地，可以通过混水调节阀调节到进水接头220和中间进水接头230同时按一定比例进水，也即有部分进水直接从出水防电墙13的其中一段水通道经出水孔32流出而不经过电加热室12，从而可以从出水管获得适当温度的热水。

本实施例的加热体也可以采用如图9的结构，在上盖（图中未示）对应于出水防电墙13的任一水通道（通常是最后一条水通道）处设置中间进水口23即可。

实施例五

    参考图5和图6，本实施例和实施例三的区别是：上盖3的出水孔32不连接出水接头320，上盖3的中间出水孔33不连接中间出水接头330，也不连接混水调节阀。

2进1出换向调节阀联体连接于加热体，即将上盖3作为2进1出换向调节阀的一部件，2进1出换向调节阀包括有上盖3、阀盖9、阀片91和阀片驱动杆92。上盖3和阀盖9构成阀腔，阀盖9具有与阀腔连通的阀出水孔90并连接出水接头93，阀片91置于阀腔内并由阀片驱动杆92驱动可将出水孔32打开或封闭、并同时将中间出水孔33封闭或打开；

安装时，用进水管将进水接头220连接到自来水源，将供电控制器7的插头连接电源，阀出水接头93连接出水管。

要使用冷水时，通过操作阀片驱动杆92使阀片91将出水孔32封闭，同时将中间出水孔33打开（如图5），这时，从进水接头220进入的自来水不经过电加热室12和水流开关通道14而直接从中间出水孔33经阀腔和阀出水孔90输出冷水。

要使用热水时，通过操作阀片驱动杆92使阀片91将中间出水孔33封闭，同时将出水孔32打开（如图6），这时，从进水接头220进入的自来水经过电加热室12和水流开关通道13后再从出水孔32经阀腔和阀出水孔90输出热水。

本实施例的水流加热及控制方式与实施例三相同，不再重复描述。

实施例六

    参考图7和图8，本实施例和实施例四的区别是：下盖2的进水孔22不连接出水接头220，下盖2的中间进水孔23不连接中间进水接头230，也不连接混水调节阀。

1进2出换向调节阀联体连接于加热体，即将下盖2作为1进2出换向调节阀的一部件，1进2出换向调节阀包括有下盖2、阀盖9’、阀芯94、阀片91’和阀片驱动杆92’。阀芯94和阀盖9’构成阀腔，阀芯94具有与阀腔连通的阀进水孔95并连接进水接头96，阀盖9’具有将进水孔22与阀腔连通的第一水通道221，和将中间进水孔23与阀腔连通的中间水通道231，阀片91’置于阀腔内并由阀片驱动杆92’驱动，使阀腔与第一水通道221开通或封闭、并同时将第二水通道231封闭或开通。

安装时，用进水管将进水接头96连接到自来水源，将供电控制器7的插头连接电源。出水接头320连接出水管。

要使用冷水时，通过操作阀片驱动杆92’使阀片91’将阀腔与第一水通道221封闭，同时将第二水通道231打开（如图8），这时，进水从阀腔经第二水通道231和中间进水孔23进入，自来水不经过电加热室12和水流开关通道14而直接经出水防电墙的其中一条通道从出水孔32经第一出水接头320流出，输出冷水；

要使用热水时，通过操作阀片驱动杆92’使阀片91’将阀腔与第二水通道231封闭，同时使阀腔与第一水通道221连通（如图7），这时，水从阀腔经第一水通道221和进水孔22进入进水防电墙11，后经过电加热室12和水流开关通道13后再从出水孔32经出水接头320流出，输出热水。

本实施例的水流加热及控制方式与实施例四相同，不再重复描述。

Claims (1)

1.裸丝电热水器加热器，包括加热体、电热丝（4）和供电控制器（7），加热体包括主体（1）、上盖（3）和下盖（2），上盖（3）和下盖（2）设若干连接槽，主体（1）内设有若干平行的水通道，上盖（3）和下盖（2）通过连接槽将主体（1）内的水通道串接成为进水防电墙（11）、电加热室（12）和出水防电墙（13），进水防电墙（11）的远离电加热室（12）端为进水端，出水防电墙（13）的远离电加热室（12）端为出水端，加热体上设有进水孔（22）和出水孔（32），进水孔（22）与进水端连通，出水端与出水孔（32）连通，电热丝（4）置于电加热室（12）内，电热丝（4）的两端电极穿出加热体并固定，其特征在于：主体（1）内其中一条水通道作为水流开关通道（14），磁浮子（5）置于水流开关通道（14）内，主体（1）外侧近水流开关通道（14）处设有磁触开关（6），加热体上安装有温控开关（8），温控开关（8）的探测头伸入到出水防电墙（13）内，电热丝（4）的一端电极直接连接到供电控制器（7），电热丝（4）的另一端电极通过温控开关（8）连接到供电控制器（7），磁触开关（6）也连接到供电控制器（7），供电控制器（7）内设有整流电路和继电器电路；

其特征在于：加热体上还设有中间出水孔（33），中间出水孔（33）与进水防电墙（11）连通， 2进1出换向调节阀联体连接于加热体，即将上盖（3）作为2进1出换向调节阀的一部件，2进1出换向调节阀包括有上盖（3）、阀盖（9）、阀片（91）和阀片驱动杆（92），上盖（3）和阀盖（9）构成阀腔，阀盖（9）具有与阀腔连通的阀出水孔（90）并连接出水接头（93），阀片（91）置于阀腔内并由阀片驱动杆（92）驱动可将出水孔（32）打开或封闭，并同时将中间出水孔（33）封闭或打开。

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