CN102341659A - 用于连续产生热水的加热元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于连续产生热水的加热元件(2)，该加热元件(2)包括：电加热装置(4)；水循环管道(3)，其具有中央部(6)和用于热水排出的下游部(7)，电加热装置(4)沿着中央部(6)设置；以及温度传感器(14)，其适合于允许调节加热元件(2)的出口处的水温。根据本发明，传感器(14)设置在界定下游部(7)的壁内，以便与循环水接触。

Description

用于连续产生热水的加热元件
技术领域
本发明涉及用于连续产生热水的加热元件、以及包括该加热元件的热水连续产生装置。
背景技术
已知这样一种类型的加热元件，该加热元件包括：水循环管道；电加热装置，其沿着循环管道的加热中央部设置；以及温度传感器，其适合于允许调节加热元件的出口处的水温。
在这种加热元件中，传感器设置在加热中央部的外表面、在电加热装置附近，并允许调节管道内的水的流量(以及因此调节水的加热时间)，以便获得在管道出口处的恒定温度。然而，出口处的水温依赖于与加热部的几何尺寸、泵、电加热装置以及供电电压相关联的公差。因此，温度传感器可以测量在各个加热元件之间截然不同的温度，这形成在循环管道出口处的温度测量结果方面的偏差，该偏差相对于平均值为6℃左右。
发明内容
本发明旨在提供一种加热元件，该加热元件使得在循环管道出口处的热水温度范围更细微。
根据本发明，在上述类型的加热元件中，传感器设置在界定循环管道的热水排出下游部的壁内与循环水接触，该下游部在加热中央部的下游。
因此，一方面，所测量温度是水的温度(鉴于传感器与水接触)，另一方面，该所测量温度考虑能量到水的传递方面的变化(鉴于传感器在电加热装置的下游)。这样，能够以更细微得多的方式调节加热元件出口处的水温。
附图说明
在以非限定性实施例给出且由附图所示的本发明的两个实施方式的说明中，将显现出本发明的其它特征和优点，在附图中：
图1是包括根据本发明的第一实施方式的加热元件的热水产生装置的局部视图；
图2是第一实施方式的加热元件的立体图；
图3是从图2取得的加热元件的收纳温度传感器的区域的分解立体图；
图4是与图2类似的视图，对应于第二实施方式；以及
图5是与图3类似的视图，对应于第二实施方式。
具体实施方式
允许按照要求连续产生热水的热水产生装置1包括：冷水容器(以可拆卸的方式安装)；加热元件2，其允许按照要求产生高温热水(至少70℃，优选约100℃)；以及泵，其允许使水在加热元件2内循环。
该加热元件2包括：水循环管道3，其位于泵的下游；以及电加热装置4，其适合于对在管道3内循环的水进行加热。
在本例中，管道3由用于冷水进入的上游部5、加热中央部6以及用于热水排出的下游部7形成。更确切地说，上游部5从泵延伸到中央部6，下游部7从中央部6延伸到热水产生装置1的出水口8。中央部6自身被限定为这样的部分：电加热装置4沿着该部分延伸，电加热装置4在此由丝网印刷在该部分6的外表面的电阻道形成。
如图1所示，加热元件2包括锅炉(chaudière)9和热水分配喷嘴10。锅炉9设置在热水产生装置1的壳体内并包括上游部5、中央部6以及电加热装置4。热水分配喷嘴10自身由下游部7形成并允许将热水分配到容器18(例如杯子)内。
中央部6是环形几何形状。因此，中央部6由两个管(这里是同轴)界定，具有一般流量的水与两个管的轴线平行。金属制的外管11在其外表面承载电加热装置4。而且，为了增大该中央部6内的水路径长度，在两个管之间的水回路是围绕该两个管的轴线的螺旋回路。因此，进给间距(pas de progression)是轴向的，并且由螺旋径向内壁限定。在本例中，塑料制的螺旋内壁由也采用塑料制成的内管承载。金属外管11以及塑料结构的弱惯性(faible inertie)允许获得中央部6和水的非常迅速的加热。
而且，热水产生装置(更确切地说，加热元件)具有温度传感器，该温度传感器适合于允许调节加热元件出口处的水温(在本例中有两个温度传感器)。
这里，每个温度传感器13、14均是负温度系数的传感器(CTN型传感器)。另外，热水产生装置1具有调节模块(电子模块)。在本例中，调节模块允许使泵的流量根据由传感器13、14测量的温度而改变(电加热装置4的功率保持恒定)。
如图2所示，第一传感器13固定(这里是焊接)在承载电加热元件的中央部6的表面(这里是外管11的外表面)。与电加热元件4相邻的该第一传感器13与调节模块连接，以便允许水温的主调节：泵送速度根据由第一传感器13测量的温度而改变，以便获得加热元件2的出口处的恒定温度。
另外，根据本发明，第二传感器14设置在界定下游部7的壁内，以便与水接触。在这种情况下，第二传感器14设置在下游部7的上游端部附近。更确切地说，该传感器14包括采用热传导材料(这里是陶瓷)制成的板16和固定在板16上的具有负温度系数的元件17。
在第一实施方式中，板16以密封方式固定在半圆柱体15上，并与该半圆柱体15一起形成下游部7的壁(参照图3)。
在第二实施方式中，板16以密封方式固定在弯头20处(这里，弯头20的角度是90°，并且板16被固定为形成该弯头20的外角平分线(bissectrice extérieure))。
由于加热的水直接与支撑CTN型元件17的板16接触，因而热交换更加良好并允许具有更精确的温度和更短的响应时间。
另外，由于第二传感器14设置成与该壁齐平(板16形成壁的内表面)，因而既不会受水的运动动态干扰，又不会受蒸汽泡的存在干扰，与传感器以浸入到水流中的方式来固定时发生的情况相反。另外，在第二实施方式中将第二传感器14设置在弯头处(更确切地说，设置在弯头的外角平分线上)，允许具有更加良好的温度测量。
第二传感器14与调节模块连接，以便允许校正由第一传感器13进行的测量。因此，允许测量一些元件(例如泵、加热部6、电加热元件4)以及供电电压的偏差并校正由此引起的误差。因此允许细微调节加热装置1的出口处的水温。
本发明不限于本实施方式。
因此能够做到的是，第二传感器14设置在下游部内的其它地方，特别是在分配喷嘴10的出水口8处。在该情况下，第二传感器14还允许考虑由于水沿着下游部7移动引起的温度变化、以及与收纳水的容器18的材料相关联的温度变化。另外，在喷嘴可拆卸下来以便于其清洗的情况下，传感器可以是无线的，或者可以定位在喷嘴的高处并具有与水接触的热传导件。
还能够做到的是，第二传感器14(其设置在下游部内)仅用于直接调节水温，第一传感器13(其设置在加热部内)则用作在电加热装置4的过热情况下的安全装置。
还能够做到的是，第二传感器14的板16使用除陶瓷以外的热传导材料(例如金属)制成。

Claims (16)

1.一种用于连续产生热水的加热元件(2)，该加热元件(2)包括：电加热装置(4)；水循环管道(3)，其具有中央部(6)和用于热水排出的下游部(7)，所述电加热装置(4)沿着所述中央部(6)设置；以及温度传感器(14)，其适合于允许调节在所述加热元件(2)的出口处的水温，其特征在于，所述传感器(14)设置在界定所述下游部(7)的壁内，以便与循环水接触。
2.根据权利要求1所述的加热元件(2)，其特征在于，所述传感器(14)设置成与承载其的壁齐平。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的加热元件(2)，其特征在于，所述传感器(14)具有负温度系数。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的加热元件(2)，其特征在于，所述传感器(14)包括采用热传导材料制成的板(16)，所述板(16)属于界定所述下游部(7)的所述壁的一部分。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的加热元件(2)，其特征在于，所述电加热装置(4)由丝网印刷在所述中央部(6)的外表面的电阻道形成。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的加热元件(2)，其特征在于，所述中央部(6)是由两个管界定的环形几何形状。
7.根据权利要求5所述的加热元件，其特征在于，外管(11)承载所述电加热装置(4)。
8.根据权利要求6或7中任一项所述的加热元件，其特征在于，在环形空间内的水回路是由螺旋径向内壁限定的螺旋回路。
9.根据权利要求8所述的加热元件(2)，其特征在于，所述螺旋径向内壁由内管承载。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的加热元件(2)，其特征在于，所述加热元件(2)一方面包括锅炉(9)，并且另一方面包括热水分配喷嘴(10)，所述锅炉(9)包括中央部(6)和电加热装置(4)，所述热水分配喷嘴(10)适合于将热水提供到容器(18)内并由所述下游部(7)形成。
11.根据权利要求10所述的加热元件(2)，其特征在于，所述传感器(14)设置在所述分配喷嘴(10)的出水口(8)处。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的加热元件(2)，其特征在于，所述传感器(14)设置在弯头(20)处，所述下游部(7)形成所述弯头(20)。
13.根据权利要求12所述的加热元件(2)，其特征在于，所述传感器(14)被设置为形成所述弯头(20)的外角平分线。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的加热元件(2)，其特征在于，所述加热元件(2)包括加热温度传感器(13)，所述加热温度传感器(13)固定在承载所述电加热元件(4)的所述中央部(6)的外表面。
15.一种热水产生装置(1)，该热水产生装置(1)包括：根据权利要求1至14中任一项所述的加热元件(2)；泵，其允许水在所述加热元件(2)内循环；以及调节模块，其允许使泵的流量根据测量温度而改变。
16.根据从属于权利要求14的权利要求15所述的热水产生装置(1)，其特征在于，所述调节模块允许根据由设置在所述中央部(6)的所述传感器(13)测量的温度来调节水的流量，设置在所述下游部(7)内的所述传感器(14)校正由设置在所述中央部(6)的所述传感器(13)进行的测量。
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