CN102620412A - 速热水龙头及发热管制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种速热水龙头，包括下端设有进水口且上端有出水口的外壳，所述进水口处安装一分别与发热管及电源连接的水压开关，并与进水口连接件螺纹连接，出水口与出水管连接，手动调节开关设在外壳侧面，电热膜发热管设置在外壳内，其两端分别与法兰端子固定连接，所述两个法兰端子分别与进水口和出水口连接，所述发热管内设置有导流装置，所述发热管上还设置有温度控制器。本发明的热利用率可达95％，电源开关由水压控制，无水时断电。另外，温度控制器控制发热管加热到一定温度停止工作，安全性好。另外，能够任意调节水温，使用方便，不易积垢，寿命长。

Description

速热水龙头及发热管制备方法
技术领域
本发明涉及加热水装置，尤其是一种速热水龙头及发热管的制备方法。
背景技术
目前市场上现有的热水龙头是在塑料外壳里面设置螺旋型的电热丝发热管。不锈钢或铜管式电热丝发热管简称“热得快”，电热丝外面包覆绝缘层置于不锈钢管或铜管内，其发热原理是：电热丝所发出的热量，通过绝缘层传递给不锈钢或铜管。流过电热丝发热管的水被加热，这是一种最传统的间接式加热方式，因为绝缘材料它的热导率很低，热的利用率仅为65％左右。另外，北方地区的水质较硬，很容易在发热管外面沉积厚厚的一层污垢，严重的会覆盖整个发热器，大大降低热效率，导致供吸热量不平衡，最终导致爆裂，存在安全隐患。
近来也有出现了新的加热装置，将直径很小的不锈钢水管及电热丝发热管埋在压铸铝里面，电热丝发热管所发出的热量，通过压铸铝传递给不锈钢水管，水流过不锈钢水管吸收其热量，从而被加热。这种方式虽然不容易结垢，但热量的利用率很低，不利于节能。
发明内容
为了提高热量的利用率及安全性，本发明提供了一种安全、节能、高效的速热水龙头。
本发明是通过以下技术方案实现上述技术目的的。
一种速热水龙头，包括外壳、不锈钢金属电热膜发热管、温度控制器、法兰、水压开关，手动调节开关、出水管、进水口连接件，所述外壳下端设有进水口，上端有出水口，所述进水口处安装一个分别与发热管及电源线连接的水压开关，并与进水口连接件螺纹连接，所述外壳上还设有一电源线接口与所述水压开关电连接，所述外壳的出水口与出水管连接，所述电热膜发热管设置在外壳内，其两端分别与法兰端子固定连接，两个法兰端子分别与进水口和出水口连接，所述发热管上设有一温度控制器，所述发热管内设置有导流装置，外壳侧面设置有一手动调节开关。
优选地，所述不锈钢金属电热膜发热管包括不锈钢管、绝缘介质、加热电阻、导体，所述绝缘介质印刷在不锈钢管表面，所述绝缘介质上面依次设有加热电阻、导体，所述导体上还设置有绝缘介质。
优选地，所述发热管与法兰端子之间、法兰端子与外壳之间分别设有密封圈。
优选地，所述在绝缘介质中添加有稀土材料。
优选地，所述外壳为ABS(全称“丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物”)阻燃塑料外壳。
优选地，所述不锈钢金属电热膜发热管上设置有温度保险丝。
优选地，所述导流装置为耐高温塑料。
优选地，所述导流装置上设有螺旋形水道，所述螺旋形水道的截面呈“V”形。
所述不锈钢金属电热膜发热管的制备方法包括以下步骤：
不锈钢圆管经切割，磨平，超声波清洗，
不锈钢管表面印刷2～3层绝缘介质，每印刷一层均于865℃烧结10min～15min；
在绝缘介质上印刷加热电阻，于865℃烧结10min～15min；
在加热电阻上印刷导体，于865℃烧结10min～15min；
在加热导体上印刷2～3层绝缘介质，每印刷一层均于865℃烧结10min～15min。
本发明中，所述发热管升温快，热利用率可达95％以上。能在2秒钟内出热水，其时间远远小于传统的加热器。另外，加热电阻和导体上下两面均设置有绝缘涂层，绝缘效果好，耐压大于1800V，最高可达3200V。且水电分离，不易结垢，安全可靠，使用寿命长。
本发明所述速热水龙头的工作原理为：打开手动调节开关，同时水压开关自动开启，加热器连接电源接通，不锈钢金属电热膜发热管快速升温，冷水由进水口进入，在流过螺旋形水道时直接吸收所述发热管的热量，流向出水口。这时手动调节开关可以调节所需水温(30℃-65℃)及水量。关闭手动调节开关后，水压开关自动断开，切断电源，无水不工作，更安全。在水质较差的北方地区使用，也不易积垢，不影响其使用寿命。
本发明的有益效果如下：
本发明中采用不锈钢金属电热膜发热管对冷水进行加热，通过在不锈钢板上涂覆绝缘介质，将水和电分离，所述绝缘介质的耐压不低于1800V，不会给用户造成人身安全的问题。加热效率比传统的水加热装置高，热利用率可达95％。并且，发热管的电源开关是根据水压来控制，当手动调节开关关闭时，不锈钢金属电热膜发热管断电不工作。发热管上设置的温度控制器，能够控制发热管所加热水的温度，当温度达到设定值时，发热管将停止工作，不在对水进行加热，保障人身安全。同时，不锈钢金属电热膜发热管上安装有温度保险丝，当遇到特殊情况(例如温度过高时)，能够自动切断电源，起到双重保险的作用。另外，外壳设有一个水量及温度调节开关，能够调节水温，使用方便。不易积垢，使用寿命长。
附图说明
图1为本发明所述速热水龙头纵向剖面结构示意图
附图标记说明如下：
1-不锈钢金属电热膜发热管，2-温度控制器，3-法兰端子，4-水压开关，5-进水口，6-电源线接口，7-手动调节开关，8-导流装置，9-出水口，10-出水管，11-螺旋形水道，12-外壳。
具体实施方式
为了更清楚的介绍本发明的技术方案，下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
如图1所示，本发明所述速热水龙头，包括外壳12、不锈钢金属电热膜发热管1、温度保险丝、法兰、水压开关4，手动调节开关7、出水管10、进水口连接件(图中未示)，所述外壳12下端设有进水口5，上端有出水口9，所述进水口5处安装一个分别与发热管1及电源线连接的水压开关4，并与进水口连接件螺纹连接，所述外壳12上还设有一电源线接口6与所述水压开关4电连接，所述水压开关4通过感应其周围水的压力来控制所述发热管1的电源。所述外壳12的出水口9与出水管10连接。所述电热膜发热管1设置在外壳12内，其两端分别与法兰端子3固定连接，所述两个法兰端子3分别与进水口5和出水口9连接，所述发热管1、法兰端子3及外壳12之间均设有密封圈已达到完全密封，所述发热管1上设有一温度控制器2，所述发热管1内设置有导流装置8，所述导流装置8上设有螺旋形水道11以增加冷水在所述发热管1中停留的时间，使冷水被加热到合适的温度。外壳12侧面设置有一手动调节开关7，用于开启或关闭水龙头，并能够调节出水的量及水的温度。
当打开手动调节开关7时，冷水由进水口5进入所述发热管1，同时水压开关4自动开启，加热器接通电源，所述发热管1快速升温，冷水在流过螺旋形水道11时直接吸收所述发热管1的热量，流向出水口9，这时通过调整手动调节开关7能够调节出水量及出水的温度，可调整的温度范围为30℃～65℃。关闭手动调节开关7后，水压开关4自动断开，切断电源，做到无水不工作，更安全。
在本发明中，所述不锈钢金属电热膜发热管1包括不锈钢管、绝缘介质、加热电阻、导体，所述绝缘介质印刷在不锈钢管表面，所述绝缘介质上面依次设有加热电阻、导体，所述导体上还设置有绝缘介质。做到水电分离，保证速热水龙头的使用安全。为了提高绝缘介质的绝缘效果及耐压性能，所述绝缘介质中添加有Y2O3、La2O3、Sm2O3等稀土材料。所添加的Y2O3、La2O3、Sm2O3的量占绝缘介质的重量百分比分别为0.55％、0.50％、0.75％。添加稀土材料后，发热管的耐压不低于1800V。
进一步地，在上述技术方案的基础上，为了延长使用寿命，并减少热量的损耗，所述导流装置8选用耐高温塑料，所述外壳12为ABS阻燃塑料外壳12。一方面提高了其使用寿命，同时还降低了导流装置8所吸收的热量，从而降低热量的损耗。
进一步地，在上述技术方案的基础上，为了进一步提高速热水龙头的安全性，在所述不锈钢金属电热膜发热管1上设置有温度保险丝，当温度过高等特殊情况时，使所述发热管1自动断电，避免安全事故的而产生。
所述不锈钢金属电热膜发热管1的制备方法包括以下步骤：
不锈钢圆管经切割，磨平并超声波清洗，
不锈钢管表面印刷2～3层绝缘介质，每印刷一层均于865℃烧结10min～15min；
在绝缘介质上印刷加热电阻，于865℃烧结10min～15min；
在加热电阻上印刷导体，于865℃烧结10min～15min；
在加热导体上印刷2～3层绝缘介质，每印刷一层均于865℃烧结10min～15min。
本发明中，所述发热管1升温快，热利用率可达95％以上。能在2秒钟内出热水，其时间远远小于传统的加热器。另外，加热电阻和导体上下两面均设置有绝缘涂层，绝缘效果好，耐压大于1800V，最高可达3200V。且水电分离，不易结垢，安全可靠，使用寿命长。
以上实施例是用于解释说明本发明的实施方式，并非本发明的穷举，故本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变型、改进、替换均属于本发明的范围。

Claims (9)

1.一种速热水龙头，包括外壳(12)、不锈钢金属电热膜发热管(1)、温度控制器(2)、法兰端子(3)、水压开关(4)，手动调节开关(7)、出水管(10)、进水口连接件，所述外壳(12)下端设有进水口(5)，上端有出水口(9)，所述进水口(5)处安装一分别与发热管(1)及电源线连接的水压开关(4)，并与进水口连接件螺纹连接，所述外壳(12)上还设有一电源线接口(6)与所述水压开关(4)电连接，所述外壳(12)的出水口(9)与出水管(10)连接，外壳(12)侧面设置有一手动调节开关(7)，其特征在于，还包括不锈钢金属电热膜发热管(1)、温度控制器(2)、法兰端子(3)，所述电热膜发热管(1)设置在外壳(12)内，其两端分别与法兰端子(3)固定连接，所述两个法兰端子(3)分别与进水口(5)、出水口(9)连接，所述发热管(1)上设有一温度控制器(2)，所述发热管(1)内设置有导流装置(8)。
2.根据权利要求1所述的速热水龙头，其特征在于，所述不锈钢金属电热膜发热管(1)包括不锈钢管、绝缘介质、加热电阻、导体，所述绝缘介质印刷在不锈钢管表面，所述绝缘介质上面依次设有加热电阻、导体，所述导体上还设置有绝缘介质。
3.根据权利要求2所述的速热水龙头，其特征在于，所述发热管(1)与法兰端子(3)之间、法兰端子(3)与外壳(12)之间分别设有密封圈。
4.根据权利要求3所述的速热水龙头，其特征在于，所述绝缘介质中添加有稀土材料。
5.根据权利要求4所述的速热水龙头，其特征在于，所述外壳(12)为ABS阻燃塑料。
6.根据权利要求5所述的速热水龙头，其特征在于，所述不锈钢金属电热膜发热管(1)上设置有温度保险丝。
7.根据权利要求6所述的速热水龙头，其特征在于，所述导流装置(8)为耐高温塑料。
8.根据权利要求7所述的速热水龙头，其特征在于，所述导流装置(8)上设有螺旋形水道(11)，所述螺旋形水道(11)的截面呈“V”形。
9.权利要求1所述的不锈钢金属电热膜发热管(1)的制备方法，包括以下步骤：
将不锈钢圆管切割，磨平，超声波清洗，
不锈钢管表面印刷2～3层绝缘介质，每印刷一层均于865℃烧结10min～15min；
在绝缘介质上印刷加热电阻，于865℃烧结10min～15min；
在加热电阻上印刷导体，于865℃烧结10min～15min；
在加热导体上印刷2～3层绝缘介质，每印刷一层均于865℃烧结10min～15min。
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