CN106091352A - 快速高效流体加热器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快速高效流体加热器，包括筒状支架，筒状支架两端设有第一接头和第二接头，筒状支架内分布有孔道，孔道内悬设有加热管，第一接头和第二接头内设有混液腔，加热管两端插接固定于第一接头和第二接头内并与混液腔连通，所有加热管通过混液腔以串联和/或并联的方式形成加热通道，加热通道的两端设有进液管和出液管，进液管和出液管设于第一接头或第二接头上，第一接头和第二接头上设有向加热管供电的电极接头。本发明的传热效率增加，其整体体积可以降低，重量减少；本发明加热器的配置方式可以千变万化，其功率大小和加热功能可以满足各种领域的流体加热需求。

Description

快速高效流体加热器
技术领域
本发明涉及流体加热技术，具体为一种快速高效流体加热器。
背景技术
流体加热装置广泛应用于各种系统上，应用流体加热器，可以对气体、包括水体的液体等进行加热，从而满足外部设备使用的要求。目前的流体加热器存在体积大、重量重的缺陷，另外，这些加热装置在使用开始时需要大约2分钟的预热时间，起始加热时间长，在加热器关闭后热能损失大，影响使用效果。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供一种体积小、重量低、加热效率高的流体加热装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：
快速高效流体加热器，包括筒状支架，筒状支架两端设有第一接头和第二接头，筒状支架内分布有孔道，孔道内悬设有加热管，加热管两端插接固定于第一接头和第二接头上，第一接头和第二接头内设有使得加热管连通或隔离的混液腔，加热管两端插接固定于第一接头和第二接头内并与混液腔连通，所有加热管通过混液腔以串联和/或并联的方式形成加热通道，加热通道的两端设有进液管和出液管，进液管和出液管设于第一接头或第二接头上，第一接头和第二接头上设有向加热管供电的电极接头。
作为优选的实施方式，所述加热管通过密封胶套插接固定于第一接头和第二接头上。
作为优选的实施方式，所述筒状支架内设有流体通道，流体通道串接于加热通道中,加热管辐射出来的热量由筒状支架吸收，热量然后转到流体通道内再由流体通道重新返到加热管内，辅助加热，形成热循环。
作为优选的实施方式，所述加热管为石英加热管或为表面覆盖有加热膜的加热管或表面缠绕有电阻丝的加热管。
作为优选的实施方式，所述筒状支架的表面设有吸热绝缘涂层。
作为优选的实施方式，每根加热管的加热功率相同或不同，单根加热管的加热功率固定或可变化。
作为优选的实施方式，加热管的加热功率为阶梯式变化。
作为优选的实施方式，所述筒状支架外侧设有温控器。
本发明的有益效果是：本发明工作时，流体流经加热管串并联形成的加热通道进行加热，加热管的串联可以增加流体流动速率，从而提高传热效率，加热管的并联可以增加流体的流道总截面积，减少流动阻力，因此加热器的传热效率增加，其整体体积可以降低，重量减少，与传统同样功率的加热装置超过2KG的重量相比，其重量可以减少一半甚至以上；通过配置加热管的数量、功率，可以使得加热满足不同功率使用要求，另外通过配置它们的串并联关系，可以对流体的流动进行分配从而控制流体压力降，流体的流速改变可以改变流体在加热通道每个部分的停留时间，从而改变传热效能，因此本发明加热器的配置方式可以千变万化，其功率大小和加热功能可以满足各种领域的流体加热需求。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明第一种实施例的加热管布置方式及加热通道组成示例；
图3为本发明第二种实施例的加热管布置方式及加热通道组成示例；
图4为本发明第三种实施例的加热管布置方式及加热通道组成示例；
图5为本发明第四种实施例的加热管布置方式及加热通道组成示例。
符号说明：1-筒状支架，2-第一接头，3-第二接头，4-孔道，5-加热管，6-混液腔，7-进液管，8-出液管，9-电极接头，10-密封胶套，11-流体通道，12-温控器。
具体实施方式
下面参照附图并结合实施例对本发明作进一步的描述。
本发明为一种流体加热装置，可以对气体、水体、防冻液等各种流体进行加热，能够广泛应用于各种需要流体加热机构的设备上，例如，其可以于新能源汽车中作为流体加热装置使用或者淋浴器的大流量水加热。
参照图1，本发明的加热器包括筒状支架1、第一接头2和第二接头3，第一接头2和第二接头3分别设在筒状支架1的两端。筒状支架1一般采用导热性良好的材料制成。筒状支架1内分布有孔道4，孔道4内悬设有加热管5，加热管5两端插接固定于第一接头2和第二接头3上。第一接头2和第二接头3内设有使得加热管5连通或隔离的混液腔6，加热管5两端插接固定于第一接头2和第二接头3内并与混液腔6连通。所有加热管5通过混液腔6以串联和/或并联的方式形成加热通道，加热通道的两端设有进液管7和出液管8，进液管7和出液管8设于第一接头2或第二接头3上，第一接头2和第二接头3上设有向加热管供电的电极接头9。工作时，待加热的流体从进液管7进入到加热通道内，依次经各个加热管进行加热后从出液管8流出，供外部设备使用。
本发明的加热管可以采用各种形式实现，如可以为石英加热管或为表面覆盖有加热膜的加热管或表面缠绕有电阻丝的加热管等，热量通过管壁传递到加热管内部的流体内，因此电流可以与流体进行可靠的隔离，确保工作安全。
加热管5悬设于筒状支架1的孔道4内，其两端插接固定于第一接头2和第二接头3上，此结构可以确保加热管5处于一密闭的空间内，以获得良好的物理保护效果，加热管工作时发出的热辐射也可以集中在此空间内。另外，加热管5在与第一接头2和第二接头3插接时一般是通过密封胶套10进行插接固定，密封胶套10除了可以起到更好良好的密封作用外，还能够起到保护加热管，增强其抗震动抗冲击的效果。具体实施时，此密封胶套10可以采用硅胶材料制成，也可以采用橡胶材料制成。
本发明的筒状支架1的表面优选设有吸热绝缘涂层，此涂层可以使得筒状支架1具有更加良好的热回收功能，增加吸热和绝缘，起到节能作用。为了使得本发明的整体结构更加灵活可变，筒状支架1内优选设有流体通道11，流体通道11串接于加热通道中。加热管辐射出来的热量由筒状支架吸收，热量然后转到流体通道内再由流体通道重新返到加热管内，辅助加热，形成热循环。
为了使用加热器的工作更加安全，筒状支架1外侧设有温控器12。温控器12在加热管过热时自动控制断电，防止加热管继续加热从而起到保护加热管和加热器的作用。
下面以具体实施例对本发明进行详细说明。
第一实施例中的加热管数量为两个。如图2A，两个加热管以并排的方式布置，如图2B和2C，两个加热管可以采用并联或串联的方式组成加热通道。图示中两个加热管的功率可以相同也可以不同，单个加热管的功率可以为固定的，也可以根据不同的工作条件进行改变。
第二实施例中的加热管数量为三个。如图3A和3B，三个加热管可以三角形布置或直线布置，也可以采用非图示中的不规则形状布置。如图3C、3D、3E、3F，三个加热管可以采用并联、串联、两个并联后串联一个、一个接两个并联的方式组成加热通道，3C和3D的流体压力降存在较大的差别。同样，本实施例中的加热管的功率可以相同也可以不同，单个加热管的功率可以为固定的，也可以根据不同的工作条件进行改变。加热管的加热功率也可以为阶梯式变化。
第三实施例中的加热管数量为四个。如图4A、4B、4C，四个加热管可以采用直线布置或四角形布置或菱形布置，也可以采用非图示中的不规则形状布置。如图4D、4E、4F、4G、4H，四个加热管可以采用并联、两个并联串两个并联、三个并联串一个、一个串三个并联、四个串联的方式进行布置，也可以采用非图示中的分为2、1、1三组后进行组合的方式进行组合得到加热通道。同样，本实施例中的加热管的功率可以相同也可以不同，单个加热管的功率可以为固定的，也可以根据不同的工作条件进行改变。加热管的加热功率也可以为阶梯式变化。
第四实施例中的加热管数量为五个。如图5A、5B、5C、5D所示，五个加热管可以采用直线布置或X形布置或五角星形布置或梯形布置，也可以采用非图示中的不规则形状布置。如图5E、5F、5G、5H、5I、5J、5K，五个加热管可以采用并联、三个并联串两个并联、两个并联串三个并联、五个依次串联、一个串三个并联再与一个串联、两个依次串联后再串三个并联、四个并联后与一个串联等方式组合为加热通道。同样，本实施例中的加热管的功率可以相同也可以不同，单个加热管的功率可以为固定的，也可以根据不同的工作条件进行改变。加热管的加热功率也可以为阶梯式变化。
基于上述结构原理，当加热管数量更多时，本发明的加热器可以形成更多不同形状和结构组合的加热通道，再通过对加热管的功率进行配置，即可使得本发明的加热器实现不同的加热功能和对流动阻力的控制从而满足各种场合的加热使用需求。
本发明的加热管的串并联是通过接头上的混液腔形状来进行配置的，因此，在筒状支架结构不变的情况下，通过改变接头的形状，即可实现加热管串并联关系的配置。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.快速高效流体加热器，其特征在于：包括筒状支架，筒状支架两端设有第一接头和第二接头，筒状支架内分布有孔道，孔道内悬设有加热管，加热管两端插接固定于第一接头和第二接头上，第一接头和第二接头内设有使得加热管连通或隔离的混液腔，加热管两端插接固定于第一接头和第二接头内并与混液腔连通，所有加热管通过混液腔以串联和/或并联的方式形成加热通道，加热通道的两端设有进液管和出液管，进液管和出液管设于第一接头或第二接头上，第一接头和第二接头上设有向加热管供电的电极接头。
2.根据权利要求1所述的快速高效流体加热器，其特征在于：所述加热管通过密封胶套插接固定于第一接头和第二接头上。
3.根据权利要求1所述的快速高效流体加热器，其特征在于：所述筒状支架内设有流体通道，流体通道串接于加热通道中,加热管辐射出来的热量由筒状支架吸收，热量然后转到流体通道内再由流体通道重新返到加热管内，辅助加热，形成热循环。
4.根据权利要求1所述的快速高效流体加热器，其特征在于：所述加热管为石英加热管或为表面覆盖有加热膜的加热管或表面缠绕有电阻丝的加热管。
5.根据权利要求1所述的快速高效流体加热器，其特征在于：所述筒状支架的表面设有吸热绝缘涂层。
6.根据权利要求1所述的快速高效流体加热器，其特征在于：每根加热管的加热功率相同或不同，单根加热管的加热功率固定或可变化。
7.根据权利要求6所述的快速高效流体加热器，其特征在于：加热管的加热功率为阶梯式变化。
8.根据权利要求1所述的快速高效流体加热器，其特征在于：所述筒状支架外侧设有温控器。
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