CN106766127A - 一种电加热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电加热器，包括电加热管，还包括箱体，其具有流体进口和流体出口；所述箱体包括箱体框架和两个盖体，所述箱体框架具有顶部开口和底部开口，两个所述盖体分别封堵所述顶部开口和所述底部开口；两个所述盖体中，至少一者的表面具有多个凹槽，各所述凹槽内均安装有所述电加热管。该电加热器的安全性能较高，能够规避漏电等安全隐患。

Description

一种电加热器

技术领域

本发明涉及加热器技术领域，特别是涉及一种电加热器。

背景技术

目前，电加热器主要分为金属管式电加热器、玻璃管式电加热器、铸铝式电加热器及半导体陶瓷式电加热器。其中，金属管式电加热器因其质量稳定性高、成本较低，在市场上占有较大份额。

金属管式电加热器的技术来源于储水式热水器，将电加热管直接浸泡于流体(如水)中，热效率高，制热快，配套产品成熟，是目前普遍采用的加热技术。

现有电加热管的外套管多采用不锈钢管或铜管，为使电加热管具有较大的电阻，以满足功率需求，通常都会对外套管进行折弯，使其呈U形结构、螺旋形结构或其他结构等，如此，折弯部位残余应力较大，容易发生应力腐蚀，存在漏电的安全隐患。若外套管采用其它延展性较好的材质制成，可能存在无法直接浸泡于流体(如水)中的问题。

因此，如何设计一种电加热器，该电加热器的安全性能较高，能够规避漏电等安全隐患，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电加热器，该电加热器的安全性能较高，能够规避漏电等安全隐患。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电加热器，包括电加热管，还包括：

箱体，其具有流体进口和流体出口；

所述箱体包括箱体框架和两个盖体，所述箱体框架具有顶部开口和底部开口，两个所述盖体分别封堵所述顶部开口和所述底部开口；

两个所述盖体中，至少一者的表面具有多个凹槽，各所述凹槽内均安装有所述电加热管。

本发明提供的电加热器将电加热管安装于箱体的盖体，该盖体上开设有多个用于安装电加热管的凹槽，箱体具有流体进口和流体出口，工作时，待加热流体从流体进口流入箱体的内腔内，并经流体出口流出，在此过程中，安装于盖体的电加热管通电工作，通过热量传递加热经过箱体的流体；该电加热器的电加热管设置于箱体的外侧，避免了与流经箱体内部的流体直接接触，可规避流体中漏电等安全隐患，提高电加热器的安全性和可靠性；另外，由于电加热管不直接与流体接触，从而对其外套管的材质要求降低，可选择性增多。

所述凹槽为通槽，多个所述通槽平行设置。

所述电加热管的横截面周长的60％以上与所述通槽的槽壁相接触。

所述电加热管的横截面呈凸多边形。

所述电加热管的两端部向所述通槽的开口方向翘起。

所述电加热管两端部的翘起角度小于5度。

所述箱体的内腔通过多个隔板分隔为与所述通槽的数目、位置均对应的分腔；所述隔板的一端部开设有流通口，该流通口连通位于该隔板两侧的两所述分腔；相邻两所述隔板的流通口位于不同端。

所述盖体和所述箱体框架之间设置有密封圈，所述密封圈的边缘轮廓与所述盖体的边缘轮廓相匹配。

所述盖体为不锈钢盖体，所述箱体框架为塑料框架；所述盖体铆接固定于所述箱体框架。

所述电加热管通过钎焊固设于所述凹槽内。

所述电加热管的外套管为铝管。

各所述电加热管在电路连接中相互并联设置。

附图说明

图1为本发明所提供电加热器一种具体实施例的结构示意图；

图2为图1所示电加热器的爆炸示意图；

图3为图1所述电加热器的正视图；

图4为图3中A-A向剖视图；

图5为图4中I部位的局部放大图；

图6为图2中箱体框架的结构示意图；

图7为图6所示箱体框架的正视图；

图8为图7中B-B向剖视图；

图9为图7中C-C向剖视图；

图10为图2中密封圈的结构示意图；

图11为图2中盖体的结构示意图；

图12为图2中电加热管的结构示意图。

其中，图1至图12中部件名称与附图标记之间的一一对应关系如下所示：

箱体10，流体进口10a，流体出口10b，箱体框架11，隔板111，流通口111a，盖体12，通槽121，密封圈13；

电加热管20。

具体实施方式

本发明的目的是提供一种电加热器，该电加热器能够依据流体流量控制流体温度并保持流体温度的稳定，同时还能够实现快速制热。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1-3，图1为本发明所提供电加热器一种具体实施例的结构示意图；图2为图1所示电加热器的爆炸示意图；图3为图1所述电加热器的正视图。

本实施例中，所述电加热器包括箱体10和电加热管20。

箱体10具有流体进口10a和流体出口10b。

箱体10包括箱体框架11和两个盖体12，箱体框架11具有顶部开口和底部开口，也就是说，箱体框架11为箱体的周壁部分，两个盖体12分别封堵箱体框架11的顶部开口和底部开口。

请一并结合图4-5，图4为图3中的A-A向剖视图；图5为图4中I部位的局部放大图。

本实施例中，两个盖体12上均开设有多个凹槽。

各凹槽内均安装有电加热管20。

具体的方案中，凹槽为通槽121，且多个通槽121平行设置，如此，便于安装于凹槽内的电加热管20与外部电路连接，线路布置较方便。当然，凹槽也可以不设为通槽结构，彼此之间的布置形式也不局限于平行布置。

该具体方案中，两个盖体12上开设的凹槽数目相同，且位置对应，也就是说，两个盖体12结构一致。

图中示例性地给出了盖体12上开设有六个通槽121的结构，可以理解，实际设置时，通槽121的具体数目可根据实际需求来确定。

本实施例中，流体进口10a和流体出口10b开设于箱体框架11，具体位于箱体框架11的两侧，如此设置，流体进出口不占用盖体12的空间，便于盖体12上通槽121最大化设置。当然，将流体进出口开设于盖体12也是可行的。

该电加热器工作时，待加热流体从流体进口10a流入，经过箱体10的内腔后经流体出口10b流出，在此过程中，安装于盖体12的电加热管20通电工作，通过热量传递加热流经箱体10内腔的流体；该电加热器的电加热管20设置于箱体10的外侧，避免了与流经箱体内部的流体直接接触，可规避流体中漏电等安全隐患，提高电加热器的安全性和可靠性。另外，由于电加热管20不直接与流体接触，从而对其外套管的材质要求降低，可选择性增多。

具体的方案中，各电加热管20在电路连接中并联设置，如此，便于对各电加热管20单独操作，能够根据实际需求灵活控制参与工作的电加热管20的数目。

实际使用时，若需要流体温度控制在某一预设范围，可根据流体流量的多少控制参与工作的电加热管20的数目，从而将流体温度精确控制在该预设范围，并可维持流体温度的稳定，继而提升用户的使用体验；当需要流体快速升温时，可使所有安装于盖体的电加热管20参与工作，以此增大热量，实现流体的快速制热。

可以理解，各电加热管20在电路连接中串联设置也是可行的；当然，也可将多个电加热管20分为几组，每组内的电加热管20串联设置，各组并联设置。

具体的方案中，电加热管20通过钎焊固设于通槽121内，钎焊的方式较为简便，并且可靠。当然，也可以通过其他具有导热性能的粘结填料固定两者。

具体的方案中，盖体12可以为不锈钢盖体，以便于热量的传递，箱体框架11可以为塑料框架，盖体12与箱体框架11可采用铆接的固定方式。当然，盖体12与箱体框架11也可采用其他的固定方式固接。

为加工和装配的便利性，通槽121优选设计为直线形的通槽，相应地，电加热管20为直线形结构，如此可避免对电加热管20进行折弯等操作，规避因折弯引起的应力集中，消除因发生应力腐蚀导致的漏电等安全隐患。

此外，直线形的结构设计可使电加热器的整体结构更紧凑，有利于减少电加热器的总体体积，不仅热量散失少，也便于布置。

当然，通槽121设计为弯曲形状也是可行的。

为了使电加热管20的热量能够很好地传递，电加热管20的两侧管壁及底壁与通槽121的槽壁紧密贴合设计。

具体的方案中，电加热管20的横截面周长的60％以上与通槽121的槽壁相接触，也就是说，电加热管20的横截面与通槽121的截面形成最好匹配设计，使两者的接触面积最大化，更有利于热量的传递。

更具体地，电加热管20的横截面可设计为凸多边形，通槽121相应匹配设计。

图中示例性地给出了电加热管20的横截面呈梯形的结构，相应地，通槽121的截面也呈梯形结构，两者相匹配，使得电加热管20的两侧壁面及底壁与通槽121的槽壁贴合，由于电加热管20的三个壁面同时传热，传热效率高，更能提升电加热器的加热性能。

具体地，电加热管20的外套管为铝管，由于铝的延展性较好，所以将外套管设为铝管，方便压制以形成需要的横截面结构，同时规避了因压制导致的应力集中问题。

具体地，电加热管20的两端部向通槽121的开口方向略微翘起，具体可参考图12理解，如此设置，方便电加热管20的两端部与电路相关部件连接。

更具体地，电加热管20两端部的翘起角度小于5度，由于电加热管20的结构为电阻丝穿过外套管，在空隙处填充MgO(氧化镁)，当将电加热管20的端部翘起时，电阻丝容易偏心，影响电加热管20的耐高压性和绝缘性能，将端部的翘起角度限定在5度以内，可规避此现象，同时满足电路连接的需求。

需要说明的是，这里的翘起角度可理解为电加热管20端部的中心线与电加热管20中间区域的中心线之间的夹角。

具体的方案中，盖体12与箱体框架11之间还设置有密封圈13，以提高箱体的密封性，防止漏水。

应当理解，由于盖体12具有安装电加热管20的多个通槽121，所以箱体框架11的边缘轮廓与盖体12相匹配，以使两者能够很好地装配，相应地，密封圈13的边缘轮廓也应与盖体12的边缘轮廓相匹配，以实现有效密封。

密封圈13的结构可参考图10理解，其结构与前述通槽121截面设为梯形的盖体12结构相适配，盖体12的整体结构可参考图11理解。

请参考图6-9；图6为图2中箱体框架的结构示意图；图7为图6所示箱体框架的正视图；图8为图7中B-B向剖视图；图9为图7中C-C向剖视图。

具体的方案中，箱体框架11的内部设置有多个隔板111，多个隔板111将箱体10的内腔分隔为与通槽121数目、位置对应的分腔，可结合图4理解，也就是说，装配后，每个分腔的上下侧(以图4所示方位为准)均对应一电加热管20。

每一隔板111上均开设流通口111a，以连通位于隔板111两侧的分腔，从而各分腔均连通，以便流体能够在箱体10内腔流动。

具体地，流通口111a开设于每一隔板111的端部，并，相邻两隔板111的流通口111a位于不同端。如此设置，流体在箱体10内腔形成蛇行流动，加长了流体在箱体10内腔的流程，有助于被充分加热，缩短加热时间。图6中的箭头标示了流体在箱体10内腔的流动方向。

流通口111a的形状可以多样，只要能够连通隔板111两侧的分腔，以便流体流通即可。如图8所示，该方案中，隔板111端部的宽度缩小设计，如此，装配后，隔板111端部的与盖体12之间存在一定距离，形成供流体流通的流通口。当然，实际设置时，也可在隔板111端部开设通孔以形成流通口。

这里需要说明的是，上述各方案中，箱体10的两个盖体12上均开设安装电加热管20的通槽121，应当理解，实际设置时，只在其中一个盖体12上开设通槽121也是可行的；相较而言，两个盖体12均开设通槽121，可安装更多的电加热管20，对于同样大小的箱体10而言，最大加热量较大。

以上对本发明所提供的一种电加热器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (12)

1.一种电加热器，包括电加热管(20)，其特征在于，还包括：

箱体(10)，其具有流体进口(10a)和流体出口(10b)；

所述箱体(10)包括箱体框架(11)和两个盖体(12)，所述箱体框架(11)具有顶部开口和底部开口，两个所述盖体(12)分别封堵所述顶部开口和所述底部开口；

两个所述盖体(12)中，至少一者的表面具有多个凹槽，各所述凹槽内均安装有所述电加热管(20)。

2.根据权利要求1所述的电加热器，其特征在于，所述凹槽为通槽(121)，多个所述通槽(121)平行设置。

3.根据权利要求2所述的电加热器，其特征在于，所述电加热管(20)的横截面周长的60％以上与所述通槽(121)的槽壁相接触。

4.根据权利要求3所述的电加热器，其特征在于，所述电加热管(20)的横截面呈凸多边形。

5.根据权利要求2所述的电加热器，其特征在于，所述电加热管(20)的两端部向所述通槽(121)的开口方向翘起。

6.根据权利要求5所述的电加热器，其特征在于，所述电加热管(20)两端部的翘起角度小于5度。

7.根据权利要求2所述的电加热器，其特征在于，所述箱体(10)的内腔通过多个隔板(111)分隔为与所述通槽(121)的数目、位置均对应的分腔；所述隔板(111)的一端部开设有流通口(111a)，该流通口(111a)连通位于该隔板(111)两侧的两所述分腔；相邻两所述隔板(111)的流通口(111a)位于不同端。

8.根据权利要求1-7任一项所述的电加热器，其特征在于，所述盖体(12)和所述箱体框架(11)之间设置有密封圈(13)，所述密封圈(13)的边缘轮廓与所述盖体(12)的边缘轮廓相匹配。

9.根据权利要求1-7任一项所述的电加热器，其特征在于，所述盖体(12)为不锈钢盖体，所述箱体框架(11)为塑料框架；所述盖体(12)铆接固定于所述箱体框架(11)。

10.根据权利要求9所述的电加热器，其特征在于，所述电加热管(20)通过钎焊固设于所述凹槽内。

11.根据权利要求1-7任一项所述的电加热器，其特征在于，所述电加热管(20)的外套管为铝管。

12.根据权利要求1-7任一项所述的电加热器，其特征在于，各所述电加热管(20)在电路连接中相互并联设置。