CN106766183A - 一种水电管嵌合体结构及包含所述结构的热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水电管嵌合体结构及包含所述结构的热水器，该结构包括分别具有螺旋结构的水管以及电发热管，所述电发热管悬空置于所述水管的螺旋内湾中。本申请提供的一种水电管嵌合体结构及包含所述结构的热水器，该结构实现了水、电分离，热水器中外置防电墙，极不易漏电，极大的提高了使用过程中的安全性。加热速度快，2秒钟即可出热水；节能、耗电非常低，比现有技术节约电至少60％以上；使用寿命长，可达10‑20年；出热水稳定，不受出水量的限制；温度控制简单，可根据自己的需要设定不同的温度，或设定恒温模式。

Description

一种水电管嵌合体结构及包含所述结构的热水器

技术领域

本发明涉及加热元器件技术领域，特别是涉及一种水电管嵌合体结构及包含所述结构的热水器。

背景技术

现有技术中的热水器采用的加热方案是：使用一个直径大小不等的不锈钢桶(杯)体，在钢桶(杯)的上下开2个孔，让水从下方进，从上方出，同时做好方漏水措施。再在钢桶(杯)的中部开2个孔，将不同功率的电热管制作成弧形，根据各个单桶(杯)盛水量需要，加入大小不同功率的电热管，做好防漏水措施，并将电热管渗泡在水里，通电后，电热管发热而将水加热，达到使用热水的目的。

现有的热水器主要存在以下缺陷：

1、不安全：由于电热管是直接与水接触，时间长久，发热管外面受到热源、水源、电源等腐蚀作用，外管会出现破损，造成部件的隐性损伤，从而出现破裂，水就有可能会经过破裂口直接进入发热管内部，和电热丝直接接触，极易造成漏电事故，存在质量安全隐患。

2、加热速度慢、加热时间长：一般情况下，盛水桶(杯)内的加热管根据盛水桶(杯)的容量大小不同而设定功率不同的发热管，但也有一个局限。当容量需要大的时候(如洗澡等)，发热管的功率是一定的，水量增加，加热的时间就会长。以现在市场上容量60升、功率3000瓦的热水器为例，要将水加热水至50℃，至少30分钟以上。

3、耗电量大：现有的技术中，采用电热管加热，电热管发出的热量，要传导到水中，将水加热。由于加热速度慢、时间长，需要耗费的电是很多的。如以现在市场上容量60升、功率3000瓦的热水器为例，加热水至50℃，至少耗电3.5°以上。

4、使用寿命短：电热管的使用寿命，一般是根据使用次数、水质等因素决定，大约在1-2年左右就必须的换掉，否则就会有漏电的可能性，危及到人们的生命安全。

5、水的热量不稳定：现行技术热水器，由于其加热的速度比较慢，当原来热好的水用完后，还需要重新加热，这样就出现热水供应的不稳定情况。

发明内容

本发明提供了一种水电管嵌合体结构及包含所述结构的热水器。

本发明提供了如下方案：

一种水电管嵌合体结构，该结构包括分别具有螺旋结构的水管以及电发热管，所述电发热管悬空置于所述水管的螺旋内湾中；

其中，所述电发热管包括铜管，所述铜管内部贯穿有导电发热体，所述导电发热体与所述铜管之间填充有氧化镁粉层，所述氧化镁粉层将所述导电发热体固定并确保其位于所述铜管中心位置处；

所述导电发热体两端分别与高频脉冲控制器相连。

优选的：所述铜管的直径为0.8～1.1厘米，所述导电发热体功率为1500～8000千瓦。

优选的：所述水管的直径为0.8～1.1厘米，所述水管的材质为602不锈钢。

一种包含所述结构的热水器，包括用于承载固定所述水电嵌合体结构的铝铁合金铸造体，其中，嵌合体结构位于所述铝铁合金铸造体内部，所述电发热管悬空置于所述水管的螺旋内湾中与所述铝铁合金铸造体分离设置。

优选的：所述高频脉冲控制器固定于所述铝铁合金铸造体外部，所述高频脉冲控制器电源线上连接有温度控制器。

优选的：所述水管包括进水口以及出水口，所述进水口以及所述出水口延伸至所述铝铁合金铸造体外部，所述进水口与所述出水口分别为牙口结构。

优选的：所述进水口与所述出水口处分别设置有防电墙。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

通过本发明，可以实现一种水电管嵌合体结构及包含所述结构的热水器，在一种实现方式下，该结构可以包括分别具有螺旋结构的水管以及电发热管，所述电发热管悬空置于所述水管的螺旋内湾中；其中，所述电发热管包括铜管，所述铜管内部贯穿有导电发热体，所述导电发热体与所述铜管之间填充有氧化镁粉层，所述氧化镁粉层将所述导电发热体固定并确保其位于所述铜管中心位置处；所述导电发热体两端分别与高频脉冲控制器相连。本申请提供的一种水电管嵌合体结构及包含所述结构的热水器，该结构实现了水、电分离，热水器中外置防电墙，极不易漏电，极大的提高了使用过程中的安全性。加热速度快，2秒钟即可出热水；节能、耗电非常低，比现有技术节约电至少60％以上；使用寿命长，可达10-20年；出热水稳定，不受出水量的限制；温度控制简单，可根据自己的需要设定不同的温度，或设定恒温模式。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种水电管嵌合体结构的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的电发热管的剖面图；

图3是本发明实施例提供的热水器的结构示意图。

图中：水管1、电发热管2、铜管201、导电发热体202、氧化镁粉层203、高频脉冲控制器3、铝铁合金铸造体4、温度控制器5、进水口6、出水口7、防电墙8。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

参见图1、图2，为本发明实施例提供的一种水电管嵌合体结构，如图1、图2所示，该结构包括分别具有螺旋结构的水管1以及电发热管2，所述电发热管2悬空置于所述水管1的螺旋内湾中；

其中，所述电发热管2包括铜管201，所述铜管201内部贯穿有导电发热体202，所述导电发热体202与所述铜管201之间填充有氧化镁粉层203，所述氧化镁粉层203将所述导电发热体202固定并确保其位于所述铜管201中心位置处；所述导电发热体202两端分别与高频脉冲控制器3相连。在实际应用中，所述铜管的直径为0.8～1.1厘米，所述导电发热体202功率为1500～8000千瓦。进一步的，所述水管1的直径为0.8～1.1厘米，所述水管的材质为602不锈钢。该结构的工作原理为，当电源通电时，电发热管会在高频脉冲的作用下，产生不同频率的电磁波，在电磁波的作用下，水管内的水就会产生大小不同的旋涡，在热效应的作用下，水的温度瞬间就升高了。当电源断电时，又恢复到原来的状态。

该结构在实际应用中，可以作为各种需要加热水的场合的加热元件使用，具体的使用方式以及安装方法可以根据现场施工的需要进行确定。例如可以作为热水器的加热元件使用，同时也可以作为即热水龙头的加热元件使用，下面通过在热水器中的具体应用做详细介绍。如图3所示，本申请实施例还可以提供一种包含所述结构的热水器，其特征在于，包括用于承载固定所述水电嵌合体结构的铝铁合金铸造体4，其中，嵌合体结构位于所述铝铁合金铸造体4内部，所述电发热管2悬空置于所述水管1的螺旋内湾中与所述铝铁合金铸造体4分离设置。在实际应用中，所述高频脉冲控制器3可以固定于所述铝铁合金铸造体4外部，所述高频脉冲控制器3电源线上连接有温度控制器5。所述水管1包括进水口6以及出水口7，所述进水口6以及所述出水口7延伸至所述铝铁合金铸造体4外部，所述进水口6与所述出水口7分别为牙口结构。进一步的，为了防止产生触电现象，所述进水口6与所述出水口7处分别设置有防电墙8。

本申请提供的方案与现有技术相比，采用了高频旋磁水电分离技术，解决了如下技术问题：

1、安全技术问题：本申请提供的方案在加热过程中，一改原有的常规技术，实现了水和电的科学分离，将水从一个管道走，电从另一个管道走，而且2条管道是不相互接触的，在发热管内部，采用了传热性能好，而不导电的氧化镁作为绝缘体，较好的保护了漏电的问题，实现了常规热水器不可能实现的安全问题。

2、加热速度慢的问题：本申请提供的方案科学利用了电热效应和电磁效应的关系，通过热处理和旋磁技术，将发热管和水管弯曲成大小不同的螺旋形状，将弯曲的发热管放入弯曲好的水管的内湾中，但二者不接触，形成一个旋磁体，在通过铸造的方式用铝铁合金体固定成所需的形状(铝铁合金体也是和发热电管是分离的)。当通电、通水的同时，其内部产生热量，外部产生电磁，电磁受到铝铁铸造体上高频控制器的控制，产生不同频率的电磁波，电磁波作用到加热管周围，就会形成一个旋磁效应，根据其频率的不同，就会将水管中的的水磁化出许许多多大小不等的水旋涡，这些水旋涡，在热效应和旋磁效应的作用下，瞬间即被烧开(达到烧500克水开，只需烧50克水开的效果)，2秒钟就可将水烧开至100℃，大大增加了烧水开的速度。

3、耗电大的问题：由于在电热效应和旋磁效应的双重作用下，瞬间就可以将水的温度提升至100℃，将水加热的时间大大缩短，所耗费的电也得到大幅降低。经试验，烧等量的开水，本专利至少可以节约60％以上的电。

4、发热管使用寿命短的问题：由于申请提供的方案中的热效应技术和高频旋磁技术的同时作用，实现了在加热过程中的水、电分离，发热电管和水管都是在铝铁合金的铸造体中，发热丝的周围又有氧化镁保护，不直接接触水和空气，各种腐蚀损伤、氧化损伤率非常低，使该热水器的的寿命得到大幅度的提高，可达到20年以上。

5、热水出水不稳定的问题：本申请提供的方案在使用的过程中，只要通电，就会发热，就会产生热效应，；只要通电，就会有旋磁，就会产生旋磁效应；就会瞬间有热水出来。只要保持水流畅通，通2小时的电就会连续出2小时的热水，其热水出水量非常稳定。

6、温度控制难问题：本申请提供的方案只需在铝铁合金铸造体上安装一个温度控制器，以温度的变化来控制通电的时间，在热效应和旋磁效应的双重作用下，根据自己所需的温度，设定好控制器的温控范围，连接到数码控制板，就可简单地将水的温度控制好，还可根据自己的需要设定不同的温度，或设定恒温模式。

下面对本申请提供的方案中各个部件的制作以及安装过程做简单介绍：

电发热管的制作：根据使用时所需的功率大小，确定导电发热体功率的大小，一般在1500-8000KW不等，发热丝外面用直径约1厘米的纯铜管套住，让导电发热体始终保持在铜管的中心位置，再用传导性能极好但却不导电的高精度的氧化镁粉经过特殊处理后，进行铜管内填充密实，根据需求进行功率的设定和所需长度进行弯曲制作，为了方便与电源接通将通电的正、负极放在同一个位置。

水管制作：采用直径约1CM食品级602不锈钢水管，以发热铜管的弯曲长度作为不锈钢管的弯曲直径进行弯曲制作，将两端进行开牙处理，确保水的进出不会漏水。

铝铁合金铸造体的制作：将弯曲好的电发热管放入弯曲好的不锈钢水管中悬置，确保二者不能接触，形成一个镶嵌体，将该镶嵌体放入模具中，加入铝铁合金，就得到和模具相应的铸造体出来。

温度控制器的安装：将温度控制器安装在铸造体上，根据需要，设定好温度调节程序。

高频脉冲控制器的安装：将高频脉冲控制器安装在铸造体上，当电源通电时，就会在高频脉冲的作用下，产生不同频率的电磁波，在电磁波的作用下，不锈钢水管内的水就会产生大小不同的旋涡，在热效应的作用下，水的温度瞬间就升高了。当电源断电时，又恢复到原来的状态。

进出水管口防电墙的安装：在进水口和出水口处约2CM处，分别安装好一个防电墙，确保漏电事故不会发生。防电墙(即水电阻衰减隔离法)就是利用了水本身所具有的电阻(如国标规定自来水在15℃时电阻率应大于1300Ω.cm)，通过对电热水器内通水管材质的选择(绝缘材料)，管径和距离的确定形成“隔电墙”。当电热水器通电工作时，加热内胆的水即使有电，也会在通过“隔电墙”时被水本身的电阻衰减掉而达到将电隔离的目的，使热水器进出水两端达到几乎为零的电压和0.02mA/kw以下的极微弱电流。

总之，本申请提供的一种水电管嵌合体结构及包含所述结构的热水器，该结构实现了水、电分离，热水器中外置防电墙，极不易漏电，极大的提高了使用过程中的安全性。加热速度快，2秒钟即可出热水；节能、耗电非常低，比现有技术节约电至少60％以上；使用寿命长，可达10-20年；出热水稳定，不受出水量的限制；温度控制简单，可根据自己的需更设定不同的温度，或设定恒温模式。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种水电管嵌合体结构，其特征在于，所述结构包括分别具有螺旋结构的水管以及电发热管，所述电发热管悬空置于所述水管的螺旋内湾中；

其中，所述电发热管包括铜管，所述铜管内部贯穿有导电发热体，所述导电发热体与所述铜管之间填充有氧化镁粉层，所述氧化镁粉层将所述导电发热体固定并确保其位于所述铜管中心位置处；

所述导电发热体两端分别与高频脉冲控制器相连。

2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述铜管的直径为0.8～1.1厘米，所述导电发热体功率为1500～8000千瓦。

3.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述水管的直径为0.8～1.1厘米，所述水管的材质为602不锈钢。

4.一种包含权利要求1至3任意一项所述结构的热水器，其特征在于，包括用于承载固定所述水电嵌合体结构的铝铁合金铸造体，其中，嵌合体结构位于所述铝铁合金铸造体内部，所述电发热管悬空置于所述水管的螺旋内湾中与所述铝铁合金铸造体分离设置。

5.根据权利要求4所述的热水器，其特征在于，所述高频脉冲控制器固定于所述铝铁合金铸造体外部，所述高频脉冲控制器电源线上连接有温度控制器。

6.根据权利要求4所述的热水器，其特征在于，所述水管包括进水口以及出水口，所述进水口以及所述出水口延伸至所述铝铁合金铸造体外部，所述进水口与所述出水口分别为牙口结构。

7.根据权利要求6所述的热水器，其特征在于，所述进水口与所述出水口处分别设置有防电墙。