CN107830623A - 外冷内热的流体加热器 - Google Patents

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白淑龙
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Abstract

本发明提供了一种外冷内热的流体加热器，适用于加热器技术领域，至少包括三个腔体，所述腔体包括第一流体腔、第二流体腔分别与加热腔两侧外壁紧密相连，所述加热腔的腔壁上设置加热装置，所述加热腔设置至少一个进流口，所述进流口连通所述第一流体腔和所述第二流体腔、所述加热腔，流体从所述第一流体腔和第二流体腔进入所述加热腔进行加热，且所述加热腔设置有出流口。借此，本发明实现了加热腔产生的热量全部被流体吸收，加热器外冷内热，加热过程高效稳定，排出的加热流体流量稳定，不喷溅。

Description

外冷内热的流体加热器
技术领域
本发明涉及加热器技术领域，尤其涉及一种外冷内热的流体加热器。
背景技术
现有的技术中对流体如空气、水的加热过程对于能源利用率较低，比如传统加热水的方式，主要是以发热管为主的电水壶等加热器，采取浸入式或者接触式加热，具有一定的暴露面，不但费电，且加热不均匀；前几年市面上出现了以厚膜加热器主加热方式的即热式饮水机等。热效率有所提高，但水的温度达到80度以上时，厚膜加热器腔体内部出现蒸汽泡，蒸汽泡不能及时传导热量，聚集越来越多的气泡，很容易造成基板背面厚膜线路干烧损坏；加热器周边温度很高，热损坏比较大，导致热效率偏低。
综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
发明内容
针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种外冷内热的流体加热器，能解决上述技术缺陷，提供实现加热效率更高、防止干烧、外冷内热的流体加热器。
本发明提供一种外冷内热的流体加热器，至少包括三个腔体，所述腔体包括第一流体腔、第二流体腔分别与加热腔两侧外壁紧密相连，所述加热腔的腔壁上设置加热装置，所述加热腔设置至少一个进流口，所述进流口连通所述第一流体腔和所述第二流体腔，流体分别从所述第一流体腔、所述第二流体腔进入所述加热腔进行加热，且所述第二流体腔设置有出流口。
根据本发明所述外冷内热的流体加热器，所述加热腔至少一侧有所述加热装置，所述加热装置是厚膜加热装置；所述第一流体腔设置至少一个第一外接进流口、至少一个第一冷流出流口、所述第二流体腔分别设置至少一个第二外接进流口、至少一个第二冷流出流口，所述第一冷流出流口、所述第二冷流出流口连接所述进流口，进到所述加热腔的流体的行程不可逆。
根据本发明所述外冷内热的流体加热器，所述加热腔设置有第一进流口、第二进流口，所述第一冷流出流口卡接所述第一进流口，所述第二进流口焊接或卡接所述第二冷流出流口，所述出流口设置回转余旋装置、流量检测装置。
根据本发明所述外冷内热的流体加热器，所述第一流体腔、所述第二流体腔、所述加热腔体为金属腔体，第一流体腔和第二流体腔分别与加热腔之间设置有绝缘层；或
所述第一流体腔、所述第二流体腔、所述加热腔体为非金属腔体。
根据本发明所述外冷内热的流体加热器，所述绝缘层是耐高温超薄绝缘材料层，所述绝缘层夹持固定或一体印刷在所述外壁上。
根据本发明所述外冷内热的流体加热器，所述第一流体腔、第一流体腔、第二流体腔体分别与加热腔均在内部交错设置增加流体行程的弯曲路径装置。
根据本发明所述外冷内热的流体加热器，当所述加热腔竖直放置，所述第一进流口、所述第二进流口高于所述出流口，所述出流口在底部位置，所述第一外接进流口第二外接进流口在底部位置；或
所述加热腔呈水平放置。
根据本发明所述外冷内热的流体加热器，所述加热腔的外壁设置电极、温控装置，所述加热装置电连接所述电极，所述加热装置电连接过热保护装置、温度检测装置。
根据本发明所述外冷内热的流体加热器，所述加热腔为金属腔体或非金属腔体。
根据本发明所述外冷内热的流体加热器，所述加热腔、所述第一流体腔、所述第二流体腔为扁平的板体。
综上所述，本发明通过改进加热腔和流体腔结构，整个加热器外冷内部，加热器周边高的温度，因此对加热器周边的线路板和材料不受高温影响。借此，借此，本发明实现了加热腔产生的热量全部被流体吸收，加热器外冷内热，加热过程高效稳定，排出的加热流体流量稳定，不喷溅。
附图说明
图1是本发明外冷内热的流体加热器的立体示意图；
图2是本发明外冷内热的流体加热器的优选实施例的结构示意图；
图3是本发明外冷内热的流体加热器立体分解示意图；
图4是本发明外冷内热的流体加热器剖面示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了解决上述问题，结合图示说明，如图1～图4所示，本发明提供的外冷内热的流体加热器100，至少包括三个腔体，所述腔体包括第一流体腔10、第二流体腔20分别与加热腔30两侧外壁紧密相连，加热腔30的腔壁上设置加热装置35，加热腔30设置至少一个进流口，所述进流口连通第一流体腔10和第二流体腔20，流体分别从第一流体腔10、第二流体腔20进入加热腔30进行加热，且加热腔30设置有出流口33。
更进一步地，加热腔30至少一侧有加热装置35，加热装置35优选厚膜加热装置；第一流体腔10设置至少一个第一外接进流口11、至少一个第一冷流出流口12、第二流体腔20分别设置至少一个第二外接进流口21、至少一个第二冷流出流口22，第一冷流出流口12、第二冷流出流口22连接所述进流口，进到加热腔30的流体的行程不可逆，可选的是，第一流体腔10、第二流体腔20与加热腔30可拆卸连接。
加热腔30至少一侧有加热线路，优选两侧都有加热线路，比如厚膜加热线路；有外引的电极34，35，因为加热线路已经被第一流体腔10、第二流体腔20密封，因此必须根据PTC电阻温度系数特性(PTC，即Positive Temperature Coefficient的缩写，意思是正的温度系数，泛指正温度系数很大的半导体材料或元器件。)设计相关控制线路保护，防止厚膜加热线路损坏；
更好的是，如图3所示，加热腔30设置有第一进流口31、第二进流口32，第一冷流出流口12焊接或卡接第一进流口31，第二进流口32焊接或卡接第二冷流出流口22，出流口33设置回转余旋装置、流量检测装置，防止因为流速增加，压强骤降局部气泡增加使得暴沸，有回转过程减少气泡聚集避免造成喷射。
更进一步地，所述外冷内热的流体加热器100，第一流体腔10第二流体腔20，优选金属腔体，也可为非常金属腔体，加热腔30两外侧均设置有绝缘层40。外冷内热的流体加热器100改进后，加热腔30为金属腔体或者替换为非金属腔体，本实施例优选为金属腔体，相应的绝缘层40实现水电隔离。
本发明所述外冷内热的流体加热器100，优选的是，所述绝缘层40是耐高温超薄绝缘材料层，例如聚酰亚胺薄膜，绝缘层40夹持固定或一体印刷在所述腔体外壁上。因为加热腔30两侧的厚膜加热线路，产生热量时，一部分被加热腔30的流体吸收；加热腔30和第一流体腔10、第二流体腔20紧密贴合在一起；因此加热腔30的部分热量被传递到两侧的第一流体腔10、第二流体腔20内的流体吸收；因为进入第一流体腔10、第二流体腔20的流体为常温状态；加热腔30传送过来的热量被流体吸收后，即时流入加热腔体30内部；从而热量一直被保留在加热腔内部；因此外冷内热的流体加热器100外部没有热量损失，更没有因为散热导致元器件发烫，有利于设备使用，这个是外冷内热加热器核心内容，解决了现有技术里加热设备附近过热的问题、循环利用流体自身实现吸热、进入加热腔30完成最终加热。
对于所述外冷内热的流体加热器100变形的实施例，虽然优选的是加热腔30、第一流体腔10、第二流体腔20为长方体，且三个腔体以扁的长方体为优，也可为扁的正方体或多边体，圆板形的叠层也可；主要是第一流体腔10、第二流体腔20各有至少一个面与加热腔30紧紧贴合在一起；进流口和出流口33采用焊接或其它密封方式，如卡接，达到不泄漏的目的。三个腔体的边缘可以有相互连接在一起的装置；采用可拆卸连接时，优选通过螺栓连接，或采用固接形式，如焊接；使三个腔体紧紧贴合，表面可以粘接，但优选直接固定中间材料，螺栓或者焊接后本身就足够稳固；
当第一流体腔10、第二流体腔20为金属材质时，第一流体腔10和第二流体腔20优选导热系数好的材料，如铝、铜、不锈钢；在第一流体腔10和加热腔30，加热腔30和第二流体腔20之间增加一层绝缘材料，此绝缘材料要求耐高温、导热系数好、超薄；例如聚酰亚胺薄膜，也可为其它绝缘导热材料，也可以采用厚膜印刷介质达到绝缘的目的。
更好的是，所述第一流体腔10、第二流体腔20分别与加热腔30均在内部交错设置增加流体行程的弯曲路径装置50，通过回路增加行程，使得受热过程更加长，如图2～图3所示，所述外冷内热的流体加热器100当加热腔30竖直放置，第一进流口31、第二进流口32高于出流口33，出流口33在底部位置，第一外接进流口11、第二外接进流口21在底部位置，或在其它实施例中，替换的设置为，所述加热腔30呈水平放置，如图1中所示。
所述外冷内热的流体加热器100，加热腔30的外壁设置电极34、温度检测装置(图中未示)，加热装置35电连接电极34，加热装置35电连接过热保护装置、所述温度检测装置。本发明优先用于液体的加热，其次也能应用于气体的加热，因此增加相应的温控装置可以更安全。
综上所述，本发明通过改进加热腔和流体腔结构，整个加热器外冷内部，加热器周边高的温度，因此对加热器周边的线路板和材料不受高温影响，加热过程高效稳定，排出的加热流体流量稳定，不暴喷。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种外冷内热的流体加热器，其特征在于，至少包括三个腔体，所述腔体包括第一流体腔、第二流体腔分别与加热腔两侧外壁紧密相连，所述加热腔的腔壁上设置加热装置，所述加热腔设置至少一个进流口，所述进流口连通所述第一流体腔和所述第二流体腔，流体分别从所述第一流体腔、所述第二流体腔进入所述加热腔进行加热，且所述加热腔设置有出流口。
2.根据权利要求1所述外冷内热的流体加热器，其特征在于，所述加热腔至少一侧有所述加热装置，所述加热装置是厚膜加热装置；所述第一流体腔设置至少一个第一外接进流口、至少一个第一冷流出流口、所述第二流体腔分别设置至少一个第二外接进流口、至少一个第二冷流出流口，所述第一冷流出流口、所述第二冷流出流口连接所述进流口，进到所述加热腔的流体的行程不可逆。
3.根据权利要求2所述外冷内热的流体加热器，其特征在于，所述加热腔设置有第一进流口、第二进流口，所述第一冷流出流口焊接或卡接所述第一进流口，所述第二进流口焊接或卡接所述第二冷流出流口，所述出流口设置回转余旋装置、流量检测装置。
4.根据权利要求2所述外冷内热的流体加热器，其特征在于，所述第一流体腔、所述第二流体腔、所述加热腔体为金属腔体，第一流体腔和第二流体腔分别与加热腔之间设置有绝缘层；或
所述第一流体腔、所述第二流体腔、所述加热腔体为非金属腔体。
5.根据权利要求4所述外冷内热的流体加热器，其特征在于，所述绝缘层是耐高温超薄绝缘材料层，所述绝缘层夹持固定或一体印刷在所述腔体外壁上。
6.根据权利要求1所述外冷内热的流体加热器，其特征在于，所述第一流体腔、第二流体腔与加热腔均在内部交错设置增加流体行程的弯曲路径装置。
7.根据权利要求3所述外冷内热的流体加热器，其特征在于，当所述加热腔竖直放置，所述第一进流口、所述第二进流口高于所述出流口，所述出流口在底部位置，所述第一外接进流口第二外接进流口在底部位置；或
所述加热腔呈水平放置。
8.根据权利要求2所述外冷内热的流体加热器，其特征在于，所述加热腔的外壁设置电极、温度检测装置，所述加热装置电连接所述电极，所述加热装置电连接过热保护装置、所述温度检测装置。
9.根据权利要求1所述外冷内热的流体加热器，其特征在于，所述第一流体腔、所述第二流体腔与所述加热腔，采用边缘焊接固定或采用螺栓固定。
10.根据权利要求1所述外冷内热的流体加热器，其特征在于，所述加热腔、所述第一流体腔、所述第二流体腔为扁平的板体。
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