CN108240700A - 一种瞬间加热器 - Google Patents
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Abstract
一种瞬间加热器，包括壳体和装接在壳体上的控制PCBA及温控装置，控制PCBA及温控装置内设有控制器，壳体前端装接有进水腔，壳体内设有中空结构的加热管，加热管与控制器连接，温控装置上设有出水口，所述加热管内设有螺旋导流杆，该导流杆与加热管保持同一长度方向延伸，加热管通过防水密封垫与壳体内壁和进水腔内壁安装连接，加热管外壁与壳体内壁之间具有过水通道，壳体上设有与过水通道连通的出水孔，热水经过水通道流经出水孔后进入到控制PCBA及温控装置内。本发明加热效率高，能够持续稳定的输出热水，解决了出水中含有气泡的问题，更加安全可靠，在确保加热效率的同时可采用较低功耗的发热管。
Description
技术领域
本发明涉及一种加热管，具体地说是一种主要用于智能卫浴、智能马桶盖，电热壶，咖啡壶，车载热水器，茶艺的煮水系统等的瞬间加热器。
背景技术
卫浴设备，以及智能马桶盖等，需要能够及时的提供热水，因此，这些设备上一般都会搭载瞬间加热器，确保能够及时供应热水。现有的瞬间加热器，通常包括壳体、设在壳体内的加热管、进水口和出水口，进水口和出水口分别设置在加热管的两端，水从进水口进入到壳体内与加热管接触受到加热，然后从出水口排出。然而，在长期的使用过程中，发现目前的瞬间加热器，水往往是在加热管内平直的流动，沿着加热管内壁流动的水会被瞬间加热，但是中间的水则不能及时加热，而且供水不稳定时，会导致加热的不稳定，加热效率低下，功耗大。另外，水在加热流动的过程中会产生气泡，气泡的温度较高，当气泡破裂时就会局部产生高温，会让人难以承受，给人造成伤害，对出水的温度控制不精确，存在一定的安全隐患。
发明内容
本发明要解决的技术问题是一种瞬间加热器，加热效率高，功耗低，能够持续稳定的输出温度稳定的热水，解决了出水中含有气泡的问题，更加安全可靠。
为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：
一种瞬间加热器，包括壳体和装接在壳体上的控制PCBA及温控装置，控制PCBA及温控装置内设有控制器，壳体前端装接有进水腔，壳体内设有中空结构的加热管，加热管与控制器连接，温控装置上设有出水口，所述加热管内设有螺旋导流杆，该导流杆与加热管保持同一长度方向延伸，加热管通过防水密封垫与壳体内壁和进水腔内壁安装连接，加热管外壁与壳体内壁之间具有过水通道，壳体上设有与过水通道连通的出水孔，热水经过水通道流经出水孔后进入到控制PCBA及温控装置内。
所述螺旋导流杆为金属螺旋导流杆。
所述加热管外套装有弹簧，该弹簧与加热管外壁不接触，存在一定的间隙。
所述加热管的外壁沿着出水方向还设有网状过滤管，弹簧抵顶着该网状过滤管，网状过滤管与壳体的内壁之间具有间隙。
所述进水腔包括进水口和设在进水腔内部的进水温度控头。
所述温控装置包括外壳、温度跳制开关和流量计，温度跳制开关正对着出水孔设置，流量计设在温度跳制开关与出水口之间的区域，温度跳制开关和流量计均与控制器连接。
所述壳体的底部还设有保险丝腔体，该保险丝腔体内设有熔断保险丝。
所述出水口处设有出水温度探头。
所述温控装置内还设有金属散热片，该金属散热片与温度跳制开关接触，控制PCBA及温控装置上设有可控硅，该可控硅与金属散热片接触，金属散热片的下部设有连接孔，该连接孔与接地线连接。
所述温度跳制开关正对着加热管的区域还设有金属网状过滤管。
本发明通过增加设置一个金属螺旋导流杆，使水能够沿着导流杆流动，并且形成涡流，从而增加了水与加热管的接触面积，实现更加有效的加热，提升加热效率，能够持续稳定的输出热水。另外还通过网状过滤管，使水在流出前被消除气泡，避免输出的热水中含有气泡，杜绝了因气泡产生的温度过高而不安全的隐患，使加热管更加安全，为马桶盖提供热水时舒适度更高。另外，通过金属螺旋导流杆使水的加热更加均匀直接，再通过金属散热片将运行时产生的热量再传递到水中进行加热，使得发热管的功率可有效降低，可以提高能量的利用率30%，在同等体积的情况下，可由目前的市场上的加热器功率多为1600W,甚至有的是1800W总功率降至为1250W,同时又不影响加热效率。
附图说明
附图1为本发明剖开结构示意图；
附图2为本发明剖面结构示意图；
附图3为本发明主视结构示意图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
如附图1、2和3所示，本发明揭示了一种瞬间加热器，包括壳体1和装接在壳体1上的控制PCBA及温控装置6，控制PCBA及温控装置内设有控制器，壳体1前端装接有进水腔，壳体内设有中空结构的加热11管，加热管优选采用陶瓷加热管，加热管与控制器连接，温控装置上设有出水口20，所述加热管11内设有螺旋导流杆2，该螺旋导流杆2与加热管11保持同一长度方向延伸，加热管11通过防水密封垫12与壳体内壁和进水腔内壁安装连接，加热管11外壁与壳体1内壁之间具有过水通道3，壳体1上设有与过水通道3连通的出水孔4，热水经过水通道3流经出水孔4后进入到温控装置内。螺旋导流杆2为金属螺旋导流杆。通过设置一个金属螺旋导流管，将流入加热管内的水流的流向改变为一部分沿着加热管内壁与螺旋导流杆之间流动，另外一部分水流会沿着螺旋导流杆螺旋槽流动，形成螺旋水流，这样极大的改善了水流与加热管的接触面，提高了加热管的热转换率，即提高了发热效率。控制器为相应的线路板及元件，为公知技术，在此不再详细赘述。控制PCBA及温控装置中具有电路板、可控硅等，可控硅工作时温度可达105摄氏度，然后将热量传递给金属散热片。
此外，加热管11外套装有弹簧15，该弹簧15与加热管11外壁不接触，有一定的间隙。加热管11的外壁沿着出水方向还设有网状过滤管13，弹簧15抵顶着该网状过滤管13，网状过滤管与壳体的内壁之间具有间隙，网状过滤管优选采用金属材料制成。弹簧套装在加热管上并且抵顶着网状过滤管，能够起到一定程度的缓冲，起到保护作用。通过网状过滤管，避免局部加热。所述温度跳制开关正对着加热管的区域还设有金属网状过滤管22，更为彻底的杜绝局部发热的问题。
所述进水腔包括进水口9和设在进水腔内部的进水温度控头10。进水温度探头实时检测进水温度，并将温度数据输送至控制器。根据检测到的进水温度，控制加热管的发热功率。
所述控制PCBA及温控装置包括外壳21、温度跳制开关7和流量计5，温度跳制开关7正对着出水孔4设置，流量计设在温度跳制开关与出水口之间的区域，温度跳制开关和流量计均与控制器连接。通过温度跳制开关与水流接触，当检测到水温超过设定温度时，温度跳制开关断开，实现整个系统断电，避免继续加热，提高安全性。利用流量计实时检测热水的流量，控制出水流量。
所述壳体1的底部还设有保险丝腔体，该保险丝腔体内设有熔断保险丝14。当出现加热故障或者被破坏时，熔断保险线熔断断电，提高安全性。
所述控制PCBA及温控装置的外壳21内对应出水口处设有出水温度探头16。利用出水温度探头实时检测出水温度，确保出水温度的恒温，提高舒适性。根据出水温度，控制器对加热管的发热功率进行灵活控制。
所述控制PCBA及温控装置内还设有金属散热片8，该金属散热片8与可控硅18及温度跳制开关7接触，金属散热片的下部设有连接孔，该连接孔与接地线连接。可控硅的发热量传递到金属散热片上，再传递到出水水流上，热量随出水水流流出，从而起到散热作用，同时对水温进行再一次的加热，起到节能作用。另一方面，金属散热片与温度跳制开关接触，会及时将水流的热量及温度传递到温度跳制开关上，当水温异常时，就会触发温度跳制开关，而起到保护作用，金属散热片在下部设计有带螺纹的孔，可以与接地的线路连接，起到漏电保护作用。
本发明中，水从进水孔先进入到进水腔中，进水温度探头检测进水温度，控制器根据进水温度控制加热管的发热功率，然后水进入到加热管内沿着螺旋导流杆，一部分沿着加热管内壁与螺旋导流杆之间流动，另外一部分水流会沿着螺旋导游杆螺旋槽流动，形成螺旋水流，这样极大的改善了水流陶瓷加热管的接触面，提高了发热管的热转换率，也就是提高了发热效率。然后水从网状过滤管流过，水中的气泡被去除，确保不会形成局部高温，提高出水温度的稳定性。温度跳制开关和流量计对水温和流量进行有效控制，及时调整加热管的发热功率，达到稳定的出水温度。另外，产品工作时产生的温度由可控硅传递到金属散热片，加热后的水在流出出口的过程当中会接触到金属散热片，从而带走金属散热片的热量，既对金属散热片起到降温作用，同时吸走的热量又为水进行加热。从而使得加热管的发热功率可以相对较低，充分提高能量的利用率。
需要说明的是，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是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 (10)
1.一种瞬间加热器，包括壳体和装接在壳体上的控制PCBA及温控装置，控制PCBA及温控装置内设有控制器，壳体前端装接有进水腔，壳体内设有中空结构的加热管，加热管与控制器连接，温控装置上设有出水口，其特征在于，所述加热管内设有螺旋导流杆，该导流杆与加热管保持同一长度方向延伸，加热管通过防水密封垫与壳体内壁和进水腔内壁安装连接，加热管外壁与壳体内壁之间具有过水通道，壳体上设有与过水通道连通的出水孔，热水经过水通道流经出水孔后进入到控制PCBA及温控装置内。
2.根据权利要求1所述的瞬间加热器，其特征在于，所述螺旋导流杆为金属螺旋导流杆。
3.根据权利要求2所述的瞬间加热器，其特征在于，所述加热管外侧装有弹簧，该弹簧与加热管外壁之间不接触。
4.根据权利要求3所述的瞬间加热器，其特征在于，所述加热管的外壁沿着出水方向还设有网状过滤管，弹簧抵顶着该网状过滤管。
5.根据权利要求4所述的瞬间加热器，其特征在于，所述进水腔包括进水口和设在进水腔内部的进水温度控头。
6.根据权利要求5所述的瞬间加热器，其特征在于，所述控制PCBA及温控装置包括外壳、温度跳制开关和流量计，温度跳制开关正对着出水孔设置，流量计设在温度跳制开关与出水口之间的区域，温度跳制开关和流量计均与控制器连接。
7.根据权利要求6所述的瞬间加热器，其特征在于，所述壳体的底部还设有保险丝腔体，该保险丝腔体内设有熔断保险丝。
8.根据权利要求7所述的瞬间加热器，其特征在于，所述出水口处设有出水温度探头。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的瞬间加热器，其特征在于，所述温控装置内还设有金属散热片，该金属散热片与温度跳制开关接触，控制PCBA及温控装置上设有可控硅，该可控硅与金属散热片接触，金属散热片的下部设有连接孔，该连接孔与接地线连接。
10.根据权利要求9所述的瞬间加热器，其特征在于，所述温度跳制开关正对着加热管的区域还设有金属网状过滤管。
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