CN108266885A - 一种电加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电加热装置，包括封盖和壳体，封盖与壳体相组装，所述壳体包括至少一个加热腔和至少一个预热腔，所述电加热装置至少包括一个加热组件，该至少一个加热组件位于所述至少一个加热腔，所述预热腔包括密封部，该预热腔为半封闭式预热腔，工作介质在预热腔中能够吸收壳体的热量从而达到回收电加热装置壳体热量的目的。

Description

一种电加热装置

【技术领域】

本发明涉及家电、车辆等技术领域，具体涉及一种电加热装置。

【背景技术】

目前家电技术领域电加热技术已经广泛使用，电热膜加热具有加热速度快的优点，电热膜一般涂覆在电热管的外表面进行加热，电热膜通电工作时温度较高，电热管向外具有大量热辐射，热损耗严重，浪费电能，这种热辐射能够导致其他部件的老化，减少其使用寿命为了减少热辐射的损害，需要对内部元件采用抗热材料，提高了成本，或者预留出较大的隔离及散热空间，又增大了产品的体积。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种具有热量回收结构的电加热装置。

为实现上述目的，采用如下技术方案：一种电加热装置，包括封盖和壳体，所述封盖与壳体相组装，所述壳体包括至少一个加热腔和至少一个预热腔，所述电加热装置至少包括一个加热组件，加热组件位于所述加热腔，所述封盖具有进口和出口，所述加热组件两端分别与进口、出口相连通，所述预热腔具有相对设置的第一端和第二端，所述第一端相对靠近进口，所述第二端相对远离进口，所述第一端与进口、加热组件相连通，所述预热腔包括密封部，所述密封部位于所述第二端，所述密封部封闭所述第二端，所述电加热装置还包括流通腔，所述流通腔位于封盖和壳体之间，所述流通腔与进口、加热组件、预热腔第一端相连通，所述进口通过所述流通腔与所述加热组件、预热腔第一端相连通。

本发明的上述技术方案，所述壳体包括加热腔和预热腔，该预热腔包括密封部，该预热腔为半封闭式预热腔，工作介质在半封闭式预热腔中能够吸收壳体多余的热量进行初步加热从而达到回收电加热装置壳体热量的目的。

【附图说明】

图1是电加热装置一种实施方式的立体组合示意图；

图2是图1所示电加热装置第一种实施例的一个截面示意图，并示意地显示流体流向；

图3是图2中第一、第二加热组件的结构示意图；

图4是图1中电加热装置壳体相关部分的一种实施方式的立体示意图；

图5是图1所示电加热装置第二实施例的一个截面示意图。

【具体实施方式】

电加热装置包括封盖和壳体，所述封盖与壳体相组装，所述壳体包括至少一个加热腔和至少一个预热腔，所述电加热装置包括至少一个加热组件，该加热组件位于加热腔，所述封盖具有进口和出口，所述加热组件两端分别与进口、出口相连通，所述预热腔具有相对设置的第一端和第二端，所述第一端靠近进口，所述第二端远离进口，所述第一端与进口、加热组件相连通，所述预热腔包括密封部，所述密封部位于所述第二端，所述密封部封闭第二端，所述电加热装置还包括流通腔，所述流通腔位于封盖和壳体之间，所述流通腔与进口、加热组件、预热腔第一端相连通。

请参考图1-图2所示，所述电加热装置100包括封盖和流通腔，所述封盖包括第一封盖1和第二封盖2，所述流通腔包括第一流通腔13和第二流通腔23，所述电加热装置还包括壳体3、加热组件4以及温控器5，其中，第一、第二封盖位于壳体3的相对两端，加热组件4位于第一封盖1和第二封盖2之间，加热组件位于壳体内，温控器与壳体固定。

所述第一封盖1位于壳体3的一端，第一封盖包括进口11和第一盖体12，进口11朝向背离壳体3的方向设置，第一盖体12包括第一接触面121，该第一接触面121与进口相接触并背离所述壳体，所述进口沿预热腔朝向第一、第二封盖延伸方向具有中心线(图上未示出)，该中心线大致通过进口的中心，在图1-图2所示的实施方式中，该中心线的方向大致为竖直方向。所述进口11在第一接触面上具有第一投影部(图上未示出)，该第一投影部为进口沿预热腔朝向第一封盖延伸方向即竖直方向在第一接触面上的投影，工作介质通过进口进入电加热装置。

所述第二封盖2位于壳体3的另一端，第二封盖包括出口21和第二盖体22，出口21朝向背离壳体3的方向设置，所述出口用于工作介质流出电加热装置。

所述第一流通腔13位于第一封盖1和壳体3之间，第一流通腔与进口相连通，工作介质能够通过进口进入第一流通腔，第一流通腔与加热组件、预热腔相连通，工作介质能够由第一流通腔分别流向加热组件和预热腔。第一流通腔可以起到工作介质的分流以及预热腔与加热组件相导通的作用。

所述壳体3位于第一封盖和第二封盖之间，能够起到支撑、保护以及回收一部分热量的作用，壳体3与第一封盖之间密封设置，壳体和第二封盖之间密封设置。壳体3至少具有一个加热腔和至少一个预热腔，在图2所示的实施方式中壳体3具有预热腔31、第一加热腔32以及第二加热腔33，电加热装置包括两个加热腔结构，预热腔31位于第一、第二加热腔之间，第一、第二加热腔以及预热腔外形大致为圆柱体，在其它的实施方式中，第一、第二加热腔以及预热腔外形可以为椭圆柱体；另外第一、第二加热腔与预热腔的截面还可以大致为三角状的结构，即第一、第二加热腔与预热腔多者的截面的中心为三角形。当所述电加热装置工作时，加热组件4对工作介质加热的同时向壳体散发热量，壳体可采用散热性能良好的金属，如铝，或者采用金属合金，如铝合金，壳体吸收加热组件热辐射产生的热量从而使得本身的温度升高，壳体温度比较高时，会对加热组件的加热层造成一定的损害，为了减少对加热层的损害以及回收一部分的热量，设置了预热腔31，预热腔内的工作介质温度较低能够吸收壳体的热量使得工作介质温度升高，从而在一定程度上降低壳体的温度，在第一流通腔工作介质的推动下，预热腔内经过升温的工作介质能够返回到第一流通腔从而流向加热组件进行进一步加热，因此预热腔即可以在一定程度上降低壳体的温度又可以回收一部分热量使得热量充分利用，同时使流体进一步有紊流的作用。为了更好的使预热腔31吸收壳体的热量，使得壳体温度尽量均匀，在本实施方式中，预热腔31位于第一加热腔32和第二加热腔33之间，在其它的实施方式中，预热腔可以布置在壳体的中心位置，当具有三个及以上加热腔时，预热腔被加热腔环绕时，预热腔能够最大限度的吸收壳体的热量，最大限度的使壳体热量分布均匀。

所述第一、第二加热腔两端开口，所述预热腔31具有相对设置的两端，靠近进口的一端为第一端311，远离进口的一端为第二端312，第一端311开口，第二端312封闭，第一端311与进口11、第一流通腔13相连通，其中，第一端311与第一流通腔13直接连通，此时的直接连通包括第一端通过密封结构与第一流通腔13相连通的情况，第一端311通过第一流通腔与进口11间接连通，预热腔在其自身朝向第一、第二封盖延伸方向具有预热腔中心线，该预热腔中心线通过所述预热腔的中心，在图2所示的实施方式中，该预热腔中心线的方向为竖直方向，在图2所示的实施方式中，为了促使预热腔中已预热的工作介质返回第一流通腔，进口中心线与预热腔中心线大致相重合。工作介质通过进口11进入第一流通腔13，进口中心线与预热腔中心线重合，使得工作介质由进口进入预热腔时具有一定的推动力，预热腔第二端312封闭，因此预热腔内的已预热的工作介质在未预热的工作介质推动力的作用下能够返回到第一流通腔，并经过第一流通腔流向加热组件进行再次加热，再加上温度相对较高的流体会比温度相对较低的流体要轻一些，因此温度较高的流体会通过第一流通腔流向加热腔。第二端312包括密封部3121，该密封部用于封闭第二端，密封部3121可以为壳体通过一体加工铸造而成，作为其它的实施方式，密封部3121还可以是填充于第二端的填充塞或与流通腔烧结或焊接固定等，同样起到封闭第二端的目的。

所述第一端311在竖直方向上向第一接触面具有投影部，该投影部称为第二投影部(图上未示出)，进口11在第一接触面具有第一投影部，在图2所示的实施方式中，第一、第二投影部为圆形，在其它的实施方式中，第一第二投影部可以为椭圆形、四边形以及多边形。在图2所示的实施方式中，进口中心线和预热腔中心线重合的同时第一投影部和第二投影部也大致相重合或同心设置，如此设置是为了促使预热腔中的工作介质返回第一流通腔中。需要说明的是，为了促使预热腔中工作介质流向第一流通腔，在图2所示的实施方式中，进口中心线与预热腔中心线重合，作为其它实施方式，进口中心线和预热腔中心线可以不重合，只需满足第一投影部部分或者全部位于第二投影部即可，另外第一投影部和第二投影部也可以同心设置。

在图2所示的实施方式中，壳体包括一个预热腔31和两个加热腔：第一加热腔和第二加热腔，在其它的实施方式中，所述壳体可以包括至少一个预热腔和至少一个加热腔，加热组件的数目与加热腔的数目对应相同，当壳体包括两个或者两个以上的加热腔时，预热腔优选的位置在各个加热腔之间或与各加热腔大致距离相等，或者预热腔可以位于壳体的中部位置，当壳体包括一个加热腔时，预热腔设置可以位于加热腔中且位于优选在壳体的中心位置。

所述电加热装置通过加热组件4进行加热，加热组件4位于加热腔，加热组件4分别与进口和出口相连通。加热组件至少包括第一加热组件，在图2所示的实施方式中，加热组件4包括第一加热组件41和第二加热组件42，第一加热组件41位于第一加热腔，第二加热组件42位于第二加热腔，第一加热组件与第一加热腔之间有空间，不直接接触，第二加热组件与第二加热腔之间有空间，不直接接触，第一加热组件外壁当量直径小于第一加热腔内腔当量直径，同样地，第二加热组件外壁当量直径小于第二加热腔内腔当量直径，第一、第二加热组件外形为圆柱体或者椭圆柱体。在其它实施方式中，所述该加热组件的数目与加热腔的数目对应相同，加热组件外壁的当量直径小于加热腔内腔的当量直径。请参考图3，第一加热组件41包括第一加热基体411、第一加热层412以及第一电极涂层413，第一加热基体411两端开口内腔中空，具体地，第一加热基体可为石英管，第一加热层412涂覆在第一加热基体外壁，第一电极涂层413位于第一加热层412相对两侧，并与第一加热层相抵接，外部电极与第一电极涂层413相抵靠，通过外部电极通电，使得加热层发热，进而对工作介质进行加热。第一加热基体411两端的一端与进口、第一流通腔相连通，另一端与出口、第二流通腔相连通。第二加热组件42位于第二加热腔，与第一加热组件类似地，第二加热组件42包括第二加热基体421、第二加热层422以及第二电极涂层423，第二加热基体42两端开口内腔中空，具体地，第二加热基体可为石英管，第二加热层422涂覆在第二加热基体外壁，第二电极涂423层位于第二加热层两端并与第二加热层相抵接，外部电极与第二电极层相抵靠，通过外部电极通电使得第二加热层发热，进而对工作介质进行加热。第二加热基体421两端的一端与进口、第一流通腔相连通，另一端与出口、第二流通腔相连通。工作介质由进口进入电加热装置，并到达第一流通腔，第一流通腔中的工作介质可以分别流向预热腔、第一加热组件和第二加热组件，同时，预热腔中已经经过预热的工作介质，在未预热的工作介质的推动下能够返回第一流通腔，并经过第一流通腔流向第一加热组件和第二加热组件，工作介质经过第一、第二加热组件加热后，汇集在第二流通腔，第二流通腔与出口相连通，工作介质由出口流出第二流通腔。在图2所示的实施例中，第一、第二加热组件与第二流通腔直接连通，该直接连通包括第一、第二加热组件通过密封结构与第二流通腔相连通的情况，第一、第二加热组件与出口通过第二流通腔间接连通，作为其它的实施方式，所述电加热装置至少包括一个连通管路，该管路位于第二封盖和壳体之间，当电加热装置包括第一、第二加热腔时，所述连通管路包括第一连通管路和第二连通管路，第一、第二连通管路位于壳体和第二封盖之间，第一连通管路一端与第一加热组件相连接并连通，另一端与出口相连接并连通，第二连通管路一端与第二加热组件相连接并连通，另一端与出口相连接并连通，第一、第二加热组件通过第一、第二连通管路与出口相连通。

需要说明的是，图2所示的实施方式中，加热层位于加热基体外壁，工作介质流经加热组件内腔进行加热，作为其它的实施方式，加热层位于加热基体内壁，电极涂层位于加热基体相对两侧，此时，工作介质流经加热组件与加热腔之间的空间，在该空间内进行加热。

所述温控器5与壳体固定，用于测量壳体的温度，当温控器5的温度迅速升高时，此时，电加热器可能发生干烧的现象，当温度达到设定的温度值时，温控器能够切断电源，从而保护电加热装置。

请参考图4，图4是电加热装置的另外一种实施方式，壳体3’包括预热腔31’，所述加热腔包括第一加热腔32’、第二加热腔33’、第三加热腔34’、第四加热腔35’以及第五加热腔36’，预热腔31’被第一、第二、第三、第四以及第五加热腔围绕在中心，每个加热腔可以分别设置加热组件。

请参考图5，图5示出电加热装置第二实施例的一个截面示意图，与第一实施例不同之处在于，所述电加热装置包括两个预热腔31a和32a。所述电加热装置包括第一封盖1a、第二封盖2a、壳体3a、加热组件以及温控器5a，其中壳体3a包括第一预热腔31a、第二预热腔32a、第一加热腔33a以及第二加热腔34a，加热组件包括第一加热组件41a和第二加热组件42a，第一、第二加热组件分别位于第一、第二加热腔，第一预热腔与第二预热腔相邻设置，第一、第二预热腔位于第一、第二加热腔之间。

需要说明的是：以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，例如对“上”、“下”“内”、“外”“竖直”等方向性的界定，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行相互组合、修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种电加热装置，包括封盖和壳体，所述封盖与壳体相组装，所述壳体包括至少一个加热腔和至少一个预热腔，所述电加热装置至少包括一个加热组件，加热组件位于所述加热腔，所述封盖具有进口和出口，所述加热组件两端分别与进口、出口相连通，所述预热腔具有相对设置的第一端和第二端，所述第一端相对靠近进口，所述第二端相对远离进口，所述第一端与进口、加热组件相连通，所述预热腔包括密封部，所述密封部位于所述第二端，所述密封部封闭所述第二端，所述电加热装置还包括流通腔，所述流通腔位于封盖和壳体之间，所述流通腔与进口、加热组件、预热腔第一端相连通，所述进口通过所述流通腔与所述加热组件、预热腔第一端相连通。

2.如权利要求1所述的电加热装置，其特征在于，所述封盖包括第一封盖和第二封盖，所述第一封盖和第二封盖分别位于所述壳体的相对两端，所述第一封盖具有进口，所述流通腔包括第一流通腔，所述第一流通腔位于所述第一封盖和壳体之间，所述进口与所述第一流通腔、预热腔第一端、加热组件一端相连通，所述第二封盖具有出口，所述出口与加热组件另一端相连通，所述预热腔第二端与出口不直接连通。

3.如权利要求2所述的电加热装置，其特征在于，所述流通腔包括第二流通腔，所述第二流通腔位于第二封盖和壳体之间，所述第一流通腔通过加热组件与所述第二流通腔相连通，所述第一流通腔与进口直接连通，所述第一流通腔与预热腔第一端、加热组件一端相连通，所述第二流通腔与出口直接连通，所述第二流通腔与加热组件另一端相连通，所述第二连通腔与所述预热腔第二端不直接连通；

或者所述电加热装置包括连通管路，该连通管路位于第二封盖和壳体之间，所述连通管路至少包括第一连通管路，第一连通管路一端与加热组件相连接并连通，另一端与出口相连接并连通，所述连通管路的个数与所述加热组件的个数对应相同。

4.如权利要求2或3所述的电加热装置，其特征在于，所述第一封盖具有第一接触面，该第一接触面背离所述壳体，所述进口具有第一投影部，所述预热腔第一端具有第二投影部，所述第一投影部和第二投影部位于所述第一接触面，所述第一投影部部分或者全部覆盖所述第二投影部。

5.如权利要求4所述的电加热装置，其特征在于，所述壳体包括至少两个加热腔，所述预热腔位于所述至少两个加热腔之间，所述电加热装置至少包括第一加热组件和第二加热组件，该至少第一、第二加热组件分别位于所述至少两个加热腔，所述加热组件的数目与所述加热腔的数目相对应；

或者所述壳体包括至少三个加热腔，所述预热腔被所述至少三个加热腔所环绕，所述电加热装置至少包括第一加热组件、第二加热组件以及第三加热组件，该至少第一、第二、第三加热组件分别位于所述至少三个加热腔，所述加热组件的数目与所述加热腔的数目相对应。

6.如权利要求5所述的电加热装置，其特征在于，所述进口具有进口中心线，该进口中心线沿预热腔朝向所述第一、第二封盖延伸方向，所述预热腔具有预热腔中心线，所述预热腔中心线沿预热腔沿预热腔朝向第一、第二封盖延伸方向，所述进口中心线与预热腔中心线相重合或平行。

7.如权利要求6所述的电加热装置，其特征在于，所述加热腔具有内腔，所述加热腔内腔外形为圆柱体或者椭圆柱体，所述加热组件外形为圆柱体或者椭圆柱体，所述加热组件与所述加热腔不直接接触，所述预热腔外形为圆柱体或者椭圆柱体，所述第一投影部为圆形或者椭圆形，所述第二投影部为圆形或者椭圆形，所述第一投影部与所述第二投影部部分重合。

8.如权利要求7所述的电加热装置，其特征在于，所述密封部与壳体一体成型或者所述密封部为填充塞填充于所述预热腔，所述密封部封闭所述预热腔第二端。

9.如权利要求1-8所述的电加热装置，其特征在于，所述加热组件包括加热基体、加热层以及电极涂层，所述加热基体两端开口内腔中空，所述加热层位于于加热基体外壁或者内壁，所述电极涂层位于所述加热涂层两端。

10.如权利要求1-9所述的电加热装置，其特征在于，所述电加热装置包括温控器，所述温控器与所述壳体固定设置，所述壳体采用导热性能良好的金属或合金材料。