CN110513888A - 一种平板u型微通道石墨烯加热热水器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热水器技术领域，公开了一种平板U型微通道石墨烯加热热水器，包括保温外壳体，所述保温外壳体的顶端的一侧固定连接有进水管，且保温外壳体的顶端的另一侧固定连接有出水管，所述保温外壳体的内部安装有“U”型微通道芯体，且保温外壳体的后侧固定连接有一组挂架。本发明通过石墨烯加热电膜片可以均匀地对内齿微通道板进行加热，通过超导热胶片可以减少石墨烯加热电膜片产生的热量的散失，使内齿微通道板内的冷水迅速吸热升温，通过内齿微通道板可以提高热水器加热均匀速热面积，降低高温与低温互换交接时流道内产生的高压负载，石墨烯加热电膜片通过低电压加热，可以防发红烧焦、防火灾、防爆炸事故的发生。

Description

一种平板U型微通道石墨烯加热热水器

技术领域

本发明涉及热水器技术领域，具体是一种平板U型微通道石墨烯加热热水器。

背景技术

每年的冬季，在我国北方的农村通常采用烧煤采暖，需要消耗大量的煤炭，而煤炭燃烧是造成大气污染的主要原因之一，因此，利用清洁能源采暖非常有必要，清洁采暖主要分为煤改气工程和煤改电工程，由于燃气并没有实现村村通，且成本高昂，因而煤改电工程得到了大力发展。

现在市场上的电采暖普遍存在热量损耗大、有效利用率不高、加热慢，通过高电压加热，可能发生火灾、防爆炸事故。因此，本领域技术人员提供了一种平板U型微通道石墨烯加热热水器，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种平板U型微通道石墨烯加热热水器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种平板U型微通道石墨烯加热热水器，包括保温外壳体，所述保温外壳体的顶端的一侧固定连接有进水管，且保温外壳体的顶端的另一侧固定连接有出水管，所述保温外壳体的内部安装有“U”型微通道芯体，且保温外壳体的后侧固定连接有一组挂架，所述出水管的内侧安装有电控温度调节阀；

所述“U”型微通道芯体包括若干个内齿微通道板，所述每相邻的两个内齿微通道板的上下端交错设置有集流管，所述内齿微通道板的外表面设置有石墨烯加热电膜片，所述石墨烯加热电膜片的外表面粘贴有超导热胶片，所述上端集流管的一侧开设有冷水进口，且上端集流管的另一侧开设有热水出口。

作为本发明进一步的方案：所述挂架包括条形架，所述条形架的前侧嵌入设置有一组卡接架，所述条形架与卡接架的连接处的顶端嵌入设置有螺钉，所述条形架的后侧的下端开设有若干个第一安装孔，所述卡接架的前侧开设有第二安装孔。

作为本发明再进一步的方案：所述卡接架的前侧通过螺钉与保温外壳体固定连接，且螺钉依次贯穿第二安装孔与保温外壳体的内侧，所述条形架的后侧与外部的墙壁通过螺栓固定连接，且螺栓依次贯穿第一安装孔与墙壁的内侧。

作为本发明再进一步的方案：所述冷水进口的一端与进水管固定连接，所述热水出口的一端与出水管固定连接。

作为本发明再进一步的方案：所述内齿微通道板与集流管均为铝质的构件，且内齿微通道板与集流管通过复合钎焊焊接的方式固定成“U”型回流结构。

作为本发明再进一步的方案：所述“U”型微通道芯体的加工方法包括以下步骤：

S1、选定合适的模具以及铝型材，通过挤压机挤压模具内的铝型材，把铝型材分别加工成扁平形的内齿微通道板和圆形的集流管；

S2、根据实际需要，取一定数量的内齿微通道板和集流管，并利用超声波清洗机对其内部进行清洗，保证其内部洁净，然后，利用高温风干机对内齿微通道板和集流管的内部进行风干，使其内部保持干燥；

S3、把S2得到的内齿微通道板和集流管组装成“U”型回流结构，再通过真空钎焊炉在700℃高温环境下，利用复合钎焊方式把内齿微通道板和集流管焊接在一起，形成“U”型结构的整体水流道芯体，接着，在高压状态下，对内齿微通道板和集流管的内部喷涂石墨烯涂层，形成防腐层，然后，再进行200℃的高温处理；

S4、利用氮气储气罐对S3得到的芯体进行气密性实验，保证内齿微通道板和集流管的焊接处没有漏气现象；

S5、先把石墨烯加热电膜片放置在内齿微通道板的表面，再根据石墨烯加热电膜片的大小把超导热胶片裁剪成合适的尺寸，然后，利用超导热胶片把石墨烯加热电膜片粘贴在内齿微通道板的表面；

S6、把S5得到的芯体装入保温外壳体的内部，其中冷水进口与进水管固定连接，热水出口与出水管固定连接，再通过螺钉把第二安装孔固定在保温外壳体的后侧，然后，通过螺栓把条形架固定在外部的墙壁上，然后，把卡接架卡接到条形架上，再通过螺钉使条形架与卡接架固定在一起；

S7、把进水管的一端与外部的冷水管连接在一起，把出水管的一端与外部的热水罐连接在一起，从而完成整体的组装，最后，进行整机的性能测试。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

通过石墨烯加热电膜片可以均匀地对内齿微通道板进行加热，通过超导热胶片可以减少石墨烯加热电膜片产生的热量的散失，使内齿微通道板内的冷水迅速吸热升温，提高热能效，缩小热水器体积，节省人工损耗，通过内齿微通道板可以提高热水器加热均匀速热面积，降低高温与低温互换交接时流道内产生的高压负载，石墨烯加热电膜片通过低电压加热，可以防发红烧焦、防火灾、防爆炸事故的发生，提高了热水器的安全性。

附图说明

图1为一种平板U型微通道石墨烯加热热水器的结构示意图；

图2为一种平板U型微通道石墨烯加热热水器的主视图；

图3为一种平板U型微通道石墨烯加热热水器中后视图；

图4为一种平板U型微通道石墨烯加热热水器中“U”型微通道芯体的结构示意图；

图5为一种平板U型微通道石墨烯加热热水器中挂架的结构示意图。

图中：1、保温外壳体；2、“U”型微通道芯体；21、内齿微通道板；22、超导热胶片；23、石墨烯加热电膜片；24、冷水进口；25、集流管；26、热水出口；3、进水管；4、电控温度调节阀；5、出水管；6、挂架；61、条形架；62、螺钉；63、卡接架；64、第一安装孔；65、第二安装孔。

具体实施方式

请参阅图1～5，本发明实施例中，一种平板U型微通道石墨烯加热热水器，包括保温外壳体1，保温外壳体1的顶端的一侧固定连接有进水管3，保温外壳体1的顶端的另一侧固定连接有出水管5，保温外壳体1的内部安装有“U”型微通道芯体2，保温外壳体1的后侧固定连接有一组挂架6，出水管5的内侧安装有电控温度调节阀4，电控温度调节阀4的型号可以采用ZZWPE型；

“U”型微通道芯体2包括若干个内齿微通道板21，每相邻的两个内齿微通道板21的上下端交错设置有集流管25，内齿微通道板21的外表面设置有石墨烯加热电膜片23，石墨烯加热电膜片23的外表面粘贴有超导热胶片22，上端集流管25的一侧开设有冷水进口24，上端集流管25的另一侧开设有热水出口26。

在图5中：挂架6包括条形架61，条形架61的前侧嵌入设置有一组卡接架63，条形架61与卡接架63的连接处的顶端嵌入设置有螺钉62，条形架61的后侧的下端开设有若干个第一安装孔64，卡接架63的前侧开设有第二安装孔65,从而用于保温外壳体1的固定。

在图3和图5中：卡接架63的前侧通过螺钉与保温外壳体1固定连接，螺钉依次贯穿第二安装孔65与保温外壳体1的内侧，条形架61的后侧与外部的墙壁通过螺栓固定连接，螺栓依次贯穿第一安装孔64与墙壁的内侧,从而便于把保温外壳体1固定安装在墙壁上。

在图3和图4中：冷水进口24的一端与进水管3固定连接，热水出口26的一端与出水管5固定连接，从而可以把外部的冷水通入到“U”型微通道芯体2内加热，再使热水从出水管5流出。

在图2中：内齿微通道板21与集流管25均为铝质的构件，内齿微通道板21与集流管25通过复合钎焊焊接的方式固定成“U”型回流结构，从而可以通过石墨烯加热电膜片23对内齿微通道板21内的冷水进行加热，可以快速地排出热水。

在图1～中：“U”型微通道芯体2的加工方法包括以下步骤：

S1、选定合适的模具以及铝型材，通过挤压机挤压模具内的铝型材，把铝型材分别加工成扁平形的内齿微通道板21和圆形的集流管25，内齿微通道板21的内部设置有若干道细微流道，细微流道通道当量直径为10～1000μm；

S2、根据实际需要，取一定数量的内齿微通道板21和集流管25，并利用超声波清洗机对其内部进行清洗，保证其内部洁净，然后，利用高温风干机对内齿微通道板21和集流管25的内部进行风干，使其内部保持干燥；

S3、把S2得到的内齿微通道板21和集流管25组装成“U”型回流结构，再通过真空钎焊炉在700℃高温环境下，利用复合钎焊方式把内齿微通道板21和集流管25焊接在一起，形成“U”型结构的整体水流道芯体，接着，在高压状态下，对内齿微通道板21和集流管25的内部喷涂石墨烯涂层，形成防腐层，然后，再进行200℃的高温处理；

S4、利用氮气储气罐对S3得到的芯体进行气密性实验，保证内齿微通道板21和集流管25的焊接处没有漏气现象，如果气密性实验不合格，在焊接处抹上肥皂沫，检测出漏气的部位，并重新进行焊接，焊接完成后需要再次进行气密性实验；

S5、先把石墨烯加热电膜片23放置在内齿微通道板21的表面，再根据石墨烯加热电膜片23的大小把超导热胶片22裁剪成合适的尺寸，然后，利用超导热胶片22把石墨烯加热电膜片23粘贴在内齿微通道板21的表面，通过超导热胶片22形成绝热层，防止石墨烯加热电膜片23产生的热量扩散，提高内齿微通道板21的吸热效率；

S6、把S5得到的芯体装入保温外壳体1的内部，其中冷水进口24与进水管3固定连接，热水出口26与出水管5固定连接，再通过螺钉把第二安装孔65固定在保温外壳体1的后侧，然后，通过螺栓把条形架61固定在外部的墙壁上，然后，把卡接架63卡接到条形架61上，再通过螺钉62使条形架61与卡接架63固定在一起，要求保温外壳体1的底端离地面90cm，要求挂架6可以承受15kG的重力；

S7、把进水管3的一端与外部的冷水管连接在一起，把出水管5的一端与外部的热水罐连接在一起，从而完成整体的组装，最后，进行整机的性能测试。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种平板U型微通道石墨烯加热热水器，包括保温外壳体（1），其特征在于，所述保温外壳体（1）的顶端的一侧固定连接有进水管（3），且保温外壳体（1）的顶端的另一侧固定连接有出水管（5），所述保温外壳体（1）的内部安装有“U”型微通道芯体（2），且保温外壳体（1）的后侧固定连接有一组挂架（6），所述出水管（5）的内侧安装有电控温度调节阀（4）；

所述“U”型微通道芯体（2）包括若干个内齿微通道板（21），所述每相邻的两个内齿微通道板（21）的上下端交错设置有集流管（25），所述内齿微通道板（21）的外表面设置有石墨烯加热电膜片（23），所述石墨烯加热电膜片（23）的外表面粘贴有超导热胶片（22），所述上端集流管（25）的一侧开设有冷水进口（24），且上端集流管（25）的另一侧开设有热水出口（26）。

2.根据权利要求1所述的一种平板U型微通道石墨烯加热热水器，其特征在于，所述挂架（6）包括条形架（61），所述条形架（61）的前侧嵌入设置有一组卡接架（63），所述条形架（61）与卡接架（63）的连接处的顶端嵌入设置有螺钉（62），所述条形架（61）的后侧的下端开设有若干个第一安装孔（64），所述卡接架（63）的前侧开设有第二安装孔（65）。

3.根据权利要求2所述的一种平板U型微通道石墨烯加热热水器，其特征在于，所述卡接架（63）的前侧通过螺钉与保温外壳体（1）固定连接，且螺钉依次贯穿第二安装孔（65）与保温外壳体（1）的内侧，所述条形架（61）的后侧与外部的墙壁通过螺栓固定连接，且螺栓依次贯穿第一安装孔（64）与墙壁的内侧。

4.根据权利要求2所述的一种平板U型微通道石墨烯加热热水器，其特征在于，所述冷水进口（24）的一端与进水管（3）固定连接，所述热水出口（26）的一端与出水管（5）固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种平板U型微通道石墨烯加热热水器，其特征在于，所述内齿微通道板（21）与集流管（25）均为铝质的构件，且内齿微通道板（21）与集流管（25）通过复合钎焊焊接的方式固定成“U”型回流结构。

6.根据权利要求1～5任一项所述的一种平板U型微通道石墨烯加热热水器，其特征在于，所述“U”型微通道芯体（2）的加工方法包括以下步骤：

S1、选定合适的模具以及铝型材，通过挤压机挤压模具内的铝型材，把铝型材分别加工成扁平形的内齿微通道板（21）和圆形的集流管（25）；

S2、根据实际需要，取一定数量的内齿微通道板（21）和集流管（25），并利用超声波清洗机对其内部进行清洗，保证其内部洁净，然后，利用高温风干机对内齿微通道板（21）和集流管（25）的内部进行风干，使其内部保持干燥；

S3、把S2得到的内齿微通道板（21）和集流管（25）组装成“U”型回流结构，再通过真空钎焊炉在700℃高温环境下，利用复合钎焊方式把内齿微通道板（21）和集流管（25）焊接在一起，形成“U”型结构的整体水流道芯体，接着，在高压状态下，对内齿微通道板（21）和集流管（25）的内部喷涂石墨烯涂层，形成防腐层，然后，再进行200℃的高温处理；

S4、利用氮气储气罐对S3得到的芯体进行气密性实验，保证内齿微通道板（21）和集流管（25）的焊接处没有漏气现象；

S5、先把石墨烯加热电膜片（23）放置在内齿微通道板（21）的表面，再根据石墨烯加热电膜片（23）的大小把超导热胶片（22）裁剪成合适的尺寸，然后，利用超导热胶片（22）把石墨烯加热电膜片（23）粘贴在内齿微通道板（21）的表面；

S6、把S5得到的芯体装入保温外壳体（1）的内部，其中冷水进口（24）与进水管（3）固定连接，热水出口（26）与出水管（5）固定连接，再通过螺钉把第二安装孔（65）固定在保温外壳体（1）的后侧，然后，通过螺栓把条形架（61）固定在外部的墙壁上，然后，把卡接架（63）卡接到条形架（61）上，再通过螺钉（62）使条形架（61）与卡接架（63）固定在一起；

S7、把进水管（3）的一端与外部的冷水管连接在一起，把出水管（5）的一端与外部的热水罐连接在一起，从而完成整体的组装，最后，进行整机的性能测试。