CN111351211A - 加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种加热装置，包括加热管组，加热管组形成加热腔体，该加热腔体的第一加热区域形成于加热管的外壁与外壳的内壁之间，该加热腔体的第二加热区域形成于加热管的内部空间，该加热管一端的第一开口与所述第一加热区域连通，该加热管另一端的第二开口与所述加热管组的进口连通；第一加热区域与加热管组的出口连通，加热管组具有靠近进口设置的导热元件，导热元件与所述加热装置的控制板的功率元件接触设置，通过该导热元件可吸收功率元件所发出的热量。

Description

加热装置

技术领域

本发明涉及家电设备的加热领域。

背景技术

目前申请人了解到的液体加热方式有静态液体加热方式，静态液体加热方式，一般采用加热管对容器内所盛放液体进行加热，一般情况下，电加热管需要对整个容器内液体进行加热，加热液体时间较长。通过热传导将加热管所产生热量热传递方式容器内的液体，为使加热效果显著，可以提高加热管的功率来加快加热速度，有可能发生功率元件过热的现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可吸收功率元件所发出热量的加热装置。

为实现上述目的，采用如下技术方案：一种加热装置，所述加热装置包括加热管组，所述加热管组包括外壳和加热管，所述外壳位于所述加热管的外周侧，所述加热管内嵌设有加热元件，所述加热元件与该加热管外的导电部电性连接，所述加热管组形成加热腔体，该加热腔体的第一加热区域形成于所述加热管的外壁与所述外壳的内壁之间，该加热腔体的第二加热区域形成于所述加热管的内部空间，该加热管一端的第一开口与所述第一加热区域连通，该加热管另一端的第二开口与所述加热管组的进口连通；所述第一加热区域与所述加热管组的出口连通，所述加热管组具有靠近进口设置的导热元件，所述导热元件与所述加热装置的控制板的功率元件接触设置。

通过设置加热管组具有靠近进口设置的导热元件，且该导热元件与加热装置的控制板的功率元件接触设置，该导热元件可吸收功率元件所发出的热量。

附图说明

图1至图3为根据本发明一种实施方式加热装置的结构示意图；

图4至图5为根据本发明又一实施例的加热装置的加热管组的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案更加清楚、明白，下面将参照附图并结合具体实施例对本发明进行详细描述。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

请参考图1至图5所示，本发明技术方案的加热装置100可应用需要对水进行加热的场合，加热装置包括加热管组1，加热管组包括外壳11和加热管12，外壳位于加热管的外周侧，加热管内嵌设有加热元件13，加热元件与该加热管外的导电部电性连接，加热管组形成加热腔体，该加热腔体的第一加热区域101形成于加热管的外壁与外壳的内壁之间，该加热腔体的第二加热区域102形成于加热管的内部空间，该加热管一端的第一开口120与所述第一加热区域连通，该加热管另一端的第二开口121与加热管组的进口连通，第一加热区域与加热管组的出口连通，也就是说介质先进入加热管加热、在进入加热管12与外壳11之间的夹层区域进行流通，有利于介质二次加热、也有利于介质混合均匀后流出出口，减少冷热不均匀的可能；加热管组具有靠近进口设置的导热元件13，导热元件与加热装置的控制板的功率元件接触设置，当功率元件发热时，该导热元件能够传导其热量到加热管组内，有利于减少功率元件发热损耗。

作为替代方式，该加热管另一端的第二开口121与加热装置的出口连通，也就是说先经过加热管外的第一加热区域、再进入加热管内的第二加热区域，经加热管加热后直接流出出口，相对可实现较为快速地加热；加热管外壁包括至少一个导流凸部122和至少一个导流凹槽123，和/或外壳内壁包括至少一个导流凸部和至少一个导流凹槽，如此相对增加扰流效果、加长加热路径，且有利于温度稳定性，加热元件被嵌设在内绝缘性较好，且导热效果不受影响。本实施例中上述外壳内壁的导流凸部的至少部分连续延伸成形，沿加热管组的轴向方向，导流凹槽与导流凸部交错设置，从而外壳的内壁形成螺旋流道，相对增加加热路径；加热管外侧具有沿轴线方向延伸的凹槽部，该凹槽部能够为该加热管镶嵌成形后便于脱模。

加热装置的第一端盖部111包括进口通道，该进口通道与第二开口连通，该第一端盖部与导热元件13固定设置，且两者之间密封设置，使得导热元件能够热接触到加热装置内的介质，便于吸热。加热装置具有位于第一端盖部与导热元件一侧的密封圈，实现加热装置的部分对外密封，该导热元件另一侧与功率元件直接接触或通过导热层间接接触而进行热传导，该传热结构较为简单直接，某些程度上来讲，可以将功率元件2上的热量传导给介质，有利于余热或废热利用。加热装置的温度检测元件的感温部分伸入进口通道，加热管的第二开口同侧的端部与第一端盖部之间密封设置，能够减少外漏，进行温度检测，提供给控制器。而该温度检测元件21的控制端与导热元件均连接到同一控制板，加热管的第二开口同侧的端部与第一端盖部之间密封设置，实现绝缘隔离，防止介质泄露对电器件的损害。

而另一方面外壳11内壁可不设置扰流结构，该外壳为一体结构，有利于流体加热后顺利流出；或者如上另一方案更进一步，外壳11包括一体注塑成形的第一壳112、一体注塑成形的第二壳113，且该第一壳一体成形导流凸部的一部分、导流凹槽的一部分，该第二壳一体成形有导流凸部的又一部分、导流凹槽的又一部分，该第一壳、第二壳一体连接成整体，从而该外壳的内壁成形有连续的流道，第一加热区域形成于导流凸部与所述加热管的外壁之间，导流凸部与所述加热管的外壁之间的距离小于2mm或1mm或者小于0.6mm或者小于0.5mm，间隙较小，能够充分加热经过加热组件的流体，实现流体的流动式加热，加热区域的如上间隙保证流经的液体充分热接触，有利于更好吸收将加热膜结构提供的热量较好地传递到加热腔体，从而有利于提升加热效率。更具体地，导流凸部包括根基部和凸出端，凸出端自所述根基部向外延伸，且凸出端与外壳的内壁相对设置，该凸出端与外壳的内壁之间的距离小于0.4mm，从而相对减少间隙的同时允许相对流量的流体通过，有利于提升加热效率，当导流凸部以螺旋状结构自外壳的一端连续延伸至加热管的另一端，所形成的连续扰流流道，减少流体阻力且能够充分加热过流的流体。

当然，加热管12与外壳11均设置导流凸部而形成导流结构也是可以的，加热腔体形成于加热管的外壁与外壳的内壁之间，两者之间的最小距离小于2mm或1mm或0.6mm或0.5mm或者0.4mm等，具体地，间隙定义为导流凸部与相对侧内壁或外壁之间的垂直距离，比如两者设置导流凸部的位置相互错开，能够流体尽量通过导流凹槽的深度流过而不是只通过间隙，也就是使得流体从设置导流凹槽的位置顺利流过而充分吸热。

第一壳112与第二壳123焊接连接，加热管12的第二开口侧的端部与加热装置的第一端盖部密封连接，外壳的一端与该第一端盖部之间密封设置，该外壳的另一端与加热装置的第二端盖部之间密封设置，防止介质在第一加热区域与第二加热区域之间流通时发生泄露。

加热管12包括与加热元件镶嵌成型的绝缘壳，加热元件为导电金属片或者导电金属丝；绝缘壳包覆在导电金属片或导电金属丝的外侧，导电部露出绝缘壳，该导电部与加热装置的接线或接线片焊接固定，如此可使得加热元件稳固地定位，被嵌设在内绝缘性较好，且导热效果不受影响。

具体地加热管包括与加热元件镶嵌成型为一体结构的陶瓷壳，加热元件为导电金属片或者导电金属丝；陶瓷壳包覆在所述导电金属片或导电金属丝的外侧，导电部露出所述陶瓷壳，该导电部与加热装置的接线或接线片焊接固定，陶瓷壳的导热效果较好，且耐腐蚀性较好、且受热后不容易散发有害物质到加热流体内。

有必要说明的是，除了陶瓷管，加热管12可以为耐热的塑料管或金属管，如果用于饮用设备，还需符合饮用标准，食品级材料制成的塑料管或金属管，如果是导热性能较好的金属材料或合金材料，例如包含铝、铜、银等。当然，加热管的凸起部不限于螺旋状结构，还可为其他各种布置结构，使得流体在加热管外表面曲折流动，相对延长流动路径、提升加热效率。其中，螺旋状结构的螺距可为等距或可变间距，使得加热效果更好。作为另一种实施方式，导流凹槽123也可以为迷宫型通道，沿加热管12横向方向，加热管12外侧设置两个或两个以上导流凸部122，或者加热管12外侧设置两个或两个以上导流凹槽123，导流凹槽123、导流凸部122离散地设置于加热管12外侧，导流凸部和导流凹槽在加热管横向方向上错开设置，使得流体尽量在加热管外壁相对均匀分布，尽可能利用每一部分，以加快流体加热速度。

加热装置还设置有流量调节组件3，流量调节组件包括外壳体31、阀芯32、流量测量元件33，外壳体包括一体连接的第一壳体部311、第二壳体部312，流量调节组件还包括驱动电机34，该驱动电机与阀芯传动连接，第一壳体部具有阀口部，该阀芯可相对该阀口部转动，能够调节该阀口部的通流面积，流量测量元件相对于外壳体转动设置，该流量测量元件位于第二壳体部内所形成的容纳腔内，该容纳腔与外壳体的进口及出口相连通，通过上述一体式结构同时配置流量测量结构、阀芯控制流量大小的结构，集成度更好，该流量调节组件还设置的连接金属板与外壳体之间相对密封固定，而连接金属板能够用于导热，第二壳体部的容纳腔内所流通的介质可以通过该连接金属板向外散热，有利于保护驱动电机。

流量测量元件33通过相对外壳体的转动能够检测到流量调节组件所导通的工作介质的流量值，驱动电机34位于该外壳体31外，且该驱动电机的动力输出部与阀芯机械连接而实现传动，能够实现阀芯控制的同时配置流量测量元件，即可通过传动进行便利的流量测量。流量测量元件33包括叶轮、与该叶轮固定连接的磁环、在磁环感应范围内设置的霍尔元件，该磁环至少包括两对磁极，每对磁极包括S极、N极，通过霍尔感应磁环的变化而测得流速或流量。外壳体31与霍尔元件相对固定设置，该外壳体内壁具有收容霍尔元件的凹槽；或者，连接金属板与霍尔元件相对固定设置，将霍尔元件位于磁环的磁场范围内以便准确感应，且设置霍尔元件防水结构，即可通过磁极变化的规律生成电信号并传输给控制模块。具体地阀芯32的出水侧与叶轮的进水侧相连通，或者叶轮的出水侧与加热装置的进水口或出水口连通，从流路上来看两者串联；本实施方式中叶轮套设在阀芯的转轴外侧或者叶轮与阀芯一体连接，叶轮的出水侧与加热装置的进水口或出水口连通，更可以减小流量调节组件的整体尺寸。

结合这里披露的本发明的说明和实践，本发明的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本发明的真正范围和主旨均由权利要求所限定。

Claims (8)

1.一种加热装置，其特征在于，所述加热装置包括加热管组，所述加热管组包括外壳和加热管，所述外壳位于所述加热管的外周侧，所述加热管内嵌设有加热元件，所述加热元件与该加热管外的导电部电性连接，所述加热管组形成加热腔体，该加热腔体的第一加热区域形成于所述加热管的外壁与所述外壳的内壁之间，该加热腔体的第二加热区域形成于所述加热管的内部空间，该加热管一端的第一开口与所述第一加热区域连通，该加热管另一端的第二开口与所述加热管组的进口连通；

所述第一加热区域与所述加热管组的出口连通，所述加热管组具有靠近进口设置的导热元件，所述导热元件与所述加热装置的控制板的功率元件接触设置。

2.如权利要求1所述的加热装置，其特征在于：所述加热装置的第一端盖部包括进口通道，该进口通道与所述第二开口连通，该第一端盖部与所述导热元件固定设置，且两者之间密封设置。

3.如权利要求2所述的加热装置，所述加热装置具有位于所述第一端盖部与所述导热元件一侧的密封圈，该导热元件另一侧与所述功率元件直接接触或通过导热层间接接触而进行热传导。

4.如权利要求1-3中任一项所述的加热装置，其特征在于：所述外管内壁包括至少一个导流凸部和至少一个导流凹槽。

5.如权利要求4所述的加热装置，其特征在于：所述加热管包括与所述加热元件镶嵌成型为一体结构的陶瓷壳，所述加热元件为导电金属片或者导电金属丝；所述陶瓷壳包覆在所述导电金属片或导电金属丝的外侧，所述导电部露出所述陶瓷壳，该导电部与所述加热装置的接线或接线片焊接固定。

6.如权利要求4所述的加热装置，其特征在于：所述加热管外壁不设置扰流结构，该加热管为一体结构。

7.如权利要求1-3中任一项所述的加热装置，其特征在于：所述加热装置的第一端盖部包括进口通道，该进口通道与所述第二开口连通，所述加热装置的温度检测元件的感温部分伸入所述进口通道，所述加热管的第二开口同侧的端部与所述第一端盖部之间密封设置。

8.如权利要求7所述的加热装置，其特征在于：所述温度检测元件的控制端与所述导热元件均连接到同一电路板，所述加热管的第二开口同侧的端部与所述第一端盖部之间密封设置。

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