CN201212728Y - 新型流动液体电加热器 - Google Patents
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Abstract
一种新型流动液体电加热器，其包括本体，本体具有内腔和外腔，本体顶部设有进水口、出水口和排气口，进水口和排气口在顶部连通外腔，出水口在顶部连通内腔，内腔中设有管状电热元件，本体底部与底盖密封连接，底盖上设有排污口，本体和底盖采用塑料制造。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及液体加热技术领域，尤其涉及一种新型流动液体电加热器。
背景技术
目前，在饮水机行业，公知技术中用于对流动的水进行加热的电加热器有三类。
第一类结构是将电热管和不锈钢水管通过铸造使两者结合为一体而制成的电加热器，如中国专利号为200410089171.2的《快速电加热饮水机》披露了这样一种电加热器。该加热器的发热元件是电热丝，工作时电热丝的温度很高，可达到600℃～800℃，电热丝发出的热量依次穿过绝缘层、电热管的管壁、铸体、水管管壁，最后传给管内的水。这种结构的优点是其出水温度较高，加热功率稳定。其缺点是：
1.热阻较大，传热速度较慢，导致饮水机加热时初次出水时间长，温度低；
2.加热时电加热器表面温度往往超过200℃，有火灾隐患；
3.加热器外表温度高，向环境散失的热量多，能耗大；
4.不锈钢水管的热负荷较大，并且接地的金属管壁对带正电荷的且为结垢主要因素的钙镁离子具有电吸引特性，所以水管易结垢。
第二类结构是玻璃管内为流动的水，玻璃管外表面设有半导体加热元件，玻璃管采用绝缘性和耐热性均很好的石英玻璃制造。这种结构由于半导体发热温度较低，当水温较高时，半导体的功率会自动下降，即所谓的温度自限特性，所以该加热器一般也可以不设置保温层。这种结构的优点是：加热器不易结垢；加热器外表温度较低(约120℃)，向环境散失的热量少。其存在的缺点是：
1.出水温度偏低，不能满足沏茶时对水温的要求；
2.加热功率不稳定，导致出水温度不稳定；
3.玻璃是易碎品，对安装、运输都有特殊要求；
4.在加热器中有水的情况下，温度一旦降到低于零度，则管内的水结冰，玻璃管破碎，所以对使用有特殊要求。
第三类结构是在内管(玻璃制)的外侧设置电热丝，在电热丝的外侧设置绝缘绝热层，在绝缘绝热层外侧设置包括中管(玻璃制)和外管(塑料制)组成的水夹套，在水夹套的上部设有进水口和排气口；内管和中管在底部设有端盖，端盖分别与内管和中管密封；加热器顶部设有上盖，上盖分别与外管、中管和内管密封。运行时，水流从水夹套的上部进入，顺着水夹套流到加热器的底部，再从加热器的中间(内管中)向上流动，最后从加热器的顶部流出。水流在内管中向上的流动过程中被电热丝发出的热量逐渐加热。电热丝发出的热量绝大部分向内传，少量的热量穿过绝热层向外传，向外传的少量热量又被水夹套中的水吸收。本加热器的优点是：加热时功率稳定；出水温度高；加热器外表温度低(约40℃～50℃)，既安全又节能；加热器的器壁不易结水垢。其缺点是：
1.玻璃管是易碎品，对安装、运输都有特殊要求；
2.在加热器中有水的情况下，温度一旦降到低于零度，则管内水结冰，玻璃管破碎，所以对使用有特殊要求；
3.密封面太多，导致密封可靠性下降。
综上，公知技术的加热器各自都存在一些缺点。要全部消除上述电加热器的缺点，还需要技术上的突破。
发明内容
为了克服饮水机行业中现有的用于对流动的水加热的电加热器的不足，本实用新型提供一种新型流动液体电加热器，主要用于饮水机上用于对流动的水进行加热，也可以用于类似的其它产品上。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型流动液体电加热器，其包括本体和底盖；所述的本体包括外管和中管，中管设在外管内，中管底部悬空，外管底部设有可与底盖密封固定连接的法兰环，本体的顶部设有出水管、排气管和进水管，出水管设在顶的中心，进水管和排气管设在出水管的旁边或者侧壁上，中管是从本体的顶向下延伸而成，中管将本体分隔为内腔和外腔，进水管和排气管在顶部连通外腔，出水管在顶部连通内腔；所述的底盖的中心设有向上延伸的芯管，芯管设有顶，顶的中心设有向下延伸的凸台，凸台设有可让电极从中穿过的通孔，电极与该通孔的内壁之间采用硅橡胶密封，芯管的底部敞口，芯管上还设有可对管状电热元件定位的筋板，底盖上还设有与本体上的法兰环配套的螺栓孔，底盖上还设有向上延伸的凸台，凸台上设有可让另一电极从中穿过的通孔，该电极与该通孔的内壁之间采用硅橡胶密封，底盖上还设有可将内腔和外腔中的水排尽的排污管；底盖与本体之间设有密封圈，并通过螺栓和螺母进行紧固，紧固后可将底盖与本体密封连接；在芯管和中管之间的空腔内设有管状电热元件，管状电热元件与电极进行电连接；管状电热元件的全部表面以及电极上可能与水接触的表面均覆有绝缘性极好且耐热耐水的材料(例如硅橡胶)。
所述的管状电热元件包括螺旋状的电热丝，电热丝的外表面涂敷一层铬铝化物或硅化物涂敷层，再经热处理生成具有高温绝缘抗氧化性能的表面保护层，然后再涂敷一层防水性极好的高分子(如耐高温塑料或硅橡胶)涂层(也称防水层)，并将各圈电热丝粘合成管状。高温绝缘抗氧化表面保护层和防水层的总厚度约1毫米，并且管状电热元件的内外表面都与流动的水流接触，所以，热阻小，热惯性小，传热速度快，出水温度高，尤其是饮水机加热时的初始出水时间短，温度高。
本实用新型的进一步技术措施是，本体上部设有可探测本体内是否有水的电极。一旦探测到本体内无水，控制系统立即断开加热器电源，防止出现无水干烧现象。
运行时，水流从本体上部的进水管进入，顺着外腔向下流动，流到底部后再从内腔向上流动，最后从出水管向上流出，外腔中的气体从排气管向上排出，内腔中的气体从出水管向上排出。水流在内腔中向上的流动过程中被管状电热元件逐渐加热，当流到内腔的顶部时水温达到预设温度。外腔中的常温水可以吸收从内腔泄漏出的热量，所以，本加热器外表的温度较低，约40℃～50℃，向环境散失的热量很少，节能效果显著。
所述的本体和底盖因不与高温电热丝直接接触，运行时的温度较低，基本上不会超过100℃，所以可以采用耐高温且无毒无害的塑料制造。当本体和底盖采用塑料制造时，因塑料有一定的弹性和韧性，所以即使环境温度很低以致加热器中的水结成冰，加热器也不会损坏。此外，加热器还具有较好的抗震性，这极大地方便了生产和运输。
本实用新型电加热器与水接触的材料为塑料或橡胶，其对结垢起主要作用的带正电荷的钙镁离子没有电吸引特性，并且各零件的表面可以制造得比较光滑，所以，加热器不易结水垢。
本实用新型的有益效果是：
1.电加热器的外表面温度低，无火灾隐患，安全，节能；
2.热惯性小，加热速度快，出水温度高；
3.不易结水垢；
4.不怕冰冻，不易摔坏；
5.密封面少，密封性容易保证。
附图说明
图1是本实用新型实施例一的结构示意图。
图2是图1的A—A剖面图。
图3是图1中的I部分放大图。
图4是图1中的底盖立体图。
具体实施方式
下面结合具体附图对本实用新型进行详细描述，但应当理解这里的详细描述并不构成对本实用新型保护范围的限制。
实施例一：结合图1、图2、图3和图4所示，一种新型流动液体电加热器，其包括本体和底盖；所述的本体包括外管(8)和中管(7)，中管(7)设在外管(8)内，中管(7)底部悬空，外管(8)底部设有可与底盖密封固定连接的法兰环，本体的顶部设有出水管(14)、排气管(15)和进水管(13)，出水管(14)设在顶的中心，排气管(15)设在出水管(14)的旁边，进水管(13)设在侧壁上，中管(7)是从本体的顶向下延伸而成，中管(7)将本体分隔为内腔(16)和外腔(17)，进水管(13)和排气管(15)在顶部连通外腔(17)，出水管(14)在顶部连通内腔(16)；所述的底盖的中心设有向上延伸的芯管(9)，芯管(9)设有顶，顶的中心设有向下延伸的凸台(11)，凸台(11)设有可让电极(3)从中穿过的通孔，电极(3)与该通孔的内壁之间采用硅橡胶密封，芯管(9)的底部敞口，芯管(9)上还设有可对管状电热元件(10)限位的筋板(12)，底盖上还设有与本体上的法兰环配套的螺栓孔，底盖上还设有向上延伸的凸台(18)，凸台(18)上设有可让电极(19)从中穿过的通孔，电极(19)与该通孔的内壁之间采用硅橡胶密封，底盖上还设有排污管(6)；底盖与本体之间设有密封圈(4)，并通过螺栓(5)和螺母(2)进行紧固，紧固后可将底盖与本体密封连接；在芯管(9)和中管(7)之间的空腔内设有管状电热元件(10)，管状电热元件(10)分别与电极(3)和电极(19)进行电连接；管状电热元件(10)的全部表面以及电极(3、19)上可能与水接触的表面均涂覆硅橡胶；本体的顶部设有可探测本体内是否有水的电极(20，21)。
所述的管状电热元件(10)包括螺旋状的电热丝(22)，电热丝(22)的外表面涂敷一层铬铝化物并在高温下生成具有高温绝缘抗氧化性能的表面保护层(23)，然后再涂敷一层防水性极好的硅橡胶防水层(24)，并将各圈电热丝(22)粘合成管状。高温绝缘抗氧化表面保护层(23)和防水层(24)的总厚度约1毫米。
运行时，水流从本体上部的进水管(13)进入，顺着外腔(17)向下流动，流到底部后再从内腔(16)向上流动，最后从出水管(14)向上流出，外腔(17)中的气体从排气管(15)向上排出，内腔(16)中的气体从出水管(14)向上排出。水流在内腔(16)中向上的流动过程中被管状电热元件(10)逐渐加热，流到内腔(16)的顶部时水温达到预设温度。外腔(17)中的常温水可以吸收从内腔(16)泄漏出的热量，所以，本电加热器外表温度较低，约40℃～50℃，向环境散失的热量很少，节能效果显著；加热器底部还设有支腿(1)，用以将电加热器和所在设备的零件固定连接。
Claims (10)
1.一种新型流动液体电加热器，其包括本体，其特征是：所述的本体具有内腔和外腔，本体顶部设有进水口、出水口和排气口，进水口和排气口在顶部连通外腔，出水口在顶部连通内腔，内腔中设有管状电热元件，本体底部与底盖密封连接，底盖上设有排污口。
2.根据权利要求1所述的新型流动液体电加热器，其特征是：所述的管状电热元件包括螺旋状的电热丝，电热丝的外表面设有高温绝缘抗氧化性能的表面保护层，表面保护层外再涂敷一层防水层。
3.根据权利要求2所述的新型流动液体电加热器，其特征是：所述的表面保护层包括铬铝化物或硅化物。
4.根据权利要求2所述的新型流动液体电加热器，其特征是：所述的防水层包括硅橡胶或塑料。
5.根据权利要求1所述的新型流动液体电加热器，其特征是：所述的本体和底盖采用密封圈、螺栓和螺母进行密封连接。
6.根据权利要求1所述的新型流动液体电加热器，其特征是：所述的本体和底盖的材料是塑料。
7.根据权利要求1所述的新型流动液体电加热器，其特征是：所述的底盖上设有向上延伸的芯管。
8.根据权利要求7所述的新型流动液体电加热器，其特征是：所述的芯管外侧设有可对管状电热元件进行限位的筋板。
9.根据权利要求1所述的新型流动液体电加热器，其特征是：电加热器中所有与水接触的电器元件的表面均涂敷硅橡胶。
10.根据权利要求1所述的新型流动液体电加热器，其特征是：电加热器上设有可与所在设备进行固定连接的支腿。
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| CN103153146A (zh) * | 2010-07-12 | 2013-06-12 | 布莱克曼两合公司 | 动态流动加热器 |
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