CN204084816U - 回收水蒸气余热的预热式电热器 - Google Patents
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Abstract
一种回收水蒸气余热的预热式电热器，包括加热管、进水管、出水口、散热外壳，加热管为电热膜石英加热管，加热管安装在散热外壳内，散热外壳包括加热腔和预热腔，加热管固定在散热外壳的加热腔内，预热腔的进水口与进水管相通，预热腔的出水口与加热管相通，所述加热管的顶端设置有气液分离器，气液分离器的蒸汽管与设置在散热外壳上的冷凝腔相连，冷凝腔的出口与电热器的废液槽相连。它在预热式电热器的基础上，进一步回收水蒸气的热量，并将该热量也传递至预热管内，对冷水实现预热，减少热量损失。由于预热管的进水水温为室温，能迅速将冷凝腔内的水蒸气冷却，回收水蒸气的热量，提高加热效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种加热器件的节能装置，特别是一种回收水蒸气余热的预热式电热器。
背景技术
石英电热管在快热式热水器和热水壶上作为加热器件在广泛使用。本公司为提高石英电热管的发热效率，采用了水冷预热式的外壳结构，如专利号201320303328.1《水冷预热式加热体》，如图1所示，它在加热管的外壳上增加了一根预热管，冷水流经预热管后在进入加热管内加热，预热管设置在加热管的外壳上。当加热管工作时，其散发出来的热量被外壳吸收，并传递到预热管，被预热管内的冷水吸收。既节约了能源，提高了热效率，又有效地解决了加热管温升的问题，可以加大电热膜的功率密度，减少加热管体积。以水温加热到95度为例，采用该技术后，电热加热效率由原先的80%提高到97%以上。
但是，该技术仅考虑了加热管自身发热所产生的热辐射问题，而没有考虑到热水沸腾后，水蒸气带走的热量。虽然加热器通常将水温加热到95度左右，低于沸点，但仍然会产生少量的水蒸气。
由于使用地的海拔、气压条件不同，高海拔、低气压条件下，热水达到95度即产生沸腾，在这种低温沸腾的情况下，加热管内会产生大量的水蒸气，热量损失急剧提高，使发热效率大大降低。
如果生产沸腾式加热的机型，就会产生大量的水蒸汽，水蒸气被直接排出到空气中，造成大量的热量损失。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种有效回收水蒸气余热来实现冷水预热的电热器。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种回收水蒸气余热的预热式电热器，包括加热管、进水管、出水口、散热外壳，加热管为电热膜石英加热管，加热管安装在散热外壳内，散热外壳包括加热腔和预热腔，加热管固定在散热外壳的加热腔内，预热腔的进水口与进水管相通，预热腔的出水口与加热管相通，其特征在于：所述加热管的顶端设置有气液分离器，气液分离器的蒸汽管与设置在散热外壳上的冷凝腔相连，冷凝腔的出口与电热器的废液槽相连。
所述冷凝腔和预热腔紧邻。
所述预热腔内设有预热管，预热管为食品级不锈钢管。
所述冷凝腔内分布有多层冷凝片。
所述冷凝腔呈弧形围绕在预热腔外围，并且位于相对于加热腔的另一侧。
所述冷凝腔由多个冷凝管阵列分布成弧形围绕在预热腔的外围。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：在预热式电热器的基础上，进一步回收水蒸气的热量，并将该热量也传递至预热管内，对冷水实现预热，减少热量损失。由于预热管的进水水温为室温，能迅速将冷凝腔内的水蒸气冷却，提高加热效率。
本实用新型采用了在冷凝腔内增加冷凝片、将冷凝腔设计成弧形或多孔结构，来尽可能地增加水蒸气和散热外壳的接触面积，提高冷凝效果。
本实用新型提供了多种冷凝管的样式以满足不同尺寸和结构的电热水器，增加水蒸气的余热收集装置后，可以进一步提高电热水器的发热效率，经实验证明，以实施例二为例，当出水水温控制在95度左右时，其发热效率由97%提高到98%以上，节能效率更高。当加热管内的水发生沸腾时，仍然可以保持95%以上的发热效率。
附图说明
图1、现有技术中散热外壳的横截面图。
图2、本实用新型的剖视图。
图3、图2中A-A剖视图。
图4、第二实施例的散热外壳的横截面图。
图5、第三实施例的散热外壳的横截面图。
图6、第四实施例的散热外壳的横截面图。
图7、双加热管电热水器的散热外壳的横截面图。
图示中： 1 为冷凝腔， 2 为冷凝片， 3为散热外壳，
4为预热腔， 5为加热腔， 6为加热管，
7为进水管， 8为连接管， 9为气液分离器，
10为出水口， 11为蒸汽管 ， 12为废液槽。
具体实施方式
如图2、图3所示，一种回收水蒸气余热的预热式电热器，包括加热管6、进水管7、出水口10、散热外壳3，加热管为电热膜石英加热管，加热管安装在散热外壳内，散热外壳包括加热腔和预热腔4，加热管6固定在散热外壳的加热腔5内，预热腔的进水口与进水管7相通，预热腔4的出水口经过连接管8与加热管6相通。
所述加热管6的顶端设置有气液分离器，气液分离器9内有一斜面，热水经过斜面到达出水口10；由于出水口被热水封闭，所产生的水蒸气则向上运动进入蒸汽管11内，蒸汽管与设置在散热外壳上的冷凝腔1相连，冷凝腔1的出口与电热器的废液槽12相连，冷凝水落入废液槽内。
由于通过预热腔的冷水，为饮用水，而为了降低生产成本，散热外壳通常由铝合金等金属制造，为了防止铝离子析出到饮用水中，在预热腔4内还设有预热管，预热管4为食品级不锈钢管。冷水与预热管直接接触，避免和铝合金直接接触。
为了保证冷凝腔的热量被预热腔的冷水迅速吸收，冷凝腔和预热腔的位置应紧邻。实施例一如图2和图3所示，在空间足够的条件下，应将冷凝腔1设置在加热腔的另一侧。能较好地分散加热腔的热量和冷凝腔的热量。而当散热外壳体积受限时，应如图4所示，实施例二在设计上优先考虑加热腔和冷凝腔和预热腔之间的间距，保证较快地热传导。
冷凝腔4的结构应尽可能地增加水蒸气和散热外壳3的接触面积，实施例一和实施例二中，在冷凝腔内设计了多个冷凝片2。而在实施例三（如图5所示）和实施例四（如图6所示）中，冷凝腔设计成弧形或多孔结构，其位置相对于发热管的另一侧。这些结构，均可以增加水蒸气和散热外壳3的接触面积。
图7为双加热管的电热水器的横剖视图。由于加热·腔的热辐射依然是最主要的热量损失的原因，在尺寸受限的情况下，该结构采用了双加热管结构，来增大热水的出水量，而双加热管和冷凝腔共用一个预热腔来实现冷却。
Claims (6)
1.一种回收水蒸气余热的预热式电热器，包括加热管（6）、进水管（7）、出水口（10）、散热外壳（3），加热管（6）为电热膜石英加热管，加热管安装在散热外壳内，散热外壳包括加热腔（5）和预热腔（4），加热管固定在散热外壳的加热腔内，预热腔（4）的进水口与进水管（7）相通，预热腔（4）的出水口与加热管（6）相通，其特征在于：所述加热管的顶端设置有气液分离器（9），气液分离器的蒸汽管（11）与设置在散热外壳上（3）的冷凝腔（1）相连，冷凝腔的出口与电热器的废液槽（12）相连。
2.根据权利要求1所述的回收水蒸气余热的预热式电热器，其特征在于：所述冷凝腔（1）和预热腔（4）紧邻。
3.根据权利要求1所述的回收水蒸气余热的预热式电热器，其特征在于：所述预热腔（4）内设有预热管，预热管为食品级不锈钢管。
4.根据权利要求1所述的回收水蒸气余热的预热式电热器，其特征在于：所述冷凝腔（1）内分布有多层冷凝片（2）。
5.根据权利要求1所述的回收水蒸气余热的预热式电热器，其特征在于：所述冷凝腔（1）呈弧形围绕在预热腔（4）的外围，并且位于相对于加热腔（5）的另一侧。
6.根据权利要求1所述的回收水蒸气余热的预热式电热器，其特征在于：所述冷凝腔（1）由多个冷凝管阵列分布成弧形围绕在预热腔（4）外围。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105465998A (zh) * | 2014-09-04 | 2016-04-06 | 宁波金阳光电热科技有限公司 | 回收水蒸气余热的预热式电热器 |
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2014
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