CN204889645U - 一种加热元件及具有该加热元件的开水机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种加热元件及具有该加热元件的开水机。加热元件包括在周边位置处密封连接的两块导流板、进水口和出水口，一块导流板上设有电热膜、另一块导流板上设有多排间隔设置的凸起，或者一块导流板上同时设置有电热膜和多排间隔设置的凸起，一块导流板上的凸起与另一块导流板紧密贴合，从而在两块导流板之间形成无序的水流通道，在两块导流板之间形成的水流通道的表面积与水流通道和贴合部位的表面积之和的比率为0.31-0.89。采用本实用新型，在两块导流板之间形成相互连通的不规则流道，使得经过流道的水加热更加均匀而且温度更加容易控制，避免了汽化和干烧现象的发生。

Description

一种加热元件及具有该加热元件的开水机

技术领域

本实用新型涉及一种加热元件，还涉及一种具有该加热元件的开水机。

背景技术

加热元件被广泛地应用于生活的各个领域，例如饮水机、热水器等。常用的加热方式多为储水式，即预先将储水槽中的水加热到一定稳定，待需要时，热水从储水槽中流出。在不使用时，储水槽中已经被加热的热水就会自然冷却，至温度降至一定程度时，会再次被加热。这样不断地循环加热，不仅会造成电能的浪费，而且也不符合水的卫生要求。为了解决这一问题，目前市场上一般采用即热式加热体，而采用电热膜加热是即热式加热体的常用加热手段。

目前市面上在用的电热膜即热式加热体主要有三种：硅胶流道加热体、自涌型无流道不锈钢加热体、流道不锈钢加热体。硅胶流道加热体采用硅胶流道压在电热膜上密封形成流道，这种加热体的不足之处在于密封靠硅胶板压紧形成，长期受热极易老化漏水，且硅胶受热后有异味；自涌型无流道不锈钢加热体主要用于自涌型饮水机，只能出开水，不能调节出水温度，且由于里面储水量较大，开机后等待出水时间较长；流道加热体是由平板电热膜与流道板两者在周边焊接形成，由于电热膜会有变形，使得流道之间的间隙较大，易串水形成死水区致部分区域干烧、水温跳动区间较大。

申请人在专利公告号为CN204120833U、题名为“一种即热式饮水机加热体”的专利文件中公开了一种加热体。其中，在电热膜的金属基板上加工有加强筋，流道板上加工有流道，组装后电热膜的金属基板上的加强筋和流道板上的流道形成S型空腔流道。该实用新型在加热膜的金属基板上设置加强筋，有效解决了加工和使用时的电热膜变形问题。但是，由于金属基板和流道板之间仅在周边焊接，因此其与流道板所在的平面之间存在间隙。由此导致水并不完全通过S型空腔流道流动，实际上有一部分水通过金属基板和流道板所在的平面之间的间隙流动。在S型空腔流道缺水或者水流不足的位置容易发生烧坏电热膜的现象。

另一方面，由于S型空腔流道的深度远大于金属基板和流道板所在的平面之间的间隙，因此也会发生水流加热不均匀的现象。另外，还会导致从饮水机中放出的热水的温度不易控制，这是因为在入水口附近的水流的温度梯度远大于出水口附近的温度梯度。使用该加热体的饮水机在加热水时，从出水口出来的水温经常会出现七、八十度的现象，非常不易于控制。

由上可知，现有技术中的该种加热体虽然形成了表面上比较规则的水流通道，但是其加热效果尤其是温控效果并不令人满意。

因此，现有技术中需要一种加热元件，使其对水的加热更加均匀、水温更容易控制，同时能够避免烧坏电热膜的现象。

实用新型内容

本实用新型正是为了克服现有技术中存在的上述缺陷，提出了一种加热元件，其能够对水的加热更加均匀、水温更容易控制，同时能够避免烧坏电热膜的现象。

根据本实用新型的一种加热元件，包括在周边位置处密封连接的两块导流板、进水口和出水口，一块导流板上设有电热膜、另一块导流板上设有多排间隔设置的凸起，或者一块导流板上同时设置有电热膜和多排间隔设置的凸起；一块导流板上的凸起与另一块导流板紧密贴合，从而在两块导流板之间形成无序的水流通道，在两块导流板之间形成的水流通道的表面积与水流通道和贴合部位的表面积之和的比率为0.31-0.89。

优选地，电热膜上设有功率密度不同的多个加热回路。更优选地，电热膜包括第一加热回路、第二加热回路、第一触点和第二触点，第一加热回路设于接近进水口的位置，第二加热回路设于接近出水口的位置，第一加热回路和第二加热回路的两端分别连接于第一触点和第二触点，第一加热回路的功率密度大于第二加热回路的功率密度。

优选地，在加热元件的进水口和/或出水口的位置处设有集水槽。更优选地，在一块导流板的一端和另一端分别设有第一集水槽和第二集水槽，第一集水槽与出水口连通，第二集水槽与进水口连通。

优选地，第一集水槽或第二集水槽的容积与两块导流板之间流道的总容积的比值为0.2-0.8。

优选地，在电热膜上还设有与温度控制电路连接的第三触点和第四触点，在第三触点和第四触点之间设有热敏电阻。优选地，在进水口附近还设有散热片。

本实用新型的另一方面还涉及一种开水机，其包括如上所述的加热元件。

采用本实用新型的加热元件及包括该加热元件的开水机，由于两块导流板在周边位置处密封连接，而且一块导流板上的凸起与另一块导流板紧密贴合，从而在导流板之间形成相互连通的不规则流道，使得经过流道的水加热更加均匀，同时使得出水口的水温更容易控制，从而避免了汽化和干烧现象的发生。

附图说明

图1显示了根据本实用新型一种实施例的加热元件的侧视图。

图2显示了第一导流板的正视图。

图3显示了沿图2中A-A线的剖视图。

图4显示了沿图2中B-B线的剖视图。

图5显示了第二导流板的正视图。

图6显示了优选实施方式中第二导流板的正视图。

图7显示了优选实施方式中第一导流板的正视图。

图8显示了根据本实用新型优选实施方式的加热元件的侧视图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

根据本实用新型的加热元件包括在周边位置处密封连接的两块导流板、进水口和出水口，进水口和出水口分别设置在加热元件的两端，其中，一块导流板上设有电热膜、另一块导流板上设有多排间隔设置的凸起，或者一块导流板上同时设置有电热膜和多排间隔设置的凸起；一块导流板上的凸起与另一块导流板紧密贴合，从而在两块导流板之间形成无序的水流通道。采用本实用新型的加热元件，由于在两块导流板之间形成无序的水流通道，相比于现有技术而言，实现了更加均匀的加热，同时也使得通过加热元件的出水口流出的热水的温度更加容易控制的技术效果。从原理上来说，本实用新型的加热元件中的水流通道虽然是无序的，但是由于水流的深度变化不大，所以相对于现有技术来说，经过导流板之间的水流受热更加均匀，从而实现了容易控温的目的，而且避免了干烧现象的发生。

电热膜上可以设置功率密度(国际单位：瓦/平方米)不同的多个加热回路，根据水流经过导流板不同位置时温度梯度不同而设置不同功率密度的加热回路，以更加有利于水温的控制。具体地说，在进水口附近，由于水温比较低，需要快速地使水流加热(即，温度梯度要比较大)，此处的加热回路的功率密度要求比较大。反之，在出水口附近，由于水温已经比较高，此时需要使得水温能够被准确控制(即，温度梯度要求较小)，此处的加热回路的功率密度要求比较小。

在加热元件的进水口和出水口的位置处还可以分别设置有集水槽，其能够保证水从进水口进入后均匀地分布于水流通道中，以受到均匀的加热。

下面结合附图来说明根据本实用新型的加热元件的一种实施例，需要说明的是，该实施例只是能够实施本实用新型的一种优选实施例，并不构成对本实用新型保护范围的任何限定。

参见图1，其中显示了根据本实用新型的加热元件的侧视图。如图所示，加热元件包括第一导流板1和第二导流板2。加热元件的一端设有出水口12，另一端设有进水口13。优选地，如图1所示，出水口12和进水口13从第一导流板1的外侧向外突出，也可以根据需要设置为其他形式。

图2显示了第一导流板1的正视图，图3显示了沿图2中A-A线的剖视图，图4显示了沿图2中B-B线的剖视图。图5显示了第二导流板2的正视图。

如图2所示，在第一导流板1的一个侧面(正面)上设有多排间隔的凹槽14，相邻排之间的凹槽14交错排列。相应地，在第一导流板1的另一个侧面(背面)上具有与凹槽14对应的凸起。

如图5所示，第二导流板2上设有电热膜22，电热膜22包括具有不同功率密度的多个加热回路。如图所示，其中显示了电热膜22包括有第一加热回路24和第二加热回路25。需要说明的是，图5中显示的加热回路数量仅仅是示例性的，根据实际需要，其他数量的加热回路也是可行的。电热膜22还包括第一触点231和第二触点232。第一导流板和第二导流板的材料可以为金属，第二导流板2的与第一导流板贴合的表面优选为光滑表面。第一加热回路24设于第二导流板2的接近进水口13的位置，其两端分别连接于第一触点231和第二触点232。第二加热回路25设于第二导流板2的接近出水口12的位置，其两端也分别连接于第一触点231和第二触点232。第一触点231和第二触点232与外部电源连接。优选地，如图6所示，第一触点231和第二触点232处设有第一接线片233和第二接线片234，分别与外部电源连接。

如图5所示，第一加热回路24的线路短、电阻小、功率大、功率密度大；第二加热回路25的线路长、电阻大、功率小、功率密度小。即，第一加热回路24的功率密度大于第二加热回路25的功率密度。主要原因在于，第一加热回路设于进水口附近，第二加热回路设于出水口附近，而进水口的温度要低于出水口的温度。因此，将进水口附近的第一加热回路的功率密度设置地较大，以对水流进行快速地加热；而出水口附近水流的温度较高，因此将第二加热回路的功率密度设置地较小，以便于进行温度控制。反之，如果第一加热回路的功率密度小于或等于第二加热回路的功率密度，则容易使得上部空间的水汽化，进而导致干烧现象的发生。

如图1所示，第一导流板1和第二导流板2在周边位置处密封连接，同时第一导流板上的凸起与第二导流板紧密贴合，从而在第一导流板1和第二导流板2之间形成相互连通的不规则流道。优选地，可以选择焊接方式连接第一导流板和第二导流板。第一导流板还可以具有弹性，从而使得第一导流板能够随着电热膜的变形而适当弯曲，保证第一导流板与第二导流板始终贴合。

优选地，第一导流板上的凸起长3-10mm、宽0.5-1.5mm、高为0.5-1.5mm，横向相邻凸起之间的间距为3-10mm，相邻排凸起之间的垂直间距为3-10mm。作为本实用新型的优选实施方式，第一导流板上的凸起长5mm、宽1mm、高为1mm，横向相邻凸起之间的间距为5mm，相邻排凸起之间的垂直间距为5mm。这样，在第一导流板与第二导流板密封连接以后，两者之间形成最大距离为1mm的存水空间15。

其中，在两块导流板之间形成的水流通道的表面积的比率为0.31-0.89，优选地为0.4-0.7，此处的比率是指水流通道的表面积与水流通道和贴合部位表面积之和的比值。储水空间的总容积可以设计为小于12ml，使得第二导流板在额定电压下工作时能够满足3秒内出开水的要求。

由于第一导流板上的凸起也与第二导流板紧密贴合，因此该存水空间沿第一导流板全面铺开，并且以不规则的方式连通。经测试，正是这种不规则的连通方式，却能够使得流经存水空间的水受到更均匀的加热。与现有技术CN204120833U相比，能够避免存水空间中水的深度分布不均匀而导致受热不均且温度难控的现象，同时避免了干烧现象的发生。

优选地，如图2所示，第一导流板1的一端和另一端分别设有第一集水槽11和第二集水槽10，第一集水槽11与出水口12连通，第二集水槽10与进水口13连通。第一集水槽11和第二集水槽10可以构造成横向条形凹槽，具体地可以直接在第一导流板上冲压加工形成。第一集水槽11或第二集水槽10的容积与第一导流板1和第二导流板2之间流道的总容积的比值为0.2-0.8，优选为0.2-0.5。

如图5所示，在电热膜22上还设有与温度控制电路连接的第三触点261和第四触点262，在第三触点261和第四触点262之间设有热敏电阻27，用于检测并控制水的温度。优选地，如图6所示，在第三触点261和第四触点262处分别设有第三接线片263和第四接线片264，与温度控制电路相连。更优选地，如图6所示，在第二导流板的侧部还可以设置接地的第五接线片265，第五接线片265从第二导流板的侧部伸出，以提供接地保护。

如图7和8所示，由于饮水机的整机工作需要线路程序控制，使用了大电流的可控硅，可控硅工作室发热量大，为了提高散热效果，在第一导流板1的进水口13附近的流道上还可以设置散热片29，用于将可控硅产生的热量让进水口处的冷水带走，从而保证可控硅可靠地工作。优选地，如图5和8所示，第二导流板2的背面还设有安装螺钉28。

采用本实用新型的加热元件，由于第一导流板与第二导流板之间在周边位置处密封连接，而且第一导流板上的凸起与第二导流板紧密贴合，从而在第一导流板和第二导流板之间形成相互连通的无序流道，使得经过流道的水加热更加均匀，而且温度更容易控制，从而避免了汽化和干烧现象的发生。

本实用新型的另一方面涉及一种开水机，其包括根据本实用新型的加热元件。本实用新型提供的开水机的改进仅涉及上述的加热元件，不对其他部分进行改动。故本说明书仅对加热元件进行详述，对开水机的其他部件及工作原理这里不再赘述。本领域技术人员在本说明书描述的内容基础上，即可实现本实用新型的开水机。

虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种加热元件，包括在周边位置处密封连接的两块导流板、进水口和出水口，其特征在于，一块导流板上设有电热膜、另一块导流板上设有多排间隔设置的凸起，或者一块导流板上同时设置有电热膜和多排间隔设置的凸起；一块导流板上的凸起与另一块导流板紧密贴合，从而在两块导流板之间形成无序的水流通道，在两块导流板之间形成的水流通道的表面积与水流通道和贴合部位的表面积之和的比率为0.31-0.89。

2.根据权利要求1所述的加热元件，其特征在于，电热膜上设有功率密度不同的多个加热回路。

3.根据权利要求1或2所述的加热元件，其特征在于，在加热元件的进水口和/或出水口的位置处设有集水槽。

4.根据权利要求2所述的加热元件，其特征在于，所述电热膜包括第一加热回路、第二加热回路、第一触点和第二触点，第一加热回路设于接近进水口的位置，第二加热回路设于接近出水口的位置，第一加热回路和第二加热回路的两端分别连接于第一触点和第二触点，第一加热回路的功率密度大于第二加热回路的功率密度。

5.根据权利要求3所述的加热元件，其特征在于，在一块导流板的一端和另一端分别设有第一集水槽和第二集水槽，所述第一集水槽与所述出水口连通，所述第二集水槽与所述进水口连通。

6.根据权利要求5所述的加热元件，其特征在于，所述第一集水槽或第二集水槽的容积与两块导流板之间流道的总容积的比值为0.2-0.8。

7.根据权利要求1或2所述的加热元件，其特征在于，在电热膜上还设有与温度控制电路连接的第三触点和第四触点，在第三触点和第四触点之间设有热敏电阻。

8.根据权利要求1或2所述的加热元件，其特征在于，在进水口附近还设有散热片。

9.一种开水机，其包括根据权利要求1-8中任一项所述的加热元件。