CN207815689U - 一种发热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电热设备领域，具体公开了一种发热系统，包括：发热体，所述发热体上设有加热腔，以及分别与所述加热腔相对的两端连通的冷液接口和热液接口；发热元器件，所述发热元器件位于所述加热腔中，所述发热元器件呈蜂窝孔状；循环泵，所述循环泵的输入端与所述热液接口连接；换热器，所述换热器的一端与所述循环泵的输出端连接，另一端所述冷液接口连接；冷液能够从冷液接口进入加热腔，并经蜂窝状的发热元器件后从热液接口流出。本实用新型通过采用蜂窝状的加热元器件，能够提高加热元器件和冷液接触的表面积，能够提高加热元器件的加热效率，解决了现有技术中电热设备加热元器件加热效率低的问题。

Description

一种发热系统

技术领域

本实用新型涉及电热设备领域，尤其涉及一种发热系统。

背景技术

电热设备繁杂多样，常见的电加热设备，如电热水锅炉、电蒸汽锅炉、电蒸汽发生器、电热水器、电磁感应发热装置等，由于性能各异，不同的电热设备通常具有不同的电发热体。

电发热体包括加热元器件以及绝缘保护层，加热元器件放置在绝缘保护层中对流经的冷液进行加热，绝缘保护层则起到隔电的作用，防止加热元器件加热时发生漏电。现有的加热元器件通常为电阻丝加热管或片，PTC加热管或片等，但这些加热元器件的加热效率较低。

因此，亟需一种加热效率高的发热系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种发热系统，以解决现有技术中电热设备的加热效率低的问题。

本实用新型提供一种发热系统，包括：发热体，所述发热体上设有加热腔，以及分别与所述加热腔相对的两端连通的冷液接口和热液接口；

发热元器件，所述发热元器件位于所述加热腔中，所述发热元器件呈蜂窝体状，并且所述蜂窝体结构上沿冷液的流动方向设有至少一个通孔；

循环泵，所述循环泵的输入端与所述热液接口连接；

换热器，所述换热器的一端与所述循环泵的输出端连接，另一端所述冷液接口连接；

冷液能够从冷液接口进入加热腔，并经蜂窝状的发热元器件后从热液接口流出。

作为优选，所述发热体上设有与所述冷液接口连接的冷液通道，以及与所述热液接口连接的热液通道，所述冷液通道和所述热液通道分别与所述加热腔的相对的两端连通。

作为优选，所述热液通道位于所述冷液通道和所述加热腔之间。

作为优选，所述冷液通道和所述热液通道均沿所述加热腔的周向设置。

作为优选，所述冷液通道和所述热液通道均呈蛇形排布。

作为优选，所述发热体包括本体，以及分别安装在所述本体左右两端的左端盖和右端盖，所述本体包括外壳和设于所述外壳上的所述加热腔、所述冷液通道以及所述热液通道，所述冷液接口和所述热液接口均设置在所述右端盖上。

作为优选，所述发热元器件包括至少一个电极，所述电极呈蜂窝体状，并且所述电极上沿冷液的流动方向设有至少一个通孔。

作为优选，所述电极为多个的时候，多个所述电极沿所述加热腔的长度方向间隔设置。

作为优选，所述发热体由绝缘且能够耐腐蚀的陶瓷材料制成，所述陶瓷材料的耐热温度不低于1200℃。

作为优选，所述发热体由PEEK材料制成，或者由聚四氟乙烯材料制成。

本实用新型的有益效果为：

1)、通过采用蜂窝体状的加热元器件，能够提高加热元器件和冷液的接触的表面积，能够提高加热元器件的加热效率，解决了现有技术中电热设备加热元器件加热效率低的问题。

2)、通过采用能够至少承受1200℃高温的陶瓷材料作为发热体，从而能够承受较高的温度，并且陶瓷材料还具有很好的绝缘性和耐腐蚀性，能够对位于其内部的加热元器件提供很好的绝缘保护。

附图说明

图1为本实用新型实施例中一种发热系统的结构示意图；

图2为图1所示一种发热系统沿A-A方向的剖视图；

图3为图1所示一种发热系统沿B-B方向的剖视图；

图4为图1所示一种发热系统沿C-C方向的剖视图。

图中：

1、发热体；11、本体；111、外壳；112、冷液通道；113、热液通道；114、加热腔；12、左端盖；13、右端盖；131、冷液接口；132、热液接口；

a1、第一冷液通道；a2、第二冷液通道；a3、第三冷液通道；a4、第四冷液通道；a5、第五冷液通道；a6、第六冷液通道；a7、第七冷液通道；a8、第八冷液通道；

b1、第一热液通道；b2、第二热液通道；b3、第三热液通道；b4、第四热液通道；b5、第五热液通道；b6、第六热液通道；b7、第七热液通道；b8、第八热液通道；

2、电极；

3、循环泵；

4、压力阀；

5、换热器；

6、其他热能使用设备；

7、三通电动阀；

8、温控仪。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实施例提供一种发热系统，如图1-4所示，包括：发热体1、发热元器件、循环泵3、压力阀4以及换热器5，发热体1包括本体11以及安装在本体11左右两端的左端盖12和右端盖13，本体11包括外壳111和设置于外壳111上的加热腔114、冷液通道112以及热液通道113，外壳111优选采用能够至少承受1200℃高温的陶瓷材料，并且该陶瓷材料还具有很好的绝缘性以及耐腐蚀性，因而还能够起到很好的安全防护作用。冷液接口131和热液接口132设置于右端盖13上，冷液接口131和冷液通道112的一端连通，热液接口132和热液通道113的一端连通，冷液通道112的另一端和热液通道113的另一端分别和加热腔114的相对的两端相连通，具体的，冷液通道112与加热腔114靠近左端盖12的一端连通，热液通道113与加热腔114靠近右端盖13的一端连通。加热腔114中安装有发热元器件，通过发热元器件对进入加热腔114的冷液进行加热，使之变成热汽液。热液接口132、循环泵3、压力阀4、换热器5以及冷液接口131通过管路依次连接，压力阀4用于测试调节热汽液的压力。本实施例中，在循环泵3的驱动下，冷液从冷液接口131经冷液通道112进入加热腔114，冷液被发热元器件加热后变成热汽液，热汽液经热液通道113从热液接口132处流出，依次经循环泵3和压力阀4进入换热器5，换热后变成冷液，冷液流向冷液接口131，完成一次换热循环。本实施例中的冷液是指水，当然也可以根据实际情况将其用其他冷媒替代。

需要注意的是，本实施例中所指的“左”、“右”是指如图1所示视角下，右端盖13相对加热体11的一侧为右方向，左端盖12相对加热体11的一侧为左方向。

可以理解的是，发热体1也可以采用能够至少承受610℃高温的其他绝缘材料制作，例如：不透水不透汽抗渗漏的不定型耐火浇注料和耐高温纳米胶粉。当发热体1的工作环境仅需要承受300℃及以下的温度时，也可以采用PEEK(聚醚醚酮PolyetheretherKetone)材料；当发热体1的工作环境仅需要220℃及以下的温度时，可以采用聚四氟乙烯材料，当然，当发热体1的工作环境需要其他的温度时，也可以采用能够满足其他相应温度要求的绝缘材料制作。

本实施例中，发热体1呈圆柱体，当然也可以为其他形状，比如长方体、椭球体等。

优选的，热液通道113位于冷液通道112和加热腔114之间，热液通道113和冷液通道112均沿加热腔114的周向设置，并且均呈蛇形排布。具体的，如图2-4所示，冷液通道112包括沿加热腔114的周向等间距设置的第一冷液通道a1、第二冷液通道a2、第三冷液通道a3、第四冷液通道a4、第五冷液通道a5、第六冷液通道a6、第七冷液通道a7以及第八冷液通道a8，第一冷液通道a1靠近右端盖13的一端与冷液接口131连接，第八冷液通道a8靠近左端盖12的一端与加热腔114靠近左端盖12的一端连通，另外，在靠近左端盖12的一端，第一冷液通道a1与第二冷液通道a2连通，第三冷液通道a3和第四冷液通道a4连通，第五冷液通道a5和第六冷液通道a6连通，第七冷液通道a7和第八冷液通道a8连通，在靠近右端盖13的一侧，第二冷液通道a2和第三冷液通道a3连通，第四冷液通道a4和第五冷液通道a5连通，第六冷液通道a6和第七冷液通道a7连通，因而冷液在发热体1中呈蛇形走向，可以通过设置在中间层的热液通道113中流通的热液对冷液进行有效的预热，防止过冷的冷液进入加热腔114。热液通道113包括沿加热腔114的周向等间距设置的第一热液通道b1、第二热液通道b2、第三热液通道b3、第四热液通道b4、第五热液通道b5、第六热液通道b6、第七热液通道b7以及第八热液通道b8，在靠近左端盖12的一端，第二热液通道b2和第三热液通道b3连通，第四热液通道b4和第五热液通道b5连通，第六热液通道b6和第七热液通道b7连通，在靠近右端盖13的一侧，第一热液通道b1分别与第二热液通道b2以及热液接口132连通，第三热液通道b3和第四热液通道b4连通，第五热液通道b5和第六热液通道b6连通，第七热液通道b7和第八热液通道b8连通，第八热液通道b8和加热腔114靠近右端盖13的一端连通,因而热液在发热体1中也呈蛇形走向，可以通过内层的加热腔114对热液通道113中的热液进行很好的保温，同时也可以对位于外层冷液通道112中的冷液进行很好的预热，并且通过将热液通道113和冷液通道112沿加热腔114的周向设置，能够起到极佳的隔电墙功能。

优选的，本实施例中，加热元器件为至少一个电极2，至少一个该电极2在加热腔114中沿冷液流向的方向等间隔设置，在本实施例中，冷液的流向和加热腔114的长度方向一致，该电极2呈蜂窝体状，该电极2在沿冷液的流动方向上设有至少一个通孔，形成多孔结构，可以理解的是，蜂窝体状的蜂窝孔可以为六边形的孔也可以为其他形状的孔，比如圆形、方形或者其他边数的多边形。电极2的外周面与加热腔114的内周面完全贴合，从而冷液从电极2的一侧需要经电极2上的多孔结构才能进入电极2的另一侧，极大的增大了电极2和冷液相互接触的表面积，提高了电极2对冷液的加热效率和加热温度，并且通过上述设置，可以保证所有的冷液均需要流经多孔结构并被加热。该电极2优选采用耐腐蚀耐高温的蜂窝体状的多孔的良导体电极材料，该电极2的材料至少能够承受610℃的高温。本实施例中采用的电极2包括相邻、间隔设置火线极以及零线极两个部分，每一个部分均呈蜂窝体状，且每一部分上均设有沿冷液流动方向上的通孔，通过上述相邻的火线极和零线极对流经的火线极和零线极之间的冷液进行加热，并且当火线极和零线极之间只有存在冷液的时候，电极2的两个部分才会导通加热，当没有冷液的时候，即便电极2通电，电极2也不会加热，因而可以防止缺液干烧。

可以理解的是，当加热温度低于610℃时，例如加热温度为300℃及以下的温度时，电极2也可以采用其他发热元器件进行替代，例如采用电阻丝加热管或片，PTC加热管或片等。

优选的，还包括温控仪8，温控仪8设置在发热体1外，循环泵3以及每一个电极2均与温控仪8电连接。预先在温控仪8上设定加热温度，当启动加热时，温控仪8自动控制循环泵3启动，自动控制电极2对流过加热腔114的冷液进行加热，并将冷液加热到预设的温度值。需要注意的是，本实施例中，温控仪8可以控制电极2将冷液自动加热到不超过610℃的温度，也就是说，在本实施例中实际的加热温度范围为常温至610℃。

优选的，本实施例中冷液接口131和热液接口132分别与连接的管路螺纹连接，可拆卸。当然也可以采用其他的连接方式连接，比如卡接，或者通过快速接头快速连接等。

优选的，本实施例中本体11的外壳111可以通过浇注或者压注一次整体成型，由于外壳111包括了内中外三层，因而也可以分三次依次压注或者浇注成型，每次压注或者浇注完成外壳111的一部分。

优选的，本实施例中的发热系统还可以与其他热能使用设备6进行连接，为其他热能使用设备6进行供热，具体的，其他热能使用设备6可以替换发热系统中的换热器5，或者将其他热能使用设备6的输入端通过管路与循环泵3与换热器5之间的连接管路连接，输出端通过管路与换热器5和冷液接口131之间的管路连通，并且上述管路的连接处可以设置与温控仪8连接的三通电动阀7，通过温控仪8控制三通电动阀7的开闭，实现单独对换热器5、单独对其他热能使用设备6或者同时对换热器5和其他热能使用设备6进行供热。

本实施例通过采用能够承受1200℃高温的陶瓷材料作为发热体1，发热体1能够承受较高的温度，不受冷热骤变的影响，不怕缺液干烧，同时陶瓷材料还具有很好的绝缘性和耐腐蚀性，能够对位于其内部的加热元器件提供很好的绝缘保护，避免发热体1漏电，起到很好的安全防护作用，并且陶瓷材料相比金属不容易导致表面结垢，因而无需定期清理加热腔114，陶瓷材料相比金属的导热性能较差，可以对位于热液通道113中的热汽液进行有效的保温，防止热量的散失。通过采用蜂窝状的良导体电极2，可以提高对冷液的加热温度，达到最高610℃，可以使冷液被加热成超临界压力蒸汽。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发热系统，其特征在于，包括：

发热体(1)，所述发热体(1)上设有加热腔(114)，以及分别与所述加热腔(114)相对的两端连通的冷液接口(131)和热液接口(132)；

发热元器件，所述发热元器件位于所述加热腔(114)中，所述发热元器件呈蜂窝体状，并且所述发热元器件上沿冷液的流动方向设有至少一个通孔；

循环泵(3)，所述循环泵(3)的输入端与所述热液接口(132)连接；

换热器(5)，所述换热器(5)的一端与所述循环泵(3)的输出端连接，另一端所述冷液接口(131)连接；

冷液能够从所述冷液接口(131)进入所述加热腔(114)，并经蜂窝体状的所述发热元器件后从所述热液接口(132)流出。

2.根据权利要求1所述的一种发热系统，其特征在于，所述发热体(1)上设有与所述冷液接口(131)连接的冷液通道(112)，以及与所述热液接口(132)连接的热液通道(113)，所述冷液通道(112)和所述热液通道(113)分别与所述加热腔(114)的相对的两端连通。

3.根据权利要求2所述的一种发热系统，其特征在于，所述热液通道(113)位于所述冷液通道(112)和所述加热腔(114)之间。

4.根据权利要求3所述的一种发热系统，其特征在于，所述冷液通道(112)和所述热液通道(113)均沿所述加热腔(114)的周向设置。

5.根据权利要求4所述的一种发热系统，其特征在于，所述冷液通道(112)和所述热液通道(113)均呈蛇形排布。

6.根据权利要求5所述的一种发热系统，其特征在于，所述发热体(1)包括本体(11)，以及分别安装在所述本体(11)左右两端的左端盖(12)和右端盖(13)，所述本体(11)包括外壳(111)和设于所述外壳(111)上的所述加热腔(114)、所述冷液通道(112)以及所述热液通道(113)，所述冷液接口(131)和所述热液接口(132)均设置在所述右端盖(13)上。

7.根据权利要求1所述的一种发热系统，其特征在于，所述发热元器件包括至少一个电极(2)，所述电极(2)呈蜂窝体状，并且所述电极(2)沿冷液的流动方向设有至少一个通孔。

8.根据权利要求7所述的一种发热系统，其特征在于，所述电极(2)为多个的时候，多个所述电极(2)沿所述加热腔(114)的长度方向间隔设置。

9.根据权利要求1所述的一种发热系统，其特征在于，所述发热体(1)由绝缘且能够耐腐蚀的陶瓷材料制成，所述陶瓷材料的耐热温度不低于1200℃。

10.根据权利要求1所述的一种发热系统，其特征在于，所述发热体(1)由PEEK材料制成，或者由聚四氟乙烯材料制成。