CN209541145U - 管式厚膜加热器保护装置及管式厚膜加热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了管式厚膜加热器保护装置，包括：上筒：上筒包括上筒侧面及圆环面；圆环面的外环面与上筒侧面上部一体连接，沿圆环面的内环面向下延伸出凸缘，凸缘与上筒侧面的内侧壁之间的空间构成上凹槽；底座：底座设置有下凹槽，底座上设置有弹性接电片，弹性接电片的端子触点与电极接触接通；底座设有接线端子，接线端子电性连接弹性接电片，接线端子外接供电电源。本实用新型还公开了具有保护功能的管式厚膜加热器。本实用新型提供的管式厚膜加热器，避免外界环境对管式加热器组件发热电路表面的影响，从而影响加热效率，保护加热器，也避免了管式加热器组件在工作过程中，其发热电路表面带电可能造成的触电事故，对操作人员提供保护。

Description

管式厚膜加热器保护装置及管式厚膜加热器

技术领域

本实用新型涉及液体加热器的技术领域，尤其涉及对管式厚膜加热器进行保护的保护装置，以及具有保护功能的管式厚膜加热器。

背景技术

管式厚膜加热器在应用中，需要和外界实现电连接和控制；加热器在工作时，发热电阻表面带电，工作温度高，需要和外界进行安全防护和隔热。

然而，现有的管式厚膜加热器仅仅是在管式加热器组件的外面安装保护外壳进行保护，并不能很好地实现管式厚膜加热器工作时与外部进行电和热的隔绝，具有一定的危险性。

实用新型内容

针对现有管式厚膜加热器在工作时存在的没有很好进行隔绝保护的问题，本实用新型的目的在于提供管式厚膜加热器保护装置，用于为管式加热器组件提供保护。

本实用新型实施例提供的管式厚膜加热器保护装置，采用如下技术方案实现：

管式厚膜加热器保护装置，用于为管式加热器组件提供保护，包括：

上筒：所述上筒包括内空设置的上筒侧面及圆环面；所述圆环面的外环面与所述上筒侧面上部一体连接，所述圆环面的内环面半径小于管式加热器组件内管内侧面的半径；沿所述圆环面的内环面向下延伸出凸缘，所述凸缘与所述上筒侧面的内侧壁之间的空间构成容置管式加热器组件上部的上凹槽；所述上筒侧面下部设置有第一锁紧机构；

底座：所述底座的中部设有供管式加热器组件的出液导管伸出的圆孔，为了加热器表面不受外界环境的影响，所述底座还设置有下凹槽，所述下凹槽的内侧面半径小于所述管式加热器组件内管内侧面的半径，所述下凹槽的外侧面半径大于所述管式加热器组件外管外侧面的半径；所述底座上设置有弹性接电片，在管式加热器组件下部安装在所述下凹槽上时，所述弹性接电片的端子触点可与管式加热器组件外管上的电极接触接通；所述底座侧壁或者底部设有接线端子，所述接线端子电性连接所述弹性接电片，所述接线端子可外接供电电源；所述底座上设有与第一锁紧机构匹配锁紧的第二锁紧机构。一种实现方式中，弹性接电片向下延伸至接线端子，从而实现与接线端子的电性连接。

本实用新型实施例提供的管式厚膜加热器保护装置，通过上筒与底座的配合，将管式加热器组件套设在上筒和底座形成的密封空间内，实现了管式加热器组件发热电路表面和外界空气的相对隔绝。从而既避免外界环境对管式加热器组件发热电路表面的影响，从而影响加热效率，保护加热器，也避免了管式加热器组件在工作过程中，其发热电路表面带电可能造成的触电事故，对操作人员提供保护。

进一步，上筒和底座优选隔热阻燃材料制成，选用阻燃PP或PE。

优选地，还包括设置在上凹槽内的第一环形凹槽密封圈和设置在下凹槽内的第二环形凹槽密封圈，所述第一环形凹槽密封圈的凹槽宽度与管式加热器组件上部的宽度匹配，所述第二环形凹槽密封圈的凹槽宽度与管式加热器组件下部的宽度匹配。通过设置第一环形凹槽密封圈和第二环形凹槽密封圈，实现管式加热器组件与上凹槽和下凹槽的密封连接，从而避免外界环境对加热器表面的影响，减少热量的损耗，提升加热效率。

进一步地，所述上筒为圆筒，所述底座为圆底座，还包括设置在圆底座上的环形密封圈，所述环形密封圈设置在圆筒与圆底座的结合部。通过设置环形密封圈，实现上筒和底座的密封连接，避免外界环境对加热器表面的影响，进一步减少热量的损耗，可进一步提升加热效率。

进一步地，所述底座上设置有第一定位装置，所述第一定位装置用于确定管式加热器组件与底座的匹配位置，使得所述弹性接电片的端子触点可与管式加热器组件外管上的电极接触接通。通过第一定位装置可确定管式加热器组件与底座的相对位置，如将管式加热器组件的进液导管与第一定位装置对齐来实现管式加热器组件与底座的定位。当管式加热器组件与底座处于此定位时，弹性接电片的端子触点可正好实现与管式加热器组件外管上的电极接触接通。

进一步地，所述圆环面向下内环凸缘上设置第二定位装置，所述第二定位装置用于确定管式加热器组件与上筒的匹配位置，实现第一锁紧机构与第二锁紧机构的位置匹配。

优选地，所述第一锁紧机构包括具有卡口的卡扣，所述第二锁紧机构包括具有突起的弹性部件卡子，通过所述卡子的突起可与所述卡扣的卡口匹配实现锁紧功能；

或者：

所述第二锁紧机构包括具有卡口的卡扣，所述第一锁紧机构包括具有突起的弹性部件卡子，通过所述卡子的突起可与所述卡扣的卡口匹配实现锁紧功能。

优选地，当所述第一锁紧机构为具有卡口的卡扣时，所述卡扣设置在所述上筒内侧面下部。

优选地，在所述上筒的外侧壁上设置安装固定装置。安装固定装置用于实现整个管式厚膜加热器与保护外壳的固定连接。

本实用新型实施例还提供具有保护功能的管式厚膜加热器，包括如上述的管式厚膜加热器保护装置，还包括管式加热器组件；所述管式加热器组件上部套设在所述上凹槽内，所述加热器组件下部套设在所述下凹槽内；

管式加热器组件，包括：

内管，内管的外周壁配置有螺旋状导流结构；

外管，外管套设在螺旋状导流结构的外部；外管的外周壁上设有加热组件；外管的内周壁与螺旋状导流结构之间相隔预定的径向间隙；

内管与外管之间形成流道，流道的至少一端开口由密封端盖封盖；流道的腔壁上设置有进液口和出液口；

密封端盖为环形密封端盖，环形密封端盖包括同圆心设置的内圆壁和外圆壁，以及分别连接内圆壁上部和外圆壁上部的上密封面；和分别连接内圆壁下部和外圆壁下部的下密封面，内圆壁与内管的外周壁端头密封固定，外圆壁与外管的内周壁端头密封固定。

本实用新型实施例提供的具有保护功能的管式厚膜加热器，通过上筒与底座的配合，将管式加热器组件套设在上筒和底座形成的密封空间内，实现了管式加热器组件发热电路表面和外界空气的相对隔绝。从而既避免外界环境对管式加热器组件发热电路表面的影响，从而影响加热效率，保护加热器，也避免了管式加热器组件在工作过程中，其发热电路表面带电可能造成的触电事故，对操作人员提供保护。

本实用新型的技术方案还通过对密封端盖进行重新设计，改变了U形密封端的设计，而设计为环形密封端，环形密封端盖只包括了四个面，分别为同圆心设置的内圆壁和外圆壁，以及上密封面和下密封面，上述四个面都是规则的面，只需要通过冲压或者切割工艺就可以成型。而不像U形密封端面那样需要多次冲压、拉伸才能成型。因此加工工艺极为简化，加工控制工艺简单，加工成本低，而加工效率却可以得到极大提升。本实用新型提供的管式加热器组件中的环形密封端盖，达到的密封效果和采用U形密封端盖的效果一样好。

根据本实用新型管式加热器组件的设计要求，环形密封端盖可以放置在内管外周壁和外管内周壁之间，从而通过焊接等方式实现内圆壁与内管外周壁端头之间的焊接密封固定，以及外圆壁与外管内周壁端头之间的焊接密封固定。其中，焊接方式优选激光焊或者氩弧焊，可以使得焊接的端口平整光滑。

进一步地，所述预定的径向间隙的范围为不大于1.0mm。

进一步地，所述螺旋状导流结构由套设在所述内管上的螺旋金属丝形成。

进一步地，所述螺旋金属丝为不锈钢丝，所述不锈钢丝与所述内管的外周壁焊接在一起；并且/或者，所述螺旋金属丝的轴向截面形状为三角形或者梯形或者矩形，并且/或者，所述内管的两端与所述外管的两端分别相平齐。

进一步地，所述内管与所述外管均为不锈钢管，所述密封端盖为不锈钢端盖。

进一步地，所述加热组件包括：所述加热组件包括：配置于所述外管的外周壁上的绝缘介质层，及配置于所述绝缘介质层上的发热电路，所述发热电路包括固定于所述绝缘介质层上的多个发热电阻与电极，所述发热电阻的两端分别与所述电极电性连接。

进一步地，各所述发热电阻的延伸方向与所述外管的长度方向一致；所述进液口连接有水泵；所述发热电路还包括第一温感传感器，以及与所述第一温感传感器电连接的第一控制器；所述第一温感传感器配置于所述外管的靠近所述出液口的位置处，所述第一控制器用于根据所述第一温感传感器发出的温度信息，控制所述水泵进液的速度和/或所述发热电阻的加热功率。

进一步地，多个所述发热电阻绕所述外管的外周壁分布；该管式加热器组件还包括第二温感传感器、以及与所述第二温感传感器电连接的第二控制器；所述第二温感传感器设置在所述外管上并靠近所述发热电阻设置，用于检测其所处位置的外管温度；所述第二控制器用于接收所述第二温感传感器发出的外管温度，并当所述外管温度在第一预设加热时间段内高于第一预设温度阈值时/或工作中高于第二预设温度阈值时，控制所述发热电路断路并且/或者发出超温保护提醒信息。

进一步地，所述第二温感传感器还靠近所述出液口设置，且靠近所述第二温感传感器的所述发热电阻的功率密度大于周向远离所述第二温感传感器的发热电阻的功率密度；所述第二控制器还用于当接收到的所述外管温度在第二预设加热时间段内高于第二预设温度阈值时，控制所述发热电路断路并且/或者发出水垢极限保护的提醒信息。

进一步地，所述进液口和所述出液口均设置在所述内管上，所述内管对应所述进液口的位置配置有进液导管，所述内管对应所述出液口的位置配置有出液导管，至少所述进液导管相对于所述内管的中心线倾斜地布置。

进一步地，设置在不锈钢管上的发热电阻通过不锈钢钢管正对于螺旋状导流结构上，发热电阻正对外管内壁在液体流道内。可以达到更好的加热效果。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：通过密封端盖将内管与外管形成流道的端部进行密封连接，具体通过密封端盖扣合在内外管的端部后再通过其上的第一翻边及第二翻边与内外管进行焊接，将密封连接结构独立出来加工的方式，便于制造，避免了内管外翻边的复杂工艺，易于实现批量生产，降低了制造成本，且密封效果较好，提高了加热装置长期承受高温高压环境的稳定性能。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种具有保护功能管式厚膜加热器的爆炸结构示意图；

图2为图1的立体结构示意图；

图3为图2的俯视结构示意图；

图4为图3中B-B向的剖视图；

图5为图3中C-C向的剖视图；

图6为管式加热器组件爆炸结构示意图；

图7为图6的立体结构示意图；

图8为图7的俯视结构示意图；

图9为环形密封端盖结构示意图；

图10为图8中A-A向的剖视图。

图中：10、管式加热器组件；1、内管；11、螺旋状导流结构；12、进液口；121、进液导管；13、出液口；131、出液导管；14、流道；20、加热组件；21、外管；211、绝缘介质层；22、发热电路；221、发热电阻；222、电极；223、第一温感传感器；224、第二温感传感器；3、环形密封端盖；31、内圆壁；32、外圆壁；33、上密封面；34、下密封面；40、上筒；41、上筒侧面；42、圆环面；43、内环面；44、安装固定装置；45、凸缘；46、第一锁紧机构；47、上凹槽；48、第二定位装置；51、第一环形凹槽密封圈；52、第二环形凹槽密封圈；53、环形密封圈；60、底座；61、第二锁紧机构；62、弹性接电片；63、下凹槽；64、第一定位装置；65、接线端子；70、密封空间。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”、“竖直”、“顶”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图5所示，本实用新型实施例提供的一种具有保护功能的管式厚膜加热器，包括管式厚膜加热器保护装置和管式加热器组件10。管式加热器组件10上部套设在上筒40的上凹槽47内，管式加热器组件10下部套设在底座60的下凹槽63内。进一步地，管式加热器组件10的上部首先套设在第一环形凹槽密封圈51的凹槽内，再将第一环形凹槽密封圈51套设在上凹槽47内；管式加热器组件10的下部首先套设在第二环形凹槽密封圈52的凹槽内，再将第二环形凹槽密封圈52套设在下凹槽63内。通过在管式加热器组件10的上部和下部套设第一环形凹槽密封圈51和第二环形凹槽密封圈52，可以使得管式加热器组件10与管式厚膜加热器保护装置之间连接更加紧密，使得由管式加热器组件10发热电路22表面、上筒40及底座60所组成一个相对隔绝的密封空间70更加绝密，减少外界空气对发热电路22表面的影响，也减少密封空间70的热量损耗，提升加热效率。

其中，管式厚膜加热器保护装置，用于为管式加热器组件10提供保护，包括：

上筒40：上筒40包括内空设置的上筒侧面41及圆环面42；圆环面42的外环面与上筒侧面41上部一体连接，圆环面42的内环面43半径小于管式加热器组件10内管1内侧面的半径；沿圆环面42的内环面43向下延伸出凸缘45，凸缘45与上筒侧面41的内侧壁之间的空间构成容置管式加热器组件10上部的上凹槽47；上筒侧面41下部设置有第一锁紧机构46；

底座60：底座60的中部设有供管式加热器组件10的出液导管131伸出的圆孔，底座60还设置有下凹槽63，下凹槽63的内侧面半径小于管式加热器组件10内管1内侧面的半径，下凹槽63的外侧面半径大于管式加热器组件10外管21外侧面的半径；底座60上设置有弹性接电片62，在管式加热器组件10下部安装在下凹槽63上时，弹性接电片62的端子触点可与管式加热器组件10外管21上的电极222接触接通；底座60侧壁或者底部设有接线端子65，接线端子65电性连接弹性接电片62，接线端子65可外接供电电源；底座60上设有与第一锁紧机构46匹配锁紧的第二锁紧机构61。接线端子65可以直接设置电源线，通过电源线连接插座，从而实现供电。接线端子也可以设置为电源插孔，通过配套接口的电源线实现电源供电。

本实用新型实施例提供的管式厚膜加热器保护装置，通过上筒40与底座60的配合，将管式加热器组件10套设在上筒40和底座60形成的密封空间70内，实现了管式加热器组件10发热电路22表面和外界空气的相对隔绝。从而既避免外界环境对管式加热器组件10发热电路22表面的影响，从而影响加热效率，也避免了管式加热器组件10在工作过程中，其发热电路22表面带电可能造成的触电事故，对操作人员提供保护。

其中，上筒40和底座60优选隔热阻燃材料制成。上筒40和底座60的形状没有具体的限制，本实用新型实施例提供的上筒40优选实施方式为圆筒，底座60为圆底座，在上筒40和底座60的结合部间，进一步设置环形密封圈53，即该环形密封圈53绕上筒侧面41底部一周。进一步地，上筒侧面下部向外的方向或者向内的方向可以延伸出一圈底部凸缘，底部凸缘增大了上筒侧面41与底座60的接触面积，可以使得连接更为稳定可靠。同时还可以在底部凸缘的底面和底座60上表面对应位置均设置容纳环形密封圈53的凹槽，环形密封圈53的上部嵌入底部凸缘凹槽内，下部嵌入底座相应凹槽内，实现更好的密封效果。进一步减少热量的损耗，可进一步提升加热效率。

底座60上还设置有第一定位装置64，第一定位装置64用于确定管式加热器组件10与底座60的匹配位置，使得弹性接电片62的端子触点可与管式加热器组件10外管21上的电极222接触接通。第一定位装置64可以通过现有的各种方式，如在底座上设置醒目的标识，当管式加热器组件10的出液导管131正对该标识时，即说明已经定位，目的是实现管式加热器组件10与底座60的定位，从而实现弹性接电片62与电极222的电性连接。本实用新型一种优选实施例中，第一定位装置64为一挡片，该挡片可以使得管式加热器组件10在底座60上沿下凹槽63旋转时，出液导管131在相应位置被挡片挡住，则被设计为实现了底座与管式加热器组件10的定位。挡片可进一步设置为弹性挡片或者在挡片下设置弹簧，当出液导管131碰到挡片时，可以继续旋转，一直到挡片的弹性形变固定住出液导管131为止，这种设计进一步实现了对管式加热器组件10一定的锁定功能，实现更精准的定位。

圆环面向下内环凸缘上45还设置第二定位装置48，第二定位装置48用于确定管式加热器组件10与上筒40的匹配位置，实现第一锁紧机构46与第二锁紧机构61的位置匹配。第二定位装置48可以通过现有的各种方式，如在圆环面42上设置醒目的标识，当管式加热器组件10的进液导管121正对该标识时，即说明已经定位，目的是实现管式加热器组件10与上筒40的定位，从而实现第一锁紧机构46与第二锁紧机构61的位置匹配。本实用新型一种优选实施例中，第二定位装置48为一挡片，该挡片可以使得管式加热器组件10在上筒40沿上凹槽47旋转时，进液导管121在相应位置被挡片挡住，则被设计为实现了上筒40与管式加热器组件10的定位。挡片可进一步设置为弹性挡片或者在挡片下设置弹簧，当进液导管121碰到挡片时，可以继续旋转，一直到挡片的弹性形变固定住进液导管121为止，这种设计进一步实现了对管式加热器组件10一定的锁定功能，实现更精准的定位。

其中，第一锁紧机构46和第二锁紧机构61可以采用现有可实现的锁紧技术方案，如设置第一锁紧机构46为设有凹槽的突起，第二锁紧机构61为圆环，将圆环套设在突起的凹槽中，实现锁定。本实用新型提供的优选实施方式中，如图4所示，第一锁紧机构46包括具有卡口的卡扣，第二锁紧机构61包括具有突起的弹性部件卡子，通过卡子的突起可与卡扣的卡口匹配实现锁紧功能；根据同样的作用原理，可以设置为第二锁紧机构61包括具有卡口的卡扣，第一锁紧机构46包括具有突起的弹性部件卡子，通过卡子的突起可与卡扣的卡口匹配实现锁紧功能。

针对本实用新型提供的管式厚膜加热器的保护装置，在将管式加热器组件10套设在保护装置中后，可以不用在打开该保护装置的特点，即一般管式厚膜加热器设计合理，不太容易出现故障，在偶尔出现故障时，也基本是整体替换的模式下，本实用新型实施例提供的第一锁紧机构46设为具有卡口的卡扣时，卡扣设置在所述上筒40内侧面下部，第二锁紧机构61为第二锁紧机构61包括具有突起的弹性部件卡子。在上筒40和底座60的锁紧过程中，通过下压上筒，使得弹性部件卡子向内产生弹性形变，当上筒继续下压，卡子的突起到达卡扣的凹槽时，两者配合，实现锁紧。由于第一锁紧机构46的卡扣设置在上筒里面的，已经没法使锁紧扣子与卡扣脱离，因此这种锁紧是一次性不可拆卸的，可以放在不是技术人员随意拆卸造成的问题。

在上筒40的外侧壁上还设置安装固定装置44。安装固定装置44用于实现整个管式厚膜加热器与保护外壳的固定连接。

请参照图6-10所示，示出了本实用新型实施例提供的管式加热器组件10的结构，该管式加热器组件10包括内管1、外管21及安装在外管21的外周壁上的加热组件20，该内管1的外周壁配置有螺旋状导流结构11，外管21套设在螺旋状导流结构11的外部，该螺旋状导流结构11与内管1的外周壁及外管21的内周壁共同围成供被加热液体通过的螺旋形的流道14。外管21的内周壁与螺旋状导流结构11之间相隔预定的径向间隙，该径向间隙的设置便于将配置有螺旋状导流结构11的内管1套入外管21内，还利于液体在流道14内的流动，便于对流动的液体进行充分加热。需要说明的是，可以理解，内管1大体居中的位于外管21内部，该径向间隙相当于外管21内周直径与螺旋状导流结构11的外径D之差值的二分之一。这样，在配置有螺旋状导流结构11的内管1与外管21之间形成流道14，该流道14的至少一端开口由密封端盖封盖(本实施例中流道14的两端开口均由密封端盖封盖)。并且，该流道的腔壁上设置有进液口12和出液口13。密封端盖为环形密封端盖3，环形密封端盖3包括同圆心设置的内圆壁31和外圆壁32，以及分别连接内圆壁31上部和外圆壁32上部的上密封面33；和分别连接内圆壁31下部和外圆壁32下部的下密封面34，内圆壁31与内管1的外周壁端头密封固定，外圆壁32与外管21的内周壁端头密封固定。

这样，待加热液体从进液口12处进入由螺旋状导流结构11与内管1的外周壁及外管21的内周壁形成的流道14内后，待加热液体沿着流道14流动的同时，安装在外管21的外周壁上的加热组件20会对流动的液体进行加热，该加热组件20产生的热量通过外管21后与流道14内的液体进行热量交换，以实现对液体的连续加热，而且环形密封端盖3均通过焊接的方式封闭了由内管1与外管21形成的流道14，使得该管式加热器组件10能承受高温高压的环境。最后，经加热后的液体从出液口13流出。优选地，进液口12处会配置有水泵，以向螺旋形的流道14内不断地输送加压液体。

本实用新型的技术方案通过将密封端盖设计为环形密封端盖3，环形密封端盖3只包括了四个面，分别为同圆心设置的内圆壁31和外圆壁32，以及上密封面33和下密封面34，上述四个面都是规则的面，只需要通过冲压或者切割工艺就可以成型。而不像U形密封端面那样需要多次冲压、拉伸才能成型。因此加工工艺极为简化，加工控制工艺简单，加工成本低，而加工效率却可以得到极大提升。

优选地，根据本实用新型管式加热器组件10的设计要求，内圆壁与内管的外周壁端头通过焊接密封，外圆壁与所述外管21的内周壁端头通过焊接密封。优选激光焊或者氩弧焊。

作为优选的实施方式，外管21的内周壁与螺旋状导流结构11之间预定的径向间隙的范围设置为不大于1.0mm，便于将配置有螺旋状导流结构11的内管1轻松套入外管21内的同时，还避免了因径向间隙过大而导致液体直接通过该径向间隙沿着内管1的长度方向流至出液口13，而不通过内管1外周壁上的螺旋状导流结构11进行导流，对液体不能充分加热；或者因径向间隙太小，造成液体在螺旋状导流结构11内停滞不前，并且接受加热组件20的持续加热，造成局部过热，结果会导致该处停滞不前的液体发生汽化产生蒸汽排出，进而造成出液口13的出液不连续并夹杂着大量气泡排出。本实用新型提供的实施例经过大量实验证明，当将该径向间隙设置在0.00mm-1.0mm的范围内时，既能实现液体的充分加热，加热效果良好，还能避免液体过加热的同时保证液体的流动顺畅，避免产生大的气泡。

优选地，该螺旋状导流结构11由套设在内管1上的螺旋金属丝形成，螺旋金属丝直接裸露与液体接触，可以理解，该螺旋金属丝应选不易生锈且对人体无害的金属材质。避免了例如硅胶材质的包裹胶因受热老化鼓泡，阻塞流道14的现象，提高了加热装置的使用寿命，并且还提高了食用安全。

作为优选的实施方式，螺旋金属丝配置为不锈钢丝，不锈钢丝与内管1的外周壁焊接在一起，避免在流道14内晃动产生噪音。并且/或者，螺旋金属丝的轴向截面形状为三角形或者梯形或者矩形，将三角形或者梯形的底边焊接在内管1的外周壁上，这样形成的流道14结构简单，便于生产，而且导流性能更稳定。并且，内管1和外管21的两端分别平齐，便于环形密封端盖3的内圆壁与内管1的外周壁端头使用激光焊焊接密封，以及外圆壁与外管21的内周壁端头进行激光焊焊接密封。

优选地，为进一步提高食用的安全性，内管1与外管21均设置为不锈钢管。

另外，如图7所示，加热组件20包括配置于外管21的外周壁上的绝缘介质层211及配置于绝缘介质层211上的发热电路22，在外管21的外周壁上印烧绝缘介质层211，该发热电路22产生的热量用于对螺旋形流道14内流动的液体进行热交换。优选地，外管21的壁厚范围为0.5mm-1mm，内管1的壁厚范围为0.3mm-1mm。

优选地，该发热电路22包括固定于绝缘介质层211上的多个发热电阻221与电极222，发热电阻221的两端分别与电极222电性连接，这样，在电极222处接入电源，供该发热电阻221产生热量。

优选地，各发热电阻221的延伸方向与外管21的长度方向一致，进液口12连接有水泵(图中未示出)。该管式加热器组件10还包括第一温感传感器223，以及与第一温感传感器223电连接的第一控制器(例如本实施例中采用PCB板控制)，该第一温感传感器223配置于外管21的靠近出液口13的位置处。由图中可以看出，本实施例中出液口13开设在内管1上，该第一温感传感器223为尽量靠近出液口13，可以设置在外管21的离出液口13最近的径向位置处。第一温感传感器223通过检测靠近出液口13的外管21的筒壁温度，即可近似检测出液口13的液体温度，该PCB板根据第一温感传感器223发出的温度信息，控制水泵进液的速度和/或发热电阻221的加热功率。优选地，该第一温感传感器223设置在靠近出液口13的位置的同时并且尽量在轴向上远离发热电阻221，以便于准确检测出液口13液体的温度。这样，该第一温感传感器223用于检测出液的温度并反馈至PCB板，该PCB板根据实测的出液温度数据与用户设定出液所需温度进行比较，以自动调节发热电阻221的加热功率，或者通过控制水泵以调节进入流道14内液体的流速，进而实现对出液温度的准确控制。

为便于对螺旋状流道14内的液体进行均匀地加热，多个发热电阻221绕外管21的外周壁分布设置，优选地可近似均匀的分布设置，使得发热电阻221正对流道14内的液体，以向流动的液体及时传递热量。另外，该管式加热器组件10还包括第二温感传感器224，以及与第二温感传感器224电连接的第二控制器(该第二控制器例如同样采用本实施例中上述的PCB板控制)，该第二温感传感器224设置在外管21上并靠近发热电阻设置，用于检测第二温感传感器224所在位置的外管温度，第二控制器(PCB板)用于接收第二温感传感器224发出的外管温度，并当该外管温度在第一预设加热时间段内高于第一预设温度阈值时，控制发热电路22断路并且/或者发出空烧提醒信息。这是因为，当流道14内没有液体时，发热电阻221产生的热量不能通过外管壁传递给液体散热，导致外管壁在短时间内(即第一预设加热时间段内)快速升温(高于第一预设温度阈值)，PCB板即可根据第二温感传感器224发来的外管温度信息控制发热电路断路，并且/或者发出空烧提醒信息，从而实现干烧保护，避免加热组件20不被烧毁。优选地，第一温感传感器223与第二温感传感器224沿外管21的长度方向排列设置，便于烧印及激光修调工序。

作为优选的实施方式，由于出液口13处液体温度最高，水垢集结的速度更快，可以将第二温感传感器224相对于进液口12更靠近出液口13设置，优选地，第一温感传感器223相对于第二温感传感器224更靠近出液口13设置。为实现水垢的靶向聚集，可以使靠近第二温感传感器224的发热电阻221的功率密度大于周向远离第二温感传感器224的发热电阻的功率密度，在非干烧情况下，第二控制器(PCB板)还用于接收第二温感传感器224发出的外管温度，并当接收到的外管温度在第二预设加热时间段内高于第二预设温度阈值时，控制发热电路断路，并且/或者发出水垢极限保护的提醒信息。

具体的水垢检测原理如下所述：通过使该第二温感传感器224附近的发热电阻221的工作温度(跟功率密度有关)高于其它区域的发热电阻221，从而使得水垢首先在该第二温感传感器224的周边开始集结，并且水垢的集结量会多于其它区域的水垢集结量，当水垢集结达到一定程度后，由于水垢的热阻大，即导热系数小，在发热电阻221持续给流道14内液体传递热量的时候，会由于水垢的存在导致集结水垢处的发热电阻221所产生的热量不能通过不锈钢外管21纵向传递给液体，进而导致该处的外管21的筒壁的温度升高，于是，第二温感传感器224检测到此时的外管温度并反馈给PCB板，发出提醒用户需要清理水垢的信息，及控制发热电路断路以停止加热，有效预防了因水垢集结导致发热电阻221局部过热而导致烧毁的风险。如图2所示，要实现发热电阻功率密度的增大，可通过减小第二温感传感器224周边发热电阻的线条宽度。这样，该第二温感传感器224具有集成检测的功能，可实现防干烧保护及水垢检测提醒的功能，优化了该管式加热器组件10的功能。

具体地，水垢检测极限保护的方法，如下：

S1，在管式加热器组件10开始加热液体后(非干烧状态下)，第二温感传感器224开始检测外管温度，将该外管温度与第二控制器(例如本实施例中采用上述PCB板控制)预设的第二预设温度阈值进行比较，在外管温度达到第二预设温度阈值时产生执行命令。

S2，根据所述执行命令控制电极222断开，并发出水垢极限保护的信息提醒，提醒用户清理出液口13附近集结的水垢。

例如出液口13的出液温度在60～98℃时，第二温感传感器224检测到的温度为55～91℃，随着加热时间的增加，第二温感传感器224周边开始集结水垢，随着水垢的增加，当水垢集结到一定程度时，发热电阻温度升高，其产生的热量横向传递到第二温感传感器224，检测到此时外管温度并反馈给PCB板，与PCB板预设的例如103℃保护阈值进行比较，当该外管温度大于103℃时，PCB板控制断开电源并提示水垢极限保护，提醒用户需要清洗水垢。

优选地，如图4所示，进液口12和出液口13均设置在内管1上，内管1对应进液口12的位置配置有进液导管121，内管1对应出液口13的位置配置有出液导管131，至少进液导管121相对于内管1的中心线倾斜地布置，使得液体便于流入。另外，为便于安装进液导管121及出液导管131，该进液导管121及出液导管131安装于内管1中心形成的空腔中。

本实用新型实施例提供的管式加热器组件10，其密封连接形式结构简单，制造成本低，高温高压环境下性能稳定使用寿命长，不锈钢螺旋状流道14食用安全系数高，出水温度稳定，而且增加了水垢检测，提高了加热元件的寿命，具有较高地应用推广价值。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.管式厚膜加热器保护装置，用于为管式加热器组件提供保护，其特征在于，包括：

上筒：所述上筒包括内空设置的上筒侧面及圆环面；所述圆环面的外环面与所述上筒侧面上部一体连接，所述圆环面的内环面半径小于管式加热器组件内管内侧面的半径；沿所述圆环面的内环面向下延伸出凸缘，所述凸缘与所述上筒侧面的内侧壁之间的空间构成容置管式加热器组件上部的上凹槽；所述上筒侧面下部设置有第一锁紧机构；

底座：所述底座的中部设有供管式加热器组件的出液导管伸出的圆孔，所述底座还设置有下凹槽，所述下凹槽的内侧面半径小于所述管式加热器组件内管内侧面的半径，所述下凹槽的外侧面半径大于所述管式加热器组件外管外侧面的半径；所述底座上设置有弹性接电片，在管式加热器组件下部安装在所述下凹槽上时，所述弹性接电片的端子触点可与管式加热器组件外管上的电极接触接通；所述底座侧壁或者底部设有接线端子，所述接线端子电性连接所述弹性接电片，所述接线端子可外接供电电源；所述底座上设有与第一锁紧机构匹配锁紧的第二锁紧机构。

2.如权利要求1所述的管式厚膜加热器保护装置，其特征在于，还包括设置在上凹槽内的第一环形凹槽密封圈和设置在下凹槽内的第二环形凹槽密封圈，所述第一环形凹槽密封圈的凹槽宽度与管式加热器组件上部的宽度匹配，所述第二环形凹槽密封圈的凹槽宽度与管式加热器组件下部的宽度匹配。

3.如权利要求1所述的管式厚膜加热器保护装置，其特征在于，所述上筒为圆筒，所述底座为圆底座，还包括设置在圆底座上的环形密封圈，所述环形密封圈设置在圆筒与圆底座的结合部。

4.如权利要求3所述的管式厚膜加热器保护装置，其特征在于，所述底座上设置有第一定位装置，所述第一定位装置用于确定管式加热器组件与底座的匹配位置，使得所述弹性接电片的端子触点可与管式加热器组件外管上的电极接触接通。

5.如权利要求4所述的管式厚膜加热器保护装置，其特征在于，所述圆环面向下内环凸缘上设置第二定位装置，所述第二定位装置用于确定管式加热器组件与上筒的匹配位置，实现第一锁紧机构与第二锁紧机构的位置匹配。

6.如权利要求1至5任一所述的管式厚膜加热器保护装置，其特征在于，所述第一锁紧机构包括具有卡口的卡扣，所述第二锁紧机构包括具有突起的弹性部件卡子，通过所述卡子的突起可与所述卡扣的卡口匹配实现锁紧功能；

或者：

所述第二锁紧机构包括具有卡口的卡扣，所述第一锁紧机构包括具有突起的弹性部件卡子，通过所述卡子的突起可与所述卡扣的卡口匹配实现锁紧功能。

7.具有保护功能的管式厚膜加热器，其特征在于，包括如权利要求1至6任一所述的管式厚膜加热器保护装置，还包括管式加热器组件；

所述管式加热器组件上部套设在所述上凹槽内，所述管式加热器组件下部套设在所述下凹槽内；

所述管式加热器组件包括：

内管，所述内管的外周壁配置有螺旋状导流结构；

外管，所述外管套设在所述螺旋状导流结构的外部；所述外管的外周壁上设有加热组件；所述外管的内周壁与所述螺旋状导流结构之间相隔预定的径向间隙；

所述内管与所述外管之间形成流道，所述流道的至少一端开口由密封端盖封盖；所述流道的腔壁上设置有进液口和出液口；

所述密封端盖为环形密封端盖，所述环形密封端盖包括同圆心设置的内圆壁和外圆壁，以及分别连接所述内圆壁上部和外圆壁上部的上密封面；和分别连接所述内圆壁下部和外圆壁下部的下密封面，所述内圆壁与所述内管的外周壁端头密封固定，所述外圆壁与所述外管的内周壁端头密封固定。

8.如权利要求7所述的具有保护功能的管式厚膜加热器，其特征在于，所述螺旋状导流结构由套设在所述内管上的螺旋金属丝形成，所述螺旋金属丝为不锈钢丝，所述不锈钢丝与所述内管的外周壁焊接在一起；并且/或者，所述螺旋金属丝的轴向截面形状为三角形或者梯形或者矩形，并且/或者，所述内管的两端与所述外管的两端分别相平齐。

9.如权利要求7所述的具有保护功能的管式厚膜加热器，其特征在于，所述加热组件包括：配置于所述外管的外周壁上的绝缘介质层，及配置于所述绝缘介质层上的发热电路，所述发热电路包括固定于所述绝缘介质层上的多个发热电阻与电极，所述发热电阻的两端分别与所述电极电连接。

10.如权利要求9所述的具有保护功能的管式厚膜加热器，其特征在于，各所述发热电阻的延伸方向与所述外管的长度方向一致；所述进液口连接有水泵；所述加热器组件还包括第一温感传感器，以及与所述第一温感传感器电连接的第一控制器；所述第一温感传感器配置于所述外管的靠近所述出液口的位置处，所述第一控制器用于根据所述第一温感传感器发出的温度信息，控制所述水泵进液的速度和/或所述发热电阻的加热功率。