CN210921783U - 一种基于稀土厚膜原理的温度可控的水加热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水加热技术领域，目的是提供一种基于稀土厚膜原理的温度可控的水加热系统，包括加热管、进水管和出水管，加热管包括导热子管、导流柱及PTC厚膜电路，导热子管套设在导流柱上，PTC厚膜电路围绕导热子管的外壁设置，进水管与导热子管的一端密封连接，出水管与导热子管的另一端密封连接，导流柱的外部还螺旋设置有螺旋导流叶。本实用新型具有减少水加热的过程中的热量浪费、提高热水效率的优点效果。

Description

一种基于稀土厚膜原理的温度可控的水加热系统

技术领域

本实用新型涉及水加热技术领域，具体涉及一种基于稀土厚膜原理的温度可控的水加热系统。

背景技术

即热式电热水器是一种可以通过电子加热元器件来快速加热流水，并且能通过电路控制水温、流速、功率等，使水温达到适合的温度的热水器，即开即热，无须等待，通常在数秒内可以启动加热。即热式

电热水器比传统电热水器省电15%-30%。由于体积小巧、加热速度快、节能等许多优点而受到很多消费者的追捧。

授权公告号为CN201720342556.8的中国专利公开了电磁暖气复合热水器，包括暖气管和储水箱、左边框、右边框、连接管、电磁加热装置，水道连通管。在左边框与右边框之间平行焊接数个储水箱，相邻两个储水箱的之间通过竖直方向的两个连接管相连通。在下部第二个储水箱内 设有内管，在内管内部设有电磁加热装置，水道连通管的一端与上部第一个储水箱相连通，另一端深入电磁加热装置内部。暖气管穿过右边框从储水箱的右上部进入，经储水箱及连接管，从储水箱的右下部伸出，并穿过右边框。在最上面的储水箱的左端设有热水出口，在最下面的储水箱的右端设有冷水进口。在供暖时，通过暖气管加热储水箱内的冷水，提供热水。在停暖时接通电源，缠绕在加热箱上的电磁加热线圈对加热箱内的水道连通管里面的水进行加热，水道连通管里面的热水上升，流进上面的储水箱内，再经热水出口流出，同时加热箱内的水进入水道连通管，最下面储水箱内的冷水进入加热箱进行补充，如此源源不断的提供热水。

现有技术存在以下缺陷：上述热水器使用电磁加热装置进行水加热时，热辐射对控制系统破坏大，上述热水器的功率在进行热水工作时是电磁炉的4倍以上，工作时IGBT热量特别高，容易烧坏，所以必须和电磁炉一样要装上一个排风扇，带走一部分热量，造成一部分热量浪费。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种基于稀土厚膜原理的温度可控的水加热系统，具有减少水加热的过程中的热量浪费、提高热水效率的优点。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种基于稀土厚膜原理的温度可控的水加热系统，包括加热管、进水管和出水管，所述加热管包括导热子管、导流柱及PTC厚膜电路，所述导热子管套设在所述导流柱上，所述PTC厚膜电路围绕所述导热子管的外壁设置，所述进水管与所述导热子管的一端密封连接，所述出水管与所述导热子管的另一端密封连接，导流柱的外部还螺旋设置有螺旋导流叶。

通过采用上述技术方案，PTC厚膜电路在通电下，PTC厚膜电路发热。水流从进水管流动至导热子管和导流柱之间，顺着螺旋导流叶流动至出水管，在流动的过程中，PTC厚膜电路的热量流动至水流中，对水流进行加热。本加热系统的热交换面积较大，且无需安装排风扇对PTC厚膜电路进行散热，达到水加热的过程中的热量浪费、提高热水效率的效果。

优选的，所述导热子管由食品级304不锈钢制成。

通过采用上述技术方案，食品级304不锈钢具有优良的耐腐蚀性，达到提高本系统的使用寿命的效果。

优选的，所述螺旋导流叶由食品级硅胶制成。

通过采用上述技术方案，具有使加热后的水流重金属含量较低的效果。

优选的，还包括阻燃外管，所述阻燃外管的两端均开口设置，所述加热管设置在所述阻燃外管内。

通过采用上述技术方案，使得加热管与外界分离，达到在一定程度阻止操作人员因直接接触加热管而被烫伤的情况。

优选的，所述阻燃外管的两端均设置有密封连接件，所述密封连接件包括连接板及连接套管，所述连接板盖设在所述阻燃外管的端部，所述连接套管固定穿设在所述连接板上，所述连接套管由硅胶制成，两个所述连接套管位于所述阻燃外管内的一端分别密封套设在所述加热管的两端上，一个所述连接套管位于所述阻燃外管外的一端密封套设在所述进水管上，另一个所述连接套管位于所述阻燃外管外的一端密封套设在所述出水管上。

通过采用上述技术方案，达到使进水管与导热子管的一端密封连接，出水管与导热子管的另一端密封连接的效果。

优选的，还包括防干烧开关，所述进水管远离所述加热管的一端设置有水箱，所述水箱内设置有水泵，所述水泵的出水端与所述第一进水管远离所述加热管的一端密封连接，所述防干烧开关串联在所述PTC厚膜电路与外接电源之间。

通过采用上述技术方案，防干烧开关用于检测水箱内是否有充足的水及PTC厚膜电路是否过热，当水箱内水位没有充足的水或PTC厚膜电路过热时，断开PTC厚膜电路与外接电源之间的连接，从而达到在一定程度上阻止PTC厚膜电路因干烧而过热损坏的效果。

优选的，所述防干烧开关包括自恢复保险丝及PNP型常开接近开关，外接电源的正极与所述自恢复保险丝的一端电性连接，所述自恢复保险丝的另一端与PNP型常开接近开关的VCC引脚连接，所述PNP型常开接近开关的OUT引脚连接在PNP型常开接近开关的VCC引脚和自恢复保险丝的连接节点上，所述PTC厚膜电路串联在PNP型常开接近开关的OUT引脚与自恢复保险丝之间，所述自恢复保险丝安装在阻燃外管的内壁，所述PNP型常开接近开关穿设在所述水箱的顶部壁面上，所述水箱内设置有浮板，所述浮板的两个相对设置的侧壁上均固定设置有永磁铁。

通过采用上述技术方案，自恢复保险丝用于检测PTC厚膜电路的温度，在PTC厚膜电路过热时，自恢复保险丝断开，PTC厚膜电路断电，停止加热。浮板使得永磁铁浮动在水箱内的液表面上，在水箱内有充足的水时，永磁铁靠近PNP型常开接近开关，PNP型常开接近开关处于闭合状态，在自恢复保险丝闭合的状态下，PTC厚膜电路通电，进行热水工作；在水箱内有没有充足的水时，永磁铁远离PNP型常开接近开关，PNP型常开接近开关检测不到永磁铁，PNP型常开接近开关处于打开状态，无论自恢复保险丝是断开还是闭合状态，PTC厚膜电路均处于断电状态，从而达到在一定程度上阻止PTC厚膜电路因干烧而过热损坏的效果。

优选的，所述进水管上穿设有第一热电阻温度传感器，所述出水管上穿设有第二热电阻温度传感器。

通过采用上述技术方案，达到监控进水管的水温和出水管的水温的效果。

综上所述，本发明的有益效果为：

1、本实用新型具有减少水加热的过程中的热量浪费、提高热水效率的优点；

2、本实用新型设置有防干烧开关，具有在一定程度上阻止PTC厚膜电路因干烧而过热损坏的优点。

附图说明

图1为本实用新型的部分剖视图；

图2为图1中A部分的局部放大示意图；

图3为本实用新型用于展示加热管的爆炸示意图；

图4为本实用新型的实施例2中用于展示控制器的示意图。

图中，1、加热管；11、导热子管；12、导流柱；13、PTC厚膜电路；14、螺旋导流叶；2、进水管；3、出水管；4、阻燃外管；5、密封连接件；51、连接板；52、连接套管；6、水箱；7、水泵；81、PNP型常开接近开关；82、浮板；83、永磁铁。

具体实施方式

下面结合本实用新型的附图1～4，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

参照图1、2，一种基于稀土厚膜原理的温度可控的水加热系统，包括加热管1，结合图3，加热管1包括导热子管11、导流柱12及PTC厚膜电路13，导热子管11套设在导流柱12上，PTC厚膜电路13围绕导热子管11的外壁设置，导流柱12的外部还螺旋设置有螺旋导流叶，导热子管11由食品级304不锈钢制成，螺旋导流叶由食品级硅胶制成。还包括阻燃外管4，阻燃外管4的两端均开口设置，加热管1设置在阻燃外管4内。

参照图1，还包括进水管2和出水管3，阻燃外管4的两端均设置有密封连接件5，密封连接件5包括连接板51及连接套管52，连接板51盖设在阻燃外管4的端部，连接套管52固定穿设在连接板51上，连接套由硅胶制成。两个连接套管52位于阻燃外管4内的一端分别密封套设在加热管1的两端上，一个连接套管52位于阻燃外管4外的一端密封套设在进水管2上，另一个连接套管52位于阻燃外管4外的一端密封套设在出水管3上。进水管2上穿设有第一热电阻温度传感器，出水管3上穿设有第二热电阻温度传感器。

PTC厚膜电路13在通电下，PTC厚膜电路13发热。水流从进水管2流动至导热子管11和导流柱12之间，顺着螺旋导流叶流动至出水管3，在流动的过程中，PTC厚膜电路13的热量流动至水流中，对水流进行加热。

参照图1、2，本系统还包括防干烧开关，进水管2远离加热管1的一端设置有水箱6，水箱6内设置有水泵7，水泵7的出水端与第一进水管2远离加热管1的一端密封连接，防干烧开关串联在PTC厚膜电路13与外接电源之间。防干烧开关包括自恢复保险丝及PNP型常开接近开关81，外接电源的正极与所述自恢复保险丝的一端电性连接，自恢复保险丝的另一端与PNP型常开接近开关81的VCC引脚连接，PNP型常开接近开关81的OUT引脚连接在PNP型常开接近开关81的VCC引脚和自恢复保险丝的连接节点上，PTC厚膜电路13串联在PNP型常开接近开关81的OUT引脚与自恢复保险丝之间。自恢复保险丝安装在阻燃外管4的内壁，PNP型常开接近开关81穿设在水箱6的顶部壁面上，水箱6内设置有浮板82，浮板82的两个相对设置的侧壁上均固定设置有永磁铁83。

自恢复保险丝用于检测PTC厚膜电路13的温度，在PTC厚膜电路13过热时，自恢复保险丝断开，PTC厚膜电路13断电，停止加热。浮板82使得永磁铁83浮动在水箱6内的液表面上，在水箱6内有充足的水时，永磁铁83靠近PNP型常开接近开关81，PNP型常开接近开关81处于闭合状态，在自恢复保险丝闭合的状态下，PTC厚膜电路13通电，进行热水工作；在水箱6内有没有充足的水时，永磁铁83远离PNP型常开接近开关81，PNP型常开接近开关81检测不到永磁铁83，PNP型常开接近开关81处于打开状态，无论自恢复保险丝是断开还是闭合状态，PTC厚膜电路13均处于断电状态，在一定程度上阻止PTC厚膜电路13因干烧而过热损坏。

本实施例的实施原理为：PTC厚膜电路13在通电下，PTC厚膜电路13发热。水流从进水管2流动至导热子管11和导流柱12之间，顺着螺旋导流叶流动至出水管3，在流动的过程中，PTC厚膜电路13的热量流动至水流中，对水流进行加热。自恢复保险丝用于检测PTC厚膜电路13的温度，在PTC厚膜电路13过热时，自恢复保险丝断开，PTC厚膜电路13断电，停止加热。浮板82使得永磁铁83浮动在水箱6内的液表面上，在水箱6内有充足的水时，永磁铁83靠近PNP型常开接近开关81，PNP型常开接近开关81处于闭合状态，在自恢复保险丝闭合的状态下，PTC厚膜电路13通电，进行热水工作；在水箱6内有没有充足的水时，永磁铁83远离PNP型常开接近开关81，PNP型常开接近开关81检测不到永磁铁83，PNP型常开接近开关81处于打开状态，无论自恢复保险丝是断开还是闭合状态，PTC厚膜电路13均处于断电状态，在一定程度上阻止PTC厚膜电路13因干烧而过热损坏。

实施例2

参照图1、2，一种基于稀土厚膜原理的温度可控的水加热系统，包括加热管1，加热管1包括导热子管11、导流柱12及PTC厚膜电路13，导热子管11套设在导流柱12上，PTC厚膜电路13围绕导热子管11的外壁设置，导流柱12的外部还螺旋设置有螺旋导流叶，导热子管11由食品级304不锈钢制成，螺旋导流叶由食品级硅胶制成。还包括阻燃外管4，阻燃外管4的两端均开口设置，加热管1设置在阻燃外管4内。

参照图1，还包括进水管2和出水管3，阻燃外管4的两端均设置有密封连接件5，密封连接件5包括连接板51及连接套管52，连接板51盖设在阻燃外管4的端部，连接套管52固定穿设在连接板51上，连接套由硅胶制成。两个连接套管52位于阻燃外管4内的一端分别密封套设在加热管1的两端上，一个连接套管52位于阻燃外管4外的一端密封套设在进水管2上，另一个连接套管52位于阻燃外管4外的一端密封套设在出水管3上。进水管2上穿设有第一热电阻温度传感器，出水管3上穿设有第二热电阻温度传感器。

PTC厚膜电路13在通电下，PTC厚膜电路13发热。水流从进水管2流动至导热子管11和导流柱12之间，顺着螺旋导流叶流动至出水管3，在流动的过程中，PTC厚膜电路13的热量流动至水流中，对水流进行加热。

参照图1、2，本系统还包括防干烧开关，进水管2远离加热管1的一端设置有水箱6，水箱6内设置有水泵7，水泵7的出水端与第一进水管2远离加热管1的一端密封连接，防干烧开关串联在PTC厚膜电路13与外接电源之间。防干烧开关包括自恢复保险丝及PNP型常开接近开关81，外接电源的正极与所述自恢复保险丝的一端电性连接，自恢复保险丝的另一端与PNP型常开接近开关81的VCC引脚连接，PNP型常开接近开关81的OUT引脚连接在PNP型常开接近开关81的VCC引脚和自恢复保险丝的连接节点上，PTC厚膜电路13串联在PNP型常开接近开关81的OUT引脚与自恢复保险丝之间。自恢复保险丝安装在阻燃外管4的内壁，PNP型常开接近开关81穿设在水箱6的顶部壁面上，水箱6内设置有浮板82，浮板82的两个相对设置的侧壁上均固定设置有永磁铁83。

自恢复保险丝用于检测PTC厚膜电路13的温度，在PTC厚膜电路13过热时，自恢复保险丝断开，PTC厚膜电路13断电，停止加热。浮板82使得永磁铁83浮动在水箱6内的液表面上，在水箱6内有充足的水时，永磁铁83靠近PNP型常开接近开关81，PNP型常开接近开关81处于闭合状态，在自恢复保险丝闭合的状态下，PTC厚膜电路13通电，进行热水工作；在水箱6内有没有充足的水时，永磁铁83远离PNP型常开接近开关81，PNP型常开接近开关81检测不到永磁铁83，PNP型常开接近开关81处于打开状态，无论自恢复保险丝是断开还是闭合状态，PTC厚膜电路13均处于断电状态，在一定程度上阻止PTC厚膜电路13因干烧而过热损坏。

参照图4，还包括控制器，控制器为STC12C5A60S2单片机，第一热电阻温度传感器、第二热电阻温度传感器与控制器电性连接，将出水管3内水流的温度和进水管2内水流的温度传输给控制器。外接电源与控制器连接，PTC厚膜电路13与控制器电性连接，控制器输出不同大小的电流至PTC厚膜电路13，使得PTC厚膜电路13的发热温度改变，从而调节水温。

本实施例的实施原理为：PTC厚膜电路13在通电下，PTC厚膜电路13发热。水流从进水管2流动至导热子管11和导流柱12之间，顺着螺旋导流叶流动至出水管3，在流动的过程中，PTC厚膜电路13的热量流动至水流中，对水流进行加热。自恢复保险丝用于检测PTC厚膜电路13的温度，在PTC厚膜电路13过热时，自恢复保险丝断开，PTC厚膜电路13断电，停止加热。浮板82使得永磁铁83浮动在水箱6内的液表面上，在水箱6内有充足的水时，永磁铁83靠近PNP型常开接近开关81，PNP型常开接近开关81处于闭合状态，在自恢复保险丝闭合的状态下，PTC厚膜电路13通电，进行热水工作；在水箱6内有没有充足的水时，永磁铁83远离PNP型常开接近开关81，PNP型常开接近开关81检测不到永磁铁83，PNP型常开接近开关81处于打开状态，无论自恢复保险丝是断开还是闭合状态，PTC厚膜电路13均处于断电状态，在一定程度上阻止PTC厚膜电路13因干烧而过热损坏。同时，在加热过程中，第一热电阻温度传感器、第二热电阻温度传感器将出水管3内水流的温度和进水管2内水流的温度传输给控制器，控制器输出不同大小的电流至PTC厚膜电路13，使得PTC厚膜电路13的发热温度改变，从而调节水温。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“逆时针”、“顺时针”“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。

Claims (6)

1.一种基于稀土厚膜原理的温度可控的水加热系统，其特征在于：包括加热管(1)、进水管(2)和出水管(3)，所述加热管(1)包括导热子管(11)、导流柱(12)及PTC厚膜电路(13)，所述导热子管(11)套设在所述导流柱(12)上，所述PTC厚膜电路(13)围绕所述导热子管(11)的外壁设置，所述进水管(2)与所述导热子管(11)的一端密封连接，所述出水管(3)与所述导热子管(11)的另一端密封连接，导流柱(12)的外部还螺旋设置有螺旋导流叶(14)。

2.根据权利要求1所述的一种基于稀土厚膜原理的温度可控的水加热系统，其特征在于：所述导热子管(11)由食品级304不锈钢制成。

3.根据权利要求1所述的一种基于稀土厚膜原理的温度可控的水加热系统，其特征在于：所述螺旋导流叶(14)由食品级硅胶制成。

4.根据权利要求1所述的一种基于稀土厚膜原理的温度可控的水加热系统，其特征在于：还包括阻燃外管(4)，所述阻燃外管(4)的两端均开口设置，所述加热管(1)设置在所述阻燃外管(4)内。

5.根据权利要求4所述的一种基于稀土厚膜原理的温度可控的水加热系统，其特征在于：所述阻燃外管(4)的两端均设置有密封连接件(5)，所述密封连接件(5)包括连接板(51)及连接套管(52)，所述连接板(51)盖设在所述阻燃外管(4)的端部，所述连接套管(52)固定穿设在所述连接板(51)上，所述连接套管(52)由硅胶制成，两个所述连接套管(52)位于所述阻燃外管(4)内的一端分别密封套设在所述加热管(1)的两端上，一个所述连接套管(52)位于所述阻燃外管(4)外的一端密封套设在所述进水管(2)上，另一个所述连接套管(52)位于所述阻燃外管(4)外的一端密封套设在所述出水管(3)上。

6.根据权利要求1所述的一种基于稀土厚膜原理的温度可控的水加热系统，其特征在于：所述进水管(2)上穿设有第一热电阻温度传感器，所述出水管(3)上穿设有第二热电阻温度传感器。

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