CN211977241U - 一种利用空翅片的碳纤维远红外即热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用空翅片的碳纤维远红外即热水器，运用碳纤维石英玻璃管作为发热管，将空翅片放入紫铜管内，碳纤维石英玻璃管插入空翅片中，借助空翅片的散热和螺旋功能，不仅有效保护了石英玻璃管，还及时高效地生产出受热均匀、温度恒定、出水量大的热水。本发明使用碳纤维石英玻璃管，电热转化率极高，并能充分发挥远红外线的作用，具有显著的保健功能。

Description

一种利用空翅片的碳纤维远红外即热水器

技术领域

本发明涉及一种碳纤维远红外即热水器，具体说，是运用碳纤维石英玻璃作为发热管，同时发挥空翅片的散热和螺旋功能，生产电热式即热水器，实现对水的快速、均匀、高效加热，并充分发挥远红外线的显著保健功效。

背景技术

碳纤维石英玻璃发热管是一种具有广阔市场前景的先进发热管。纯黑体的碳纤维发热体材料，升温迅速、热滞后小、发热均匀、热辐射传递距离远、热交换速度快。碳纤维石英玻璃发热管所发射的远红外波长在8μm-14μm之间，这段波长的远红外线谱被称为“生命之光”，对人体具有保健作用。碳纤维石英玻璃发热管连续点烧，其寿命≥6000小时以上，在频繁启动、关闭和长期连续工作中，发热体无氧化和击穿现象，发热光色均匀、管壁内外清洁。封装材料采用高纯度脱羟基石英玻璃管，材料本身绝缘，热膨胀系数极小，有极高的热稳定性，能承受剧烈的温度变化而不炸裂。石英玻璃管表面光滑，不易形成水垢。

但是，将碳纤维石英玻璃管作为发热管生产即热水器，除了要充分发挥远红外线的保健功能，并保证石英玻璃管的安全外，还必然面临三大技术问题：第一，加热迅速；第二，加热均匀；第三，出水量大。目前，这些技术问题严重制约了碳纤维石英玻璃管在热水器上的使用，使得使用碳纤维石英玻璃管的热水器极少，市场上还是一片空白。

在现有的发明中，主要有二个发明与本发明存在对比关系，它们是：1、带有散热装置的管状加热元件和包含其的热水器，申请号CN201320091203.7，申请日20130227，公开号CN203233556U，公开日20131009。2、一种套管式相变储能单元，申请号CN201520464834.8，申请日20150701，公开号CN204730461U，公开日20151028。第一个对比文件中，发热管是金属发热管，散热片不是空翅片，因为该发明需要将散热片焊接在发热管上。碳纤维石英玻璃管和散热片之间是无法焊接的。第二个对比文件中，发热管没有明确指明是碳纤维石英玻璃管，而散热片是空翅管，管内是相变材料，不是空翅片。该发明即使使用碳纤维石英玻璃管，也无法发挥其远红外线的保健功能。因为按照该发明的内容，发热管需要插入空翅管内，并受相变材料的包裹，因此发热管不能和水直接接触，远红外线也不能穿透空翅管内的相变材料和空翅管本身，无法发挥远红外线的保健功能。

本发明的主要目的，就是要借助空翅片的散热和螺旋功能，运用碳纤维石英玻璃管，生产出加热迅速、受热均匀、温度恒定、出水量大的即热水器，并有效保护石英玻璃管，充分发挥远红外线的保健功能。

发明内容

1、制作碳纤维石英玻璃管1作为发热管。碳纤维石英玻璃管1为直管，其参数有：管径、长度、功率、电压等。在碳纤维石英玻璃管1的两端，制作40-60MM的冷端。

2、制作空翅片3。空翅片3的内径，是碳纤维石英玻璃管1的外径加上1-2MM的误差值；空翅片3的外径，是在其内径的基础上，加上空翅片片高。空翅片的片高，根据实际需要选择决定。

3、制作紫铜管2。紫铜管2的内径为空翅片外径加上1-2MM的误差值，其外径为其两端外丝的内径。选定紫铜管2后，在其两端套上需要的外丝，然后压边，以便配合硅胶垫片4和螺母5，将紫铜管2的两端口密封。紫铜管2两端距离端口约40-60MM处，同向或异向开两个圆孔，用于水的进出或紫铜管之间的连接。

4、制作锥形硅胶垫片4。锥形硅胶垫片4中间开圆孔，圆孔直径为碳纤维石英玻璃管1的外径。其外圆直径为紫铜管2的内径加上1-2MM的误差值。锥形硅胶垫片4，用来套住碳纤维石英玻璃管1，并同时塞紧紫铜管2的两端口。

5、加热单元的组成：首先，将空翅片3放入紫铜管2内；其次，将碳纤维石英玻璃管1插入空翅片3中；第三，锥形硅胶垫片4穿过并套住碳纤维石英玻璃管1的两端，同时塞紧紫铜管2的两个端口；第四，在紫铜管2的两端外丝上，拧上螺母5，利用外丝、螺母5和硅胶垫片4，将紫铜管2的两端端口密封，从而组成一个加热单元。由于碳纤维石英玻璃管1插入了空翅片3中，并在两端用硅胶垫片4套住，从而形成了对石英玻璃管1的严格保护。空翅片3还利用其散热和螺旋功能，将紫铜管2内的水流螺旋扰动，并及时加热，使得加热单元中的水流，受热均匀，水温恒定，出水量大。

6、加热单元的组合：加热单元之间，可以在预留的圆孔中插入紫铜管并焊接牢固，进行串联或并联。通过串联或并联，既增加了发热功率，又增加了水的加热行程，并利用空翅片3进一步对水流进行螺旋扰动，从而实现加热快速、受热均匀、温度恒定、出水量大的发明目标。由于将碳纤维石英玻璃管1直接插入紫铜管2中，碳纤维通电后发出的远红外线直接对水流进行作用，充分发挥了远红外线的保健功能。

7、热水器的组成：根据加热单元及其组合的具体尺寸设计外壳6，外壳设置显示屏和电路板7，实现对热水器的包装美化、电源控制、功率控制、温度控制、漏电保护、接地保护。

附图说明

说明书附图1为该碳纤维即热水器的结构示意图。

具体实施方式

1、碳纤维石英玻璃管1的制作：碳纤维石英玻璃管1采用直管。根据加热需要，选择碳纤维石英玻璃管1的具体尺寸，包括：管径、长度、功率、电压等。在玻璃管1的两端，制作40-60MM的冷端。

2、空翅片3的制作：根据选定的碳纤维石英玻璃管1的具体尺寸，制作空翅片3。空翅片3的内径＝玻璃管1的外径+误差值，空翅片3的外径＝空翅片3的内径+空翅片片高+误差值。误差值控制在1-2MM之间。

3、紫铜管2的制作：根据空翅片3的具体尺寸，制作紫铜管2。紫铜管2的内径＝空翅片3的外径+误差值。误差值控制在1-2MM之间。紫铜管2的外径＝外丝的内径+误差值。误差值控制在1MM左右，便于密封。紫铜管2的长度，由碳纤维石英玻璃管1的长度决定。紫铜管2两端，套上外丝，同时将紫铜管2翻边，压住外丝的端口部分，便于对紫铜管2端口进行密封。紫铜管2的两端距离端口约40-60MM处，同向或异向开两个圆孔，用于水流的进出或紫铜管2之间的连接。

4、锥形硅胶垫片4的制作：根据碳纤维石英玻璃管1和紫铜管2的尺寸，制作锥形硅胶垫片4。锥形硅胶垫片4中间开圆孔，直径为碳纤维石英玻璃管1的外径。锥形硅胶垫片4的外圆直径为紫铜管2的内径加上1-2MM的误差值。锥形硅胶垫片4，用来套住碳纤维石英玻璃管1，并同时塞紧紫铜管2的两端口。

5、加热单元的组成：首先，将空翅片3放入紫铜管2内；其次，将碳纤维石英玻璃管1插入空翅片3中；第三，用锥形硅胶垫片4穿过并套住碳纤维石英玻璃管1的两端，同时塞紧紫铜管2的两个端口；第四，在紫铜管2的两端外丝上，拧上螺母5，利用外丝、螺母5和硅胶垫片4，将紫铜管2两端的端口密封，从而组成一个加热单元。该加热单元，由于碳纤维石英玻璃管1直接插入了空翅片3中，并在两端用锥形硅胶垫片4套住，形成了对石英玻璃管1的双重保护。空翅片3还利用其散热和螺旋功能，将水流螺旋扰动，同时迅速将碳纤维石英玻璃管1产生的热量传导到水中，对水进行快速加热，并使得紫铜管2内的水流均匀受热。该加热单元，由于碳纤维石英玻璃管1直接插入了紫铜管2内，紫铜管2一旦通水，水流就将碳纤维石英玻璃管1完全淹没，碳纤维石英玻璃管1通电工作发出的远红外线，就能够直接对水流进行作用，改善水的品质，从而充分发挥了其远红外线的保健功能。

6、加热单元的组合：加热单元之间，可以在紫铜管2两端预留的圆孔中插入紫铜管并焊接牢固，进行串联或并联。通过串联或并联，既增加了发热功率，又增加了水的加热行程，并利用空翅片对水进行进一步螺旋扰动，从而实现本发明的目标：加热迅速、受热均匀、温度恒定、出水量大。

7、热水器的组成：根据加热单元及其组合的具体尺寸，设置外壳6和电路控制板7，实现对加热单元及其组合的包装美化、电源控制、功率控制、温度控制、漏电保护、接地保护。

Claims (5)

1.一种利用空翅片的碳纤维远红外即热水器，包括碳纤维石英玻璃管(1)、空翅片(3)、锥形硅胶垫片(4)和紫铜管(2)，其特征在于：运用碳纤维石英玻璃管(1)作为发热管，将空翅片(3)放入紫铜管(2)内，将碳纤维石英玻璃管(1)插入空翅片(3)中，用锥形硅胶垫片(4)穿过并套上碳纤维石英玻璃管(1)同时塞紧紫铜管(2)的两端，用螺母(5)拧紧紫铜管(2)两端外丝，将紫铜管(2)两端口密封，组成一个加热单元，将单个加热单元另用紫铜管插入紫铜管(2)两端的预留圆孔进行焊接密封，将紫铜管(2)彼此进行并联或串联，组成即热水器。

2.根据权利要求1所述的利用空翅片的碳纤维远红外即热水器，其特征在于：碳纤维石英玻璃管(1)使用直管，在其两端，制作40-60MM的冷端。

3.根据权利要求1所述的利用空翅片的碳纤维远红外即热水器，其特征在于：空翅片(3)的内圆直径为石英玻璃管(1)的外径，外圆直径为其内圆直径加上其翅片的片高。

4.根据权利要求1所述的利用空翅片的碳纤维远红外即热水器，其特征在于：紫铜管(2)的内径为空翅片(3)的外圆直径加上1-2mm的误差值，两端带外丝，并压边；在距离紫铜管(2)两端口约40-60MM处，预留两个同向或异向的圆孔，用于插入紫铜管并焊接，形成连通器。

5.根据权利要求1所述的利用空翅片的碳纤维远红外即热水器，其特征在于：锥形硅胶垫片(4)中间开圆孔，其内圆直径为碳纤维石英玻璃管(1)的外径，其外圆直径为紫铜管(2)的内径。

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