CN214791888U - 一种分段控制加热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及加热器技术领域，具体公开了一种用于饮用水温度调节、同时为水体提供多种加热温度的分段控制加热器，包括间隔设有多个加热区的加热基体，每个加热区上分别设有与外置电源及控制器电连接并在接电时发热的加热体及与控制器或显示器电连接用于检测水温的温度传感器，及间隔设有一一对应加热区的多个过水区的过水件，各过水区的表面设有独立连续水道，且过水件上于对应每一连续水道的两端分别设有与连续水道连通的入水口和出水口，加热基体上背向加热体的一侧与连续水道配合形成多个封闭水道，相邻两个封闭水道间设有密封结构；控制器在接收预定温度传感器发送的水温信息时反馈调节相应加热体的电压，以调整加热体的加热温度。

Description

一种分段控制加热器

技术领域

本实用新型涉及加热器技术领域，特别是涉及一种用于饮用水温度调节的分段控制加热器。

背景技术

在饮用水的处理，如饮用水加热的过程中，基于不同的处理工艺，可能会涉及到对水的多次温控处理，以输出预定温度的水或经不同温度处理以使得水的终温满足实际需要。目前，在饮用水的加热中，主要采用加热器进行温度调节，但传统的加热器结构简单，功能单一，在同一时刻多以预定的温度对水进行加热，这样一来，为了实现对水的多段加热或同步进行多种温度处理，需要采用多件加热器加热，如此，提高了饮用水加热装置的使用成本，且安装有多个加热器的饮用水加热装置的整体体积增大，难以促进设备的轻质化、小型化发展，不利于提升饮用水加热装置的市场竞争力。

实用新型内容

基于此，有必要针对结构简单、功能单一的技术问题，提供一种用于饮用水温度调节、同时为水体提供多种加热温度的分段控制加热器。

一种分段控制加热器，该分段控制加热器包括：

加热基体，所述加热基体上间隔设置有多个加热区，每个所述加热区上分别设有与外置电源及外置控制器电连接并在接电时发热的加热体以及与外置控制器或显示器电连接用于检测水温的温度传感器，以及

过水件，所述过水件上间隔设有一一对应所述加热区的多个过水区，每个所述过水区的表面分别设有独立的连续水道，且所述过水件上于对应每一连续水道的两端分别开设有与连续水道连通的入水口和出水口，所述加热基体上于背向所述加热体的一侧与所述过水件上的连续水道配合形成多个封闭水道，相邻两个封闭水道之间设有密封结构；

所述控制器在接收预定温度传感器发送的水温信息时反馈调节与预定温度传感器位于同一加热区的加热体的电压，以调整所述加热体的加热温度。

在其中一个实施例中，所述加热基体由石英材料、食品级不锈钢材料或陶瓷材料制成。

在其中一个实施例中，所述加热体为涂覆在所述加热基体上的厚膜浆料、石墨烯或缠绕设置在所述加热基体上的电阻丝。

在其中一个实施例中，所述加热基体为一体成型式结构或包括可拆卸连接的多个子基体，当所述加热基体包括可拆卸连接的多个子基体时，每个子基体上对应设有一加热区、加热体以及温度传感器；所述过水件一体成型或包括可拆卸连接的多个子件，当所述过水件包括可拆卸连接的多个子件时，每个子件上对应设有一过水区以及与所述过水区的连续水道连通的入水口和出水口。

在其中一个实施例中，所述加热基体与所述过水件分别为板状结构，所述加热基体盖设于所述过水件并与所述过水件密封连接，所述过水件的表面凹陷形成连续水道，且所述加热基体上背向所述加热体的一面抵设并封堵所述连续水道以形成封闭水道。

在其中一个实施例中，所述连续水道呈S型结构、蜗壳状结构或方形螺旋状结构。

在其中一个实施例中，所述加热基体呈圆管状结构，所述过水件呈圆柱状结构，所述加热体以及所述温度传感器设置于所述加热基体的外侧面，所述过水件插设于所述加热基体且所述过水件的连续水道与所述加热基体的内侧面合围形成多个封闭水道，所述加热基体上设有与所述过水件的入水口和出水口一一对应连通的入水管和出水管。

在其中一个实施例中，所述加热基体与所述过水件分别呈圆管状结构，所述加热体以及所述温度传感器设置于所述加热基体的内表面，所述过水件的内表面凸起并围成连续水道，所述加热基体插设于所述过水件且所述加热基体的外表面与所述过水件的内表面上的连续水道合围形成多个封闭水道。

在其中一个实施例中，所述连续水道呈螺旋状结构。

在其中一个实施例中，相邻两个封闭水道之间形成有直凹槽或环形凹槽，所述直凹槽内设置密封条或所述环形凹槽内设置密封圈以封堵相邻两个封闭水道之间的缝隙。

实施本实用新型的分段控制加热器，在加热基体上间隔设置多个加热区，并在过水件上对应设置多个过水区，加热基体与过水件装配后，在同一加热结构上形成多个相互独立的子加热器，如此，在温度传感器与加热体的配合下可以将流经各子加热器内的水加热至不同温度，以满足用户对水温的不同需求，或为第三方提供不同预定温度的水，以满足实际需求，如此一来，在水加热装置中，仅需设置一台加热器即可满足装置在水处理过程中对水温的不同需求，减少了水加热装置中的零配件或部件的使用数量，降低了水加热装置的生产成本及使用成本，加热器的集成性较高，从而减小了水加热装置的整体体积，促进了水加热装置的小型化发展，进而提升了水加热装置的市场竞争力。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例中分段控制加热器的剖面结构示意图；

图2为本实用新型的一个实施例中加热基体的结构示意图；

图3为本实用新型的一个实施例中过水件的结构示意图；

图4为本实用新型的另一个实施例中加热基体的结构示意图；

图5为本实用新型的另一个实施例中过水件的剖面结构示意图；

图6为本实用新型的又一个实施例中过水件的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

请参阅图1，本实用新型提供了一种用于饮用水温度调节、同时为水体提供多种加热温度的分段控制加热器10，该分段控制加热器10包括加热基体100与过水件200，加热基体100与过水件200组装配合共同形成包括多个子加热器的加热结构，各子加热器彼此独立工作，互不干扰。外置电源300和外置控制器400既可以固定安装在加热基体100与过水件200装配形成的加热结构的外表面，也可以在分段控制加热器10与其他装置配合使用时安装在其他装置的机壳上，并分别通过导线与加热基体100连接，电源300用于对加热基体100供电以加热通入各子加热器内的水，控制器400用于调节加热基体100上位于各子加热器内的电阻发热部位的电压，以控制加热基体100上各段的加热温度，从而使得本实施例的分段控制加热器10可以同时以多个不同加热温度分别对进入各子加热器内的水进行加热，以满足外部水加热装置或其他水处理装置对水温的需求，如此，减少了外部水加热装置或其他水处理装置中加热器的使用数量，降低了外部水加热装置或其他水处理装置的生产成本及使用成本。

请一并参阅图2与图3，加热基体100用于在通电的条件下发热，以便于对待加热水提供热能，实现对水体的加热。具体的，加热基体100上间隔设置有多个加热区110，每个加热区110上分别设有与外置电源300及外置控制器400电连接并在接电时发热的加热体120以及与外置控制器400或显示器电连接用于检测水温的温度传感器130，优选的，温度传感器130为NTC温感器件。过水件200用于与加热基体100共同配合以形成多个子加热器，即过水件200主要用于通过待加热水，为水体的加热过程提供空间。过水件200上间隔设有一一对应加热区110的多个过水区210，即每个过水区210对应一加热区110，且过水区210在过水件200长度方向的投影大于加热区110在加热基体100长度方向的投影，避免因加热区110上临近过水件200一侧外露的部分过热造成的加热器局部温度过高问题，以延长设备的使用寿命。需要说明的是，加热基体100上于背向加热区110的一侧，即与过水件200的过水区210接触的一侧与连续水道220内通入的水接触并对水进行加热，带走了加热基体100上的热量，从而保证了加热区110不至于过热，提升了加热器使用的安全性。

每个过水区210的表面分别设有独立的连续水道220，且过水件200上于对应每一连续水道220的两端分别开设有与连续水道220连通的入水口230和出水口240，加热基体100上于背向加热体120的一侧与过水件200上的连续水道220配合形成多个封闭水道，相邻两个封闭水道之间设有密封结构250。需要说明的是，本实施例中以加热基体100包括两段加热区110，过水件200包括两段过水区210进行举例说明，在实际生产中，可根据水温控制需要对应增加加热区110与过水区210的数量，于此不再赘述。在分段控制加热器10的工作过程中，控制器400在接收预定温度传感器130发送的水温信息时，反馈调节与该预定温度传感器130位于同一加热区110的加热体120的电压，以调整加热体120的加热温度。在实际中，分段控制加热器10还包括与控制器400和温度传感器130电连接的外置控制面板，该控制面板上设有用于显示各子加热器中的水体当前温度的显示屏以及用于向控制器400输入控制指令以对应调节各加热体120电压的多个按钮，当然，也可以将控制面板整体替换为触控显示屏。

实施本实用新型的分段控制加热器10，在加热基体100上间隔设置多个加热区110，并在过水件200上对应设置多个过水区210，加热基体100与过水件200装配后，在同一加热结构上形成多个相互独立的子加热器，如此，在温度传感器130与加热体120的配合下可以将流经各子加热器内的水加热至不同温度，以满足用户对水温的不同需求，或为第三方提供不同预定温度的水，以满足实际需求，如此一来，在水加热装置中，仅需设置一台加热器即可满足装置在水处理过程中对水温的不同需求，减少了水加热装置中的零配件或部件的使用数量，降低了水加热装置的生产成本及使用成本，加热器的集成性较高，从而减小了水加热装置的整体体积，促进了水加热装置的小型化发展，进而提升了水加热装置的市场竞争力。

一实施例中，加热基体100由石英材料、食品级不锈钢材料或陶瓷材料制成。进一步的，当加热基体100为石英材料、食品级不锈钢材料或陶瓷材料制成时，加热体120为涂覆在加热基体100上的厚膜浆料、石墨烯或缠绕设置在加热基体100上的电阻丝。厚膜浆料及石墨烯均为电阻浆料，二者在通电条件下快速发热，并对加热基体100产生热辐射，使得加热基体100升温，从而对与加热基体100接触的待加热水产生热辐射，以达到加热水体的目的。本实施例中，通过在石英基体上涂覆厚膜浆料来得到发热的加热体120，在分段控制加热器10的工作过程中，加热基体100上未涂覆厚膜浆料的部位并不发热，即相邻两个子加热器之间的过渡部温度变化较小，从而减少了相邻两个加热区110之间的热传递量，提升了本实施例的分段控制加热器10分区段加热作业的可靠性。采用在加热基体100上缠绕电阻丝时，电阻丝通电后，当电流通过电阻丝时，电流做功而消耗电能，进而产生热量，并对加热基体100产生热辐射，进而将热量传递至与加热基体100接触的水，实现对水体的加热。

进一步的，当加热基体100为食品级不锈钢材料时，可以采用304不锈钢或316不锈钢或其它食品级不锈钢，如此，解决了分段控制加热器10工作过程中，各封闭水道内的水通过与加热基体100接触进行热传递时的用水安全问题，食品级不锈钢材料的耐高温及耐腐蚀性能较好，不易析出有害物质，在提升加热基体100机械强度的同时，提高了用水的安全性。另外，当加热基体100为食品级不锈钢材料，加热基体100上用于设置加热体120的一面设置有绝缘层140，用以阻断加热体120与加热基体100之间的电荷导通，避免因加热基体100导电使得水体带电，进而造成的分段控制加热器10漏电事故的发生，以提升分段控制加热器10使用的安全性。

一实施例中，加热基体100为一体成型式结构或包括可拆卸连接的多个子基体，当加热基体100包括可拆卸连接的多个子基体时，每个子基体上对应设有一加热区110、加热体120以及温度传感器130；过水件200一体成型或包括可拆卸连接的多个子件，当过水件200包括可拆卸连接的多个子件时，每个子件上对应设有一过水区210以及与过水区210的连续水道220连通的入水口230和出水口240。优选的，当加热基体100为可拆解的结构时，多个子基体通过卡扣、螺丝或凹凸配合等方式连接，同样的，当过水件200为可拆解的结构时，多个子件通过卡扣、螺丝或凹凸配合等方式连接。可以理解为，加热基体100与过水件200既可以同时为一体式结构，也可以是二者中的其中一个为一体式结构另一个为可拆解的结构，或二者同时为可拆解的结构。当加热基体100与过水件200均为可拆解的结构时，实际形成了相互独立且可单独拆下的多个子加热器，如此，用户或生产人员可以根据实际需求选择相应数量的加热基体100与过水件200进行组合，以提升本实施例的分段控制加热器10使用的灵活性。

请再参阅图1至图3，一实施例中，加热基体100与过水件200分别为板状结构，加热基体100盖设于过水件200并与过水件200密封连接，过水件200的表面凹陷形成连续水道220，且加热基体100上背向加热体120的一面抵设并封堵连续水道220以形成封闭水道。进一步的，当加热基体100与过水件200分别采用金属材质制作时，加热基体100与过水件200焊接、螺栓连接或卡扣连接；当加热基体100与过水件200中的其中一个采用非金属材料时，加热基体100与过水件200螺栓连接或卡扣连接并在加热基体100与过水件200配合部位设置密封环，以避免各封闭水道漏水或相邻封闭水道之间串水，从而提升分段控制加热器10分段加热作业的可靠性。

一实施例中，连续水道220呈图3所示的S型结构，此处的S型结构包括多个S弯，故也可以理解为蛇形结构；连续水道220还可以呈蜗壳状结构或方形螺旋状结构，如此，延长了待加热水体在连续水道220内的流动路径，保证了水体的均匀受热，使得在加热体120同一加热温度下且从同一封闭水道输出的水体的温度相同，从而提升了分段控制加热器10中各子加热器对水温控制的可靠性。

另一实施例中，加热基体100呈圆管状结构，过水件200呈圆柱状结构，加热体120以及温度传感器130设置于加热基体100的外侧面，过水件200插设于加热基体100且过水件200的连续水道220与加热基体100的内侧面合围形成多个封闭水道，加热基体100上设有与过水件200的入水口230和出水口240一一对应连通的入水管和出水管，加热基体100的两端分别盖设有用于封堵分段控制加热器10两端的封闭水道的密封压盖以及穿设密封压盖并与过水件200固定连接的锁紧螺丝，以保证分段控制加热器10两端的封闭水道的完整性及密封性，确保分段控制加热器10的有效使用，加热基体100的结构可参阅图4。

又一实施例中，加热基体100与过水件200分别呈圆管状结构，加热体120以及温度传感器130设置于加热基体100的内表面，过水件200的内表面凸起并围成连续水道220，加热基体100插设于过水件200且加热基体100的外表面与过水件200的内表面上的连续水道220合围形成多个封闭水道，过水件200的两端分别盖设有用于封堵分段控制加热器10两端的封闭水道的密封端盖260以及穿设密封端盖260并与加热基体100固定连接的螺钉270，以保证分段控制加热器10两端的封闭水道的完整性及密封性，确保分段控制加热器10的有效使用，过水件200的结构可参阅图5。两种圆柱状分段控制加热器10的区别在于，前者是加热基体100位于分段控制加热器10的外层，过水件200位于分段控制加热器10的芯部；后者是过水件200位于分段控制加热器10的外层，加热基体100位于分段控制加热器10的芯部，实际生产时，可以根据加工工艺以及加工条件选择其中一种圆柱状分段控制加热器10进行加工，于此不再赘述。

进一步的，当分段控制加热器10为圆柱状结构时，连续水道220呈螺旋状结构。具体的，当过水件200位于分段控制加热器10的芯部时，过水件200的外表面突起并形成螺旋状的连续水道220，当过水件200位于分段控制加热器10的外层时，过水件200的内表面突起并形成螺旋状的连续水道220，通过设置螺旋状的连续水道220，一方面延长了待加热水的流动路径，使得加热更加均匀，另一方面，降低了连续水道220在弧面状的过水件200的表面上的设置难度，即降低了分段控制加热器10的加工难度。

一实施例中，相邻两个封闭水道之间形成有直凹槽280或环形凹槽290，直凹槽280内设置密封条或环形凹槽290内设置密封圈以封堵相邻两个封闭水道之间的缝隙，密封条及密封圈分别为食品级塑胶。具体的，请参阅图3，当分段控制加热器10呈板状结构，即加热基体100与过水件200分别为板状结构，相邻两个封闭水道之间形成有直凹槽280并于直凹槽280内设置密封条，以封堵相邻两个封闭水道之间的缝隙，避免出现串水问题。请参阅图6，当分段控制加热器10为圆柱状结构时，在过水件200位于分段控制加热器10的芯部的情况下，过水件200的外表面上于相邻两个封闭水道之间形成有环形凹槽290；同样的，在过水件200位于分段控制加热器10的外层的情况下，过水件200的内表面上于相邻两个封闭水道之间形成有环形凹槽290，环形凹槽290内设有密封圈，用以封堵相邻两个封闭水道之间的缝隙，避免出现串水问题，从而提升分段控制加热器10对水体分段加热作业的可靠性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种分段控制加热器，其特征在于，包括：

加热基体，所述加热基体上间隔设置有多个加热区，每个所述加热区上分别设有与外置电源及外置控制器电连接并在接电时发热的加热体以及与外置控制器或显示器电连接用于检测水温的温度传感器，以及

过水件，所述过水件上间隔设有一一对应所述加热区的多个过水区，每个所述过水区的表面分别设有独立的连续水道，且所述过水件上于对应每一连续水道的两端分别开设有与连续水道连通的入水口和出水口，所述加热基体上于背向所述加热体的一侧与所述过水件上的连续水道配合形成多个封闭水道，相邻两个封闭水道之间设有密封结构；

所述控制器在接收预定温度传感器发送的水温信息时反馈调节与预定温度传感器位于同一加热区的加热体的电压，以调整所述加热体的加热温度。

2.根据权利要求1所述的分段控制加热器，其特征在于，所述加热基体由石英材料、食品级不锈钢材料或陶瓷材料制成。

3.根据权利要求2所述的分段控制加热器，其特征在于，所述加热体为涂覆在所述加热基体上的厚膜浆料、石墨烯或缠绕设置在所述加热基体上的电阻丝。

4.根据权利要求3所述的分段控制加热器，其特征在于，所述加热基体为一体成型式结构或包括可拆卸连接的多个子基体，当所述加热基体包括可拆卸连接的多个子基体时，每个子基体上对应设有一加热区、加热体以及温度传感器；所述过水件一体成型或包括可拆卸连接的多个子件，当所述过水件包括可拆卸连接的多个子件时，每个子件上对应设有一过水区以及与所述过水区的连续水道连通的入水口和出水口。

5.根据权利要求4所述的分段控制加热器，其特征在于，所述加热基体与所述过水件分别为板状结构，所述加热基体盖设于所述过水件并与所述过水件密封连接，所述过水件的表面凹陷形成连续水道，且所述加热基体上背向所述加热体的一面抵设并封堵所述连续水道以形成封闭水道。

6.根据权利要求5所述的分段控制加热器，其特征在于，所述连续水道呈S型结构、蜗壳状结构或方形螺旋状结构。

7.根据权利要求4所述的分段控制加热器，其特征在于，所述加热基体呈圆管状结构，所述过水件呈圆柱状结构，所述加热体以及所述温度传感器设置于所述加热基体的外侧面，所述过水件插设于所述加热基体且所述过水件的连续水道与所述加热基体的内侧面合围形成多个封闭水道，所述加热基体上设有与所述过水件的入水口和出水口一一对应连通的入水管和出水管。

8.根据权利要求4所述的分段控制加热器，其特征在于，所述加热基体与所述过水件分别呈圆管状结构，所述加热体以及所述温度传感器设置于所述加热基体的内表面，所述过水件的内表面凸起并围成连续水道，所述加热基体插设于所述过水件且所述加热基体的外表面与所述过水件的内表面上的连续水道合围形成多个封闭水道。

9.根据权利要求7或8所述的分段控制加热器，其特征在于，所述连续水道呈螺旋状结构。

10.根据权利要求1所述的分段控制加热器，其特征在于，相邻两个封闭水道之间形成有直凹槽或环形凹槽，所述直凹槽内设置密封条或所述环形凹槽内设置密封圈以封堵相邻两个封闭水道之间的缝隙。

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