CN217330247U - 一种小体积大功率加热器的水箱结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小体积大功率加热器的水箱结构，其包括箱体，箱体上设有进水口、出水口及陶瓷发热片，陶瓷发热片将箱体分成隔离的左腔及右腔，其中左腔与进水口相连，右腔与出水口相连，左腔内设有第一引导筋，且第一引导筋沿陶瓷发热片的表面设置，并形成迂回曲折的进水管路，右腔内设有第二引导筋，且所述第二引导筋沿陶瓷发热片的表面设置，并形成迂回曲折的出水管路，进水管路与出水管路通过过孔连通设置。在同样的加热功率下，可以大幅减小陶瓷发热片的面积，减小加热器的体积，大幅降低成本，提升了加热器长期运行的可靠性，达到了节能减排的绿色环保目的。工艺简单，生产效率更高，可以满足大批量自动化生产的需求。

Description

一种小体积大功率加热器的水箱结构

技术领域

本实用新型属于加热技术领域，具体涉及一种小体积大功率加热器的水箱结构。

背景技术

最近十年，陶瓷加热技术由于安全可靠、表面发热负荷大，逐渐在强电大功率场合中得到越来越广泛的应用。传统的陶瓷流体加热器主要陶瓷片加热和陶瓷管加热两种形式。

陶瓷片和陶瓷管相比，具有生产工艺简单，良品率较高，功率容易控制等优点。但缺点也显而易见：在过去的设计方案中，陶瓷片加热器组装比较困难，很难在陶瓷片表面设计流道，应用过程中流量波动时，在陶瓷片表面温度不均匀，容易产生过温不良；腔体内流速太低水垢容易堆积，开始加热时响应时间较慢，低温下很难设计防止结构阻止冻裂。这一系列的问题阻碍了大功率陶瓷发热片的设计和应用。

为了提高陶瓷发热片的单位面积发功率，使更小的加热器具有更高的加热功率，同时高的可靠性和良品率，需要在发热片的表面构建流道，使流体在发热片表面快速流动，快速带走热量和未聚成大团的水垢分子。

本申请人前几年已设计了类似的大功率陶瓷片流体加热器，大致方案为：陶瓷发热片把加热腔分割成左右两个并联的腔体，每个腔体都在陶瓷表面设计了迂回的流道，流体同时进入左右发热腔加热，最后两路并联的流水在出口处汇合。实践证明，过去的几种两路并联流道的加热方案中，离出水口越近，陶瓷片表面的温度越高，在流量突然减小的情况下，发热陶瓷片表面的温度会急剧爬升，导致内部散热不良，陶瓷片内部的加热膜断裂。

另有有厂家做过发热片多片陶瓷发热片的加热结构：陶瓷片表面没有流道，多片陶瓷片和水箱形成多个前后串联的加热腔的加热结构。实践同样证明，陶瓷发热片表面的单位发热功率也只能做到40~50W/CM2左右，再继续增加加热负荷，就容易因流量波动或发热片本身表面负荷不均匀而导致内部发热丝过温，进而导致断裂。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种小体积大功率加热器的水箱结构。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种小体积大功率加热器的水箱结构，其包括箱体，所述箱体上设有进水口、出水口及设置在箱体内部的陶瓷发热片，所述陶瓷发热片将所述箱体分成隔离的左腔及右腔，其中左腔与进水口相连，右腔与出水口相连，所述左腔内设有第一引导筋，且所述第一引导筋沿陶瓷发热片的表面设置，并形成迂回曲折的进水管路，所述右腔内设有第二引导筋，且所述第二引导筋沿陶瓷发热片的表面设置，并形成迂回曲折的出水管路，所述进水管路与出水管路通过过孔连通设置。

所述左腔的容积大于右腔的容积。

所述箱体上方设有分别与左腔连通的第一空气腔及与右腔连通的第二空气腔，且所述第一空气腔与第二空气腔相互独立设置。

所述第一空气腔及第二空气腔沿箱体长度方向依次设置。

所述出水口处设有温度传感器。

所述箱体内设有金属片，所述金属片使得所述进水口及出水口之间形成电气连接。

所述温度传感器的金属外壳与金属片的距离小于1.5mm。

所述箱体包括左箱体及右箱体，两者焊接固定。

本实用新型的有益效果：在同样的加热功率下，可以大幅减小陶瓷发热片的面积，减小加热器的体积，大幅降低成本，提升了加热器长期运行的可靠性，达到了节能减排的绿色环保目的。新的方案在生产工艺上也更简单，生产效率更高，可以满足大批量自动化生产的需求。

附图说明

图1为本实用新型的局部剖视图。

图2为本实用新型的内部示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

如图所示，一种小体积大功率加热器的水箱结构，其包括箱体，所述箱体包括左箱体101及右箱体102，两者注塑完成后通过焊接固定，并在内部形成一个密封的容腔。所述箱体上设有进水口11、出水口12，进水口11及出水口12分别与该容腔连通设置，而进水口11及出水口12可以设置在同一端的两侧或者两端，根据产品的要求进行设置，在所述箱体内设有陶瓷发热片3，所述陶瓷发热片将所述箱体分成隔离的左腔13及右腔14，其中左腔13与进水口11相连，右腔14与出水口12相连，左腔13与右腔14相互独立设置，仅在一端设置一个过孔15，使得左腔13及右腔14在过孔处连通，所述左腔内设有第一引导筋131，且所述第一引导筋131沿陶瓷发热片3的表面设置，并形成迂回曲折的进水管路，所述右腔内设有第二引导筋141，且所述第二引导筋141沿陶瓷发热片3的表面设置，并形成迂回曲折的出水管路，第一引导筋131及第二引导筋141均为多根，且相邻的两个引导筋交错设置，使得两个引导筋之间的连通口分别位于两端，进而使得左腔或右腔内部形成迂回曲折的出水管路，延长流经陶瓷发热片的水流长度，提高发热效率，所述进水管路与出水管路通过过孔15连通设置，进而使得由进水口进入的水流能够经由进水管路及过孔至出水管路，并由出水口流出，实现加热。

即水从进水口11进入的左腔13后，在第一引导筋131的引导下，沿陶瓷发热片3的表面迂回曲折流动，到达过孔15，然后进入右腔14；继续在第二引导筋141的作用下在陶瓷发热片3的表面迂回曲折流动，最后从出水口12流出。

而且本申请中左腔与右腔采用串联方式连接，流水进入水箱后，先在陶瓷发热片的左边加热；再通过过孔15流到陶瓷发热片的右边加热。可以延长加热时长，保证加热效果。

与进水口相连的左腔温度较低称为冷腔，与出水口相连的右腔温度较高称为热腔。由于在陶瓷片表面设计了迂回的流道，使得水流动时能获得均匀快速的加热，保持了即热式加热器的即时加热性能；由于冷腔的存在，使得流量突然降低或停止时，冷腔较低温度的水起到了大幅吸收陶瓷发热片热量的作用，保证陶瓷发热片不会因为过热而断裂，获得了优良抗过热冲击能力。

该结构在提高陶瓷发热片的可靠性和寿命的同时，还显著提高了陶瓷发热片在正常工作时的表面功率负荷，经实测表面发热负荷能可靠地达到120~180W/cm²区间，相比原先的40~50W/cm²的发热负荷，提升了三倍以上。

所述箱体上方设有分别与左腔13连通的第一空气腔161及与右腔14连通的第二空气腔162，且所述第一空气腔161与第二空气腔162相互独立设置。

所述第一空气腔161及第二空气腔162沿箱体长度方向依次设置，尽可以的利用箱体的空间，结构更加紧凑。

所述出水口12处设有温度传感器2，所述箱体的一侧设有控制板，所述控制板4采集温度传感器的信号，控制陶瓷发热片3的功率。

所述箱体内设有金属片5，所述金属片5使得所述进水口11及出水口12之间形成电气连接，即保证进水口及出水口的接地设置，所述金属片设置在所述陶瓷发热片上，且一端置于左腔，另一端置于右腔，置于左腔中的一端与进水口接触，置于右腔的一端与出水口接触，实现两者之间的电气连接。

所述温度传感器2的金属外壳与金属片5的距离小于1.5mm，所述温度传感器2的金属外壳需接地设置，金属片5尽可能靠近该金属外壳，实现进水口的接地。

实施例不应视为对本实用新型的限制，但任何基于本实用新型的精神所作的改进，都应在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种小体积大功率加热器的水箱结构，其包括箱体，所述箱体上设有进水口（11）、出水口（12）及设置在箱体内部的陶瓷发热片（3），所述陶瓷发热片将所述箱体分成隔离的左腔（13）及右腔（14），其中左腔（13）与进水口（11）相连，右腔（14）与出水口（12）相连，其特征在于：所述左腔内设有第一引导筋（131），且所述第一引导筋（131）沿陶瓷发热片（3）的表面设置，并形成迂回曲折的进水管路，所述右腔内设有第二引导筋（141），且所述第二引导筋（141）沿陶瓷发热片（3）的表面设置，并形成迂回曲折的出水管路，所述进水管路与出水管路通过过孔（15）连通设置。

2.根据权利要求1所述的一种小体积大功率加热器的水箱结构，其特征在于：所述左腔的容积大于右腔的容积。

3.根据权利要求1所述的一种小体积大功率加热器的水箱结构，其特征在于：所述箱体上方设有分别与左腔（13）连通的第一空气腔（161）及与右腔（14）连通的第二空气腔（162），且所述第一空气腔（161）与第二空气腔（162）相互独立设置。

4.根据权利要求3所述的一种小体积大功率加热器的水箱结构，其特征在于：所述第一空气腔（161）及第二空气腔（162）沿箱体长度方向依次设置。

5.根据权利要求1所述的一种小体积大功率加热器的水箱结构，其特征在于：所述出水口（12）处设有温度传感器（2）。

6.根据权利要求1所述的一种小体积大功率加热器的水箱结构，其特征在于：所述箱体内设有金属片（5），所述金属片（5）使得所述进水口（11）及出水口（12）之间形成电气连接。

7.根据权利要求5所述的一种小体积大功率加热器的水箱结构，其特征在于：所述温度传感器（2）的金属外壳与金属片（5）的距离小于1.5mm。

8.根据权利要求1所述的一种小体积大功率加热器的水箱结构，其特征在于：所述箱体包括左箱体（101）及右箱体（102），两者焊接固定。

Images