CN2442178Y - 直热式电热水器 - Google Patents
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Abstract
一种直热式电热水器,包括外壳、外壳内装有控制电路板、进水管和出水管。外壳内设置叠层的水流加热组件,它由多片彼此平行排列的水流加热板组成,相邻加热板间插有电加热片,并且相邻的加热板与电加热片之间装有绝缘物质。水流加热板内有中空的水流通道,相邻水流加热板内的水流通道彼此串接成完整的水流流道。本实用新型的电热水器具有集中使用热能,热能损耗少,热效率,结构简单、表面温度低、可任意对调进/出水口等优点。
Description
本实用新型涉及一种电能转换成热能的装置，具体地说，涉及一种直热式电热水器。
目前市场上销售的电热水器都是在一个外壳内装有金属容器，再在金属容器内装有电热管，这种电热管是一个内部安放着电阻丝的金属管，并在金属管与电热丝之间填入绝缘材料，如氧化镁粉等。水从金属容器与其中的电热管之间的空间流过，因通电而发热的电热管即可对流过其外表面的水加热。
一般而言，电阻丝的直径很小，表面积也小，但工作时的功率消耗却很大，以致其耐疲劳性能差。另外，它被绕制成一定形状，为了与金属管绝缘，外面还包以耐高温的绝缘物质，这又势必导致由其制成的电热管对外导热的性能变差，最终使整个装置的热效率降低。另外，由于整个装置总体体积所限，金属管的表面积也会受到限制。这些因素都决定了整个热水器的热效率非常低。
此外，普通电热水器中的电热管通常被制成直管和弯管两种形状，使用这种形状的电热管对流过其表面的水流加热，常会在其周围形成温度梯度，即会造成局部水温过高，甚至可能接近沸腾的程度，这就会存在使相关部件受损的潜在危害。又这种热水器的电热管被装在金属容器内，电热管与金属容器的连接处多采用法兰和密封圈结构，于是，随着其中流水温度的调整和改变，最终会出现连接处漏水的现象，对于用电设备而言，这是最为忌讳的。
本实用新型的目的在于提供一种热效率高，易于更换加热元件，使用寿命长，水温调节方便，且整体为薄型结构的电热水器。
为实现上述目的，本实用新型提供一种直热式电热水器，它包括外壳、外壳上安装控制面板、外壳内装有相应的控制电路板、进水管和出水管。所述外壳内设置叠层结构的水流加热组件，该水流加热组件由多片彼此平行排列的水流加热板组成，相邻的水流加热板之间插有电加热片，并且相邻的水流加热板与电加热片之间装有绝缘物质。水流加热板内有中空的水流通道，经进水口和出水口与相邻水流加热板内的水流通道彼此串接成完整的水流流道。所述电加热片均与电器控制单元相连。
与现有技术相比，本实用新型的直热式电热水器具有集中使用热能，热能损耗少，热效率高，以及结构简单、整体为薄型结构、表面温度低、可任意对调进/出水口等优点。本热水器可贴置墙壁，经久耐用。
以下结合附图通过实具体施例进一步详细描述本实用新型，其中：
图1是本实用新型一种具体实施例的内部结构示意图；
图2表示本实用新型实施例中水流加热板叠层布置的断面示意图；
图3以部分剖视的方式表示本实用新型实施例中电加热片结构的示意图；
图4是所述实施例中水流加热板断面结构的示意图。
本实用新型一种直热式电热水器的具体实施例包括由两个互相盖合的塑料壳体构成的热水器外壳，外壳的表面安装控制面板，通过内部控制电路板可调节水温。外壳底部固定安装有进水管和出水管。
如图1所示，在外壳1(图中示出后部外壳部分)上固定安装着金属底板，该底板上安装有水流加热组件2、控制电路板3和进(出)水管41和42。所述进(出)水管41和42与水流加热组件2的总进/出水端口焊接相连，进(出)水管41和42与外壳1之间有水管密封环5，用以阻止外部水蒸气经进/出水管与外壳之间的缝隙侵入热水器内部。类似地，外壳1的电源线出口处也加装电源线密封环6，同样具有阻止水蒸气侵入的作用。此外，为将进/出水管及电源线固定在外壳1上，分别设置水管卡板9和电源线压板10。
所述控制电路板3被安装在PCB板制成的密闭盒内。
再参照图1，本实施例中的水流加热组件2总体呈长方体形状，并由多片水流加热板11彼此叠层布置而成。图4示出，每片水流加热板11均由双层复合金属板7压合而成。每片金属板7预先被压制出等间距的凹槽，将两片如此结构的金属板7上的凹槽对合后再压合，即可在二金属板间形成中空的水流通道8。结合图1可以看出，每片水流加热板11中的水流通道8总体略呈“S”状弯折布置，特别是就横截面而言，所述水流通道8的面积与形成通道间隔部分的面积之比约为8∶2。采用这种布置，可大大减少水流的阻力，并增大水流通过量。
所述金属板7由导热系数高的铝板制成，既保证良好的导热性能，又便于机械加工。采用这种在水流加热板内设置大截面水流通道的结构，可进一步提高整个装置的换热效率。
每片水流加热板11的下端有进/出水口；相邻加热板11的进/出水口依次串接，形成一条完整的水流通道，并最终形成加热板的总进/出水端口，此总进/出水端口与前述进(出)水管41和42焊接相连。以此形成多层水路串接的叠层水流加热组件2。
作为另一种可供选择的方式，也可采用耐热、耐水的粘合剂将被压制出等间距凹槽的金属板7粘结成所述的双层复合金属板结构，即水流加热板，在二金属板间形成中空的水流通道8。
如图2所示，各层水流加热板11之间均插装有电加热片15，它们与电源(该图未示出)和前述控制电路板3连接，以控制电加热片15的电功率。为提高整个装置的电器安全性能，每片电加热片15与水流加热板11之间都插入云母片(图中未示出)，使电加热片15与水流加热板11之间具有良好的电绝缘性能。
各电加热片15间可为串联连接再与电源相连，也可为与电源并联连接。
电加热片15贴置于与之相邻的水流加热板11之间，通电发热时，可对水流加热组件2加热，形成大面积接触，较之常规使用电阻丝构成的电热管大大提高其间的换热效率。而且，每片电加热片15可与相邻的两片水流加热板11实现热交换，进一步提高整个热水器的热效率。
由于所述电加热片15只是插在相邻的水流加热板11之间，并无附加的机械固定装置，如需更换，只需将其抽出即可，便于更换加热元件。
从图2可见，本实施例中采用四片水流加热板11互相串接成四叠层水流加热组件2。所述总进/出水端口201和202分别安排在位于中间的两片水流加热板11上。图2还示出四片水流加热板11的连接方式，其中虚线表示相邻或相关水流加热板11的进/出水口间的外部连接部分。当把所述总进/出水端口201和202之一经热水器的进(出)水管41或42与外部水源连接时，水流经该管进入水流加热组件2，并依串接方式依次流经各加热板11，最后从热水器的出(进)水管42或41流出。在水流依次流经各加热板11表面的同时，使电加热片15接通电源而发热，从而将水流加热组件2内的水流加热，则可对用户提供所需的热水。
按照本实施例的电热水器，其中进(出)水管41和42可依用户的实际需要互相调换为进水管或出水管。
按照本实施例的布置，四片水流加热板11当中，中间的两片是双面受热的，所以中间两片加热板11内的流水温度要比靠外侧的两片加热板11内流水的温度相对地高一些。这一方面可使热量被集中在整个电热水器的中心部位，从而更有效地利用热能，另一方面，减少对外的热损耗，不仅提高热效率，还可使整个热水器外壳1的表面温度减低，有利于延缓塑料外壳的老化。
如图3所示，所述电加热片15为双层复合塑料薄膜，即在相邻两层塑料薄膜151和152之间夹有电热膜16和与电热膜16连接的导线17。电热膜17是在通电情况下能够发热的高电阻率的塑料与石墨的混合物。电热膜17被制成片状，能耐受很大的电功率，并可增大发热面积，而且它发热均匀，可显著地克服温度梯度的现象。进而，由于电加热片15属于面加热方式，可使相同的热功率得以被均匀地分散，与丝状加热元件相比，相同功率的热水器，采用膜片式加热元件使局部区域的温度相对降低些，所以膜片状电热元件能耐受更高的电功率，却不易损毁。这种膜片状电热元件因其薄而柔软，易于铺装，且机械强度远高于电阻丝式加热元件。
借助控制电路板3调节通过电加热片15的电流，可方便地调节电加热片的发热量，从而可根据用户的需要方便地调节水温。
整个电热水器外壳1的背部安装有背板(图中未表现)，便于本电热水器可贴置于墙壁上。
选择组成水流加热组件2的水流加热板11的数目和相应的电加热片15的数目、尺寸，以及水流通道8的尺寸、电热膜16的材料和电阻率等参数，可制成不同规格，不同大小和不同供水量的电热水器，满足市场的广泛需求。
Claims (9)
1.一种直热式电热水器，包括外壳、外壳上安装控制面板、外壳内装有相应的控制电路板、进水管和出水管；其特征在于，所述外壳内设置叠层结构的水流加热组件，该水流加热组件由多片彼此平行排列的水流加热板组成，相邻的水流加热板之间插有电加热片，并且相邻的水流加热板与电加热片之间装有绝缘物质；水流加热板内有中空的水流通道，经进水口和出水口与相邻水流加热板内的水流通道彼此串接成完整的水流流道；所述电加热片均与电器控制单元相连。
2.如权利要求1所述的直热式电热水器，其特征在于，所述每片水流加热板(11)均由双层复合金属板(7)压合而成，金属板(7)有等间距的凹槽，两片金属板(7)上的凹槽相对形成中空的水流通道(8)。
3.如权利要求2所述的直热式电热水器，其特征在于，所述每片水流加热板(11)中水流通道(8)的横截面积与间隔部分面积之比为8∶2。
4.如权利要求1或2所述的直热式电热水器，其特征在于，所述电器控制单元(3)与所述电加热片(15)相连。
5.如权利要求4所述的直接热式电热水器，其特征在于，所述电加热片(15)为双层复合塑料薄膜，即在相邻两层塑料薄膜(151，152)之间夹有电热膜(16)和与电热膜(16)连接的导线(17)。
6.如权利要求1所述的直热式电热水器，其特征在于，所述每片水流加热板(11)均由双层复合金属板(7)粘结制成。
7.如权利要求1所述的直热式电热水器，其特征在于，所述各电加热片(15)间串联连接再与电源相连。
8.如权利要求1所述的直热式电热水器，其特征在于，所述各电加热片(15)与电源并联连接。
9.如权利要求1所述的电热水器，其特征在于，所述外壳(1)的背部安装有背板。
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