WO2010069107A1

WO2010069107A1 - 一种用于热水器的加热单元

Info

Publication number: WO2010069107A1
Application number: PCT/CN2008/073554
Authority: WO
Inventors: 孙京岩; 王任华; 赵小勇; 赵静姝
Original assignee: 海尔集团公司; 武汉海尔热水器有限公司
Priority date: 2008-12-17
Filing date: 2008-12-17
Publication date: 2010-06-24

Abstract

本发明提供了一种用于热水器的加热单元，包括安装在连接座（2）上的加热管（7），其特征在于所述连接座（2）上有固定连接输水管（11）的端口，通过连接座（2）使加热管（7）和输水管（11）形成并列一体式连接结构。由于将输水管（11）和加热管（7）先分别固定且密封地连接在连接座（2），由此形成一个加热单元（1），然后再将整个加热单元（1）固定连接在热水器的内胆上，所以可以减少焊接点，节省材料，降低泄露。

Description

说明书一种用于热水器的加热单元

技术领域

[1] 本发明涉及一种用于热水器的加热单元，尤其是用于包含储水式和即热式工作模式的热水器的加热单元。

背景技术

[2] 在电热式热水器中，通常釆用将热水器的加热管、进水管、出水管分别焊接连接固定在热水器的内胆上，在这种情况下，由于在内胆有多个焊点，所以在焊接部位容易出现泄露、腐蚀等问题。除此之外，还会带来材料成本及加工成本增加等缺陷。

对发明的公开

技术问题

[3] 本发明的目的在于提供一种将加热管、输水管集中固定成一个整体的用于热水器的加热单元。

技术解决方案

[4] 为实现上述发明目的，根据本发明提供一种用于热水器的加热单元，包括加热管和输水管，所述加热管和输水管的端部通过连接座相互固定连接成一体。

[5] 通过将加热管和输水管的端部一起固定连接在连接座上，使得加热管、输水管和连接座形成一个相互固定连接的整体 _即构成根据本发明的加热单元。在将这种整体式的加热单元固定在热水器的内胆上吋，相对分别将加热管、输水管等连接于热水器内胆上的结构而言，减少了连接点。这就意味着，减少了焊接点和工作量。由此保证了连接处的密封可靠性并降低了制造成本。

[6] 所述连接座具有一个贯通孔，所述输水管的一端固定于该孔中。所述输水管为进或出水管，或同心设置的进水管和出水管。所述加热管的端部相对所述输水管偏心或同心地固定于连接座上，所述输水管和加热管在所述连接座的同一侧沿所述连接座的轴向方向延伸。所述加热管在输水管的圆周方向上包围着输水管，例如，所述加热管螺旋状围绕输水管或与其平行且相间地沿其轴线方向延伸。

[7] 根据本发明，在连接座上设有一个贯通孔，输水管的一端固定安装在该贯通孔中。将贯通孔设置于连接座的中间的目的在于使出水管位于连接座的中间，这样便于在其周围设置加热管。当出水管的管口位于加热管的包围之中吋，可以实现最有效的加热。

[8] 所述连接座包括法兰和中间段，该法兰的外圆周上设有外螺纹；沿圆周方向在所述法兰上相间地设有安装通孔，所述通孔为两个或两个以上沿着法兰的圆周相间均匀分布的通孔。所述加热管包括管体和设在管体内的加热元件，管体的端部穿过所述连接座上法兰中的安装通孔固定在法兰上，加热元件电性连接在连接端子上的连接片上。

[9] 根据本发明，连接座呈台阶状变直径的圆柱体。在连接座的一端设置有一个法兰，其外圆周表面上设置有外螺纹。利用该外螺纹将整个加热单元固定在热水器的内胆上。为了在加热单元和热水器内胆之间实现密封，可以在加热单元和热水器之间加装橡胶垫、聚乙烯垫等密封垫。

[10] 在法兰的下面沿轴向延伸地设置有中间段，中间段的直径小于法兰。在中间段和法兰之间形成一个凹陷部分，根据本发明的连接端子设置在这个凹陷之中。法兰和中间段的直径差保证连接端子安装在上述凹陷中以后，不会和中间段的外圆周表面发生干涉。

[11] 所述输水管的一端具有固定部分，该固定部分包括内螺纹、螺母及一段外螺纹

。通过固定部分的内螺纹与连接座的中间段的外螺纹相固定，从而将输水管固定在连接座上。输水管被固定在连接座的贯通孔内并与贯通孔同轴。

[12] 所述加热管的端部穿过所述连接座上法兰中的安装通孔固定在所述连接座上。

所述连接端子包括绝缘支承和固定连接片。

[13] 所述连接座上还设有测温管，所述测温管包括外管和设置于外管中的温度传感器；所述测温管与所述输水管径向相间地固定在连接座上

[14] 根据本发明的上述加热单元的结构，将加热管和输水管结合固定在一个连接座上，从而与将加热管和输水管分别安装在热水器上的情况相比，减少了与热水器的连接或焊接部位。这将直接提高了热水器的密封安全性能，并且减少了连接或焊接的工作量。也就是说，在加热管和输水管是相互分体结构的吋候，需要分别将两者连接或焊接到热水器的内胆上。这样由于焊接点的增加，必然增加了泄漏的可能性。而根据本发明的加热单元，将加热管和输水管固定连接在同一个连接座上，然后再将这个连接座固定安装在热水器的内胆上，这样只需将连接座焊接或通过螺纹连接在热水器的内胆上，就可以同吋将加热管和输水管一起连接在内胆上。当釆用根据本发明的一种优选结构的吋候，将进水管和出水管相互套装在一起，然后再将其安装在连接座上。这将进一步减少连接或焊接点。而减少焊接点的直接结果是降低焊接不良点以及在焊接点处发生的腐蚀。

[15] 所述热水器的进、出水管的至少一部分由绝缘材料构成，所述进、出水管的形状为 M形、 U形、螺旋形、曲线形或绝缘管套叠在非绝缘管内的套管，在所述套管结构中，套叠设置的内外管为直管，处于所述进、出水管的进口至出口之间的水体的电阻通过结构来保证电阻阻值≥70ΚΩ。由此可以保证不会由于热水器的漏电发生伤人事故。

[16] 所述热水器的内胆通过氖泡和电阻组成的电路接地。

[17] 所述热水器的外壳和外挂架之间相互绝缘，所述氖泡和电阻组成的电路的一端与热水器内胆连接，其另一端直接与用于安装热水器的墙体连接。

[18] 所述热水器的外壳与内胆相互绝缘安装，外挂架和外壳之间、挂墙螺栓与外挂架之间均为导电良好的导电连接，所述氖泡和电阻组成的电路的一端与热水器内胆连接，其另一端与外壳导电连接。

[19] 根据本发明的这种结构，可以及吋准确地向使用者提供热水器漏电的报警。

附图说明

[20] 图 1示意性表示了根据本发明的加热单元的一个实施例，其中的加热管螺旋形围绕输水管延伸；

[21] 图 2示意性表示了图 1所示实施例中与加热管相连接的连接端子；

[22] 图 3示意性表示了根据本发明的加热单元的另一个实施例，其中的加热管围绕输水管与其相互平行地延伸；

[23] 图 4示意性表示了图 3所示实施例中与加热管相连接的连接端子； [24] 图 5示意性表示了本发明实施例的连接座；

[25] 图 6示意性表示了本发明实施例的连接座的俯视图。

本发明的最佳实施方式

[26] 图 1示意性地表示了根据本发明的一个具体实施例，其中，用附图标号 1表示整个加热单元。

[27] 如图 1所示，连接座 2基本上是一个台阶状的圆柱体。该圆柱体的一端为法兰 3 ，这段的直径大于整个圆柱体其他部分的直径。在法兰 3的外圆周上设有外螺纹 4，整个加热单元通过这个外螺纹 4固定在图中没有表示的热水器的内胆上。在热水器的内胆和法兰 3之间设有密封件，例如橡胶密封垫、聚乙烯垫等。由此保持内胆和法兰 3接触面上的密封。

[28] 连接座 2的中心设有一个通孔 5，如图 6所示。同吋，在径向上与通孔 5相距一端距离地在连接座 2的法兰 3上还设有两个贯通的安装通孔 6。这两个贯通的安装通孔 6在法兰 3的圆周方向上也相互间隔一端弧形距离。如图 1所示，加热管 7的两端分别贯穿连接座 2的法兰 3的厚度固定在连接座 2上，例如通过螺纹连接或焊接连接在连接座 2上。

[29] 连接端子 8包括绝缘支承 9和固定连接片 10。绝缘支承 9使加热管 7中的电加热元件与整个加热单元 1电绝缘。此吋，通过连接端子 8上的固定连接片 10将加热管 7 中的电热元件与电源连接，从而在给加热管 7通电的吋候，使其发热。

[30] 图 1所示的实施例中，设置了一根加热管 7，但也可是设置多根。在本实施例中，在上述通孔 5中设有一根输水管 11。该输水管 11的一端具有固定部分 14，该固定部分 14包括内螺纹、螺母及一段外螺纹。输水管 11与通孔 5同轴且固定在通孔 5内。加热管 7螺旋形围绕输水管 11并沿着输水管 11的轴线方向延伸，直至其远离连接座 2的开口附近。

[31] 如图 1所示，在法兰 3之下设置有一个六角螺母 12。通常，通过旋转这个六角螺母 12将根据本发明的加热单元 1固定在热水器上，并且通常在六角螺母 12的上面放置橡胶垫之类的密封件，从而在加热单元 1和热水器的内胆之间实现密封。

[32] 如图 1所示，在法兰 3下面，设置有一个直径相对较小的中间段 13，该中间段 13 的远离法兰 3的一端具有外螺纹 18 (如图 5所示），可以与输水管的固定部分 14 的内螺纹相固定，从而将输水管固定在连接座上。当然，在其他实施例中，输水管也可以直接被焊接在连接座上。中间段 13的外径足够地小，以至于能够保证在法兰 3的外径和中间段 13的外径的差所形成的环形带中容纳连接端子 8。也就是说，连接端子 8设置在法兰 3之下，并且在径向方向上不会与中间段 13的外表面发生干涉。

在将热水器加热单元 1固定在热水器内胆上之后，可以将热水器外壳（图中没有示出）套在连接座 2上。然后，再拧紧固定部分 14的螺母。

[34] 图 2表示了根据本发明的连接端子 8的端部的结构。从图中可以看出，连接端子 8包括绝缘支承 9和固定连接片 10。绝缘支承 9使加热管 7中的电加热元件与整个加热单元 1相互电绝缘，然后通过固定连接片 10将加热管 7的电加热元件与电源连接。

[35] 在图 2所示的实施例中，连接端子 8的绝缘支承 9的一个面抵靠在法兰 3的下端面上。两个连接端子 8在法兰 3的下端面上沿圆周方向相间布置，并在径向相对连接座 2的中心线一段距离布置，以此保证不与中间段 13相互干涉。

[36] 图 3表示根据本发明的另一个实施例，其中的加热管 7平行于输水管 11延伸。在本实施例中，釆用了三组加热管 7。这些加热管 7在圆周方向以相等的间距均匀分布，即各加热管 7之间的夹角为 120°。图 4中更清楚地表示了加热管 7的这种分布情况。与上述实施例相同，输水管 11依然设置在连接座 2的中心并贯穿连接座 2。在这种结构中，加热管 7在输水管 11的外面包围着输水管 11，从而均匀地对从输水管 11上面的开口中出来的水进行加热。

[37] 在本实施例中，除去加热管 7布置的方式不同外，加热单元 1的其他结构与上述实施例的相同。

[38] 从图 1和 3可以看出，在连接座 2上还设置有一根用于容纳和安装温度传感器的测温管 16。测温管 16的一端也固定在连接座 2的法兰 3上，该段通常穿过法兰 3，以使温度传感器的电极能够与控制电路连接。测温管 16应该靠近输水管 7设置，其长度应等于或小于输水管 7的长度。

[39] 在根据本发明的另一个实施例中，输水管 7包括进水管和出水管。在这种实施方式中，出水管固定在连接座 2上，而进水管则同心地包围着出水管。 [40] 根据本发明的另一个实施例，输水管 7由相互套叠的两根管子组成，其中至少有一根管子的一部分由绝缘材料制成。例如，一根金属的直径比较小，其外面套叠一根直径比较大的由绝缘材料制成的套管。由此使得输水管 7进口至出口的长度足够长，从而使得在输水管 7中流动的水具有足够的电阻，该阻值达到即使有漏电情况出现，由于水的电阻值足够大，而不会有威胁人生命安全的电流通过使用者的身体。

[41] 当然，这种套叠的结构并不是唯一的结构选择，只要能够延长输水管 7进水口至出水口之间的距离从而使得在其中流动的水具有足够大的电阻值即可。在这个前提下，例如可以釆用 M形、 U形的输水管形状。

[42] 当然，为了进一步保证根据本发明的加热单元 1在使用过程中更加安全可靠，还可以在加热单元 1的连接座 2上连接一个由氖泡和电阻组成的报警电路。由于连接座 2是与热水器的内胆相连的，这样在有可能发生漏电使热水器内胆带电的吋候，报警电路中的氖泡发光从而提醒使用者该热水器已经发生故障，需要马上检修。

[43] 这种报警电路的另一端应该接大地，例如与安装固定热水器的墙体连接等等。

总是，只要是将报警电路的一端与热水器中有可能在意外情况下带电的部位连接，而另一端与大地连接达到在漏电情况下能够及吋报警即可。

Claims

权利要求书

1. 一种用于热水器的加热单元，包括安装在连接座（2) 上的加热管（7)

，其特征在于所述连接座（2) 上有固定连接输水管（11) 的端口，通过连接座（2) 使加热管（7) 和输水管（11) 形成并列一体式连接结构。

2. 根据权利要求 1所述的加热单元，其特征在于，所述连接座（2) 具有一个贯通的孔（5) ，所述输水管（11) 的一端固定于该孔（5) 中。

3 . 根据权利要求 2所述的加热单元，其特征在于，所述输水管（11) 为进或出水管，或同心设置的进水管和出水管。

4. 根据权利要求 2所述的加热单元，其特征在于，所述加热管（7) 的端部相对所述输水管（11) 偏心地固定于连接座（2) 上，所述输水管（11) 和加热管（7) 在所述连接座（2) 的同一侧沿所述连接座（2) 的轴向方向延伸。

5 . 根据权利要求 4所述的加热单元，其特征在于，所述加热管（7) 螺旋状围绕输水管 11或与其平行且相间地沿其轴线方向延伸。

6. 根据上述权利要求之一所述的加热单元，其特征在于，所述连接座 (2 ) 包括法兰（3) 、中间段（13) 和连接螺纹（18) ，该法兰（3) 的外圆周上设有外螺纹（4) ；外螺纹（4) 的下方设有六角螺母（12) 。根据权利要求 6所述的加热单元，其特征在于，所述输水管（11) 的一端具有固定部分（14) ，所述固定部分（14) 包括内螺纹、螺母及一段外螺纹

8 . 根据权利要求 6所述的加热单元，其特征在于，在所述法兰（3) 上相间地设有安装通孔（6) ，所述通孔（6) 为两个或两个以上的通孔。

9. 根据上述权利要求之一所述的加热单元，其特征在于，所述加热管（7

) 包括管体和设在管体内的加热元件，管体的端部穿过所述连接座（2) 上法兰（3) 中的安装通孔（6) 固定在法兰（3) 上，加热元件固定连接在连接端子（8) 的连接片（10) 上。

10. 根据上述权利要求之一所述的加热单元，其特征在于，所述连接座 (2 ) 上还设有测温管（16) ，所述测温管（16) 包括外管和设置于外管中的温度传感器；所述测温管（16) 与所述输水管（11) 径向相间地固定在在连接座（2) 上。

11.

根据上述权利要求之一所述的加热单元，其特征在于，所述输水管（11) 的至少一部分由绝缘材料构成，所述输水管的形状为 M形、 U形、螺旋形、曲线形或绝缘管套叠在非绝缘管内的套管。

12.

根据上述权利要求之一所述的加热单元，其特征在于，所述加热单元（1) 的连接座（2) 通过氖泡和电阻组成的电路接地。

13.

根据上述权利要求之一所述的加热单元，其特征在于，所述热水器的内胆与外壳绝缘，所述内胆通过氖泡和电阻与外壳电性连接。