專利名稱：間壁結構式承壓流動液體速熱器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電加熱器，特別涉及一種將承壓流動液體快速加熱的液體電熱器。
背景技術：
中國專利CN2612894Y《多極電熱水管》實用新型，公布了一種在自來水管道中安裝電熱管加熱承壓流動自來水的方案。該裝置具有諸多優(yōu)點，但結構復雜、額定功率大，有漏電隱患，制造和推廣應用均有難度，需要改進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是采用特制的金屬管狀電熱元件為發(fā)熱體，制造一種體積小、重量輕、安裝使用方便、安全性好、成本低，而額定功率只與普通貯水式電熱水器相當?shù)拈g壁結構式承壓流動液體速熱器。
本發(fā)明的技術方案是這樣的一種間壁結構式承壓流動液體速熱器，由包括配有端蓋的絕熱體外殼、內(nèi)膽、電熱管、冷液進口接頭、熱液出口接頭、絕緣體進出液連接管、帶漏電保護器的電源線插頭、放液閥等組成，其特征是電熱管被整體包裹緊固在內(nèi)膽的兩塊導熱體拼合形成的內(nèi)腔里；由導熱體、導熱體柵格狀導流換熱溝槽蓋板組裝而成的內(nèi)膽，與絕熱體外殼構成間壁結構式換熱。冷液進口設在絕熱體外殼的端蓋上，經(jīng)管接頭與絕緣體進液管相接，絕緣體進液管的另一端與外部輸液管道相連接；熱液出口設在內(nèi)膽里液流通道最末端的導熱體柵格狀導流換熱溝槽蓋板上，經(jīng)穿過絕熱體外殼壁的管接頭，與絕緣體出液管連接，絕緣體出液管的另一端接龍頭開關或放液閥門，以控制放出的熱液流量。
通液通電后，電熱管表面很快升溫，緊密包裹固定在電熱管上的由導熱體、及緊固在導熱體上的柵格導流換熱溝槽蓋板組成的整個內(nèi)膽也隨之升溫，使與換熱面薄層接觸的液體迅速致熱。1-2分鐘后打開龍頭開關或閥門，在放出熱液的同時，等量的冷液在系統(tǒng)壓力作用下，從冷液進口流入殼體內(nèi)補充。流入的冷液先沿絕熱體外殼內(nèi)壁與內(nèi)膽外壁四周的薄間壁流動，在流動的過程中與已經(jīng)致熱的內(nèi)膽外壁換熱逐步升溫到達殼體另一端。接著又通過只設在其中一塊導熱體端面的通液孔，流入溫度更高的柵格狀導流換熱溝槽，沿溝槽反復曲折迂回流動過程中不斷與溝槽熱表面換熱升溫到達另一端；然后再通過設在該端兩塊導熱體的內(nèi)對應相接通孔，流入另一塊導熱體的柵格狀導流換熱溝槽，繼續(xù)在其中反復曲折迂回流動換熱升溫，最后到達設在內(nèi)膽液流通道最末端溝槽蓋板上的出液口，經(jīng)熱液出口接頭及緊接在接頭上的絕緣體出液接管，用龍頭開關或閥門控制，連續(xù)放出已經(jīng)致熱的液體。
由于特制的電熱管表面溫度很高，產(chǎn)熱量恒定；而包裹緊固在電熱管上的由側面密布有曲折溝槽的導熱體、導熱體溝槽蓋板組成的內(nèi)膽，將換熱面積擴展了許多倍；從進液口到出液口的換熱路徑長達數(shù)米，液流經(jīng)反復換向，又呈紊流狀態(tài)在層層薄壁中流動換熱，足以將流經(jīng)的冷液溫度提高30～50℃，達到使承壓流動液體速熱的目的。
對于要求出熱液流量大、溫度高，或者用于除水以外的其他液體加熱，本發(fā)明可采用加大額定功率、相應加長加大電熱管及其與之相配合的內(nèi)膽、外殼的結構尺寸，或者將兩只以上電熱管并聯(lián)安裝在內(nèi)膽里使用，就能滿足要求。
本發(fā)明將外殼與內(nèi)膽的配合關系設計成薄間壁結構式換熱器的式樣，既充分利用了內(nèi)膽的所有外表面，使之都成為換熱面，并且用在間壁內(nèi)流動換熱的冷液充當保溫隔熱層，不僅可充分利用熱能，減少熱量損耗，同時又能簡化結構，降低制造成本。
在流量相等的情況下，提高發(fā)熱體的功率和表面溫度，加大發(fā)熱體與液體的換熱面積，延長換熱路徑和時間，是實現(xiàn)流動液體速熱的基本條件。而在電熱管規(guī)格尺寸已經(jīng)選定，流量不變的情況下，換熱面積、換熱延續(xù)時間就成了影響流經(jīng)液體速熱效果的關鍵。本發(fā)明采用外側密布有導流換熱溝槽的導熱體整體包裹緊固電熱管，并在換熱溝槽上加蓋板組合成內(nèi)膽，內(nèi)膽與外殼又構成間壁結構，其目的就在于最大限度擴展發(fā)熱體的發(fā)熱表面，增加換熱面積，用增加液流路徑以延長換熱時間，并以不斷改變內(nèi)膽里的液流方向，營造液體在內(nèi)膽中紊流薄壁換熱的態(tài)勢，從而明顯提高了流經(jīng)液體的速熱效果。
水及各種水溶液都是導電的。防漏電、觸電是液體電加熱器具必須解決的要害問題。本裝置采用帶漏電保護器的電源插頭電源線，可防止萬一發(fā)生漏電時，提供可靠安全保護。同時，為防止外部管道及在管道內(nèi)傳輸?shù)拇訜嵋后w帶電，造成觸電的潛在危險，根據(jù)液流的電阻值隨長度增加、截面減小而增加的原理，本裝置在進出液接頭外還接有足夠長度管徑適合的絕緣體連接管，能有效消除外部管道及管道內(nèi)傳輸液體可能帶有的泄漏電流，確保安全問題萬無一失。
為防止液體加熱溫度過高或發(fā)生干燒，本裝置在外殼的合適部位設有溫控器，探頭設在外殼與內(nèi)膽的間壁內(nèi)，當間壁的液體溫度到達設定值后，能夠自動切斷電源。


圖1為間壁結構式承壓流動液體速熱器全剖示結構示意2為內(nèi)膽結構分解示意3為用兩只電熱管并聯(lián)制造的間壁結構式承壓流動液體速熱器全剖示結構示意中各標號說明如下1-塑料絕熱外殼；2-外殼端蓋；3-內(nèi)膽；4-冷液進口管接頭；5-兩塊導熱體拼合內(nèi)對接通孔；6-外殼與端蓋緊固連接螺栓；7-間壁式液體通道；8-導熱體導流換熱溝槽蓋板；9-導熱體導流換熱溝槽；10-導熱體熱交換片；11-電熱管；12-熱液出口管接頭；13-導熱體；14-電熱管固定接頭；15-電源線進口；16-溫度控制器；17-設在其中一塊導熱體端面的進液孔；18-漏電保護器；19-電源線插頭；20-設在內(nèi)膽液流末端溝槽蓋板上的出液口螺孔；21-內(nèi)膽組裝連接孔；22-電熱管安裝內(nèi)腔；23-進液口管接頭與外部管道系統(tǒng)連接的絕緣管(圖上未示出)；24-出液口管接頭與放液閥連接的絕緣管(圖上未示出)；25-放液閥門或龍頭(圖上未示出)。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細介紹實施例1 一種用本方案制造的速熱電熱水器，如圖1所示。用外徑Φ20mm的不銹鋼管為套管、鎳鉻合金電熱絲為放熱體、MgO為導熱絕緣填料，制成功率為1200W，長度合適的電熱管11；用鑄鋁并經(jīng)加工制成如圖3所示，組裝拼合連接時正好整體包裹電熱管11的內(nèi)膽3，保證發(fā)熱面與導熱體13的凹槽緊密相貼。布置在兩塊導熱體上的導流換熱溝槽9的寬度為2～3mm，槽深以導熱體加工后的機械強度許可為限；設在內(nèi)膽3近進水口一端兩塊導熱體內(nèi)結合部的相對應通液孔5的數(shù)量和孔徑，以在系統(tǒng)水壓下能使導流換熱溝槽內(nèi)的水順暢流入另一塊導熱體的溝槽為度，本例設了3對Φ5的對接孔。用ABS塑料注塑制成絕熱殼體1和端蓋4，殼體1內(nèi)腔尺寸按與內(nèi)膽3套裝后，四周間壁7每側有2-3mm間隙確定。進液口接頭4按圖1所示緊固在殼體的端蓋2上。將包裹固定安裝好電熱管的內(nèi)膽整體裝入殼體1內(nèi)，電熱管的固定螺紋管從殼體1的端面配合孔穿出，以螺帽固定，使密封圈壓緊不漏水；裝配好穿過殼體壁與內(nèi)膽出熱水口20連接的出水口接頭12，在內(nèi)間壁和殼體外表面均襯墊耐高溫密封圈，以保證接頭處不漏水。最后裝上端蓋緊固連接螺栓6，用一根長1.5m的內(nèi)徑Φ10mm絕緣體水管將進水口4與外部供水系統(tǒng)相連接；出水口12用市售的內(nèi)設絕緣水管的蛇皮管為出水管24，與控制放熱水的龍頭或閥門25相連接；將與溫控器16、漏電保護器18正確連接的電源線與電熱管11的電源接頭接通，接頭處經(jīng)可靠絕緣防水保護后，將電源插頭19接入供電線路，速熱器就能正常工作供應熱水。按熱水流量大小，水溫將在60℃以內(nèi)變化可調(diào)。為確保安全防止熱水傷人，本裝置在絕熱殼體合適部位設有溫控器16，該溫控器的感溫觸頭設在間壁7中，一旦間壁的水溫也達到60℃時，溫控器將切斷電源。
實施例2如圖4所示，為一種用于加熱其他承壓流動液體或要求流量大，出熱液溫度高，采用兩只電熱管并聯(lián)工作的間壁結構式承壓流動液體速熱器。與實施例1相比，除內(nèi)膽設有兩個布置電熱管的內(nèi)腔，因此內(nèi)膽里液體流向要適當改動，將出液口20布置在溝槽蓋板上方的正中間外(圖上未標出)，其他結構及工作流程與實施例1完全相同。如需兩只以上的電熱管并聯(lián)使用，也可以此類推制成。
本發(fā)明提供的間壁結構式承壓流動液體速熱器，額定功率適中，不需要預熱保溫就能即開即用，使用十分方便，還可大量節(jié)電；不僅體積小，重量輕、好安裝，而且結構簡單，制造容易，生產(chǎn)成本低，安全性萬無一失，既可用作普通家庭的熱水器，也可廣泛應用于生產(chǎn)，生活的各種有將承壓流動液體加熱需求場所，一旦推上市場，其社會及經(jīng)濟效益不可估量。
權利要求
1.間壁結構式承壓流動液體速熱器，由包括配有端蓋(2)的外殼(1)、內(nèi)膽(3)、電熱管(11)、冷液進口管接頭(4)、熱液出口管接頭(12)、帶漏電保護器(18)的電源插頭(19)、溫度控制器(16)、進出液連接管等所組成，其特征是所述電熱管(11)被整體包裹布置在內(nèi)膽(3)的導熱體(13)拼合構成的內(nèi)腔(22)里；內(nèi)膽(3)與外殼(1)構成間壁結構式換熱狀態(tài)。
2.根據(jù)權利要求1所述的間壁結構式承壓流動液體速熱器，其特征是所述內(nèi)膽(3)由兩塊導熱性能良好的導熱體(13)和兩塊導熱體導流換熱溝槽蓋板(8)緊密拼合連接組成。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的間壁結構式承壓流動液體速熱器，其特征是所述導熱體(13)的一面設有布置電熱管(11)的內(nèi)腔凹槽(22)，內(nèi)腔凹槽(22)背面密布有柵格狀導流換熱溝槽(9)；兩塊導熱體(13)的其中一塊端部設有進液孔(17)，另一端設有兩塊導熱體(13)拼合內(nèi)對應通孔(5)。
4.根據(jù)權利要求1所述的間壁結構式承壓流動液體速熱器，其特征是被整體包裹布置在兩塊導熱體(13)拼合構成的內(nèi)腔(22)里的電熱管(11)用不銹鋼管和鎳鉻合金電熱絲制成，采用MgO為內(nèi)填充的導熱絕緣材料，其外形和尺寸根據(jù)不同功率及需要確定；也可以將兩只以上電熱管并聯(lián)安裝使用。
5根據(jù)權利要求1所述的間壁結構式承壓流動液體速熱器，其特征是外殼(1)、端蓋(2)用耐高溫、隔熱性能良好的塑料注塑制成，結合面用耐高溫防漏密封圈襯墊，用螺栓(6)緊固。
6.根據(jù)權利要求1所述的間壁結構式承壓流動液體速熱器，其特征是進液口設在端蓋(2)上，用進液口管接頭(4)與進液管(23)連通；出液口(20)設在內(nèi)膽里液流末端的溝槽蓋板(8)上，用一只穿過外殼(1)殼壁的出液口管接頭(12)與出液管(24)連通；進液管(23)、出液管(24)均用絕緣材料制成。
7.根據(jù)權利要求1～6的任一權利要求所述的間壁結構式承壓流動液體速熱器，其特征是與供電線路連接的是帶漏電保護器(18)的電源插頭(19)；殼體的合適部位布置有溫度控制器(16)。
全文摘要
一種間壁結構式承壓流動液體速熱器，由外殼、端蓋、內(nèi)膽、電熱管、進出液接頭、帶漏電保護器電源插頭、溫控器、絕緣體進出液連接管、放液閥等組成，其特征是電熱管被整體包裹布置在內(nèi)膽的兩塊外側密布導流換熱溝槽的導熱體拼合構成的內(nèi)腔里；內(nèi)膽與外殼、端蓋構成間壁結構式換熱。本裝置由于用特制的致熱快、溫度高的電熱管為發(fā)熱體，并擴展其導熱面積，增長換熱路徑，延長換熱時間，營造紊流薄壁換熱態(tài)勢，用間壁結構充分利用熱能，還在進出液接頭連接絕緣體接管以防止外管道及管道內(nèi)液體萬一帶電產(chǎn)生危險，全面解決了傳統(tǒng)的即熱式液體電加熱器額定功率太大、存在漏電安全隱患等要害問題，具有普遍推廣應用前景。
文檔編號F24H1/10GK1587854SQ20041005368
公開日2005年3月2日 申請日期2004年8月10日 優(yōu)先權日2004年8月10日
發(fā)明者涂志榮, 陳定弟 申請人:陳定弟