專利名稱：管式液氣加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種加熱裝置，尤其是一種液體或氣體的加熱裝置。
背景技術(shù)：
在日常生活中，加熱在管路中流動的液體和氣體的應(yīng)用極為普遍。但是在提倡節(jié) 能高效的今天，對液體和氣體加熱也提出了更高的要求，但這些要求現(xiàn)有的裝置是達不到 的。這些要求是1、加熱溫度的精確度。在傳統(tǒng)的加熱器中，加熱器的輸出功率是恒定的，不管被加 熱的液體或者氣體的進入溫度是多少，加熱器的供熱的功率不變。而電加熱的主要加熱方 式為電阻式，電阻式的電熱偶的輸出功率總是固定的，因此對加熱溫度的精確度無法達到 更高的要求。2、大流通量的快速加熱。在管路中大流通量的快速加熱在傳統(tǒng)的電熱器里是無法 做到的，這是因為電阻式的固定功率不可能無限制的加大，加得過大就需要考慮熱傳導(dǎo)的 速度，如果無法達到良好的熱傳導(dǎo)效果，很容易使加熱器加熱端溫度過高而燒壞。3、加熱液體或氣體量的精確控制。節(jié)能就需要精確地控制被加熱液體或氣體的數(shù) 量，不加熱過多的液體或者氣體，否則就是對能源最大的浪費。4、高的安全性能。傳統(tǒng)的電阻式加熱器的安全性能很差，電熱管由于其熱傳遞的 速度較慢，電熱絲和外管壁之間的溫度差很大，電熱管極易損壞，尤其在干燒或者高溫下突 然注入水時管壁很容易損壞，并出現(xiàn)漏電傷人的事故。5、具備熱的補償功能。在很多節(jié)能方案中，不管是太陽能加熱或者是廢熱回收，其 加熱后的液體或氣體的溫度穩(wěn)定性很差，因此需要有補償加熱器對其進行熱的補償，使其 使用溫度適合使用需求。傳統(tǒng)的加熱器對這一功能的實現(xiàn)卻很難適應(yīng)。所以，設(shè)計一種新 的管式液氣加熱裝置是社會的需要。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種可以精確地控制加熱后的溫 度、加熱液體或氣體的量，并可以快速加熱，安全性能高，節(jié)約能源，還具備熱的補償功能的 管式液氣加熱裝置。為了實現(xiàn)上述的目的，可以采用以下的技術(shù)方案本方案的管式液氣加熱裝置包 括一段厚壁加熱管，該厚壁加熱管的管孔內(nèi)壁上設(shè)置有均布的翅片；至少一個電磁加熱線圈組，每個電磁加熱線圈組分別包括一電磁加熱線圈和一導(dǎo) 磁蓋套，該導(dǎo)磁蓋套裝在電磁加熱線圈的外面，各電磁加熱線圈依次固定在厚壁加熱管的 外表面上；一個電子控制電路，該電路包括一供電電源；[0014]一 CPU;與每個電磁加熱線圈相對應(yīng)的一電子控制器和一開關(guān)管；與每個電磁加熱線圈相對應(yīng)的一液氣輸入端感應(yīng)器和一液氣輸出端感應(yīng)器；液氣 輸入端感應(yīng)器裝在厚壁加熱管的管孔內(nèi)靠近該電磁加熱線圈組的液氣輸入端處，液氣輸出 端感應(yīng)器裝在厚壁加熱管的管孔內(nèi)靠近該電磁加熱線圈組的液氣輸出端處；并且與前面一 個電磁加熱線圈相對應(yīng)的液氣輸出端感應(yīng)器就是與后面一個電磁加熱線圈相對應(yīng)的液氣 輸入端感應(yīng)器；其中，每個開關(guān)管的一個控制端與其電磁加熱線圈的一端相接，該電磁加熱線圈 的另一端與供電電源的一極相接，供電電源的另一極與該開關(guān)管的另一個控制端相接，該 開關(guān)管的觸發(fā)極與其電子控制器的一端相接，該電子控制器的另一端與CPU相接。使用時，先設(shè)定液氣加熱裝置加熱液氣后的溫度值，再啟動電磁加熱線圈組，第一 個液氣輸入端感應(yīng)器測試到厚壁加熱管的管孔內(nèi)與第一個電磁加熱線圈相對應(yīng)的液氣輸 入端處的溫度，該溫度參數(shù)輸入到CPU中，由CPU通過第一個電子控制器控制輸出開關(guān)脈沖 信號到第一個開關(guān)管，第一個開關(guān)管向第一個電磁線圈輸入脈沖電流；當(dāng)?shù)诙€感應(yīng)器測 試到厚壁加熱管的管孔內(nèi)與第一個電磁加熱線圈組相對應(yīng)的液氣輸出端處的溫度低于設(shè) 定溫度值ι/Ν(N為電磁加熱線圈組總數(shù))時，該溫度差值的參數(shù)輸入到CPU中，由CPU通過 第一個電子控制器控制第一個開關(guān)管修改第一個電磁加熱線圈組的加熱功率參數(shù)，使該參 數(shù)接近或稍微超過所設(shè)定溫度的1/N，同時也給出第二個電子控制器的功率參數(shù)，使其在第 二個電磁加熱線圈組后的第三個感應(yīng)器溫度能夠感應(yīng)到溫度差是2/N···如此類推，如果有 第三組電磁加熱線圈組后的第四個感應(yīng)器感應(yīng)溫度差就應(yīng)該是3/N ；最后的一個感應(yīng)器感 應(yīng)的最終輸出的溫度差值傳入CPU，再由該差值改變最后一個電磁線圈的輸入功率，使其完 全達到或接近設(shè)定溫度。本實用新型的有益效果是1、因為現(xiàn)代金屬型材的拉壓技術(shù)十分成熟，所以可以很輕松的為本加熱裝置中的 厚壁加熱管之外形和管孔以及翅片獲得所設(shè)計的成品。而其內(nèi)部大接觸面的翅片，大大加 大了被加熱液體或氣體與加熱裝置之間的熱傳導(dǎo)。并且由于厚壁加熱管本體自身被電磁線 圈加熱后發(fā)熱，使熱效率及熱傳導(dǎo)效率更高。2、使用單組或者多組電磁線圈加熱，再配以多點溫度感應(yīng)及單片機運算控制其脈 沖頻率，可以很精確的控制加熱到所預(yù)先設(shè)定的溫度，并精確地控制加熱液體或氣體的量。3、由于電磁線圈和感應(yīng)器全部設(shè)在厚壁加熱管本體外，因此電器部份可以更加嚴(yán) 密的進行密封，而不會影響其電器性能。從而提高電熱器的使用安全系數(shù)。4、本產(chǎn)品完全是為流動的液體或者氣體開發(fā)，其功率和使用特性就是使用時才啟 動，按需要的溫度和量來加熱，不需時則自動關(guān)閉加熱。所以不加熱過多的被加熱液體或氣 體，也不加熱過高的溫度，從而實現(xiàn)節(jié)約能源的目的。5、因為厚實的厚壁加熱管本體外壁可以儲存一定量的熱能，在運行的過程中能起 到一定的熱能緩沖的作用。因此，不管是獨立加熱或者是補償加熱，本實用新型都具有良好 的定溫加熱性能。6、有效的電磁振蕩形成的振動能有效的減少水垢的沉積。7、本裝置可用作飲水機、淋浴器、熱水洗臉盆等隨即加熱的多種設(shè)施中。[0027]為了使本實用新型便于理解和更加清晰，下面通過附圖和實施例對其作進一步說 明。

圖Ia是本實用新型的實施例1中的電磁加熱線圈組裝在厚壁管外的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖Ib是圖Ia的B-B剖視示意圖；圖Ic是圖Ia的A-A剖視示意圖。圖2是實施例1的總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實用新型的實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4a是上述實施例中的厚壁加熱管之管孔為扁矩形之示意圖；圖4b是厚壁加熱 管之管孔為輻射狀的扁矩形之示意圖；圖4c是厚壁加熱管之管孔為相互垂直相交的扁矩 形之示意圖。圖5a是上述實施例中的厚壁加熱管之外形為橢圓形之示意圖；圖5b是厚壁加熱 管之外形為正方形之示意圖；圖5c是厚壁加熱管之外形為三角形之示意圖；圖5d是厚壁 加熱管之外形為多邊形之示意圖圖6是上述實施例1應(yīng)用在直熱式洗臉盆中的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是上述實施例2應(yīng)用在直熱式飲水機中的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是上述實施例2應(yīng)用在直熱式淋浴器中的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是前述實施例的控制流程圖。
具體實施方式
實施例1，參看圖1-圖2。本實施例的管式液氣加熱裝置100包括一段厚壁加熱 管10，該厚壁加熱管10的管孔內(nèi)壁上設(shè)置有均布的翅片11 ；還包括一個電磁加熱線圈組 20，該電磁加熱線圈組20包括一電磁加熱線圈21和一導(dǎo)磁蓋套22，該導(dǎo)磁蓋套22裝在電 磁加熱線圈21的外面，電磁加熱線圈固定在厚壁加熱管10的外表面上。另外，還包括一個 電子控制電路30，該電路30包括一供電電源31 ；—CPU34 ；與電磁加熱線圈21相對應(yīng)的一 電子控制器36和一開關(guān)管32 ；與電磁加熱線圈20相對應(yīng)的一液氣輸入端感應(yīng)器35和一 液氣輸出端感應(yīng)器37 ；液氣輸入端感應(yīng)器35裝在厚壁加熱管10的管孔內(nèi)靠近該電磁加熱 線圈組20的液氣輸入端①處，液氣輸出端感應(yīng)器37裝在厚壁加熱管10的管孔內(nèi)靠近該電 磁加熱線圈組20的液氣輸出端②處；其中，開關(guān)管32的一個控制端與其電磁加熱線圈21 的一端相接，該電磁加熱線圈21的另一端與供電電源31的一極相接，供電電源31的另一 極與該開關(guān)管32的另一個控制端相接，該開關(guān)管32的觸發(fā)極與其電子控制器36的一端相 接，該電子控制器36的另一端與CPU34相接。使用時，先設(shè)定液氣加熱裝置100中的液氣加熱后的溫度值，再啟動電磁加熱線 圈組20，液氣輸入端感應(yīng)器35測試到厚壁加熱管10的管孔內(nèi)液氣輸入端①處的溫度，該 溫度參數(shù)輸入到CPU34中，由CPU34通過電子控制器36控制開關(guān)管32的輸入脈沖頻率，從 而控制電磁加熱線圈組20的輸入功率；當(dāng)液氣輸出端感應(yīng)器37測試到電磁加熱線圈組20 后的溫度時，將已經(jīng)加熱的液氣的溫度值傳CPU34，再由CPU34依照設(shè)定的溫度值改變輸入 脈沖頻率，即改變加熱功率，使其最終達到或者接近設(shè)定的溫度。圖6示出了利用一個電磁加熱線圈組20裝在直熱式洗臉盆60的自來水輸出管路
510端的結(jié)構(gòu)。其中水龍頭70中設(shè)置有該電磁加熱線圈組20，設(shè)定出水溫度并啟動水龍頭 后，即可放出設(shè)定溫度的溫水供人們洗臉使用。上述厚壁加熱管10之外形可以設(shè)計為(參看圖5a-圖5d)圓形或橢圓形或三角 形或矩形或正方形或多邊形，也可以設(shè)計為其它形狀。厚壁加熱管10的管孔之形狀可以設(shè) 計為(參看參看圖4a-圖4c)圓形或扁矩形或輻射狀的扁矩形或相互垂直相交的扁矩形， 也可以設(shè)計為其它形狀。實施例2，參看圖3。本實施例與實施例1基本相同，區(qū)別僅在于所說的電磁加熱 線圈組是2組，即20. 1和20. 2 ；其電子控制電路30. 1還包括第2個開關(guān)管33、第2個感應(yīng)器37(即是與第一個 電磁加熱線圈21. 1對應(yīng)的輸出感應(yīng)器，也是與第二個電磁加熱線圈21. 2對應(yīng)的輸入感應(yīng) 器)和第2個電子控制器38及與第二個電磁加熱線圈21. 2對應(yīng)的輸出感應(yīng)器39 ；并且， 第2個開關(guān)管33的一個控制端與第2個電磁加熱線圈21. 2的一端相接，第2個電磁加熱 線圈21. 2的另一端與供電電源31的一極相接，供電電源31的另一極與第2個開關(guān)管33 的另一個控制端相接，第2個開關(guān)管33的觸發(fā)極與第2個電子控制器38的一端相接，第2 個電子控制器38的另一端與CPU34相接。圖3中還示出了第一個電磁加熱線圈21. 1中的導(dǎo)磁蓋套22. 1和第二個電磁加熱 線圈21. 2中的導(dǎo)磁蓋套22.2。使用時，先設(shè)定液氣加熱裝置200中的液氣加熱后的溫度值，再啟動電磁加熱線 圈組20. 1和20. 2，啟動電磁加熱線圈組21. 1和21. 2，第一個感應(yīng)器35測試到厚壁加熱管 10的管孔內(nèi)液氣輸入端①處的溫度，該溫度參數(shù)輸入到CPU34中，由CPU34通過第一個電子 控制器36控制第一個開關(guān)管32，第一個開關(guān)管32控制其輸入脈沖頻率310 ；當(dāng)?shù)诙€感應(yīng) 器37測試到厚壁加熱管10的管孔內(nèi)第一個電磁加熱線圈組20液氣輸出端②處的溫度低 于設(shè)定溫度1/2時，該溫度參數(shù)輸入到CPU34中，由CPU34通過第一個電子控制器36控制 第一個開關(guān)管32修改第一個電磁加熱線圈21. 1的加熱功率參數(shù)，使該參數(shù)接近或稍微超 過所設(shè)定的溫度1/2，同時也給出第二個電子控制器38的功率參數(shù)，使其在與第二個電磁 加熱線圈21. 2相對應(yīng)的液氣輸出端③的感應(yīng)器39感應(yīng)輸出的溫度差值傳入CPU34，再由該 溫度差值改變第二個電磁加熱線圈21. 2的輸入功率，使其完全達到或接近設(shè)定溫度。圖7示出了利用2個電磁加熱線圈組20. 1和20. 2裝在直熱式飲水機50的儲水 桶之輸出管路10端的結(jié)構(gòu)。設(shè)定出水溫度為98°并啟動開水水龍頭40后，即可放出燒開 的開水供人們飲用。同理，所說的電磁加熱線圈組可以是N組，N表示不限定數(shù)量的任何數(shù)目(再參看 圖9)；與N組電磁加熱線圈相對應(yīng)的N個電子控制器和N個開關(guān)管；與N組電磁加熱線圈 相對應(yīng)的一液氣輸入端感應(yīng)器和一液氣輸出端感應(yīng)器。其工作原理可以用上述兩個實施例 類推，即如果有第三組電磁加熱線圈組后的第四個感應(yīng)器，其感應(yīng)溫度差就應(yīng)該是3/N ；最 后的一個感應(yīng)器感應(yīng)的最終輸出的溫度差值傳入CPU，再由該差值改變最后一個電磁線圈 的輸入功率，使其完全達到或接近設(shè)定的溫度。圖8示出了利用3個電磁加熱線圈組20. 1、20. 2和20. 3裝在直熱式淋浴器80的 自來水輸出管路10端的結(jié)構(gòu)。設(shè)定出水溫度并打開淋浴噴頭后，即可噴出設(shè)定溫度的溫水 供人們洗浴使用。
6[0048]圖9示出了上述實施例的控制流程。以上僅為本實用新型之較佳實施例，但其并不限制本實用新型的實施范圍，即不 偏離本實用新型的權(quán)利要求所作之等同變化與修飾，仍應(yīng)屬于本實用新型之保護范圍。
權(quán)利要求一種管式液氣加熱裝置，其特征是包括一段厚壁加熱管，該厚壁加熱管的管孔內(nèi)壁上設(shè)置有均布的翅片；至少一個電磁加熱線圈組，每個電磁加熱線圈組分別包括一電磁加熱線圈和一導(dǎo)磁蓋套，該導(dǎo)磁蓋套裝在電磁加熱線圈的外面，各電磁加熱線圈依次固定在厚壁加熱管的外表面上；一個電子控制電路，該電路包括一供電電源；一CPU；與每個電磁加熱線圈相對應(yīng)的一電子控制器和一開關(guān)管；與每個電磁加熱線圈相對應(yīng)的一液氣輸入端感應(yīng)器和一液氣輸出端感應(yīng)器；液氣輸入端感應(yīng)器裝在厚壁加熱管的管孔內(nèi)靠近該電磁加熱線圈組的液氣輸入端處，液氣輸出端感應(yīng)器裝在厚壁加熱管的管孔內(nèi)靠近該電磁加熱線圈組的液氣輸出端處；并且與前面一個電磁加熱線圈相對應(yīng)的液氣輸出端感應(yīng)器就是與后面一個電磁加熱線圈相對應(yīng)的液氣輸入端感應(yīng)器；其中，每個開關(guān)管的一個控制端與其電磁加熱線圈的一端相接，該電磁加熱線圈的另一端與供電電源的一極相接，供電電源的另一極與該開關(guān)管的另一個控制端相接，該開關(guān)管的觸發(fā)極與其電子控制器的一端相接，該電子控制器的另一端與CPU相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式液氣加熱裝置，其特征是所說的厚壁加熱管之外形可以 設(shè)計為圓形或橢圓形或三角形或矩形或正方形或多邊形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的管式液氣加熱裝置，其特征是所說的厚壁加熱管的管孔 之形狀可以設(shè)計為圓形或扁矩形或輻射狀的扁矩形或相互垂直相交的扁矩形。
專利摘要本實用新型公開了一種管式液氣加熱裝置，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)不能精確地控制加熱后的溫度和加熱介質(zhì)的量，并難以快速加熱，安全性能差，浪費能源的缺陷。它包括一段厚壁加熱管，該管的內(nèi)壁上設(shè)置有均布的翅片；至少一電磁加熱線圈組，各加熱線圈組依次固定在加熱管的外表面上；一電子控制電路，該電路包括一供電電源；一CPU；與每個加熱線圈對應(yīng)的一電子控制器和一開關(guān)管；與每個加熱線圈對應(yīng)的一輸入端感應(yīng)器和一輸出端感應(yīng)器；輸入端感應(yīng)器裝在加熱管的管孔內(nèi)靠近該加熱線圈組的液氣輸入端處，輸出端感應(yīng)器裝在液氣輸出端處；并且前面一加熱線圈的輸出端感應(yīng)器就是后面一加熱線圈的輸入端感應(yīng)器。本裝置可用作飲水機、淋浴器、熱水洗臉盆等隨即加熱的設(shè)施中。
文檔編號F24H3/00GK201697314SQ20102005671
公開日2011年1月5日 申請日期2010年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日
發(fā)明者倪軍 申請人:倪軍