一種電加熱裝置及包含該加熱裝置的電加熱器的製作方法

2023-10-07 12:28:44 2

專利名稱:一種電加熱裝置及包含該加熱裝置的電加熱器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電加熱裝置及包含該加熱裝置的電加熱器，特別涉及一種應
用於即沸式電加熱產品領域上的電加熱裝置及包含該加熱裝置的電加熱器。
背景技術：
隨著人們綜合素質的提高、環保意識的增強，節能環保類的產品也越來越受廣大消費者的喜愛，因此市場上給用戶提供開水的電加熱產品，也越來越偏向於即沸式電加熱產品。目前，市場上即沸式電加熱產品中的即時加熱裝置，如飲水機、咖啡機等家用電器中的即時加熱裝置，其大部分都是將加熱管制成"U"形，並應用連通器的原理和給水加熱的過程中所產生的蒸汽，將沸水壓出(如專利號為"200620106330.X"[專利名稱為"飲水機的快速加熱裝置"]的中國實用新型專利)。該即時加熱裝置從進水至開水被壓出的具體工作過程如下1 、即時加熱裝置中的快速加熱管通過進水端進水，達到指定水位後，所述快速加熱管中停止進水；2、即時加熱裝置中的快速加熱管接通電源，開始對快速加熱管中的水加熱。3、水沸騰後，在單向閥與快速加熱管中的水平面間，迅速聚集大量的水蒸氣，並同時產生氣壓，最終將快速加熱管中的水壓出。
現有的這種加熱裝置在給水加熱的過程中，當水已加熱到較高的溫度時，在單向閥與加熱管中的水平面間，就已經聚集了大量的水蒸汽。這些水蒸汽產生的氣壓有可能將此時沒燒開的水壓出，給飲用者飲用，在上述情況下，飲用者飲用到的熱水，是沒有被燒開的沸水。如果飲用者長期飲用這種未被燒開的熱水，對飲用者的健康將造成一定的危害。故現有技術存在"U"形加熱管制造工藝複雜、無法確保被壓出的熱水一定是沸水的缺點。

實用新型內容

根據現有技術中所存在的不足，本實用新型提供的是一種製作工藝簡單、能確保
用戶飲用的熱水一定是被燒開的沸水的電加熱裝置及包含該加熱裝置的電加熱器。
為解決上述技術問題，本實用新型所採用的技術方案是本實用新型中的電加熱
裝置，包括加熱管，所述加熱管中插有導流管，所述導流管的頂端面高於所述加熱管的頂端
面，所述導流管的底端面高於所述加熱管的底端面，所述電加熱裝置上還開有至少一個溢
氣孔，所述溢氣孔的設置位置靠近所述加熱管的頂端。
所述溢氣孔設置在所述導流管上。
所述電加熱裝置還包括上端蓋，所述上端蓋配合在所述加熱管的頂端，所述溢氣孔設置在所述上端蓋上。
所述加熱管為電熱膜加熱管或者為電熱絲髮熱管或者為PTC發熱陶瓷管。
所述加熱管的外表面上分段設置有至少兩段發熱體。
所述發熱體上分別設置有連接電極，所述導流管上設置有凸起。
本實用新型中的電加熱器，該電加熱器包括一個或一個以上的所述電加熱裝置。
該電加熱器還包括穩流池，所述導流管伸在所述穩流池中，所述導流管的頂端高於所述穩流池的內部底端面。
本實用新型的有益效果是由於所述電加熱裝置中設有所述溢氣孔，所以能保證在水沒有被燒開時，所述加熱管中的水不會被壓出。由於所述加熱管上分段地設置有兩段發熱體，上層第二段發熱體是在水沸騰後，才開始工作，目的是使沸水吸收更多的熱量，速迅蒸發出更多的水蒸汽，增大加熱管中的氣壓，最後將沸水壓出，因此能夠保證所排出的熱水一定是沸水。由於所述電加熱裝置中的所述加熱管和所述導流管都是採用豎直的結構，所以這種豎直結構的製作工藝比現有技術中的"U"形結構的製作工藝更加簡單。


圖1是本實用新型中第一種電加熱裝置的結構示意圖；
圖2是本實用新型中第二種電加熱裝置的結構示意圖；
圖3是本實用新型中電加熱器的結構示意圖；
圖4是圖3電加熱器的局部剖視圖；
圖5是圖4中電加熱裝置的頂端安裝結構局部放大圖；
圖6是本實用新型中電加熱器的進水狀態示意圖；
圖7是本實用新型中電加熱器的煮沸狀態示意圖；
圖8是本實用新型中電加熱器中的水被壓出的狀態示意圖。
附圖中零件標註說明
l-加熱管、2-上段電極、3-公共電極、4-下段電極、5-導流管、6-溢氣孔、7-端蓋、8-穩流池、9_底座、10-進水管、11-出水管、12-排水孔、13-出水口 、 14-進水管道、15-單向閥、16-密封圈1、17-密封圈II、 18-凸起、19-排氣孔。
具體實施方式
具體實施例一
如圖1所示，本實用新型中的電加熱裝置包括加熱管1、插在所述加熱管1中的導流管5，所述導流管5的頂端面高於所述加熱管1的頂端面，所述導流管5的底端面高於所述加熱管1的底端面。所述導流管5上還開有一個溢氣孔6，所述溢氣孔6設置在靠近所述加熱管1的頂端。所述導流管5上還設置有凸起18，所述凸起18設置在所述加熱管1的上方，所述凸起18的設置目的是在裝配工藝中，起到限位的作用。(如圖2所示，當所述加熱管1的頂端設置有端蓋7時，所述溢氣孔6不是設置在所述導流管5上，而是直接設置在所述端蓋7上。在此實施方案中，所述溢氣孔6設置在所述加熱管1的上端側壁上的效果，與圖2中所公開的方案等同。)
在本優選實施例中，所述加熱管1為電熱膜加熱管，所述電熱膜加熱管的外表面上的電熱膜(即發熱體)成上下兩段地進行設置(注也可以設置成兩段以上)。所述電熱膜上分別設置有上段電極2、公共電極3和下段電極4，所述上段電極2和所述下段電極4都接電源的火線，所述公共電極3接電源的零線；所述上段電極2設置在上段電熱膜的頂部，所述下段電極4設置在下段電熱膜的底部，所述公共電極3連接著所述上段電極2和所述下段電極4。所述加熱管1的製造材料是既耐高溫又耐溫差的非金屬材料，如特種陶瓷、特種玻璃等。其定義方式是，剛好能將下段 電熱膜把水燒開後產生的水蒸汽排出，而水不會被壓出為準。(在此，也可同時設置若干個 小孔作為溢氣孔，其排氣量總和只需保證剛好能將下段電熱膜把水燒開後產生的水蒸汽排 出而水不會被壓出。)
所述加熱管1還可以是電熱絲髮熱管或者是PTC發熱陶瓷管，上述各種加熱管的 結構可參考專利號為"200620006398.0"[專利名稱為"飲水機用新型電加熱裝置"]的中
國實用新型專利。
工作原理
本實用新型在裝配使用時，所述加熱管1的上端開口被配合裝配件堵住，所述導 流管5固定在該配件中；所述加熱管1的下端開口連接一單向閥。當所述加熱管1中的水 量不足時，外部貯水箱中的水可衝開該單向閥流進所述加熱管1中。水在被加熱的過程中， 水升溫的同時，所述加熱管1中產生的水蒸汽，從所述溢氣孔6中排出。當探測裝置探測到 水被燒開後(該探測裝置可以是溫度檢測裝置，也可以是探測沸騰水聲的聲響探測裝置)， 第二段加熱體也開始工作，使沸水吸收更多的熱量，蒸發出更多的水蒸汽，導致所述溢氣孔 6不能迅速將產生的蒸汽快速排出，從而在所述加熱管1中水的上表面空間聚集的大量水 蒸汽並形成一定的壓力，最終利用這個壓力將沸水從所述導流管5中壓出。 當不安裝所述探測裝置時，所述加熱管1可以製成延時加熱型，即保證下段加熱 體將水加熱燒開後，上段加熱體才開始工作。其中，下段加熱體保證水一定燒開的原理是 在保證進水溫度相同的情況下，假設下段加熱體在額定功率下將某一體積的水加熱至沸 騰，所需的時間為20秒，則設置下段加熱體每次加熱該等體積的水25秒，那麼25秒過後， 水一定被燒開。
如圖1所示，當沸水從所述導流管5中流出時，沸水會堵住所述溢氣孔6。此時，蒸 汽無法迅速地從所述溢氣孔6中排出，造成蒸汽聚集在所述加熱管1的上部，使沸水的壓出 效果更佳。
注所述加熱管1外表面上的發熱體分成兩段地設置，其目的是在水燒開後，給水 提供一個更大的加熱功率，蒸發出更多的水蒸汽，產生氣壓，將沸水壓出。根據此原理，假設 在所述加熱管1的外表面只設置一段加熱體，然後採用本申請人於2008年4月18日申請、 公開號為CN101276211的發明專利申請文件中公開的間段加熱方法，給水加熱至沸騰。當 採用這種間段加熱減小加熱功率的方法，使水加熱至沸騰後，再全功率地對沸水加熱，將沸 水壓出，達到本實用新型的發明目的。這種加熱控制方法，具體可參考本申請人於2008年 4月18日申請、申請號為200810066812. 0的發明專利申請文件。 具體實施例二
如圖3、圖4、圖5所示，該電加熱器包括三個實施例一中所述的電加熱裝置、穩流 池8、底座9、進水管10、出水管11、三個單向閥15，所述電加熱裝置固定設置在所述穩流池 8與所述底座9之間，每根所述加熱管1與所述底座9的連接處都設置有密封圈I 16，每根 所述加熱管1的上端都通過密封圈II 17與所述穩流池8相連。所述穩流池8上開有排水 孔12、出水口 13、排氣孔19。所述排水孔12及所述排氣孔19都設置在所述穩流池8的側 壁上，所述排水孔12設置在所述穩流池8的側壁底部，所述排氣孔19的設置位置靠近所述 穩流池8的頂端蓋；所述出水口 13設置在所述穩流池8的底端蓋上。所述底座9上開有進水管道14，所述進水管道14與所述加熱管1的底部開口相連通，三個所述單向閥15分別設 置在各所述加熱管1與所述進水管道14之間。所述導流管5固定在所述密封圈II 17中， 所述導流管5的上端伸出在所述穩流池8中，所述導流管5的頂端面高於所述穩流池8的 內部空間底端面。所述出水口 13與所述出水管11的一端相連通，所述管道14的進水端與 所述進水管10的一端相連通。
如圖5所示，設置在所述導流管5上的所述凸起18壓在所述密封圈II 17的上端 面上。
注如果電加熱器中設置的是如圖2所示的電加熱裝置，那麼在裝配時，只需保證 所述端蓋7上的所述溢氣孔6的溢氣狀態暢通即可，其它裝配方式相同。(如圖2所示的電 加熱裝置實施方式，應當理解為在所述端蓋7上開的溢氣孔6中，插一根細管作為溢氣管 的設置結構，理同包含於本實用新型的權利要求
範圍內；還可理解為，在所述端蓋7和所述 導流管5上同時開溢氣孔的設置結構，其原理皆為等同。)
工作原理
將該電加熱器安裝在飲水機上使用時，其進水、給水加熱和將水壓出的三種狀態， 分別如圖6、圖7、圖8所示。用戶需要飲用沸水時，只需啟動該飲水機中控制面板上的'沸 水'按鍵。此時，控制電路中的微處理器接收到
'沸水'的控制信號後，發出讓所述電加熱裝置加熱的控制信號，使三個所述電加 熱裝置中的下段電熱膜同時進行工作。下段電熱膜通電發熱後，不斷地將熱能傳遞至所述 加熱管1中的水中。在水被加熱的過程中，所述加熱管1中產生的水蒸汽通過所述溢氣孔6 排出。當水加熱至沸騰後，位於下段電熱膜上方的上段電熱膜也開始通電發熱，加大所述加 熱管1中水蒸汽的產生，使所述溢氣孔6不足於瞬時將產生的水蒸汽排出。聚集在加熱管 1中的水蒸汽產生氣壓，使所述加熱管1中的水通過所述導流管5進入到所述穩流池8中。 最終，匯集在所述穩流池8中的水通過所述出水管11緩緩流出，給用戶提供開水。 為減緩該電加熱器對電源的影響，減小該電加熱器的瞬時通電功率。用該電加熱 器製成的飲水機，其控制電路可以採用微處理器進行控制，對包含三個電加熱裝置的電加 熱器，可以採用順序程序控制的方法，即讓三個電加熱裝置按先後排序，輪流工作。即當下 段電熱膜將水燒開後，先開啟一個電加熱裝置中的上段電熱膜，通電加熱一段時間，保證將 開水壓出；當該電加熱裝置中的水被壓出後，該電加熱裝置中的上段電熱膜不再工作，緊接 著另一個電加熱裝置的上段電熱膜開始工作將水壓出，如此延續下去，最終每個所述電加 熱裝置輪流工作，將沸水壓出。(注當電加熱器中包含電加熱裝置的數量較多時，如6個 以上，可以同時開啟一個以上的電加熱裝置中的上段電熱膜，使其通電發熱。) 當所述加熱管1中的水排出後，所述電加熱裝置中的總壓力不足於頂住所述單向 閥15時，所述管道14中的水就會衝開所述單向閥15，流至所述加熱管1中，並達到指定水 位(注指定水位指的是，貯水罐中的水壓與電加熱裝置中的水壓達到最終平衡狀態時，所 述加熱管1中水的高度位置。)，為用戶下次的飲水做準備。當所述加熱管l中的進水口被 堵塞，導致所述加熱管1中沒有水或者水位很低時，所述加熱管1外表面的電熱膜的溫度超 過一定高度，設置在所述加熱管1中部的溫控裝置會發出信號，自動切斷所述電加熱器的 通電電源，使所述電加熱器停止工作。
所述排水孔12可起到排出所述穩流池8中殘留水漬的作用。
6[0044]
本實用新型可廣泛應用於即沸式電加熱產品領域c
權利要求
一種電加熱裝置，包括加熱管(1)，其特徵在於所述加熱管(1)中插有導流管(5)，所述導流管(5)的頂端面高於所述加熱管(1)的頂端面，所述導流管(5)的底端面高於所述加熱管(1)的底端面，所述電加熱裝置上還開有至少一個溢氣孔(6)，所述溢氣孔(6)的設置位置靠近所述加熱管(1)的頂端。
2. 根據權利要求
1所述的一種電加熱裝置，其特徵在於所述溢氣孔(6)設置在所述 導流管(5)上。
3. 根據權利要求
1所述的一種電加熱裝置，其特徵在於所述電加熱裝置還包括上端 蓋(7)，所述上端蓋(7)配合在所述加熱管(1)的頂端，所述溢氣孔(6)設置在所述上端蓋 (7)上。
4. 根據權利要求
1或2或3所述的一種電加熱裝置，其特徵在於所述加熱管(1)為 電熱膜加熱管或者為電熱絲髮熱管或者為PTC發熱陶瓷管。
5. 根據權利要求
1或2或3所述的一種電加熱裝置，其特徵在於所述加熱管(1)的 外表面上分段設置有至少兩段發熱體。
6. 根據權利要求
4所述的一種電加熱裝置，其特徵在於所述加熱管(1)的外表面上 分段設置有至少兩段發熱體。
7. 根據權利要求
5所述的一種電加熱裝置，其特徵在於所述發熱體上分別設置有連接電極，所述導流管(5)上設置有凸起(18)。
8. 根據權利要求
6所述的一種電加熱裝置，其特徵在於所述發熱體上分別設置有連 接電極，所述導流管(5)上設置有凸起(18)。
9. 一種包含權利要求
1全部技術特徵的電加熱器，其特徵在於該加熱器包括一個或一個以上的所述電加熱裝置。
10. 根據權利要求
9所述的電加熱器，其特徵在於該電加熱器還包括穩流池(S)，所述導流管(5)伸在所述穩流池(8)中，所述導流管(5)的頂端高於所述穩流池(8)的內部底 端面。
專利摘要
本實用新型公開了一種電加熱裝置，旨在提供一種製作工藝簡單、能確保用戶飲用的熱水一定是被燒開的沸水的電加熱裝置。本實用新型中電加熱裝置包括加熱管(1)、插在所述加熱管(1)中的導流管(5)，所述導流管(5)的頂端面高於所述加熱管(1)的頂端面，所述導流管(5)的底端面高於所述加熱管(1)的底端面，所述電加熱裝置上還開有至少一個溢氣孔(6)，所述溢氣孔(6)的設置位置靠近所述加熱管(1)的頂端。本實用新型同時公開了包含該電加熱裝置的電加熱器。本實用新型可廣泛應用於即沸式電加熱產品領域。
文檔編號F24H1/00GKCN201514017SQ200920206070
公開日2010年6月23日 申請日期2009年10月20日
發明者張北, 張默晗, 王天亮 申請人:晶輝科技(深圳)有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan