壓力式液體速熱器的製造方法
2023-06-08 15:40:51
壓力式液體速熱器的製造方法
【專利摘要】一種壓力式液體速熱器，包括進水管、出水管、加熱管，加熱管為塗層式電熱玻璃管，加熱管安裝在發熱體外殼內，加熱管兩端的電極卡箍從內端蓋的電極槽伸出，所述進水管通過矽膠密封圈和預熱管相通，預熱管的外壁與發熱體外殼相接觸，預熱管經過矽膠密封圈、下端蓋和加熱管相通；加熱管的頂部經過上端蓋和出水管相通。本實用新型可以使發熱體組件在水壓為7-15千克力的壓力條件下工作，並能承受40千克力的壓力測試，而且可以快速拆裝，安裝更換方便。發熱體外殼上的雙溫控器設計，可以迅速檢測到加熱管的異常升溫，自動切斷電源，防止加熱管異常幹燒。
【專利說明】壓力式液體速熱器
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種加熱器件，特別是一種壓力式液體速熱器。
【背景技術】
[0002] 咖啡機的發熱體組件是咖啡機的關鍵組件之一。為了提高咖啡的口感，保持水體 的活性，咖啡末能完全溶解於熱水中，衝泡咖啡的最合適水溫為83-88度，水不能沸騰，不 能產生氣泡；同時，水體內應溶解一定量的空氣，並且保持7-17千克力的壓力。
[0003] 現有的快熱式咖啡機的加熱組件，通常有兩種：一種採用螺旋加熱管結構，如專利 號CN201320153818. 8 "咖啡機的加熱單元"中所述，包括一根螺旋上升的加熱管和一根盤 繞在加熱管外並隨著加熱管螺旋上升的水管，水管和加熱管均壓鑄在鋁殼內，鋁殼表面設 有盲孔，溫度感應器的探頭位於盲孔內。
[0004] 另一種採用U字型發熱管，加熱管附著在水管上，如專利號CN201020514282. 4"咖 啡機二次加熱結構"，除了主加熱管，在進水管上還安裝有附加發熱管，通過兩次加熱，提高 煮出來的水溫。
[0005] 現有的咖啡機發熱體組件，均採用普通鋁製加熱管，體積大，成本高。熱水與鋁管 接觸，容易產生水垢，並且長期飲用鋁離子析出的水也不利於健康。上述咖啡機採用加熱組 件加熱速度慢、預熱時間、熱慣性大，感溫探頭的感溫漂移大，加熱組件本身向周圍發散大 量熱量，浪費電能，同時也提高了咖啡機的內部溫度，加速內部元件老化。
[0006] 上述咖啡機的加熱體組件均在常壓下工作，出水口為常壓的熱水，衝泡咖啡時，咖 啡末溶解不夠充分，咖啡的口感不好。
【發明內容】
[0007] 針對現有技術中存在的問題，本實用新型提供一種節能環保、健康安全、加熱速度 快、控溫準確、耐壓好的壓力式液體速熱器。
[0008] 本實用新型解決上述問題所採用的技術方案為：一種壓力式液體速熱器，包括進 水管、出水管、加熱管，加熱管為塗層式電熱玻璃管，加熱管安裝在發熱體外殼內，加熱管兩 端的電極卡箍從內端蓋的電極槽伸出，其特徵在於：進水管通過矽膠密封圈和預熱管相通， 預熱管的外壁與發熱體外殼相接觸，預熱管經過矽膠密封圈和加熱管相通；加熱管的頂部 經過上端蓋和出水管相通。
[0009] 所述進水管與壓力泵相連，進水管、出水管和溫控探頭上均固定有堵頭，堵頭為圓 柱形，上端蓋上有堵頭孔和卡簧槽，堵頭孔內依次安裝有0型圈、堵頭，卡簧伸入卡簧槽，將 堵頭固定在堵頭孔內。
[0010] 所述加熱管內安裝有金屬網，金屬網靠自身彈性貼合在加熱管內壁。
[0011] 所述內端蓋有兩個，上端蓋和第一內端蓋通過螺釘連接在發熱體外殼的上端，將 矽膠密封圈固定在上端蓋和第一內端蓋之間；下端蓋和第二內端蓋通過螺釘連接在發熱體 外殼的下端，將娃膠密封圈固定在下端蓋和第二內端蓋之間；內端蓋內安裝有娃膠墊圈，娃 膠墊圈有兩個，分別固定在第一內端蓋和第二內端蓋內部，加熱管的兩端伸入矽膠墊圈內， 使加熱管固定在發熱體外殼的中間。
[0012] 所述加熱管內安裝有壓環，壓環為E字形，使感溫探頭的檢測點與加熱管上電熱 膜上端所對應的內壁相接觸。
[0013] 所述預熱管直接在發熱體外殼上衝孔成型。
[0014] 所述預熱管為插管式，發熱體外殼上有預熱腔，預熱管為不鏽鋼管，插入發熱體外 殼的預熱腔內。
[0015] 所述發熱體外殼上至少有一面為平面，平面上安裝有溫控器，溫控器為兩個，一個 為自動復位溫控器，一個為手動復位溫控器。
[0016] 所述下端蓋有進水管，發熱體外殼上設計有兩根預熱管，上端蓋內有上導槽，將第 一預熱管和第二預熱管連接起來，下端蓋內有進水槽，將第二預熱管與加熱管連接。
[0017] 所述上端蓋有進水管，發熱體外殼上設計有三根預熱管，分別圍在發熱體外殼的 三個側面上；在下端蓋內有下導槽，該下導槽將第一預熱管和第二預熱管連接起來；上端 蓋內有上導槽，該上導槽將第二預熱管和第三預熱管連接起來，第三預熱管在下端蓋內通 過進水槽和加熱管的底部相通。
[0018] 與現有技術相比，本實用新型的優點在於：利用冷水預熱的方式，預熱管通過發熱 體外殼的熱傳導，收集加熱管向外散發的熱輻射，對冷水進行預熱，既節約了能源，提高了 熱效率，又有效地解決了加熱管發燙溫升的問題，可以加大電熱膜的功率密度，減少加熱管 的體積。發熱體組件採用直管結構，能承受壓力，其體積小巧，加熱速度快，出水量大，可以 減小咖啡機的體積。在加熱管的上下兩端用矽膠墊圈將玻璃製成的加熱管與發熱體外殼 隔離開，能起到不流失餘熱和良好的防震效果。加熱管內壁上端安裝的感溫探頭可以提高 感溫靈敏度，可以使出水溫度控制的精確，還可以迅速的控制加熱管幹燒，有效的保護加熱 管。本實用新型使用的材質以及結構設計可以使發熱體組件在水壓為7-15千克力的壓力 條件下工作，並能承受40千克力的壓力測試，而且可以快速拆裝，安裝更換方便。發熱體外 殼上的雙溫控器設計，可以迅速檢測到加熱管的異常升溫，自動切斷電源，防止加熱管異常 幹燒。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019] 圖1、本實用新型實施例一的立體圖(壓力泵、控制電路板未畫出）。
[0020] 圖2、本實用新型的零件爆炸圖。
[0021] 圖3、本實用新型實施例一的剖視圖。
[0022] 圖4、感溫探頭、加熱管和壓環的配合示意圖。
[0023] 圖5、本實用新型實施例二的發熱體外殼和預熱管的結構圖。
[0024] 圖6、本實用新型實施例二的上端蓋的立體圖。
[0025] 圖7、本實用新型實施例二的上端蓋的仰視圖。
[0026] 圖8、本實用新型實施例二的下端蓋的立體圖。
[0027] 圖9、本實用新型實施例二的下端蓋的仰視圖。
[0028] 圖10、本實用新型實施例三的發熱體外殼和預熱管的結構圖。
[0029] 圖11、本實用新型實施例三的上端蓋的立體圖。
[0030] 圖12、本實用新型實施例三的上端蓋的仰視圖。
[0031] 圖13、本實用新型實施例三的下端蓋的立體圖。
[0032] 圖14、本實用新型實施例三的下端蓋的仰視圖。
【具體實施方式】
[0033] 如圖1、圖2、圖3所示，本實用新型由進水管11、出水管13、感溫探頭12、上端蓋1、 內端蓋2、發熱體外殼3、下端蓋4、矽膠密封圈5、加熱管6、矽膠墊圈7、預熱管8組成。進 水管與壓力泵相連。
[0034] 上端蓋1為進水管11、出水管13和感溫探頭12的接頭座。它上面有三組堵頭孔 1_1和卡簧槽1_2,分別和進水管11、出水管13和感溫探頭12相對應。進水管11、出水管 13、感溫探頭12均固定有堵頭16,堵頭16為圓柱形。上端蓋1上有堵頭孔1_1和卡簧槽 1_2,堵頭孔1_1內依次安裝有0型圈18、堵頭16,卡簧17伸入卡簧槽1_2內，將堵頭固定 在堵頭孔內，0型圈起到密封效果。該結構拆卸更換方便，在水壓為7-15千克力的壓力條 件下能穩定工作，並且能承受40千克力以上的水壓測試。上端蓋上有4個螺絲孔，用於和 內端蓋2連接。
[0035] 所述預熱管有兩種連接方式，一種為一體式，預熱管和發熱體外殼為一體，為防止 鋁離子析出，預熱管內壁上有塗層。
[0036] 另一種為插管式，發熱體外殼上有預熱腔，預熱管為不鏽鋼管，插入發熱體外殼的 預熱腔內。不鏽鋼管可以有效地隔離水體和發熱體外殼，防止鋁離子析出。
[0037] 感溫探頭12安裝在加熱管6的內壁上端，感溫探頭12的固定端與堵頭16相同， 加熱管內安裝有壓環19,壓環為E字形，感溫探頭12的檢測點依靠彈性壓環12-1與加熱管 6的電熱膜62上端所對應的內壁緊密接觸，壓環19固定在上端蓋1上。
[0038] 內端蓋2有兩個，內部結構相同，互為對稱。第一內端蓋21和上端蓋1連接，通過 螺釘連接在發熱體外殼3的上端，矽膠密封圈5固定在上端蓋1和第一內端蓋21之間；下 端蓋4和第二內端蓋22通過螺釘連接在發熱體外殼3的下端，矽膠密封圈5固定在下端蓋 4和第_內端蓋22之間。
[0039] 矽膠密封圈為8字形，分別和預熱管8以及加熱管6兩端配合。
[0040] 加熱管6為外塗層式電熱玻璃管，管體為玻璃管，在外壁上塗覆有發熱膜62,發熱 膜的上下兩端為塗膜電極61，電極卡箍63與塗膜電極61接觸，並通過內端蓋上的電極槽 2_1伸出。為了方便電極卡箍63和導線通過螺栓固定，內端蓋靠近電極槽的一側有螺釘孔 2_2。
[0041] 發熱體外殼3為導熱性能良好的錯合金製成。加熱管6安裝在發熱體外殼3內。 發熱管6的上、下兩端安裝有矽膠墊圈7,使加熱管的外壁與發熱體外殼隔離。
[0042] 預熱管設計有兩種方式。
[0043] 第一種方式：預熱管8直接在發熱體外殼3上衝孔成型，為防止發熱體外殼的鋁離 子析出，在預熱管內部進行鍍膜處理，該鍍膜處理方法為陶瓷鍍膜或金屬鍍膜。
[0044] 第二種方式：預熱管8為插管式，發熱體外殼3上有預熱腔，預熱管為不鏽鋼管，插 入發熱體外殼的預熱腔內，預熱管與發熱體外殼直接接觸。
[0045] 發熱體外殼3為方形，一平面上有兩個溫控器，一個為自動復位溫控器14, 一個為 手動復位溫控器15。手動復位溫控器上有手動開關15_1。兩個溫控器均監視加熱管表面 的溫度，溫度超過預設溫度時將自動切斷加熱管供電，防止加熱管幹燒。自動溫控器14將 電信反饋給控制電路板，手動溫控器15上有復位鈕15-1，當溫控器斷開加熱電源後，通過 復位鈕可以恢復通電。
[0046] 為提高溫控器的反應速度，在發熱體外殼上有兩個通孔，自動溫控器和手動溫控 器的探頭穿過通孔，伸入到距離加熱管外壁處，通孔與溫控器的接頭處採用了密 封結構，可承受40千克力的水壓，防止加熱管爆裂後，熱水從通孔滲漏到速熱器外。
[0047] 感溫探頭12用來監視水溫及加熱管6內壁溫度，正常工作時通過電路控制板控制 加熱管6的功率，使出水管的水溫達到最佳溫度。缺水時，加熱管6內出現幹燒現象時，力口 熱管6內壁和外壁溫度會快速升溫，當達到上限溫度時感溫探頭12、手動溫控器15、自動溫 控器14將檢測到數據異常，電路控制板迅速減小加熱管6的功率，防止幹燒損壞加熱器電 熱膜62。
[0048] 加熱管6內安裝有金屬網64,金屬網靠自身的彈性貼合在加熱管的內壁上，金屬 網經過粗糙處理，在沸騰傳熱中更容易形成汽化核心，提高傳熱分係數，減少沸水"氣爆"。
[0049] 下端蓋4內有一個8字槽4_1，用於安裝矽膠密封圈5, 8字槽的底部有導槽，使加 熱管6與預熱管8的下端連通。
[0050] 使用時，經壓力泵增壓後的冷水，通過進水管11進入到發熱體組件內，經過預熱 管8、下端蓋4進入加熱管6內加熱。熱水通過出水管13排出。
[0051] 進一步地，由於咖啡機的進水口要求設計在加熱管的下方，為滿足此類咖啡機的 結構需求，在本實用新型的基礎上，設計出實施例二。
[0052] 結合圖5~圖9所示，實施例二的進水管11設計在下端蓋4上，實施例二在發熱體 外殼3上，設計有兩根預熱管，上端蓋內增加了一道上導槽1_3,將第一預熱管81和第二預 熱管82連接起來。經過壓力泵的水，從下端蓋4進入第一預熱管81，從上端蓋進入到第二 預熱管82,再回到下端蓋，沿進水槽4_2進入加熱管6進行加熱。滿足了部分咖啡機從加熱 管下方進水的要求。
[0053] 進一步的，為了更好地吸收加熱管從發熱體外殼上散失的餘熱，在實施例一的基 礎上，設計出了實施例三。
[0054] 結合圖8~圖10所示，實施例三的進水管11設計在上端蓋1內，實施例三在發熱 體外殼3上設計有三根預熱管，分別圍在發熱體外殼的三個側面上。在下端蓋內，增加了一 道下導槽4_2,該下導槽4_2將第一預熱管81和第二預熱管82連接起來。上端蓋1內，增 加一道上導槽1_3,該上導槽1_3將第二預熱管82和第三預熱管83連接起來，第三預熱管 在下端蓋4內通過進水槽4_3和加熱管6的底部相通。
[0055] 經過壓力泵的水，從上端蓋1進入第一預熱管81，依次經過下端蓋4、第二預熱管 82、上端蓋1、第三預熱管83、下端蓋4進入加熱管6內。經過加熱後，從上端蓋的出水口 13 流出。
[0056] 此結構比實施例二和實施例一更加複雜，成本提高，但預熱時間長，預熱效果最 好，最大限度地利用了加熱管的餘熱來加熱水體，提高設備的加熱效率，更加省電。
[0057] 實施例二和實施例三中所述的感溫探頭、自動復位溫控器、手動復位溫控器的安 裝方式與實施例一相同，加熱管結構與實施例一相同，各連接口處均安裝有娃膠密封圈。
[0058] 本實用新型可以在壓力式咖啡機、開水機、加溼器等產品中做為加熱器使用。
【權利要求】
1. 一種壓力式液體速熱器，包括進水管（11)、出水管（13)、加熱管（6)，加熱管為塗層 式電熱玻璃管，加熱管安裝在發熱體外殼（3)內，加熱管兩端的電極卡箍（63)從內端蓋（2) 的電極槽（2_1)伸出，其特徵在於：進水管（11)通過矽膠密封圈（5)和預熱管（8)相通，預 熱管經過矽膠密封圈（5)和加熱管相通；加熱管的頂部經過上端蓋（1)和出水管（13)相通。
2. 根據權利要求1所述的壓力式液體速熱器，其特徵在於：所述進水管（11)與壓力泵 相連，進水管、出水管和溫控探頭上均固定有堵頭（16)，堵頭為圓柱形，上端蓋（1)上有堵 頭孔（1_1)和卡簧槽（1_2)，堵頭孔內依次安裝有0型圈（18)、堵頭（16)，卡簧（17)伸入卡 簧槽（1_2)內，將堵頭（16)固定在堵頭孔（1_1)內。
3. 根據權利要求1所述的壓力式液體速熱器，其特徵在於：所述加熱管（6)內安裝有金 屬網（64)，金屬網靠自身彈性貼合在加熱管的內壁。
4. 根據權利要求1所述的壓力式液體速熱器，其特徵在於：所述內端蓋（2)有兩個，上 端蓋（1)和第一內端蓋（21)通過螺釘連接在發熱體外殼（3)的上端，將矽膠密封圈（5)固 定在上端蓋和第一內端蓋之間；下端蓋（4)和第二內端蓋（22)通過螺釘連接在發熱體外殼 (3)的下端，將娃膠密封圈（5)固定在下端蓋和第二內端蓋之間；內端蓋內安裝有娃膠墊圈 (7)，矽膠墊圈有兩個，分別固定在第一內端蓋和第二內端蓋內部，加熱管（6)的兩端伸入矽 膠墊圈內，使加熱管固定在發熱體外殼的中間。
5. 根據權利要求1所述的壓力式液體速熱器，其特徵在於：所述加熱管內安裝有壓環 (19)，壓環為E字形，使感溫探頭（12)的檢測點與加熱管上電熱膜（62)上端所對應的內壁 相接觸。
6. 根據權利要求1所述的壓力式液體速熱器，其特徵在於：所述預熱管（8)直接在發熱 體外殼（3)上衝孔成型。
7. 根據權利要求1所述的壓力式液體速熱器，其特徵在於：所述預熱管（8)為插管式， 發熱體外殼（3)上有預熱腔，預熱管為不鏽鋼管，插入發熱體外殼的預熱腔內。
8. 根據權利要求1所述的壓力式液體速熱器，其特徵在於：所述發熱體外殼（3)上至少 有一面為平面，平面上安裝有溫控器，溫控器為兩個，一個為自動復位溫控器（14)，一個為 手動復位溫控器（15)。
9. 根據權利要求1所述的壓力式液體速熱器，其特徵在於：所述下端蓋有進水管（11)， 發熱體外殼（3)上設計有兩根預熱管，上端蓋內有上導槽（1_3)，將第一預熱管（81)和第二 預熱管（82)連接起來，下端蓋內有進水槽（4_2),將第二預熱管（82)與加熱管（6)連接。
10. 根據權利要求1所述的壓力式液體速熱器，其特徵在於：所述上端蓋有進水管 (11)，發熱體外殼上設計有三根預熱管，分別圍在發熱體外殼的三個側面上；在下端蓋內有 下導槽（4_2)，該下導槽將第一預熱管（81)和第二預熱管（82)連接起來；上端蓋內有上導 槽（1_3)，該上導槽將第二預熱管（82)和第三預熱管（83)連接起來，第三預熱管在下端蓋 內通過進水槽（4_3)和加熱管（6)的底部相通。
【文檔編號】A47J31/56GK203898082SQ201420023019
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年1月14日 優先權日:2014年1月14日
【發明者】徐建成, 楊寧恩, 商家瑞, 虞立其 申請人:寧波金陽光電熱科技有限公司