電加熱裝置和使用其的電加熱器的製作方法
2023-05-04 04:41:26
專利名稱：電加熱裝置和使用其的電加熱器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電加熱裝置和使用其的電加熱器，更具體地說，涉及一種加熱水或水溶液用的電加熱裝置和使用其的電加熱器，其可減少和排除水垢的產生
背景技術：
現今有很多用於對水或水溶液進行加熱的電加熱器，諸如電加熱水壺、水煲、煮水器、咖啡釀造機、蒸餾裝置等，在加熱過程中，現有的電加熱器普遍存在如下缺陷I.由於飲用水中鈣(Ca)、鎂(Mg)離子含量較高，當水加熱到35攝氏度時，水中會析出針狀結晶體碳酸鈣(CaC03)和碳酸鎂(MgC03)，這些析出物會牢固地附著在電加 熱器的加熱容器的內壁上，形成大量難於去除的水垢；水垢的導熱係數較低，只有鋼材的1/10 1/100，是不良的熱導體，當加熱容器的內壁結垢後，會使熱效率大大地降低，導致耗電量大幅增加，造成電能的極大浪費；更為嚴重的是，在加熱容器內壁結垢相當嚴重並形成結垢層的情況下，電加熱器的加熱組件發出的熱量被結垢層阻隔，不能傳遞給被加熱的水或水溶液，導致加熱組件內部的熱量不斷升高，當結垢層出現裂縫，容器內的水或水溶液從裂縫中流入結垢層和容器內壁之間時，會被高溫的容器壁瞬間氣化，導致加熱容器發生爆炸的嚴重後果，給用戶的人身和財產安全帶來極大威脅；2.水垢具有較強的腐蝕性，電加熱器的加熱容器在水垢的長期腐蝕作用下容易破損，從而使整個電加熱器報廢；3.目前市面上的電加熱器的發熱組件是採用傳統的C形發熱管，發熱管與導熱體表面接觸面較小，導致其熱量難以擴散和負荷較高，即使在正常情況下使用，發熱管均有可能爆裂和因負荷過高而熔斷，在電加熱器的加熱容器結垢後，更容易發生上述情況。4.現有的電加熱器無法實現減少水垢和消除水垢的功能，在長期使用和加熱過程中就會容易產生水垢層，從而給電加熱器帶來嚴重隱患和不安全因素。因此，人們需要一種可減少和排除水垢的較安全和省電的電加熱器。
發明內容
本發明的一個目的在於至少部份地克服現有技術的缺陷，這可以通過提供一種改進的電加熱裝置和電加熱器來達成。根據本發明的一個方面，所述電加熱裝置可包括熱傳導連接的第二導熱件、電發熱組件、傳熱柱或傳熱片和驅動溫度控制裝置的感溫片；其中所述第二導熱件包括相對的A側表面和B側表面；所述A側表面與被加熱的水或水溶液接觸，而所述B側表面則與所述電發熱組件鄰接；所述傳熱柱或傳熱片與所述第二導熱件固接；以及所述感溫片與所述傳熱柱或傳熱片鄰接；其特徵在於，所述電發熱組件是ω形或螺旋形。根據本發明的另一方面，所述電加熱裝置可包括熱傳導連接的第一導熱件、第二導熱件、電發熱組件、傳熱柱或傳熱片和驅動溫度控制裝置的感溫片；其中所述第二導熱件包括相對的A側表面和B側表面；所述A側表面與被加熱的水或水溶液接觸，而所述B側表面則與所述第一導熱件鄰接；所述第一導熱件與所述電發熱組件鄰接；所述傳熱柱或傳熱片與所述第一導熱件和所述第二導熱件固接；以及所述感溫片與所述傳熱柱或傳熱片鄰接；其特徵在於，所述電發熱組件是ω形或螺旋形。根據本發明的較佳實施例，所述第一導熱件包括相對的第一和第二表面，所述第一表面與所述第二導熱體的B側表面面接觸地固定連接，而所述第二表面則與所述電發熱組件固定連接；所述感溫片與所述傳熱柱或傳熱片面接觸地固定連接。·
根據本發明的較佳實施例，所述第二導熱件最好包括帶有環形折邊的盤狀本體以及由所述盤狀本體的中部向所述A側表面一側凸起而形成的凹腔；其中所述電發熱組件容納於所述凹腔內。根據本發明，所述電加熱器可包括容器殼體、設置在容器殼體上的出水口、提手、與容器殼體上埠配合的容器蓋和溫控器開關和容器蓋開關；以及設置在該容器殼體下部的電加熱設備和溫度控制裝置，其中所述電加熱設備採用上述的電加熱裝置。由於本發明的電加熱器的電發熱組件為ω形或螺旋形，所以其與第二傳熱件的接觸面積相對較大，從而可更有效地將熱量傳遞給第二傳熱件，而且所述電發熱組件和/或第一導熱件可優選地集中在第二導熱件中間凸起的凹腔內部而形成較大的熱量，使被加熱的水或水溶液可快速地進行上下循環運動，從而使水垢無法停留和附著在容器殼體的內壁上，達到從根本上除垢的效果。
以下，將結合附圖與本發明的一些示範性而不是限制性的較佳實施例詳細地敘述本發明的優點和特徵。其中圖I為根據本發明的實施例的電加熱裝置的俯視透視圖；圖2為沿著圖I中的A-A線的截面圖；圖3為沿著圖I中的B-B線的截面圖；圖4為根據本發明的另一實施例的電加熱裝置的底視透視圖；圖5為沿著圖4中的D-D線的截面圖；圖6為沿著圖4中的E-E線的截面圖；圖7為根據本發明的實施例的電加熱器的的截面圖；圖8為圖7的底視圖；圖9為根據本發明的實施例的溫度控制裝置的截面圖；以及圖10為根據本發明的又一實施例的電加熱裝置的示意圖。
具體實施例方式現參照圖1、2、3和8，所示為根據本發明的第一實施例的電加熱裝置的透視圖和截面圖。從圖中可見，本發明的電加熱裝置I包括第一導熱件10、第二導熱件11、電發熱組件12、傳熱柱14和溫度控制裝置17。所述第二導熱件11包括相對的A側表面和B側表面；所述A側表面與被加熱的水或水溶液接觸，而所述B側表面則與其下的所述第一導熱件10鄰接。在此實施例中，所述第二導熱件11優選地包括帶有環形折邊的盤狀本體以及由所述盤狀本體的中部向所述A側表面一側凸起而形成的凹腔16。
所述第一導熱件10也包括相對的第一和第二表面,所述 第一表面與所述第二導熱體的B側表面面接觸地固定連接，而所述第二表面則與所述電發熱組件12固定連接以確保其間的熱傳導。第二導熱件11可用不鏽鋼或不鏽鐵等材料製成，與之鄰接的第一導熱件10則可用熱傳導率較高的鋁或鋁合金製造，其形狀和大小適於完全覆蓋所述B側表面的作為凹腔16的頂平面的部位之上。電發熱組件12可為不鏽鋼發熱管、鐵發熱管、鋁發熱管、銅發熱管等等，而其形狀則可採用ω形(見圖I和4)或螺旋形(見圖10)。從圖中可見，電發熱組件12可在所述凹腔16中沿著第一導熱件10的邊緣和/或中間盤繞，而傳熱柱14則設置於其間。所述電發熱組件和傳熱柱的一端與第一導熱件10面接觸地連接，並進一步與第二導熱件11固接。傳熱柱14的另一端26則與溫度控制裝置17的感溫片(可參見圖9中以25表示的部件)面接觸地熱傳導連接。圖4、5、6和9所示則為根據本發明的第二實施例的電加熱裝置的透視圖和截面圖，其中僅用設置於電發熱組件12之下的傳熱片15來替換圖1、2和3中所示的傳熱柱14，其它部件則與所述第一實施例的相同。傳熱片15和電發熱組件12通過螺絲22與第一導熱件10固定在一起，溫度控制裝置17的感溫片25則通過螺絲24與傳熱片15面接觸地連接。根據本發明的另一實施例，當本發明的電加熱裝置用於不需將水燒開的電熱水器中時，可以省略第一導熱件10，即電發熱組件12可與第二導熱件11直接面接觸。另外，所述傳熱片或傳熱柱可以與第二導熱件11和/或電發熱組件12直接連接。根據本發明的又一實施例，第二導熱件11可不設置凹腔16，其不影響本發明目的的實現。除此之外，所述第二導熱件的中部也可向B側表面凹下而形成凹腔16，同樣可使電發熱組件12的發熱集中在較小的範圍之內以便可更集中地傳遞熱量，此功能特徵是目前市面上的所有電熱水壺的發熱結構中所缺乏的。圖7和8所示為一種根據本發明的使用上述電加熱裝置的電加熱器的實施例，應該明白，本發明的電加熱器除採用上述的電加熱裝置外，還可以採用包括但不限於現有的電加熱器結構。根據本發明，所述電加熱器可包括容器殼體27(可以採用工程塑料料或金屬製作)、設置在容器殼體27上的出水口 29、提手30、與容器殼體27上埠配合的容器蓋31和溫控器開關、容器蓋開關等常用部件，而所述電加熱裝置I和溫度控制裝置17則設置在容器殼體27的底部。從圖中可見，電加熱裝置I可通過公知的密封裝置32和固定圈33與容器殼體27密封連接。在容器殼體27採用金屬材料製作時，其底部可與電加熱裝置I採用焊接、雷射、卷邊工藝等固定連接。
為簡單起見，本領域公知的常用部件和所述電加熱裝置I和溫度控制裝置17的結構在此不再贅述。圖10所示為本發明的電加熱裝置的又一實施例，其中的唯一分別在於電發熱組件12的形狀為螺旋形而不是ω形。綜上所述，由於本發明的電加熱器的電發熱組件為ω形或螺旋形，其可更有效地將熱量傳遞給第二傳熱件，而 且所述電發熱組件可優選地集中在第二導熱件中間凸起的凹腔內部而形成較大的熱量，使被加熱的水或水溶液可快速地進行上下循環運動，從而使水垢無法停留和附著在容器殼體的內壁上，達到從根本上除垢的效果，使電加熱器的容器殼體不會受到水垢的腐蝕影響，加上本發明的傳熱柱或傳熱片的設計便於溫度控制裝置的設計布置，確保所述溫度控制裝置能可靠地工作，所以本發明可大大延長電加熱器的使用壽命O雖然為了說明本發明的目的而詳細敘述了上述實施例，但本技術領域的技術人員在不背離本發明權利要求書所闡述的範圍和精神實質的情況下，完全可以對上述實施例作種種變化，增刪或等效替代，因此本發明絕不限於上述實施例。
權利要求
1.一種電加熱裝置，所述電加熱裝置包括熱傳導連接的第二導熱件、電發熱組件、傳熱柱或傳熱片、和驅動溫度控制裝置的感溫片； 其中所述第二導熱件包括相對的A側表面和B側表面；所述A側表面與被加熱的水或水溶液接觸，而所述B側表面則與所述電發熱組件鄰接； 所述傳熱柱或傳熱片與所述第二導熱件固接；以及 所述感溫片與所述傳熱柱或傳熱片鄰接； 其特徵在於，所述電發熱組件是ω形或螺旋形。
2.如權利要求I所述的電加熱裝置，其特徵在於還包括夾設在所述B側表面和所述電發熱組件之間並與兩者鄰接的第一導熱件。
3.如權利要求2所述的電加熱裝置，其特徵在於所述第一導熱件包括相對的第一和第二表面，所述第一表面與所述第二導熱體的B側表面面接觸地固定連接，而所述第二表面則與所述電發熱組件固定連接；所述感溫片與所述傳熱柱或傳熱片面接觸地固定連接。
4.如權利要求2或3所述的電加熱裝置，其特徵在於所述第二導熱件包括帶有環形折邊的盤狀本體以及由所述盤狀本體的中部向所述A側表面一側凸起而形成的凹腔；其中所述電發熱組件、所述傳熱柱或傳熱片和第一導熱件容納於所述凹腔內。
5.如權利要求2或3所述的電加熱裝置，其特徵在於所述傳熱柱或傳熱片與所述第 一導熱件和/或第二導熱件固定連接。
6.如權利要求2或3所述的電加熱裝置，其特徵在於所述第二導熱件用不鏽鋼或不鏽鐵製造，所述第一導熱件則用鋁或鋁合金製造。
7.如權利要求I所述的電加熱裝置，其特徵在於所述電發熱組件為不鏽鋼發熱管、鐵發熱管、鋁發熱管、銅發熱管。
8.—種電加熱器,所述電加熱器包括容器殼體、設置在容器殼體上的出水口、提手、與容器殼體上埠配合的容器蓋和溫控器開關和容器蓋開關；以及設置在所述容器殼體下部的溫度控制裝置和根據權利要求I至3中的任一項所述的電加熱裝置。
全文摘要
根據本發明的電加熱裝置包括熱傳導連接的第二導熱件、電發熱組件、傳熱柱或傳熱片和驅動溫度控制裝置的感溫片；其中所述第二導熱件包括相對的A側表面和B側表面；所述A側表面與被加熱的水或水溶液接觸，而所述B側表面則與所述電發熱組件鄰接；所述傳熱柱或傳熱片與所述第二導熱件固接；以及所述感溫片與所述傳熱柱或傳熱片鄰接；其特徵在於，所述電發熱組件是ω形或螺旋形。所述電發熱組件和/或第一導熱件可優選地集中在第二導熱件中間凸起的凹腔內部而形成較大的熱量，使被加熱的水或水溶液可快速地進行上下循環運動，從而使水垢無法停留和附著在容器殼體的內壁上，達到從根本上除垢的效果。
文檔編號H05B3/06GK102958207SQ201110285238
公開日2013年3月6日 申請日期2011年9月23日 優先權日2011年8月26日
發明者李嘉琪, 李安和, 李浚豪 申請人:李浚豪