一種管路電加熱器及具有其的洗碗機的製作方法

2023-12-03 22:35:06

本發明涉及加熱器技術領域，特別是涉及一種管路電加熱器。此外，本發明還涉及一種應用上述管路電加熱器的洗碗機。

背景技術：

洗碗機包括水泵、循環水管路及電加熱器，其中，電加熱器可將循環水管路中的水加熱，水泵將水泵送出去，使高溫的水清洗餐具。

目前，應用於洗碗機的電加熱器通常有三種。

第一種為不鏽鋼管電加熱器或釺焊在不鏽鋼盤上的加熱管，將其設置於洗碗機集水槽的底面，此種方式電加熱器只能通過一個面散熱，為兼顧加熱管的壽命和功率要求，電加熱器的體積會比較大，使得集水槽的容積增大，最終導致洗碗機的循環水管路需要更多的水填充，才能實現泵送衝洗的目的，比較浪費水。

第二種為環繞管路的蛇形電加熱器，將其安裝在集水槽和水泵之間，該種方式電加熱器同樣只能通過一個面散熱，為滿足功率需求，集水槽和水泵之間的設置電加熱器的水管路會增長，同樣會浪費水。

第三種為集成於水泵的電加熱管，該種方式無需加長循環水管路，但是受限於水泵體積，電加熱器的長度較小，為滿足功率需求，只能提高電加熱管的功率密度，如此會影響電加熱管的壽命；另外，水泵內的水為高溫水，在泵送和加熱的過程中，極易產生汽蝕現象，汽蝕的加劇產生使得葉泵和泵腔容易損壞，同時增加噪音；再者，水泵和電加熱器集成在一起，部件更換成本高。

除了洗碗機外，其他具有流體管路且需要加熱流體的設備(如咖啡機等)也存在上述類似問題。

有鑑於此，如何設計一種管路電加熱器，在滿足加熱功率的同時，避免增加流體管路容積，並且使用壽命長，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種管路電加熱器，該管路電加熱器在滿足加熱功率的同時，避免了流體管路容積的增加，並且使用壽命長。本發明的另一目的是提供一種應用上述管路電加熱器的洗碗機。

為解決上述技術問題，本發明提供一種管路電加熱器，包括管路和電加熱管，所述管路側壁具有沿其長度方向延伸的開口；還包括內嵌於所述開口的板體，其具有容置所述電加熱管的凹槽，所述電加熱管的橫截面與所述凹槽的形狀相適配。

本發明提供的管路電加熱器，通過具有凹槽的板體將電加熱管內嵌於管路，並且電加熱管的橫截面與凹槽的形狀相適配，如此，該管路電加熱器可集成於流體管路中，其管路可為流體管路的一部分，這樣，不會因布置電加熱器而額外增加容納流體的容器體積，避免浪費流體，再者，由於電加熱管內嵌於管路，且其橫截面與板體的凹槽相匹配，即電加熱管的散熱面積不止一個面，在滿足功率需求的同時能夠避免延長管路，同時也可大幅度降低電加熱管的表面功率密度，從而，既減少了流體的浪費，又能夠延長電加熱管的壽命；此外，由於該管路電加熱器集成於流體管路中，具體可設置於方便的位置，使得安裝和更換都很方便。

所述電加熱管的橫截面周長的60％以上與所述凹槽的槽壁相接觸。

所述電加熱管的橫截面呈凸多邊形。

所述電加熱管的橫截面具體為倒梯形形狀。

所述電加熱管的橫截面的底壁與其側壁的夾角範圍為96°～130°。

還包括固設於所述電加熱管頂壁的支板，所述支板用於安裝溫控器和保險絲。

還包括位於所述支板外側的罩板，所述罩板與所述管路固接以將所述管路電加熱器固定。

所述電加熱管的外套管為鋁管。

所述板體與所述管路之間設置有密封圈。

本發明還提供了一種洗碗機，包括水泵、噴射臂及連通兩者的水管，還包括上述任一項所述的管路電加熱器，所述水管為所述管路。

由於上述管路電加熱器具有上述技術效果，所以應用該管路電加熱器的洗碗機也具有相應的技術效果，此處不再重複贅述。

附圖說明

圖1為本發明所提供管路電加熱器一種具體實施例的爆炸圖；

圖2為本發明所提供管路電加熱器一種具體實施例的結構圖；

圖3為圖2的俯視圖；

圖4為圖3中A-A向的剖視圖；

圖5為圖2中管路的結構示意圖；

圖6為圖2中板體的結構示意圖。

其中，圖1至圖6中部件名稱與附圖標記之間的一一對應關係如下所示：

管路11，開口111，電加熱管12，板體13，凹槽131，支板14，溫控器15，保險絲16，罩板17，密封圈18，導線19，螺釘20。

具體實施方式

本發明的核心是提供一種管路電加熱器，該管路電加熱器在滿足加熱功率的同時，避免了流體管路容積的增加，並且因功率密度低而使用壽命長。本發明的另一目的是提供一種應用上述管路電加熱器的洗碗機。

為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步的詳細說明。

請參考圖1-2，並結合圖5-6；其中，圖1和圖2分別示出了具體實施例中管路電加熱器的爆炸圖和結構圖，圖5和圖6分別示出了圖2中管路電加熱器的管路和板體的結構示意圖。

該實施例中，所述管路電加熱器包括管路11和電加熱管12，其 中，管路11的側壁具有沿其長度方向延伸的開口111，還包括內嵌於該開口111的板體13，該板體13具有容置電加熱管12的凹槽131。

其中，電加熱管12的橫截面與凹槽131的形狀相適配。

對於需要流體加熱的設備，可將上述管路電加熱器安裝於該設備的流體管路中，以對流體進行加熱。

具體地，管路電加熱器的管路11可以單獨設置後，與相應設備的流體管路連接，也可以直接使用相應設備的流體管路。

該管路電加熱器具有如下技術效果：

由於管路電加熱器集成於流體管路中，不會因布置電加熱器而額外增加容納流體的容器體積，所以可避免流體的浪費；

電加熱管12安裝於板體13的凹槽131，板體13內嵌於管路11，如此，相當於將電加熱管12內嵌於管路11，又電加熱管12的橫截面與板體13的凹槽相匹配，這樣就增加了電加熱管12的散熱面積，在滿足功率需求的基礎上，能夠避免延長管路11，也即避免了流體的浪費，同時，由於電加熱管12的散熱面增多，可以大幅降低其表面功率密度，從而延長其使用壽命；

此外，由於該管路電加熱器集成於流體管路中，安裝和更換都很方便，且更換成本低。

具體的方案中，板體13為不鏽鋼板體，以便於熱量的傳遞。通常，設備的流體管路為塑料管，相應地，管路電加熱器的管路11也可設置為塑料管，以便於與設備流體管路的連接，另外，板體13可通過鉚接的方式與塑料管路固定。

具體的方案中，電加熱管12通過釺焊固設於凹槽131內，釺焊的方式較為簡便，並且可靠。當然，也可以通過其他具有導熱性能的粘結填料固定兩者。

為加工和裝配的便利性以及實際管路的需求，凹槽131優選設計為直線形結構，相應地，電加熱管12為直線形結構，如此可避免對電加熱管12進行折彎等操作，規避因折彎引起的絕緣和耐壓性能的下降。另外，板體13的凹槽131設為直線形，衝壓更容易，應力會更小， 降低了因發生應力腐蝕導致的漏水、漏電等安全隱患。

為了使電加熱管12的熱量能夠很好地傳遞，電加熱管12的管壁與凹槽131的槽壁緊密貼合設計。

具體的方案中，電加熱管12的橫截面周長的60％以上與凹槽131的槽壁相接觸，以利於熱量的傳遞，以期進一步降低電加熱管12的表面功率密度，提高電加熱管12的使用壽命。

更具體地，電加熱管12的橫截面可設計為凸多邊形，凹槽131相應匹配設計。

一併結合圖3-4，圖3為圖2的俯視圖；圖4為圖3中A-A向的剖視圖。

該具體方案中，電加熱管12的橫截面呈倒梯形形狀，相應地，板體13的凹槽131也呈倒梯形結構，兩者相匹配，使得電加熱管12的兩側壁面及底壁與凹槽131的槽壁貼合，如此，電加熱管12的三個壁面同時傳熱，傳熱效率高，更能提升電加熱器的加熱性能。

具體地，電加熱管12的外套管為鋁管，由於鋁的延展性較好，所以將外套管設為鋁管，方便壓制以形成需要的橫截面結構，同時規避了因壓制導致的應力集中問題。

具體地，電加熱管12的底壁與其側壁的夾角範圍可設置在96°～130°之間，如此，便於電加熱管12壓制後脫模。

這裡需要指出的是，此處電加熱管12的底壁指與凹槽131的槽底接觸的一面，也即靠近管路11內腔的一面，相應地，電加熱管12的頂壁指遠離管路11內腔的一面。下述均以此為基準，不再贅述。

具體的方案中，電加熱管12的兩端部向凹槽131的開口方向略微翹起，具體可參考圖1理解，如此設置，方便電加熱管12的兩端部與導線19等電路相關部件連接。

更具體地，電加熱管12兩端部的翹起角度小於10度，由於電加熱管12的結構為電阻絲穿過外套管，在空隙處填充MgO(氧化鎂)，當將電加熱管12的端部翹起時，容易導致氧化鎂粉鬆動，電阻絲跑偏，影響電加熱管12的耐高壓性和絕緣性能，將端部的翹起角度限定在5 度以內，可規避此現象，同時滿足電路連接的需求。

需要說明的是，這裡的翹起角度可理解為電加熱管12端部的中心線與電加熱管12中間區域的中心線之間的夾角。

具體的方案中，電加熱管12的頂壁固設有支板14，該支板14可用於安裝溫控器15和保險絲16等電路相關部件。

其中，支板14可通過釺焊的方式固設於電加熱管12的頂壁，既簡便又可靠。

其中，支板14具體可設為鋁板，如此，其不僅可作為安裝溫控器15和保險絲16等部件的安裝支架，也可利用鋁的傳熱性良好的特點，將電加熱管12未與板體13接觸的一面，即電加熱管12的外壁的熱量傳遞到板體13上，以期進一步增加傳熱效率。當然，支板14也可選用其他傳熱性較好的材料製成。

此外，還可在支板14的外側設置罩板17，罩板17與管路11固接以將裝配有電加熱管12的板體13與管路11相對固定。

雖然板體13與管路11可通過鉚接的方式固定，但由於板體13較長，長時間使用後，板體13與管路11可能會鬆動，通過罩板17將板體13壓住，可以很好地解決這一問題。具體地，罩板17可以通過螺釘20與管路11固接，當然，也可採用其他的方式。

罩板17除了上述作用外，還可起到隔熱的作用，防止電加熱管12產生的熱量快速地散失。

具體的方案中，罩板17可採用金屬罩板，方便加工和裝配。

具體的方案中，板體13與管路11之間還設置有密封圈18，以提高管路11的密封性，防止流體漏出。可以理解，密封圈18的結構與板體13和管路11配合的輪廓相匹配。

除了上述管路電加熱器外，本發明還提供了一種洗碗機，該洗碗機包括水泵、噴射臂及連通兩者的水管，還包括上述所述的管路電加熱器，具體地，所述水管即為管路電加熱器的管路11，也就是說，將管路電加熱器安裝於水泵的出水口與噴射臂的進水口之間的水管。

通常，洗碗機的噴射臂包括上噴射臂、中噴射臂和下噴射臂。

與水泵出水口連接的水管可以具有三個接口，以分別與上噴射臂、中噴射臂和下噴射臂連接，此時，可將管路電加熱器安裝於該具有三個接口的水管上。

當然，也可以設置三個獨立的水管，直接連接各噴射臂與水泵，此時，可在任一水管上安裝管路電加熱器，由於洗碗機的水管路為循環管路，所以只要一個水管上安裝有管路電加熱器即可，當然，實際設置時，在三個水管上均安裝所述管路電加熱器也是可行的，具體可根據用戶需求來設置。

由於該管路電加熱器集成於洗碗機的水管路中，與背景技術中的第一種電加熱器相比，無需增大集水槽的容積，不會額外增加循環衝洗管路的容積，避免了水的浪費；與背景技術中的第二種電加熱器相比，由於管路電加熱器的散熱面為三個，散熱量大，無需延長水管路，同樣可避免水的浪費；與背景技術中的第三種電加熱器相比，該管路電加熱器無需與水泵集成為一體，安裝和更換更方便，且更換成本低，另外由於管路電加熱器與水泵分開設置，可減少汽蝕現象的發生。

需要說明的是，本發明提供的管路電加熱器可以應用於任何需要流體加熱的設備中，如上述洗碗機，如咖啡機等，將其安裝於相應設備的流體管路中即可。

以上對本發明所提供的一種管路電加熱器及具有其的洗碗機均進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護範圍內。