专利名称：饮水机用新型电加热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及饮水机领域，尤其涉及一种饮水机用新型电加热装置。
背景技术：
饮水机因可以随时提供冷热适宜的健康饮用水，给人们生活带来极大方便，目前已经成为家居、办公等场所常见的电气产品。但是，作为其中关键部件之一的加热装置，其水垢问题至今没有彻底解决，传热效率也有待进一步提高。
现有的饮水机加热装置有两类其一是热罐型加热装置，热罐容积一般为1升左右，使用时预先将热罐中的水加热到设定温度，然后保温储存，热罐外部有保温层，一段时间后，热罐中的水温下降到设定温度后又通电加热。热罐型又分为内加热型和外加热型。内加热型是将电气发热元件——电热管设置在热罐内部，外加热型是将电热管设置在热罐的外部。
其二是无热罐型加热装置，它由水管和电热管组成，水管由不锈钢、铝、铜等金属材料制成，其内直径较小约10毫米，电热管与水管并列且在侧壁上通过焊接或铸造使之成为一体，外部有的设保温层，有的不设保温层。使用时水流从水管的一端进入，饮用水在水管中的流动过程中被电热管传过来的热量所加热，当水流到达该加热装置出口时，温度达到设定温度。用户需要热水时，即时加热，即时取用。
上述两类加热装置有下列共同点1.电气发热元件都采用电热管，电热管的结构是中间为电热丝，在电热丝的周围是绝缘材料，在绝缘材料的外部是不锈钢管或其它金属管；2.与水接触的材料为金属材料。
现有技术存在下述问题1.电热管中的电热丝产生的热量，通过导热、导电性都极差的绝缘层，再传给电热管的外侧金属管壁，最后传给所需加热的水，存在热阻大、导热速度较慢、电热丝工作温度较高等问题。
2.采用内加热方式的热罐型加热装置，与水接触的电热管的金属管壁面积小、温度高，易结水垢，结水垢后热阻显著增加，电热管易过热损坏。清除水垢的方法一般采用腐蚀性较强的酸性清洗剂，清洗时热罐受到腐蚀、电热管也受到腐蚀，因电热管上的水垢厚度是不均匀的，在水垢较薄之处或水垢破裂之处易首先产生穿透性腐蚀，无论是电热管产生穿透性腐蚀，还是热罐罐壁产生穿透性腐蚀，均造成该加热装置损坏。
3.采用外加热方式的热罐型加热装置，电热管产生的热量，先传给热罐罐壁，再从热罐罐壁传给需加热的水。虽然与水接触的热罐罐壁面积较大、温度较低、水垢问题有很大改善，但是，圆管形的电热管与圆筒形的热罐之间的接触面积较小，传热效率很低，为了提高两者之间的接触面积，提高传热效率，往往在两者之间填充许多焊锡，致使制造成本上升。此外，由于电热管设在热罐外侧，为使电热管产生的热量尽可能多地向热罐内传送，外部的保温措施显得十分重要，这又使得成本进一步上升。在成本的压力下，这种结构目前在国内已经基本淘汰。
3.无热罐型加热装置，电热管产生的热量，先传给水管管壁，再由水管管壁传给需加热的水，一方面这种加热装置的功率往往很大，另一方面水管侧壁表面面积小，所以温度较高，结水垢严重。
发明内容
为了克服现有技术的易结垢和传热效率低等缺陷，本实用新型的目的在于能提供一种传热效率较高、防水垢性能较好、结构较简单、成本较低、绝缘性好、安全性好、可靠性高、寿命较长的饮水机用新型电加热装置。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为该饮水机用新型加热装置，包括发热电气元件和由非金属绝缘材料制成的薄壁圆形壳体。所述的壳体的一侧表面设有电气发热元件，另一侧表面光滑并与所要加热的饮用水直接接触，该加热装置的周向侧壁设有保温层。所述的非金属材料是指既耐高温又耐大温差而又不破裂的特种玻璃或者是特种陶瓷。
所述的壳体可以制成其长度和直径之比较大(例如大于3)的管状，也可以制成其长度和直径之比较小(例如小于3)的罐体，前者用于无热罐即热式饮水机，后者用于有热罐的饮水机。
该新型加热装置通电后，电气发热元件产生的热量通过所述的薄壁圆形壳体传给所要加热的水，使水温上升。本实用新型产品有如下优点1、因为在水和电气发热元件之间只相隔一层厚度很薄(例如0.5毫米～1.2毫米)并且绝缘性很好的非金属材料，所以热阻相对较小、导热速度较快、绝缘可靠、安全性好。
2、与水接触的非金属表面光滑、且不导电，产生水垢的主要成分——钙、镁离子不易在其表面沉积，即使有微量沉积，因其与非金属表面的亲和力很弱，这些微量沉积物容易被流动的水流带走，故与水接触的非金属表面几乎不产生水垢。这样，本实用新型在通电加热过程中，就可以长时间保持优良的加热性能和很好的安全性、可靠性。
3、由于热阻小，电气发热元件产生的热量能快速被水吸收，发热元件的工作温度较低，不会产生过热现象，所以电气发热元件的寿命较长。
图1是本实用新型实施例一的结构示意图。
图2是本实用新型实施例二的结构示意图。
图3是本实用新型实施例三的结构示意图。
图4是本实用新型实施例四的结构示意图。
图5是本实用新型实施例五的结构示意图。
图6是本实用新型实施例六的结构示意图。
图7是本实用新型应用于无热罐即热式饮水机的结构示意图。
图8是本实用新型应用于热罐型饮水机的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图对本实用新型进行详细描述，但应当理解这里的详细描述并不构成对本实用新型保护范围的限制。
实施例一如图1所示，本实用新型饮水机用新型电加热装置包括内直径至少15毫米的圆管状壳体1，所述的壳体1外侧缠绕有作为电气加热元件的电热丝3，在壳体1和电热丝3的外侧包覆保温层4，从电热丝的两端连有接线端子2。所述的壳体1的制造材料是既耐高温又耐大温差而又不破裂的非金属材料，例如特种陶瓷、特种玻璃等，其形状可以是直管状，也可以是弯管状，其作用之一是盛水，作用之二是作为水和电气元件之间的绝缘层。所述的两个接线端子2可以都设在上部，也可以都设在下部，也可以分设在上下两处。该加热装置工作时水在壳体1内部流动，在流动过程中，被电热丝产生的热量所加热，在一定的水流量和相应的电热丝发热功率配合下，水从进口流到出口时，水温达到设定的温度。本实施例的加热装置主要用于无热罐即热式饮水机。
实施例二如图2所示，本实用新型饮水机用新型电加热装置包括内直径至少15毫米的圆管状壳体1，在壳体1的外侧设有作为电气加热元件的PTC发热陶瓷5，在壳体1和PTC发热陶瓷5的外侧包覆保温层4，从PTC发热陶瓷5的上部和下部分别连有接线端子2。本实施例实际上就是将实施例1中的电热丝3改为PTC发热陶瓷5，两个接线端子分设在上下两处，其余与实施例1完全相同。所述的PTC发热陶瓷5也可以由半导体发热涂层代替。本实施例的加热装置主要用于无热罐即热式饮水机。
实施例三如图3所示，本实用新型饮水机用新型电加热装置包括圆管状的壳体1和水管8，所述的壳体1的内部设有电热丝3，其两端分别设有既可固定接线端子2又可有效防止壳体1内部的热空气向外流动的零件10；所述的水管8的上部和下部分别设有出水接管6和进水接管9，其外部设有保温层4，其两个端部分别设有其外缘与水管8密封而内孔与壳体1密封的端盖7。所述的壳体1在水管8之中并与水管平行，壳体1的内部可以设有耐高温的填充材料(例如氧化镁、石英砂)，也可以不设填充材料。本实施例的加热装置主要用于无热罐即热式饮水机。
实施例四如图4所示，本实用新型饮水机用新型电加热装置包括圆罐状的壳体1，所述的壳体1外侧缠绕有作为电气加热元件的电热丝3，其顶部和底部分别设有出水接管6和进水接管9，其制造材料是既耐高温又耐大温差而不破裂的非金属材料(例如特种陶瓷、特种玻璃等)；在壳体1和电热丝3的外侧包覆保温层4，从电热丝3的两端连有接线端子2；所述的两个接线端子2可以都设在壳体1侧面的上部，也可以都设在下部，也可以分设在上下两处。本实施例的加热装置主要用于热罐型饮水机。
实施例五如图5所示，本实用新型饮水机用新型电加热装置包括圆罐状的壳体1，所述的壳体1外侧设有作为电气加热元件的PTC发热陶瓷5，两个接线端子2分设在互成180度的圆周上，且每个接线端子2到PTC发热陶瓷5边缘的距离相等，其它与实施例4完全相同。所述的PTC发热陶瓷5也可以由半导体发热涂层代替。本实施例的加热装置主要用于热罐型饮水机。
实施例六如图6所示，本实用新型饮水机用新型电加热装置包括圆管状的壳体1和热罐11，所述的壳体1的内部设有电热丝3，其两端分别设有既可固定接线端子2又可有效防止壳体1内部的热空气向外流动的零件14，壳体1的内部可以设有耐高温的填充材料(例如氧化镁、石英砂等)，也可以不设填充材料，壳体1的制造材料是既耐高温又耐大温差而不破裂的非金属材料(例如特种玻璃等)，壳体1的中部为弧形，弧形部分可以是180度圆弧，也可以是540度圆弧，也可以是900度圆弧，也可以是1260度圆弧，其两端部为直管状；所述的热罐11的顶部和底部分别设有出水接管6和进水接管9，其底部设有两个可装配壳体1的开口12，该开口处设有可使壳体1和热罐11之间保持密封的零件13，热罐11的外部设有保温材料4，热罐11由上下两部分组成，中间有连接上下两部分的密封结构15；所述的密封结构15可以是焊缝，也可以是一个由密封圈和螺钉或螺栓将上下两部分紧固成一体的复合结构；热罐11的材料可以是特种玻璃，也可以是金属材料；所述的开口12可以设在热罐11的底部，也可以设在热罐11下部的侧壁；所述的两个接线端子2分别与电热丝3的两端连接。组装时先将已装好电热丝的壳体1装入热罐11的一部分，然后再将热罐11的另一部分通过所述的密封结构15使两部分成为一个整体。
权利要求1.一种饮水机用新型电加热装置，包括壳体和电气发热元件，其特征在于所述的壳体的材质为非金属材料，其形状为薄壁圆筒状，在其内侧或外侧设有电气发热元件。
2.按照权利要求1所述的饮水机用新型电加热装置，其特征在于所述的非金属材料为特种玻璃或特种陶瓷。
3.按照权利要求1所述的饮水机用新型电加热装置，其特征在于所述的电气发热元件是电热丝。
4.按照权利要求1所述的饮水机用新型电加热装置，其特征在于所述的电气发热元件是PTC发热陶瓷。
5.按照权利要求1所述的饮水机用新型电加热装置，其特征在于所述的电气发热元件是半导体发热涂层。
6.按照权利要求1所述的饮水机用新型电加热装置，其特征在于所述的壳体是其长度与直径之比值较大的圆管。
7.按照权利要求1所述的饮水机用新型电加热装置，其特征在于所述的壳体是其长度与直径之比值较小的罐体。
8.按照权利要求1所述的饮水机用新型电加热装置，其特征在于所述的壳体在水管中并采用与该水管平行的方式设置。
9.按照权利要求1所述的饮水机用新型电加热装置，其特征在于所述的壳体设置在饮水机的热罐中。
10.按照权利要求1所述的饮水机用新型电加热装置，其特征在于所述的壳体为圆管状，其内直径至少15毫米，其外侧设有电气发热元件。
专利摘要本实用新型提供了一种饮水机用新型电加热装置，包括不导电的圆形薄壁壳体，壳体的一侧设有电热元件，另一侧与所加热的水接触，该装置的外部设有保温材料。本实用新型的主要作用是防止电加热器内部与水接触的表面结水垢、提高传热效率、延长使用寿命、提高安全性、提高可靠性，同时保证出水水质。
文档编号F24H1/12GK2849562SQ200620006398
公开日2006年12月20日 申请日期2006年2月27日 优先权日2006年1月13日
发明者黄樟焱, 黄瑞中, 汪孟金 申请人:黄樟焱