专利名称：热水器和散热器及所使用的电加热部件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及热水器和散热器及所应用的电加热部件 背景技术目前海尔、A ·0史密斯、美的等名牌贮水式热水器是将电热管完全浸泡在水中， 专利申请号2008100913476将电热管安装在空气中，但仍然将发热体做为热水器的一个部 分，而且现有贮水式体积大，不能长时间连续供应热水。
发明内容为对现有产品进行改进，本实用新型将加热水箱和电加热部件做成独立构件；电 加热部件有两种加热方式，一种是电热管加热，电热管可采用非金属外管的碳纤维管、卤素 管等及采用金属外管内有电热丝用氧化镁粉隔离的加热管或在玻璃管、陶瓷管、外圆周围 用电阻材料制成，有的电热管仍然浸泡在水中；每根电热管都被大小和形状不同的两层金 属管包围住，内层金属管的内部空间安装电热管，并确保电热管与水完全隔离；外层金属管 应将一根或多根安装有电热管的内层金属管包围住，并牢固焊接形成为加热水箱加热水 箱有进水口和出水口 ；安装电热管的金属管视结构不同，制成一端敞开，一端为盲孔或两端 同时敞开；另一种是电磁感应线圈加热，由加热水箱和电磁感应线圈构成，电磁感应线圈是 安装在加热水箱之外或二个加热水箱之间的空气中与水完全隔离；加热水箱有冷水或温度 较低的水的进水口及有热水出水口，独立成为一个电加热部件；并与水泵配合工作。本产品的优点是将电加热部件做为独立构件，只要接口一致就能与各种水加热机 构配套使用，配合水泵使用，水升温速度快。
图1、图3、图4是采用碳纤维管、卤素管等非金属外管的电加热部件图2Α是接线在一端适合盲孔管安装的碳纤维或卤素电热管，B是金属管内有电热 丝用氧化镁粉使电热丝隔离的电热管。图5、图6、图7是图1、图3、图4的截面图图8、图9、图10是采用电磁感应线圈加热的电加热部件图11电加热部件安装在贮水式热水器中图12、图13是电加热部件安装在中央热水器中图14是装有电加热部件的中央热水器与家庭用热水机构联结示意图图15是装有电加热部件的方形中央热水器图16是电热管加热的电加热部件应用于即热式和贮水即热式热水器中的应用实 例图17是电加热部件直接安装在暖气散热器上的应用实例图18是图17右侧的视图[0016]图19是中央空调辅助电加热器图20、图21是现有将电热管浸泡在水中的电热水器图22、图23是电热管浸泡在水中并配合水泵工作的电热水器
具体实施方式
以下结合附图进行说明，附图中包括加热水箱1、贮水大水箱2、冷水或温度较低 的进水口 3、热水出水口 4、电加热部件5 (电磁感应加热线圈5-1、碳纤维和卤素等非金属 电热管5-2、金属管内用氧化镁粉将电热丝隔离的电热管和用玻璃管外层镀电阻材料或直 接用电热丝制成的各种发热体5-3)线圈架6、控制和显示器7、水泵8(水泵进水口 8-1、水 泵出水口 8-2)、水9、空气10、连通管11(软管11-1、自来水管11-2、热水管11_3、回水管 11-4)、阀门12、膨胀水箱13、外壳及底板14、密封圈15、盖16、压紧螺帽17、单向活门18、 绝缘隔热层19、瓷管20、金属管21、加热水箱压紧边22、压紧盖23、流量传感器24、温控器 25、外循环水泵26、取暖地板27、暖气散热器28、洗脸盆29、净水器30、加液口 31。图1、图3、图4是采用非金属外管的电加热部件，每根电热管5-2都被大小和形状 不同的两层金属管21包围住，内层金属管的内部空间安装电热管5-2并确保电热管与水完 全隔离；外层金属管21应将一根或多根安装有电热管的内层金属管包围住，并牢固焊接形 成为加热水箱1，加热水箱有进水口 3和出水口 4;安装电热管的金属管视结构不同，制成一 端敞开与空气相接，另一端为盲孔(如图1、图3)适用于安装在贮水大水箱之内；敞开的一 端有水箱压紧边22，可被压紧盖23压紧，之间有密封圈15，防止漏水，适合使用接线在一端 的电热管(图2)；也可两端同时敞开，如图4，适合安装在贮水大水箱的体外；图5是图1的 截面图图6、图7是图3、图4可选用的截面图；制成图3、图4结构时，外层金属管用连通 管11连接起来；电热管的数量视热水供应量而定，可增加数量或提高功率，或采用成组安 装，多组并联使用；加热原理是电热管5-2接通电源工作后产生热辐射，使包围电热管的金 属管21受热，因该金属管的外围是流动的水9，金属管通过热传导使水加热。电热部件采用 5-3时，与外界要密封，方可浸泡在水中。图8、图9、图10是采用电磁感应线圈加热的电加热部件，电磁感应加热线圈5-1， 绕制在线圈架6上，并安装在加热水箱1上(图9，适合安装在贮水大水箱2之外)也可安 装在内外两个加热水箱之间(图8、图10，适合安装在贮水大水箱2之内)，不管何种安装 形式，电磁感应加热线圈必需安装在空气中，与水完全隔离；工作原理是当电磁感应线圈通 过电流工作后，会对铁质加热水箱，进行磁化，感应出电磁涡流，将电能转化为热能，使水加 热；图8、图10线圈两面都有铁质水箱，两面都能感应出电磁涡流，都能使水加热图10中 在加热水箱1中间部位安装了电热管既有电磁感应线圈加热又有电热管加热是一种复合 加热方式；以上设计电加热部件的主体是加热水箱，电热管和电磁感应线圈是安装在其中 的一个通用的电器元件，二者分开生产然后组合起来。图11是电加热部件安装在贮水式热水器中，图示为卧式结构，可制成竖式结构， 成为电热壁挂炉，本结构能做到即时供应热水，还能无限量供应热水；图12、图13、图14、图15是不同形式的中央热水器示意图，所谓中央的热水器是 可同时满足家中多种用水设备同时用水及全天候用水，以及大流量和不受气候变化的影 响，贮水大水箱可从几十升，做到几千升；容量大的可为团体，机关、学校、企业、宾馆集体供应热水，而大型水箱是贮存热水，电加热部件则是将水加热和保持设定水温，当出水口 4关 闭，水泵8，电加热部件5工作时，实现内循环，将被加热的水，送至水箱下部，反复加热，水 流出时，电热管工作，又能再次提高水温。图12电加热部件是安装在外侧，图13图15是安 装在顶端，图14是安装在侧面，图11、图13、图14、图15、图19、图22、图23中均可将电加 热部件和加热水箱构成为独立部件，安装在贮水大水箱2外任何合适的位置，并连通，通 过水泵实现贮存热水和使水循环加热；若将容积做小则成为壁挂式，其功能相同且都能从 大水箱上拆下来。图14是中央热水器与家庭用热水设备联结示意图，特别适合我国北方地区，以 采暖为主同时满足生活热水需要，是一种最省电的供热方式；设定贮水大水箱2的容量为 100L功率为3. 8KW，第1次将水箱中的水从20°C加热至70°C时约需60分钟，由于家庭采暖 系统管导容量较小，100L热水要循环若干次才能降低温度，同时回流到水箱时仍然是温度 较高的水，因此贮水大水箱中只需间断，短时间补充加热即可；为了提高水质在图14回水 管导中加装了净水器30，对整个系统进行过滤，也可仅对生活用水进行过滤；净水器可以 作为中央热水器的一个部份，合并在整体结构中。图15是由多个贮水箱组合成的贮水大水箱，可制成扁长形，安装在窗户的外墙 上，不占内部空间。图16是电加热部件为电热管的应用实例，可制成即热式，和贮水即热式热水器， 能够做到使用2. 5mm2的导线并确保冬天有充足的热水供应，图中金属管21为二层，必要时 1根或几根可用一层。图17是电加热部件直接安装在暖气散热器上的应用实例，图示安装在下端与散 热器连为一体，液体(水或防冻液)被加热后传导至穿过散热片的管子中，使散热片散热， 上端有一个膨胀水箱13，实为一根空心管，液体受热体积膨胀后流入管内，冷却后体积收 缩；图中虚线部分，可用管连起来造成右侧温度较高，左侧较低，形成流动状态；本结构可 制成固定式或移动式。图19是中央空调辅助电加热器，是一种大功率热水器，在贮水大水箱中安装了若 干组电加热部件5，所用功率从几十千瓦至几百千瓦，图示为卧式结构也可制成竖式结构。图20、图21是将电热管浸泡在水中；图20是海尔、A · 0史密斯公司，上下二组电 热管5-3交替加热的热水器；图21是美的公司二组电热管5-3相互垂直设置，交替加热的 热水器它们仍然需要预热，并不能长时间连续供应热水，而且容积要在60L-100L之间。图22、图23是对上述结构进行改进，在热水出口部位加装水泵8，当需要对贮水大 水箱预热时，电热管5-3和水泵8同时工作，实现内循环，这种结构水箱容积只需做到20L 就能快速并连续长时间恒温供应热水。以上结构图例中，全部采用电热管，也可使用电磁感应线圈并同时改变控制器和 冷却门控管；图中箭头所指方向为水流方向。空气能热泵热水器由主机和水箱构成，在北方冬天不能使用，必须采用电辅助加 热图11至图15就是带有电加热功能的热泵热水器的水箱。
权利要求热水器和散热器及所使用的电加热部件，由加热水箱和电热管或电磁感应线圈构成，其特征在于采用电热管加热时，每根电热管都被大小和形状不同的两层金属管包围住，内层金属管的内部空间安装电热管，并确保电热管与水完全隔离；外层金属管应将一根或多根安装有电热管的内层金属管包围住，并牢固焊接形成为加热水箱加热水箱有进水口和出水口；可制成一端敞开，一端为盲孔或两端同时敞开；电加热部件可采用碳纤维管，卤素管(5 2)；电加热部件若采用金属管内用氧化镁粉将电热丝隔离的电热管和用玻璃管外层镀电阻材料或直接用电热丝制成的发热体(5 3)时，与外界要密封，仍可浸泡在水中；采用电磁感应线圈加热时，电磁感应线圈绕制在线圈架上，并安装在加热水箱上或内外两个加热水箱之间；电磁感应线圈必需安装在空气中与水完全隔离；采用电磁感应线圈的加热水箱中间部位，安装电热管，制成复合加热方式。
2.根据权利要求1，所述的热水器和散热器及所使用的电加热部件，其特征在于，由电 加热部件和加热水箱构成独立部件安装在贮水大水箱外部部位并连通，通过水泵，实现贮 存热水和使水循环加热。
3.根据权利要求1，所述的热水器和散热器及所使用的电加热部件其特征在于可直接 安装在散热器下端，与散热器连为一体，液体被加热后传导至穿过散热片的管子中，使散热 片散热；上端有膨胀水箱，液体受热体积膨胀后流入其内，冷却后体积收缩。
专利摘要热水器和散热器及所使用的电加热部件，由加热水箱和电热管或电磁感应线圈构成；采用电热管加热时，电热管一般被二层金属管包围住，二层金属管之间形成为一个加热水箱；若采用电磁感应加热线圈加热，将电磁感应线圈安装在加热水箱之外或二个加热水箱之间；电热管和电磁感应线圈必需安装在空气中，与水完全隔离；加热水箱有进水口和出水口，形成一个独立部件，只要接口一致时，能与各种水加热机构配套使用。
文档编号F24H1/18GK201697317SQ20092024999
公开日2011年1月5日 申请日期2009年10月23日 优先权日2009年10月23日
发明者刘运柳 申请人:刘运柳