一种远红外即热式电采暖炉的制作方法

本实用新型涉及一种远红外即热式电采暖炉，属于电加热技术领域。

背景技术：

暖气片、地暖是寒冷地区冬季用来取暖的装置，这些装置的加热核心就是采暖炉，通过采暖炉将水加热，再通过管道把热水输送到暖气片和地暖管道中。传统的采暖炉采用燃煤作为采暖炉热源，不仅热效率低，而且燃烧不完全的话还会产生一氧化碳等有毒气体，尤其是居民用小型散煤取暖装置，情况更为严重。

随着环保形势的严峻，采用清洁能源取暖已成为趋势，由于电能使用灵活方便，范围广，以电能加热的电采暖炉应用越来约广泛。目前，电采暖炉加热核心中以电阻加热为主的电加热管占据较大比重，这种加热管常置于水中进行加热，但安装位置易产生死水区，造成水垢积累，影响加热管寿命，公开号为CN204593557U的中国专利公开了一种水电分离式加热，水在管道内流动，加热体夹设在管道之间，热量通过管道传递到水中实现加热，这种方法避免了死水区的存在，减少了水垢的生成，但加热体用的是PTC陶瓷发热体，功率低，若要提高加热功率，必然要增加发热体数目，这样给设备安装和维修都增加了负担。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种远红外即热式电采暖炉，以克服现有技术中的不足。

为实现前述目的，本实用新型采用的技术方案包括：

本实用新型实施例提供了一种远红外即热式电采暖炉，包括采暖炉壳体以及设置于所述采暖炉壳体内的加热箱，所述加热箱的底端分别与进水管道和排水管道连通，所述加热箱的顶端与出水管道连通，所述加热箱内设置有加热体，所述加热体包括加热膜、散热片及电极，所述加热膜包括碳材料加热膜，所述碳材料加热膜包括碳材料层、位于碳材料层两端和/或两侧的平行电极或叉指电极以及覆设于碳材料层两侧的耐高温绝缘层；相邻两个所述散热片之间具有至少可供流体通过的流体通道，所述加热膜夹设于相邻两个所述散热片之间，所述电极设置于至少一散热片一侧。

作为优选实施方案之一，至少两个所述加热膜或所述加热体沿横向或纵向并联设置。

本实用新型采用碳材料加热膜作为加热核心，远红外加热，加热效率高，功率密度范围广，加热膜热效率98％，并有优异的热稳定性、柔韧性和绝缘性。

作为优选实施方案之一，所述散热片的结构除了能有效封闭加热膜，使加热膜与水隔离外，散热片还能构成流体通道，具体结构包括翅片式、管道式、波纹式、条纹板式和螺旋板式中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。

进一步的，所述条纹板式包括连续条纹板式、间断条纹板式等。

作为优选实施方案之一，所述散热片包括翅片式散热片，相邻两个所述翅片式散热片之间的间距为5～7mm，所述翅片式散热片的厚度为1～2mm，相邻两个所述翅片式散热片间的截面为矩形或梯形。

进一步的，所述散热片的长度为20～50cm，宽度为10～30cm，厚度为2～3cm。

作为另一优选实施方案之一，所述散热片包括波纹式散热片，所述波纹式散热片包括固定连接的波纹板和底板，所述加热膜设置于两个底板之间。

进一步的，所述波纹板包括复数个波纹形结构，所述波纹形结构的波距为50～100mm，波高为10～20mm，所述波纹板的厚度为0.8～2mm，所述底板的厚度为2～3mm。

作为另一优选实施方案之一，所述散热片包括连续条纹板式散热片，所述连续条纹板式散热片的表面具有连续斜条纹凸起。

进一步的，所述凸起的高度为3～6mm，宽度为2～3mm，条纹间距为5～7mm，条纹倾斜角度为45°～70°，相邻两个散热片相对布置，构成交错的流体通道，条纹其中一端与散热片边缘之间的距离为1～2mm，所述连续条纹板式散热片的基部厚度为2～3mm。

作为另一优选实施方案之一，所述散热片包括螺旋板式散热片，所述螺旋板式散热片包括复数个螺旋散热片，相邻两个螺旋散热片之间形成所述的流体通道，所述加热膜设置于相邻两个螺旋散热片之间。

进一步的，相邻两个螺旋散热片之间的间距为6～10mm，每个所述螺旋散热片的宽度为3～5cm，厚度为1～2mm。

进一步的，所述进水管道设置于所述螺旋板式散热片的中心位置，所述出水管道设置于所述螺旋板式散热片的最外侧端口。

作为另一优选实施方案之一，所述散热片包括管道式散热片，所述管道式散热片设置于所述加热膜的两侧，所述管道式散热片的截面呈矩形或圆形。

进一步的，所述管道式散热片的管道厚度为1～2mm，管道内径为1～2cm。

作为优选实施方案之一，所述加热箱上固定设置有管束板，所述管束板至少用以固定所述管道式散热片，所述加热箱内还设置有与所述管束板的排列方向垂直分布的复数个挡板，所述挡板上设置有可供所述管道式散热片穿过的通孔。

本实用新型的加热箱箱体设计，箱体与散热片构成的流体通道截面应尽可能小，保证流体流动过程中能处于湍流状态，提高传热系数。

优选的，所述散热片的材质包括耐酸碱铝合金、不锈钢和陶瓷等中的任意一种，但不限于此。

优选的，所述加热箱的箱体材质为耐酸碱铝合金、不锈钢和塑料等中的任意一种。

进一步的，所述采暖炉壳体的材质为钣金或铝合金等，但不限于此。

作为优选实施方案之一，所述远红外即热式电采暖炉还包括设置于所述采暖炉壳体内的智能控制装置、空气漏电开关以及触控显示屏，所述空气漏电开关经外接电源线束与所述智能控制装置连接，所述触控显示屏通过线束与所述智能控制装置连接，所述空气漏电开关设置于所述采暖炉壳体的内壁上。

进一步的，所述进水管道上设置有离心泵，所述出水管道上设置有自动排气阀。

作为优选实施方案之一，所述智能控制装置包括：

温控系统，包括一温度探头，所述温度探头设置于加热箱表面，其至少用以在所述进水管道温度低于设定温度5～10℃时，使循环泵自动开启并启动加热箱，当达到设定温度55～80℃时停止加热；

防干烧保护装置，包括一水流检测器，其至少用以在所述采暖炉壳体内水位低于水箱高度或者出水口处无水流信号时，关闭加热箱；

防冻装置，与温控系统连接，其至少用以在水温低于3～5℃时自动开启加热箱和循环泵；

无线通信模块，所述无线通信模块包括遥控模块和APP控制模块，至少用以对所述温控系统进行控制；

其中，所述温控系统、防干烧保护装置、防冻装置相互串联。

进一步的，所述循环泵包括冷热水用屏蔽循环泵或屏蔽增压循环泵，静音设计，通过所述循环泵的流体流量不小于30L/min。

进一步的，所述进水管道分布于所述加热箱的箱体两侧，并平行错开，这样当水进入水箱后，有利于形成环流，加快水体的紊流。

进一步的，所述远红外即热式电采暖炉的结构包括落地式、壁挂式等。

与现有技术相比，本实用新型的优点包括：

1)本实用新型提供的远红外即热式电采暖炉采用碳材料加热膜作为加热核心，远红外加热，加热效率高，功率密度范围广，加热膜热效率98％，并有优异的热稳定性、柔韧性和绝缘性；

2)本实用新型提供的远红外即热式电采暖炉散热片结构，除了能有效封闭加热膜，使加热膜与水隔离外，散热片还能构成流体通道，结构可以是翅片式、管道式、波纹式、条纹板式和螺旋板式等；

3)本实用新型提供的远红外即热式电采暖炉的加热箱箱体与散热片构成的流体通道截面小，保证了流体流动过程中能处于湍流状态，提高传热系数；

4)本实用新型提供的远红外即热式电采暖炉还设置有智能控制装置，其包括智能恒温、防干烧、防冻、漏电保护和遥控功能，可实现智能控制；

5)本实用新型提供的远红外即热式电采暖炉具有安装方便、体积小、加热效率高、功率可调范围广的特点。

附图说明

图1为本实用新型一典型实施例中一种远红外即热式电采暖炉的结构示意图；

图2a-图2c分别为本实用新型实施例1中采用翅片式散热片的加热体的主视图、右视图和俯视图；

图3a-图3c分别为本实用新型实施例1中采用翅片式散热片的远红外即热式电采暖炉的主视图、右视图和俯视图；

图4a-图4b分别为本实用新型实施例2中采用波纹式散热片的加热体的主视图和俯视图；

图5a-图5b分别为本实用新型实施例3中采用连续条纹板式散热片的加热体的主视图和俯视图；

图6a-图6c分别为本实用新型实施例4中采用螺旋板式散热片的加热箱的主视图、右视图和俯视图；

图7a-图7b分别为本实用新型实施例5中采用管道式散热片的加热箱的主视图和右视图。

附图说明：01-采暖炉壳体，02-离心泵，03-空气漏电开关，04-智能控制装置，05-触控显示屏，10-加热箱，11-加热体，12-加热膜，13-散热片，14-电极，15-进水管道，16-出水管道，17-排水管道，18-自动排气阀，19-管束板。

具体实施方式

鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本实用新型的技术方案，如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

以下结合若干实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步的解释说明。

请参阅图1所示，为本实用新型一典型实施例中一种远红外即热式电采暖炉的结构示意图，其包括采暖炉壳体01以及设置于所述采暖炉壳体内的加热箱10，所述加热箱10的底端分别与进水管道15和排水管道17连通，所述加热箱10的顶端与出水管道16连通，所述加热箱10内设置有加热体11。所述进水管道15上设置有离心泵02，所述出水管道16上设置有自动排气阀18。所述进水管道15分布于所述加热箱的箱体两侧，并平行错开，这样当水进入水箱后，有利于形成环流，加快水体的紊流。若所需加热功率高，只需要更换高功率密度加热膜或采用多个加热体横向或纵向并联布置。

所述采暖炉壳体01内还设置有智能控制装置04、空气漏电开关03以及触控显示屏05，所述空气漏电开关03外接电源线束，由此引出的线束连接到智能控制装置04上，触控显示屏05通过线束连接到智能控制装置04上。所述空气漏电开关03设置于所述采暖炉壳体的内壁上。所述智能控制装置为一集成电路主板，其包括温控系统、防干烧保护装置、防冻装置及无线通信模块，所述各模块位于主板不同位置。所述温控系统包括一温度探头，所述温度探头紧贴加热箱表面，其至少用以在所述进水管道温度低于设定温度5～10℃时，使循环泵自动开启并启动加热箱，当达到设定温度55～80℃时停止加热。所述防干烧保护装置包括一水流检测器，其至少用以在所述采暖炉壳体内水位低于水箱高度或者出水口处无水流信号时，关闭加热箱，停止加热。所述防冻装置附属于温控系统，其至少用以在水温低于3～5℃时自动开启加热箱和循环泵；上述温控系统、防干烧保护装置、防冻装置串联于电路中，并且，上述几种装置模块在正常运行状态下不会相互打扰，而且可以根据环境及操作指令对电路独立进行通断动作，从而起到保护装置的作用。所述无线通信模块包括遥控模块和APP控制模块，对除防干烧保护和防冻装置以外的模块进行控制。所述循环泵为冷热水用屏蔽循环泵或屏蔽增压循环泵，静音设计，流量不小于30L/min。

所述加热体11包括加热膜12、散热片13及电极14，所述加热膜12包括碳材料加热膜，包括碳材料层、位于碳材料层两端/两侧的平行电极或叉指电极以及碳材料层两侧的耐高温绝缘层；相邻两个所述散热片13之间具有至少可供流体通过的流体通道，所述加热膜12夹设于相邻两个所述散热片13之间，所述电极14设置于至少一散热片一侧。

其中作为核心的加热箱10结构在以下具体实施例中会进一步描述。

实施例1

本实施例的加热体采用翅片式散热片，间距为5-7mm，翅片厚1-2mm，翅片与翅片间的截面为矩形或梯形，本实施例采用矩形，翅片底部平整，厚2-3mm，加热膜被夹紧在两个散热片之间，电极从一侧夹缝中引出，其余三侧夹缝用密封胶或者焊接密封，结构如图2a-图2c所示，12为加热膜，13为散热片，14为电极，散热片长20-50cm，宽10-30cm，厚2-3cm。整个箱体结构如图3a-图3c所示，包括箱体的正视、俯视剖面图和右视图，10为箱体，11为加热体，加热体横向布置，15为进水管道，16为出水管道，17为排水管道，18为自动排气阀，加热体与箱体通过焊接连接或者卡在箱体内带有密封条的卡槽里，与箱体顶部和底部的距离为3-6cm，进水管道布置箱体两侧，并平行错开，这样当水进入水箱后，有利于形成环流，加快水体的紊流。若所需加热功率高，只需要更换高功率密度加热膜或采用多个加热体横向或纵向并联布置。

在本实施例测试中，用两片15.5*2.5cm的加热膜并联加热，当功率为1KW时，11L水在15min内从30升至53℃。

实施例2

在本实施例中，加热体密封、安装方式与上述实例类似，但结构如图4a-图4b所示，为波纹式散热片加热体，散热片由波纹板和底板构成，波纹板的波距为50mm-100mm，波高10-20mm，波纹板厚度0.8-2mm，波纹板通过焊接连接到底板上，底板厚2-3mm，加热膜夹在两个底板之间。

实施例3

在本实施例中，加热体密封、安装方式与上述实例类似，但结构如图5a-图5b所示，为连续条纹板状加热体，散热片表面有连续斜条纹凸起，凸起高度为3-6mm，宽度2-3mm，条纹间隔5-7mm，条纹角度45°-70°，两个散热片相对布置，构成交错流体通道，条纹其中一端与散热片边缘距离未1-2mm，散热片基部厚2-3mm。

实施例4

本实施例采用螺旋板式散热片，片与片间的通道间距6-10mm，片宽3-5cm，片厚1-2mm，图6a-图6c所示为加热水箱的正视剖面图、右视图和俯视图，由图可知，加热膜12被压合在两个螺旋散热片13之间，进水管道15位于螺旋中心，电极14在进水管道外引出并密封，螺旋通道两侧端面采用板片焊接密封，保证流体只沿通道方向走。该结构流道截面积小，不存在流动死区，流动速度高，提高了传热系数，流体呈螺旋形流动，污垢不易沉积，易清洗。当需要大功率时，可增加流道长度也可多台设备并用。

实施例5

本实施例采用管道式散热片，加热膜同样压合在两侧散热片间，经辊轧焊接成管道，管道截面为矩形或圆形，本实例图采用圆形，散热片厚1-2mm，管内径1-2cm。加热水箱结构图如图7a-图7b所示，加热管道固定在管束板19上，管束板与箱体通过焊接固定，管束板为两层结构，内外两层都与加热管道焊接密封。电极14从管束板内引出，管束板与箱体10两端的距离为3-5cm，进水管道15分别布置在箱体10的底端和一侧，出水管道16布置在箱体另一侧上端，便于箱体内空气排出，管道内外同时加热，提高加热效果。管道与管道之间间距小，在流体流动中能加强流体扰动，提高传热，管道中还布置有若干挡板，挡板有孔，可套在管道中，与管道有小于0.2mm的间隙，管道可自由抽出，挡板通过与箱体焊接固定，挡板增加了流体扰动和流动距离，提高了加热效率。

应当理解，上述实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。