陶瓷电加热式内胆组件及电热水器的制作方法

1.本实用新型属于家用电器技术领域，尤其涉及一种陶瓷电加热式内胆组件及电热水器。


背景技术：

2.目前，热水器是人们日常生活中常用的家用电器，而热水器根据加热源不同分为电热水器和燃气热水器。电热水器因其安装方便，被广泛的使用。电热水器通常包括内胆和电加热器，电加热器设置在内胆中以通过电加热器对内胆中的水进行加热。
3.现有技术中电热水器中采用陶瓷加热管技术被逐渐推广，如中国专利申请号201210208328.3公开了一种新型螺旋管式强制循环电加热器，采用陶瓷加热管来对热水器中水箱内的水进行加热。而加热器采用垂直安装的方式设置在所述水箱中，以满足凝水能够顺畅排出而无接触陶瓷加热芯，使得热水器需要采用竖立布置的方式，进而无法在常规卧式水箱中使用，导致使用范围受限。
4.鉴于此，如何设计一种满足卧式热水器使用的陶瓷加热技术是本实用新型所要解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型提供了一种陶瓷电加热式内胆组件及电热水器，实现陶瓷电加热式内胆组件满足热水器采用卧式水箱的使用要求，以增加陶瓷电加热式内胆组件的使用范围并提高使用可靠性。
6.为达到上述技术目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
7.在一个方面，本实用新型提供了一种陶瓷电加热式内胆组件，包括：
8.胆体，所述胆体横向布置并用于存储水；
9.陶瓷电加热模块，所述陶瓷电加热模块包括外套管和陶瓷加热芯，所述陶瓷加热芯设置在所述外套管中；
10.其中，所述外套管密封伸入到所述胆体内，所述外套管横向布置在所述胆体内，所述外套管朝向所述胆体内部方向倾斜朝上延伸。
11.在本技术一实施例中，所述胆体的一端部设置有凸起部，所述外套管设置在所述凸起部上。
12.在本技术一实施例中，所述凸起部形成有安装端面，所述外套管设置在所述安装端面上，所述安装端面相对与所述胆体的水平中心线倾斜布置。
13.在本技术一实施例中，所述外套管的第二端部设置有外翻边，所述外套管的中心线与所述外翻边的垂线之间形成夹角。
14.在本技术一实施例中，所述外套管的第二端部与所述胆体之间设置有密封圈。
15.在本技术一实施例中，还包括：
16.感温模块，所述感温模块包括导热管和温控器，所述导热管横向设置在所述胆体
的一端部并密封插入到所述胆体内，所述温控器的感温探头位于所述导热管中。
17.在本技术一实施例中，所述陶瓷电加热模块布置在所述导热管的下方。
18.在本技术一实施例中，所述陶瓷电加热式内胆组件包括两个所述陶瓷电加热模块，其中一所述陶瓷电加热模块布置在所述导热管的下方，另一个所述陶瓷电加热模块布置在所述导热管的上方。
19.本技术一实施例中，所述陶瓷加热芯包括安装座、绝缘芯体、电加热丝和拉杆，所述安装座设置有第一通孔，所述绝缘芯体设置有第二通孔，所述绝缘芯体设置在所述安装座上，所述拉杆穿过所述第一通孔和所述第二通孔并将所述安装座和所述绝缘芯体连接在一起，所述电加热丝设置在所述绝缘芯体上。
20.本实用新型还提供一种电热水器，包括外壳，所述内胆采用上述陶瓷电加热式内胆组件，所述内胆设置在所述外壳中。
21.与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：通过在胆体中设置倾斜朝上布置的陶瓷电加热模块，一方面使得陶瓷电加热模块与胆体内的水具有更大的换热面积，以满足热水输出率的要求，另一方面在使用过程中，由于外套管倾斜朝上布置，以使得外套管内形成的凝水在重力作用下沿其内壁顺畅的流出，以避免凝水接触陶瓷加热芯，进而提高使用可靠性，实现满足热水器采用卧式水箱采用陶瓷电加热式内胆组件进行加热的要求，以增加陶瓷电加热式内胆组件的使用范围。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型陶瓷电加热式内胆组件一实施例的结构示意图之一；
24.图2为本实用新型陶瓷电加热式内胆组件一实施例的结构示意图之一；
25.图3为本实用新型陶瓷电加热式内胆组件一实施例的剖视图；
26.图4为图3中a区域的局部放大示意图；
27.图5为本实用新型电热水器一实施例中陶瓷电加热模块的结构示意图之一；
28.图6为图5中陶瓷电加热模块的剖视图；
29.图7为本实用新型电热水器一实施例中陶瓷电加热模块的结构示意图之二；
30.图8为图7中陶瓷电加热模块的剖视图之一；
31.图9为图7中陶瓷电加热模块的剖视图之二；
32.图10为图9中b区域的局部放大示意图。
33.附图标记：
34.胆体1；
35.凸起部11、连接座12；
36.陶瓷电加热模块2；
37.外套管21、陶瓷加热芯22、密封圈23；
38.外翻边211、弧面212；
39.安装座221、绝缘芯体222、拉杆223、定位块224；
40.拉紧端头2231、定位面2241；
41.感温模块3；
42.导热管31、感温探头32；
43.进水管101、出水管102。
具体实施方式
44.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
45.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
46.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语”安装”、”相连”、”连接”、”固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸地连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
47.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之”上”或之”下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征”之上”、”上方”和”上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征”之下”、”下方”和”下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
48.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
49.电热水器是采用电能作为主要能源材料，通电后产生的高温热量直接对电热水器中存储的水进行加热，以达到制备热水目的的一种热水器。
50.电热水器通常包括水箱、电加热部件和电控器件等部件组成，其中，水箱中形成储水腔体以存储待加热的水，电加热部件插入到水箱形成的储水腔体中，电控器件用于控制电加热部件通断电运行，以使得水箱中的水加热到设定的温度。
51.对于电热水器的水箱而言，水箱一般包括外壳和内胆，外壳和内胆之间形成保温层。其中，外壳一般采用塑料材质制成以满足造型美观多样化的设计要求；内胆则根据需要可以采用金属胆体，也可以塑料胆体。
52.另外，外壳和内胆之间形成的保温层，常用的保温材料有：石棉、海绵、泡沫塑料、聚氨酯发泡等，常规技术中，为了获得良好的保温效果，通常采用发泡的方式形成保温层。
53.其中，对于采用金属胆体的内胆而言，由于受水质影响，内胆的内部容易发生腐蚀，为此，水箱上还配置有镁棒，镁棒插入到水箱内部的储水腔体中。
54.由于镁是电化学序列中电位最低的金属，生理上无毒。因此，用来制成镁棒保护内胆非常理想。镁棒的大小直接关系到保护内胆时间的长短和保护效果的大小，镁棒越大，保护效果越好，保护时间越长。
55.对于电加热部件而言，可以采用电加热丝、磁能或硅管加热等电加热的方式，以实现对储水腔体中存储的水进行加热。
56.本实用新型中的电加热部件则采用陶瓷电加热模块来实现加热水，以下结合附图进行说明。
57.实施例一，如图1-图6所示，本实施例提供一种陶瓷电加热式内胆组件，包括：
58.胆体1，胆体1用于存储水，胆体1上设置有安装口（未标记）；
59.陶瓷电加热模块2，陶瓷电加热模块2包括外套管21和陶瓷加热芯22，外套管21的第一端部为封闭结构，陶瓷加热芯22设置在外套管21中；
60.其中，外套管21经由所述安装口伸入到胆体1内，外套管21与所述安装口密封连接在在一起。
61.对于横向布置的胆体1，陶瓷电加热模块2也采用横向布置的方式从胆体1的端部上配置的安装口中伸入到胆体1中。为了在使用过程中，减少因外套管21内空气因冷热交替而发生凝水对陶瓷加热芯造成损坏，对于陶瓷电加热模块2而言，外套管21横向布置在胆体1内，沿胆体1的外部至内部方向上，外套管21倾斜朝上延伸。
62.具体而言，陶瓷电加热式内胆组件通过胆体1盛放待加热的水，其中，胆体1上设置有延伸至胆体1内部的进水管101和出水管102，冷水经由进水管101进入到胆体1中，加热后的热水则从出水管102输出。
63.而为了对胆体1中的水进行加热，则胆体1中设置有陶瓷电加热模块2，陶瓷电加热模块2采用陶瓷加热芯22来产生热量，而陶瓷加热芯22的外部套有外套管21，以通过外套管21对陶瓷加热芯22进行保护。
64.其中，外套管21采用铜铝等导热材料制成，以满足保护陶瓷加热芯22的同时还具有较好的导热性，进而确保陶瓷加热芯22产生的热量经由外套管21快速的传递给胆体1内的水。
65.而为了提高加热效率和使用可靠性，对于陶瓷电加热模块2而言，其采用倾斜的方式布置在横向布置的胆体1中。并且，陶瓷电加热模块2在胆体1内倾斜朝上延伸，这样，便可以增大陶瓷电加热模块2在胆体1内的布置长度，进而提高加热效率，以满足热水输出率的要求。
66.另外，由于陶瓷电加热模块2采用倾斜朝上延伸的方式安装在胆体1上，在使用过程中，因外界含水份的空气进入到外套管21中遇冷形成凝水后，凝水在重力的作用下将沿
着外套管21的内管壁向下流动并最终流出。这样，便可以有效的减少外套管21中形成的水滴落到陶瓷加热芯22上而对高温的陶瓷加热芯22产生损坏，进而提高使用可靠性。
67.而在实际使用过程中，陶瓷电加热模块2便可以在卧式横向放置的胆体1中使用，以满足卧式放置的胆体1采用陶瓷电加热模块2实现加热的使用要求，进而提高使用可靠性。
68.在一实施例中，胆体1的一端部设置有凸起部11，所述安装口设置在凸起部11上。
69.具体的，为了方便安装陶瓷电加热模块2，则在胆体1的端部设置凸起部11，凸起部11可以采用冲压等方式形成在胆体1的封头上。一般情况下，横向布置的胆体1的封头为弧面，而凸起部11由于突出于胆体1封头的弧形端面，便可以在凸起部11上形成较为平整的安装端面，同时，在凸起部11上开口形成所述安装口，以方便将陶瓷电加热模块2插入到安装口中以安装固定在胆体1的凸起部11上。
70.在某一实施例中，为了提高外套管21与胆体1之间的连接密封性。外套管21的第二端部与凸起部11之间设置有密封圈23。
71.具体的，密封圈23将对外套管21与胆体1之间形成的连接部位进行密封处理，进而提高整体的密封性。
72.其中，外套管21的第二端部设置有外翻边211，密封圈23夹在外翻边211与凸起部11之间。密封圈23将夹在外翻边211与凸起部11之间，以通过密封圈23将外套管21与胆体1之间形成的连接部位进行密封处理。
73.在一些实施例中，为了实现外套管21朝向胆体1内部方向倾斜朝上延伸，至少可以采用两种结构设计来实现。
74.方式一，通过将凸起部11所形成的安装端面设计为倾斜面来实现外套管21倾斜安装，即所述安装端面相对与胆体1的水平中心线倾斜布置。
75.具体的，在安装陶瓷电加热模块2时，则通过倾斜布置的安装端面来实现倾斜安装陶瓷电加热模块2，以使得陶瓷电加热模块2沿胆体1的税票中心线倾斜朝上伸入到胆体1内部。而对于安装端面而言，则在胆体1成型过程中，使得凸起部11的形成安装端面形成一定的倾斜角度，这样，在安装陶瓷电加热模块2时，仅需要将陶瓷电加热模块2安装固定在凸起部11上，便可以使得陶瓷电加热模块2在胆体1内部倾斜朝上布置。
76.方式二，如图7所示，外套管21的第二端部设置有外翻边211，外套管21的中心线与外翻边211的垂线之间形成夹角。
77.具体的，对于外套管21而言，其在安装固定时，外翻边211所形成的平面作为安装基准面，而外套管21自身中心线将相对于外翻边211所形成的平面倾斜布置，即外套管21中心线与外翻边211的垂线之间形成一锐角，以满足外套管21倾斜朝上延伸的要求。
78.在某些实施例中，为了方便安装外套管21，则可以在外套管21的第二端部的外周设置有外螺纹（未标记），所述安装口形成有内螺纹（未标记），外套管21螺纹连接在所述安装口中。
79.具体的，操作人员在工厂中进行组成时，先将密封圈23套在外套管21的外部，然后，将外套管21插入到所述安装口中，在外套管21的外螺纹与所述安装口上的内螺纹接触后，通过转动外套管21，以使得外套管21螺纹连接在胆体1上。
80.而随着外套管21逐渐拧紧，使得密封圈23挤压在外翻边211与凸起部11之间，最终
完成将陶瓷电加热模块2装配到胆体1上。
81.优选实施例中，为了提高外套管21与胆体1之间的连接可靠性和连接强度，对于胆体1上所形成的内螺纹孔，则可以采用在凸起部11上焊接连接座12，连接座12上设置有内螺纹孔。
82.具体的，连接座12上形成内螺纹孔，连接座12采用焊接的方式固定安装在凸起部11上，这样，便可以在胆体1上通过连接座12形成足够长的内螺纹孔以满足外套管21的螺纹连接的要求，同时，连接座12采用焊接的方式固定在胆体1上，使得连接座12和胆体1之间具有足够的连接强度。
83.当需要组装外套管21时，外套管21的第一端部伸入到连接座12上的内螺纹孔中，然后，外套管21的第二端部通过外螺纹与所述内螺纹孔配合实现将外套管21螺纹安装在连接座12上。同时，密封圈23将夹在外翻边211与连接座12之间，进而满足密封连接的要求。
84.在另一些实施例中，为了有效的提高加热效率以满足热水输出率的要求，则可以在胆体1中设置多个陶瓷电加热模块2。
85.具体的，胆体1中设置多个陶瓷电加热模块2，以通过多个陶瓷电加热模块2一同加热以满足快速加热水提高热水输出率的要求。其中，多个述陶瓷电加热模块由上至下依次排布，以更好的在高度方向上对胆体1中的水进行有效的加热。
86.在某一个实施例中，在胆体1中设置有两个陶瓷电加热模块2，其中一陶瓷电加热模块2布置在出水管102的前侧，另一个陶瓷电加热模块2布置在出水管102的后侧。
87.具体的，以采用两个陶瓷电加热模块2为例，其中一个陶瓷电加热模块2布置在胆体1的上方并靠近出水管102的上端部，进而可以直接对流入到出水管102中的水进行直接加热，进而满足电热水器3d加热的功能。
88.同时，另一个陶瓷电加热模块2布置在胆体1的底部，利用底部的陶瓷电加热模块2能够对胆体1底部的水进行加热，以实现快速加热胆体1底部的水。而胆体1底部的水受热后，利用热水比重轻的原理，使得胆体1中上下分布的水能够循环流动，以提高加热水的效率。
89.在某些实施例中，由于胆体1上不再配置法兰进行连接，为了满足温控器中感温探头的安装要求，则可以在胆体1的一端部设置有安装孔，相对应的，陶瓷电加热式内胆组件还包括：感温模块3。
90.感温模块3包括导热管31和温控器，导热管31横向设置在胆体1的一端部并密封插入到胆体1内，所述温控器的感温探头32位于导热管31中。
91.具体的，由于陶瓷电加热模块2采用螺纹连接的方式安装在胆体1的封头上，则在该封头上开设安装孔，导热管31密封插入到安装孔中，导热管31位于胆体1内的端部采用密封设计，感温探头32则通过导热管31安装在胆体1内部，进而通过感温探头32来检测胆体1内的水温。
92.实施例二，基于上述实施例一，对于陶瓷电加热模块2的具体结构形式可以有多种方式，而为了更好的满足横向布置的胆体1安装陶瓷电加热模块2的安装要求，同时，为了满足在运输过程中，提高陶瓷电加热模块2的抗震能力。对于陶瓷电加热模块2进行如下结构改进设计。
93.如图7-图8所示，陶瓷加热芯22包括安装座221、绝缘芯体222、电加热丝（未图示）
和拉杆223，安装座221设置有第一通孔（未标记），绝缘芯体222设置有第二通孔（未标记），绝缘芯体222设置在安装座221上，拉杆223穿过所述第一通孔和所述第二通孔并将安装座221和绝缘芯体222连接在一起，所述电加热丝设置在绝缘芯体222上。
94.具体的，陶瓷加热芯22中的绝缘芯体222可以采用陶瓷材料烧结而成，而安装座221则采用耐热绝缘的材料，例如：也可以采用陶瓷材料。绝缘芯体222与安装座221之间则是通过拉杆223进行连接，拉杆223一端部可以配置拉紧端头2231，拉紧端头2231抵靠在绝缘芯体222上，拉杆223的另一端部螺纹连接锁紧螺母，锁紧螺母抵靠在安装座221的外部，以使得绝缘芯体222与安装座221固定连接在一起。然后，安装座221再与外套管21连接固定，其中，安装座221与外套管21连接的方式，可以采用螺栓等常规方式进行连接，在此不做限制和赘述。
95.拉杆223一方面能够实现绝缘芯体222与安装座221的连接，另一方面，拉杆223能够在绝缘芯体222内部对绝缘芯体222起到结构加强的作用，进而以有效地提高悬空布置在安装座221上的绝缘芯体222的结构强度。在运输过程中，由于绝缘芯体222在其内部被拉杆223有效的支撑柱，可以有效的减少因振动造成绝缘芯体222与外套管21发生碰撞，进而提高可靠性。
96.优选实施例中，如图9和图10所示，为了更好的对绝缘芯体222进行保护，所述加热芯包括定位块224，定位块224设置有第三通孔（未标记），拉杆223依次穿过所述第三通孔、所述第二通孔和所述第一通孔，拉紧端头2231抵靠在定位块224上。
97.具体的，绝缘芯体222的悬空端部设置有定位块224，而拉杆223的拉紧端头2231抵靠在定位块224上，这样，定位块224将承受拉紧端头2231产生的压力。而对于绝缘芯体222而言，由于定位块224与绝缘芯体222的接触面积较大，能够避免因在拧紧锁紧螺母过程中，绝缘芯体222被拉紧端头2231损坏，以提高组装可靠性。
98.另外，对于拉杆223而言，也可以在两端部分别设置有螺纹段，拉杆223通过螺纹连接的方式与定位块224连接。
99.进一步的，为了更加准确可靠地安装陶瓷加热芯22，可以利用外套管21的自由端部进一步的定位支撑陶瓷加热芯22。
100.具体为：外套管21的第一端部所形成的封闭结构的内壁为弧面212，定位块224上设置有与弧面212配合的定位面2241，定位面2241抵靠在弧面212上。
101.具体的，在将陶瓷加热芯22组装完成后，便可以将陶瓷加热芯22装入到外套管21中，并且，在陶瓷加热芯22组装到位后，定位块224上的定位面2241将与外套管21自由端部所形成的弧面212接触。
102.由于弧面212自身便具有自动对中的功能，以使得陶瓷加热芯22准确的安装到位，一方面能够确保陶瓷加热芯22与外套管21内管壁之间的具有保持在精确的范围内，另一方面陶瓷加热芯22的自由端部被外套管21的弧面212进行定位支撑，更有利于提高陶瓷加热芯22的抗震能力。
103.而对于弧面212而言，优选采用半球面，而定位面2241为定位块224边缘设置有倒角。
104.实施例三，本实用新型还提供一种电热水器，包括外壳，所述内胆采用上述陶瓷电加热式内胆组件，所述内胆设置在所述外壳中。
105.具体而言，本实用新型提供的电热水器采用上述陶瓷电加热式内胆组件，陶瓷电加热式内胆组件至于外壳中，然后，通过陶瓷电加热式内胆组件的进水管与外部供水源（自来水管）连接，而陶瓷电加热式内胆组件中加热后的水从出水管输出至用户用水终端（花洒或水龙头）。
106.与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：通过在胆体中设置倾斜朝上布置的陶瓷电加热模块，一方面使得陶瓷电加热模块与胆体内的水具有更大的换热面积，以满足热水输出率的要求，另一方面在使用过程中，由于外套管倾斜朝上布置，以使得外套管内形成的凝水在重力作用下沿其内壁顺畅的流出，以避免凝水接触陶瓷加热芯，进而提高使用可靠性，实现满足热水器采用卧式水箱采用陶瓷电加热式内胆组件进行加热的要求，以增加陶瓷电加热式内胆组件的使用范围。
107.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。