一种多通道热电热管加热器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种多通道热电热管加热器，它主要由轴流式风扇、风道、温控器、接线端子、热电片加热单元、交错翅片单元、水箱和温控部分组成。轴流式风扇并排布置在侧面上端，新风经由风扇驱动进入，经过交错翅片风道，然后经由底部排出。制冷片通电后从空气端吸收热量，转输到镶嵌有U型热管铝基板的一端，用于加热热水。制冷片加热单元由制冷片、铝基板和U型热管组成。热电制冷片的外端布置翅片，并且与相邻制冷片加热单元上的翅片形成交错布置的翅片单元，构成完整的加热风道。温控部分经由温度探头时时监测水箱温度，并且通过控制器调节制冷片电压以及温度设置。本实用新型节能环保、安装方便且加热效果显著。
【专利说明】
一种多通道热电热管加热器
技术领域
[0001]本实用新型涉及家庭用的多通道热电加热器领域，尤其是一种多通道热电热管加热器。
【背景技术】
[0002]热电制冷片因其体积小、重量轻以及清洁等优点，近年来被广泛应用到各个领域。再加上热电材料的快速发展，使得热电技术具有巨大的潜力。考虑到其反应快以及温控效果特别好，因此一些研究学者也将热电技术应用到加热器装置。
[0003]目前家庭普遍采用的加热器主要是电热水器、燃气热水器以及太阳能热水器。燃气热水器尽管体积相对于电热器小，但安全性较差，且同时不容易控制温度，而太阳能热水器受户外天气影响较大，阴天下雨天均不能使用，在综合考虑价格以及便捷的前提下，设计一种能够节能且有效温控的热水器对于实际应用具有很大的好处。热电技术应用于加热的好处是体积小，能够在有限空间大量布置，扩展性强，同时温控效果好，能够对水进行显著的调节。
[0004]经对现有的国内外公开文献报道检索表明:热电热管加热器技术是:电驱动热电制冷片，使其一端吸热一端放热，利用这种原理，热电制冷片能够将废热或者热源处的能量吸收，然后加热水箱里的热水。同时加热端采用热管进行能量传递，能够有效输送能量，提高效率。由于能量来源于外在热源或者废热，因此安装位置具有很大的限制，且同时没有考虑到多种热电片的布置，加热效果有限。研究也表明:通过增加热电片能够有效增加加热热水温度，而考虑一种多通道的加热器，直接从空气中获取低品位能量用于加热水，能够更好的提高能量利用，弥补和补充现有加热器的不足，由于能量来源于空气能，因此对于国家提倡的节能减排起到了很大的参考作用，具有很大的社会价值。
【实用新型内容】
[0005]为了解决现有技术中电加热器完全需要电能驱动且同时温控效果不显著的问题，本实用新型提供了一种多通道的热电热水加热器。
[0006]—种多通道热电热管加热器，主要由轴流式风扇，变径风道，连接风道，温控器，接线端子，翅片，隔热垫圈，制冷片，热电片加热单元，交错翅片单元，水箱，温度探头和U型热管组成:
[0007]加热器包括有上游部分、中腔部分、下游部分和控制部分；
[0008]上游部分，轴流式风扇的吸风口经由变径风道和连接风道相连；
[0009]中腔部分，设有热电片加热单元、交错翅片单元；
[0010]热电片加热单元由制冷片，铝基板，隔热垫圈，U型热管组成;热电片加热单元固定在水箱上，通过其最外侧的平板固定在加热器的中部，两个热电片加热单元之间设有交错翅片单元，交错翅片单元包括左翅片和右翅片，左翅片和右翅片通过交错布置翅片构成加热风道;热电片加热单元主要由铝板制成，一侧固定到水箱上，同时另一侧与外板相连，加热单元上的制冷片之间采用隔热垫圈；每个加热单元采用左右两侧共8个制冷片，制冷片固定在铝基板上，且制冷片之间采用隔热垫圈进行隔热，4个制冷片平行布置在铝基板上面，且每个招基板镶嵌有2个U型热管；
[0011 ]下游部分，轴流式风扇的出风口经由变径风道和连接风道相连；
[0012]控制部分，包括设于加热器两侧侧壁上的温控部分和接线端子;温控部分主要有温控器，温度探头组成;接线端子是能够将电能分开稳定供应给制冷片和轴流式风扇。
[0013]轴流式风扇，在上游部分中，并排布置在加热器左部外侧的上端，并且与变径风道相连接;在下游部分中，并排布置在加热器右部外侧的下端，并且与变径风道相连接。
[0014]作为本实用新型方案进一步具体优化的，热电片加热单元的数量为4个。
[0015]作为本实用新型方案进一步具体优化的，U型热管镶嵌在铝基板中，并且其冷凝端延伸至水箱内。
[0016]作为本实用新型方案进一步具体优化的，水箱每侧均各布置有5个风道。
[0017]作为本实用新型方案进一步具体优化的，电源通过温控器给交错布置翅片和轴流式风扇进行供电。
[0018]作为本实用新型方案进一步具体优化的，加热风道的左右两侧的翅片采用交叉布置方式，且其肋片深度占风道宽度2/3。
[0019]作为本实用新型方案进一步具体优化的，温控部分主要由温度探头时时监测水箱温度，并将温度信息反馈到温控器;当水箱内温度过高或者过低超过设定温度时，制冷片停止或者开始工作。
[0020]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0021]1.本实用新型由空气作为低品位能量，根据逆卡诺原理，通过热电制冷片将能量从空气转输用于加热热水，多通道热电片和热管布置能够有效提高加热负荷，轴流式风扇能够增强风速，强化换热，本实用新型具有体积小、节能环保以及反应快的优点；
[0022]2.本实用新型利用多通道、增加热电片，交错布置翅片，能够与有效增强加热负荷，提高加热效果，该实用新型节能环保、安装方便且加热效果显著。
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1是本实用新型的结构示意图
[0025]图2是图1 (A-A)剖视图
[0026]图3是图1(B-B)剖视图
[0027]图4是图1 (C-C)剖视图
[0028]图中，1、轴流式风扇，2、变径风道，3、连接风道，4、温控器，5、接线端子，6、翅片，7、隔热垫圈，8、制冷片，9、铝基板，10、热电片加热单元，11、交错翅片单元，12、左翅片，13、右翅片，14、水箱，15、水箱中轴线，16、温度探头，17、U型热管。
【具体实施方式】
[0029]以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本实用新型而不限于限制本实用新型的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
[0030]—种多通道热电热管加热器，主要由轴流式风扇I，变径风道2，连接风道3，温控器4，接线端子5，翅片6，隔热垫圈7，制冷片8，热电片加热单元10，交错翅片单元11，水箱14，温度探头16和U型热管17组成。
[0031]加热器包括有上游部分、中腔部分、下游部分和控制部分。上游部分，轴流式风扇I并排布置在加热器左部外侧的上端，并且与变径风道2相连接;轴流式风扇I吸风口经由变径风道2和连接风道3相连;中腔部分，设有热电片加热单元10、交错翅片单元11。
[0032]热电片加热单元10由制冷片8，铝基板9，隔热垫圈7，U型热管17组成；热电片加热单元10固定在水箱14上，通过其最外侧的平板固定在加热器的中部，两个热电片加热单元10之间设有交错翅片单元11，交错翅片单元11包括左翅片12和右翅片13，左翅片12和右翅片13通过交错布置翅片6构成加热风道;加热风道的左右两侧的翅片6采用交叉布置方式，且其肋片深度占风道宽度2/3。热电片加热单元10的数量为4个，热电片加热单元10主要由招板制成，一侧固定到水箱14上，同时另一侧与外板相连，加热单元1上的制冷片8之间采用隔热垫圈7;每个加热单元10采用左右两侧共8个制冷片8，制冷片8固定在铝基板9上，且制冷片8之间采用隔热垫圈7进行隔热，4个制冷片8平行布置在铝基板9上面，且每个铝基板9镶嵌有2个U型热管17。1]型热管17镶嵌在铝基板9中，并且其冷凝端延伸至水箱14内。水箱14每侧均各布置有5个风道。
[0033]下游部分，轴流式风扇I并排布置在加热器右部外侧的下端，并且与变径风道2相连接。轴流式风扇I的出风口经由变径风道2和连接风道3相连。控制部分，包括设于加热器两侧侧壁上的温控部分和接线端子5。
[0034]温控部分主要有温控器4，温度探头16组成;温控部分主要由温度探头16时时监测水箱14温度，并将温度信息反馈到温控器4;当水箱14内温度过高或者过低超过设定温度时，制冷片8停止或者开始工作。接线端子5是能够将电能分开稳定供应给制冷片8和轴流式风扇I。电源通过温控器4给交错翅片单元11和轴流式风扇I进行供电。
实施例
[0035]如图1-4所示，一种多通道热电热管加热器，主要包括轴流式风扇1、变径风道2、连接风道3、温控器4、接线端子5、翅片6、隔热垫圈7、制冷片8、铝基板9、热电片加热单元10、交错翅片单元11、水箱14、温度探头16和U型热管17。轴流式风扇I并排布置，经由变径风道2和连接风道3相连，起引新风的目的。该加热器单侧采用4个热电片加热单元10，每个制冷片加热单元10采用左右两侧共8个制冷片8，如图3所示，4个制冷片平行布置在铝基板9上面，且每个铝基板9镶嵌有2个U型热管17。
[0036]热电片加热单元10主要由铝板制成，一侧固定到水箱14上，同时另一侧与外板相连，制冷片加热单元10上的制冷片8之间采用隔热垫圈7以减小热电制冷片能量散失。交错翅片单元11由左翅片12和右翅片13交错布置，具体布置方法如图4所示，单个翅片肋片深度占风道宽度的2/3.相比较于传统的布置方法能够在有限风道增大换热面积，提高制冷片8的制冷量和制冷效率。新风从左侧风扇I进入后，经由翅片分隔成的风道，然后再经过底部轴流式风扇I排出。
[0037]温控部分包括温控器4、温度探头16和接线端子5。接线端子5是能够将电能分开稳定供应给制冷片8和轴流式风扇I。水箱14的水温通过温度探头反馈给温控器4，经由温控器进行调节，当水温超过设计温度值时，制冷片停止工作，而当水温过低，制冷片8又开始工作，能够有效调节温度。
[0038]本实用新型所采用的技术方案的工作原理是:
[0039]新风经由并排布置的轴流式风扇I吹入，通过多通道内交错布置的翅片6进行热量交换，最后再经过轴流式风扇I吹出。根据逆卡诺原理知，能量从低品位空气中“抽出”，由制冷片转输到与铝基板9相连热电制冷片8—端，再经过铝基板中9的U型热管17将能量传递到U型热管17的冷凝端，U型热管17的冷凝端经过铝基板9延伸到水箱14中用于对水箱14内的水进行加热。制冷片8单元对称布置在铝基板9上，同时每个延伸的铝基板9布置8个制冷片8，2个U型热管17，两侧各四个制冷片8。在每个制冷片8单元外端交错布置翅片6，且翅片6的深度是单个通道的2/3。水温的控制可以通过温度探头16反馈到温控器4，经由温控器4对制冷片进行及时控制，以便更好的调节水温。
[0040]上述实例只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是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做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种多通道热电热管加热器，主要由轴流式风扇(I)，变径风道(2)，连接风道(3)，温控器(4)，接线端子(5)，翅片(6)，隔热垫圈(7)，制冷片(8)，热电片加热单元(10)，交错翅片单元(11)，水箱(14)，温度探头(16)和U型热管(17)组成，其特征在于: 所述加热器包括有上游部分、中腔部分、下游部分和控制部分； 所述上游部分，轴流式风扇(I)的吸风口经由变径风道(2)和连接风道(3)相连； 所述中腔部分，设有热电片加热单元(10 )、交错翅片单元(11); 所述热电片加热单元(10)由制冷片(8)，铝基板(9)，隔热垫圈(7)，U型热管(17)组成；热电片加热单元(10)固定在水箱(14)上，通过其最外侧的平板固定在加热器的中部，两个热电片加热单元(10)之间设有交错翅片单元(11)，交错翅片单元(11)包括左翅片(12)和右翅片(13)，左翅片(12)和右翅片(13)通过交错布置翅片(6)构成加热风道;热电片加热单元(10)主要由铝板制成，一侧固定到水箱(14)上，同时另一侧与外板相连，加热单元(10)上的制冷片(8)之间采用隔热垫圈(7);每个所述加热单元(10)采用左右两侧共8个制冷片(8)，制冷片(8)固定在铝基板(9)上，且制冷片(8)之间采用隔热垫圈(7)进行隔热，4个制冷片(8)平行布置在铝基板(9)上面，且每个铝基板(9)镶嵌有2个U型热管(17); 所述下游部分，轴流式风扇(I)的出风口经由变径风道(2 )和连接风道(3 )相连； 所述控制部分，包括设于加热器两侧侧壁上的温控部分和接线端子(5);所述温控部分主要有温控器(4)，温度探头(16)组成;所述接线端子(5)是能够将电能分开稳定供应给制冷片(8)和轴流式风扇(I)。2.根据权利要求1所述的多通道热电热管加热器，其特征在于，所述轴流式风扇(1)，在上游部分中，并排布置在加热器左部外侧的上端，并且与变径风道(2)相连接;在下游部分中，并排布置在加热器右部外侧的下端，并且与变径风道(2)相连接。3.根据权利要求1所述的多通道热电热管加热器，其特征在于，所述热电片加热单元(10)的数量为4个。4.根据权利要求1所述的多通道热电热管加热器，其特征在于，所述U型热管(17)镶嵌在铝基板(9)中，并且其冷凝端延伸至水箱(14)内。5.根据权利要求1所述的多通道热电热管加热器，其特征在于，所述水箱(14)每侧均各布置有5个风道。6.根据权利要求1所述的多通道热电热管加热器，其特征在于，电源通过温控器(4)给交错翅片单元(11)和轴流式风扇(I)进行供电。7.根据权利要求1所述的多通道热电热管加热器，其特征在于，所述加热风道的左右两侧的翅片(6)采用交叉布置方式，且其肋片深度占风道宽度2/3。8.根据权利要求1所述的多通道热电热管加热器，其特征在于，所述温控部分主要由温度探头(16)监测水箱(14)温度，并将温度信息反馈到温控器(4);当水箱(14)内温度过高或者过低超过设定温度时，制冷片(8)停止或者开始工作。
【文档编号】F24H1/00GK205664552SQ201620470740
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】蔡阳, 杨静静, 刘娣
【申请人】中国石油大学(华东)