专利名称：快热式电热膜热水器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电加热器，特别是一种快热式电热膜热水器。
传统的用电加热的热水器采用电热丝作加热元件，它们有裸露式和嵌装式两类，但均把加热元件浸没于被加热的水中，以求获得较高的热效能。由此，难免引起泄漏电流。为了安全起见，往往通过用金属网良好接地来解决泄漏电流问题。然而一般民用住宅很难做到良好接地，至使使用者的安全仍难以保证，另外，采用电热丝作加热元件的热水器热效率较低，亦即电耗较高。
于是，本发明的目的是研制一种电加热的热水器，其加热元件不与被加热的水接触，从而不产生可能对人体安全带来威胁的泄漏电流。
本发明的另一目的是克服现有用电热丝加热的热水器因加热元件表面积小而热效率不高的缺点，通过增加加热元件的表面积来提高热水器的热效率。
本发明是这样来实现的，它用多根耐热绝缘管作为容纳被加热水的容器，在它们离两管端3mm以上的外表面上预先通过化学热解法渗镀一层作为加热元件的掺杂二氧化锡半导体电热膜，在加热管上膜层两端各制有一银浆电极，上述具有电热膜和两个银浆电极的耐热绝缘管构成了电热膜加热管，它们平行排列，加热元件还包括两根金属电极条，它们各自接触每根电热膜加热管的一个银浆电极，由两根金属电极条引出导线，通过电源插头与电源连接，从而使电源、电源插头、导线、通过金属电极条呈电气并联状态的带银浆电极的多个电热膜构成通电回路，并且，多根电热膜加热管通过耐热连接管串接后其头端和末端分别还通过耐热连接管与进水口和出水口连通。当水流经进水口而充满所有电热膜加热管时，插上电源，电热膜便迅速发热并与管内的水进行热交换，于是，在通过电数秒钟后即能从出水口获得热水。
本发明的电热膜是镀于耐热绝缘管外表面，而水是在管内流动，水与电热膜被绝缘材料隔开，因而避免了泄漏电流产生，并且多个电热膜的总面积远大于传统的发热元件电热丝或内置电热丝的电热棒的表面积，亦即增大了热交换面积，从而大大提高了热效率，降低了能耗。经测定，本装置的热效率可高达95%，比同类产品节能1/3以上。
本实用新型的装置在配置水流开关和自复位热脱扣器后，能更有效地节电和保证装置安全方便地使用。
下面结合附图对本发明的结构加以详细说明。
图1是本发明的外形示意图;
图2是本发明的一个具体实施例的内部结构示意图;
图3是图2中电热膜加热管的示意图;
图4是图2中所示结构的电原理图。
参见图1，本发明快热式电热膜热水器的外形呈一扁平椭圆形壳体1，在其上表面有指示灯2，底面有孔(图中未示出)，以引出导线3，线端有电源插头4，在一侧面有进水口5和出水口6。
图2是安装在图1的壳体1内的本发明的组件结构示意图。在壳体1内平行地设置多根，例如6至16根由耐热绝缘材料制的容纳被加热水的管子9，如玻璃管、搪瓷管或瓷管，在它们离两管端3mm以上的外表面上预先用化学热解法渗镀一层掺杂的二氧化锡半导体电热膜10，该电热膜10可以是掺氟、锑、锑和硼或者铟的二氧化锡半导体电热膜，在电热膜10的二端各制有一银浆电极11，如此，具有电热膜10和两个银浆电极11的耐热绝缘管9便构成电热膜加热管12，如图3所示。用U形的耐热连接管13将所有电热膜加热管12加以串接，该耐热连接管13可以是胶管，将它们套接于电热膜加热管12端部，也可以是金属管或玻璃管，将它们焊接于电热膜加热管12端部。第一根电热膜加热管的首端和最后一根电热膜加热管的末端也用耐热连接管14a、14b分别连接到进水口5和出水口6。并且，在壳体1内还设置两根金属电极条15，它们分别接触每一根电热膜加热管12的一个银浆电极11，从而使各根电热膜加热管12呈并联的电气连接状态。在由两金属电极条15引出的导线4上接有电源插头5。如此电源E、电源插头4、导线3、通过金属电极条15呈电气并联状态的带银浆电极11的多个电热膜10构成通电回路。在电路中可串接一指示灯2以显示装置是否处于工作状态。
在壳体1内最好还如图2所示配置一个水流开关16，将它连接于进水口5和相互串接的电热膜加热管12的头端之间的耐热连接管14a上，再可配置一个自复位热脱扣器17，将它连接于出水口6和相互串接的电热膜加热管12的末端之间的耐热连接管14b上，如此，本装置的电原理图如图4所示。电源E、电源插头4、导线3、水流开关16内的两个常开金属触点16a、16b、通过金属电极条15成电气并联状态的多个各带二个银浆电极11的电热膜10、指示灯2以及自复位脱扣器17内的两个常闭金属触点17a、17b依次串联。
由图2可见，进水口5、水流开关16、电热膜加热管12、耐热连接管13、14a、14b、自复位热脱扣器17和出水口6构成了水流通路。使用时，插上电源插头4，接通水源，使水流从进水口5注入，沿着弯曲的管道行进，直至充满整个管道。在此过程中，管道内逐渐增大的水压最终达到使水流开关16的两个常开金属触点16a和16b闭合，于是电路接通，指示灯2亮，电热膜10通电发热，并与电热膜加热管12内的水迅速进行热交换，从而使水温快速上升，在数秒钟后即能从出水口连续输出热水。输出热水的温度是水流量和电热膜的电功率的函数，当水流过缓或电功率过高至使水温上升过高时，自复位热脱扣器17动作，使其常闭金属触点17a和17b分开，于是电路被切断，加热停止，直至水温降低后，自复位热脱扣器17的金属触点17a和17b又闭合，电路接通，又开始加热。可见自复位热脱扣器17的设置有利于控制水温，保护装置和节约电能。当电热膜加热管12内的水压过低或断水时，水流开关16内的两个金属触点16a和16b分开，亦即水流开关16自动关闭，切断电路，如此可防止电热膜加热管因空烧而引起的高热损坏等危险。
权利要求
1.一种电热式的热水器，它包括储水容器，加热元件和将加热元件与电源E连接的电源插头4及导线3，其特征在于，上述加热元件包括掺杂二氧化锡半导体电热膜10，上述储水容器是多根耐热绝缘管9，上述电热膜10是通过化学热解法渗镀于耐热绝缘管9离两管端3mm以上的外表面上，在电热膜10两端各有一银浆电极，多根由上述具有电热膜10和个两银浆电极11的耐热绝缘管9构成的电热膜加热管12平行排列，上述加热元件还包括两根金属电极条15，它们各自接触每一根电热膜加热管12的一个银浆电极12，上述导线4由两根金属电极条15引出。上述电源E、电源插头4、导线3、通过金属电极条15呈电气并联状态的带银浆电极12的多个电热膜10构成通电回路，并且多根电热膜加热管12通过耐热连接管13串接后其首端和末端分别通过耐热连接管14a和14b与进水口5和出水口6连通。
2.按权利要求1所述的热水器，其特征在于，在上述进水口5和相互串接的电热膜加热管12的头端之间的耐热连接管14a上连接一个水流开关16，它的两个常开金属触点16a、16b也串接于上述电路中。
3.按权利要求2所述的热水器，其特征在于，在上述出水口6和相互串接的电热膜加热管12的末端之间的耐热连接管14a上连接一个自复位脱扣器17，其两个常闭金属触点17a和17b也串接于上述电路中。
4.按权利要求1所述的热水器，其特征在于，上述制作电热膜加热管12的耐热绝缘管9为玻璃管、搪瓷管或瓷管。
5.按权利要求1所述的热水器，其特征在于，上述耐热连接管13为胶管、金属管或玻璃管。
6.按权利要求1或2或3所述的热水器，其特征在于，在上述电路中还串联一个指示灯3。
7.按权利要求1所述的热水器，其特征在于，上述电热膜加热管12为6根至16根。
全文摘要
本发明提供一种快热式电热膜热水器，它采用多根表面渗镀电热膜的平行排列的耐热绝缘管通过连接管串接并连接到进水口和出水口，每根镀膜管两端各留出3mm以上不镀膜而在膜两端各制作一银浆电极，用两根金属电极条分别接触每根镀膜管的一电极，将两根金属电极条通过导线和电源插头与电源连接。该装置克服了传统的以电热丝为加热元件的热水器热效率低及因有泄漏电流而不安全的缺点，其热效率达95％，且使用安全方便。
文档编号H05B3/10GK1055593SQ90101938
公开日1991年10月23日 申请日期1990年4月4日 优先权日1990年4月4日
发明者张柏洲, 朱金鸟, 孙瑞英, 刘秀卿 申请人:上海华升电热器厂