专利名称：红外式组合水道电热水器的制作方法
技术领域：
本发明是用电加热用水的电热水器，属有热源流体加热器类(F24H)和热交换介质不直接接触交换设备类(F28D)。
背景技术：
现有电热水器接结构分有储水式和流动式，两者均是直接将电热器件固定在水槽或腔体中与水接触，冷水经电热器件表面被加热。电热器件有电阻式、红外式、PTC式等。电阻式即为封闭式的电热管，分为三层内层为电阻发热丝，中层为包裹的绝缘材料，外层为隔离防漏电的金属管。这种以电热管直接放於水中的电热水器，存在如下缺陷①热量因传递过程损失使热效率降低约25％。②电热管置於水中长时间，管壳表面易结垢，影晌发热效率，且还会产生腐蚀漏电。
一般幅射元件热幅射效率为60％-80％，而红外式电热器件的热幅射效率可达90％。远红外幅射温度可达700℃左右，新型黏接式远红外线器件则能胜任更大功率高温加热。红外式电热器件由于没有相配合的良好的水道设计而未利用和充分发挥效益，由此，设计以幅射源为热源的电热水器非常具有实用价值。
发明内容
本发明提出的红外式组合水道电热水器，就是解决现有的直接放於水中电热管存在的用绝缘包裹发热体影响传热及腐蚀漏电不安全等问题。其技术方案如下红外式组合水道电热水器，其特征是电热水器设有围绕红外式电热器件的两办及以上的每办水道组合而成的整体水道；内腔中心红外式电热器件4两端支撑在水道轴向两端上；每办水道内设内件1和外件3，两者叠放周边密封焊接或螺拴7a密封连接，两者夹层间形成水道；沿水道水流方向两端外件或/和内件上开进出水口3a，与该处固定的三通或两通的侧水口9a相配合连通，每相邻两办水道间由相邻的两个三通或两通用螺拴7b密封连接。
上述内件、外件可均采用凹形，称为内凹件或外凹件，两者夹层间形成的截面为弧形，称弧形水道2；水道壁沿水流方向可为波浪形或齿形。
上述内件受热面可为粗造表面；并可涂以红外高温节能涂料。
在上述内腔内沿轴向可设多个与各办水道相配合的支撑绝缘板5，红外式电热器件穿过每块绝缘板中心孔，并支撑在板上，支撑绝缘板上开有分布的通孔5a。在上述内腔内，内件受热面可设多条筋条11；外件外表面设多条筋10。在上述弧形水道中，内凹件外表面设多条肋片12。
上述整体水道办敉一般选为2～4办。采用两办组成的整体水道的可称为一个单元，整个电热水器可采用多单元重叠组成。上述每办水道均采用铝合金压铸件。上述红外式电热器件内可采用石英管红外式、红远红外幅射式或黏接式远红外式电热器件。上述相邻两办周边可重叠放置，或适当留出间隙。
本发明有益效果i.采用与红外式电热器件相适应的外周的组合水道，实现将高效率发热的红外线电热器件能应用于电热水器中。解决了现有电热水器热效率低、不安全等问题。ii.采用发热体外周设组合水道结构，有助于应用多种如下的强化传热设施①水道内水流方向采用波浪式或齿形流动，增长水流路径和幅射面；且水道内处于湍流状态，其对流传热效果最好。②内件受热面采用粗糙表面，吸收比大，有利吸收幅射热。③水道中内件外表面敷设肋片，增大传热面、传热量。iii.内件内表面涂红外高温节能涂料，可节能20％～28％，(此材料已在国内工炉窑上得到广泛应用)。iv.电发热元件与水完全隔离，使用安全可靠。v.采用多种设施，确保水道机械强度在内件内表面和外件外表面分别设有筋和筋条，以及设置的支撑绝缘板，均能用以抗水压和增大机械强度。vi.每办水道采用整体铝合金压铸件，制造方便成本低。vii.使用维修方使若小修更换红外线管可从磁帽处抽出即可。若大修，可拧开螺拴，各办水道分开，便可方便维修。综上所述，本专利是高效率发热元件和高效传热结构相结合的高效节能电热水器，且使用安全、制造简单、成本低、维修方便。
图1实施例1(两办组合弧形水道)俯视2图1 A1-A2-A3-A4-A5-A6剖视3图1 B-B剖视图
图4实施例1带三通或两通的每办弧形水道立体图(含标记4，5，13的件)图5实施例1带三通或两通的外凹件立体图(凹面向下)图6实施例1带三通或两通的外凹件立体图(凹面向上)图7实施例1的内凹件立体图(凹面向下)图8实施例2三办展开后水流向9实施例3四办展开后水流向图具体实施例方式实施例1见图1～7，两办组合弧形水道电热水器见图2，图3，电热水器中心为红外式电热器件4，外周为上、下两办完全相同的弧形水道，每办弧形水道跨度为180°，其内设内凹件1和外凹件3，两者叠放周边6用螺拴螺母7a连接并密封(见图4)(也可用焊接或其它密封固定连接结构)。见图2、3，内凹件1和外凹件3两者夹层间截面为弧形，形成弧形水道2，在弧形水道中沿水流方向壁为波浪形。见图1，图4，红外式电热器件4两端装有磁帽13，放置在上、下水道2的周边6相配合的上下半圆凹槽13a内(见图7)，用以绝缘和支撑红外式电热器件4。
见图1，见图2，图4，每办弧形水道轴向(沿水流方向)两端面均固定有三通91、92或93、94，三通侧开口9a与外凹件3端面进出水口3a相配合并连通，进出水从此进出弧形水道。若用铝合金压铸件此处则压铸为一体。当上、下两办组合时，仅需用两办的三通或间两通的螺拴螺母7b密封连接固定为一体，而两办周边则可重叠放置即可，且可适当留出间隙(不能密封)。见图2，压力冷水从三通91从上向下进入，经该处三通侧开口9a和外凹件进出水口3a流入上方弧形水道2，再顺次经三通92、93、下方弧形水道2、从三通94的下端出口流出热水(见图2中所示水流方向)。每个三通中均有一个不用的管口则可用堵头封住。若需大流量用水，则可将上，下水道并联，即三通91或94同时进水同时经上下水道2从三通92和93流出外凹件3。进出水口3a还可见图5。
见图2、图3，在内腔8也称幅射腔内，在弧形最大处安放沿轴向设置多个支撑绝缘板5，红外式电热器件4从它内孔穿过，并支撑板上。板上开分布通孔5a，可使内腔内幅射热量和空气温度均匀。见图2，内凹件1内表面受热面1a为粗糙面，且涂以红外高温节能涂料。见图3，在幅射腔内内凹件1内表面沿周向设多根筋条11，每个筋条沿轴向波形与内凹件1波形相配合(见图7)，当筋条11需穿过整圆支撑绝缘板5，在该处开口5b(见图3、图4)。见图2，在外凹件2外部沿周向设多条筋10，每个筋沿轴向波形与外凹件3外表面波形相配合(见图6)，两者均用以抗水压和加强水道。见图1和图3，在每办弧形水道2内，内凹件1外表面，沿周向设两条长肋片12，每条肋片沿轴向形状与水道波形相配合(见图1虚线)，用以增大传热面和传热量。
上述由两办弧形水道组合而成的电热水器为一单元，为了提高水温，整个电热水器可设多个重叠单元，因每单元靠三通处两上、下面近为平面，有利於各单元重叠平放，用相邻两单元三通口螺拴7b密封连接即可。
实施例2见图8，三办组合弧形水道的电热水器。
本电热水器中心红外式电热器件4，外周为三办弧形水道连接组合而成。每办弧形水道跨度为120°。如果三办水道串接，则水流路径如下，见图8(将三办水道展开平放)冷水从三通14.1进口进入，顺次经水道15.1、三通14.2、14.3、水道15.2、三通14.4、14.5、水道15.3，从三通14.6出口送出热水。(见图8中所示水流动线)。其余结构与实施例1完全相同。
实施例3见图9，四办组合弧形水道的电热水器。
本电热水器中心红外式电热器件4，外周为四办弧形水道连接组合而成。每办弧形水道跨度为90°。如果四办水道串接，则水流路径如下(见图9四办水道展开平放)冷水从三通16.1进口进入，顺次经水道17.1、三通16.2、16.3、水道17.2、三通16.4、16.5、水道17.3、三通16.6、16.7、水道17.4，从三通15.8出口送出热水。(见图7中所示水流动线)。其余结构与实施例1完全相同。
权利要求
1.红外式组合水道电热水器，其特征是电热水器设有围绕红外式电热器件的两办及以上的每办水道组合成的整体水道；内腔中心的红外式电热器件(4)两端支撑在水道轴向两端上；每办水道内设内件(1)和外件(3)，两者叠放周边密封焊接或螺拴(7a)密封连接，两者夹层间形成水道；沿水道上水流方向两端外件或/和内件上开进出水口(3a)，与该处固定的三通或两通上的侧水口(9a)相配合连通，每相邻两办水道间由相邻的两个三通或两通的螺拴(7b)密封连接。
2.按权利要求1所述电热水器，其特征是内件、外件均为凹形，两者夹层间形成的截面为弧形，称弧形水道(2)；水道壁沿水流方向为波浪形或齿形。
3.按权利要求1所述电热水器，其特征是内件受热面为粗造表面；并涂以红外高温节能涂料。
4.按权利要求1所述电热水器，其特征是在内腔内沿轴向设多个与各办水道相配合的支撑绝缘板(5)，红外式电热器件穿过每块绝缘板中心孔，并支撑在板上，支撑绝缘板上开有分布的通孔(5a)。
5.按权利要求2所述电热水器，其特征是在内腔内，内件受热面设多条筋条(11)；外件外表面设多条筋(10)。
6.按权利要求2所述电热水器，其特征是在弧形水道中，内件外表面设多条肋片(12)。
7.按权利要求1所述电热水器，其特征是；整体水道办敉为2～4办；采用两办组成的称为一个单元，整个电热水器用多单元重叠组成。
8.按权利要求1所述电热水器，其特征是每办水道采用铝合金压铸件。
9.按权利要求1所述电热水器，其特征是所述红外式电热器件采用石英管红外式、远红外幅射式或黏接式远红外式电热器件。
10.按权利要求1所述电热水器，其特征是相邻两办周边重叠放置，或适当留出间隙。
全文摘要
红外式组合水道电热水器。属介质不接触交换设备类。为解决现有直接放于水中用绝缘包裹电热管降低热效率、易腐蚀漏电等问题。电热水器外周由两办及以上的水道组合成而成；内腔中心放红外式电热器件，每办水道内设叠放周边密封连接的内件和外件，两者夹层间为水道；水道轴向两端开进出水口设三通或两通，进出冷热水。水道截面可为弧形，流向为波形。内件内为粗糙面且涂节能涂料。内腔和外表均设支撑件、筋等防水压和加强。每办可为铝合金压铸件。两办水道为一单元还可重叠串联多单元，以提高水温。实现高效率红外发热元件和高效传热结构相结合的高效节能电热水器，且发热源不直接接触水，使用安全；制造简单、成本低、维修方便。可广泛用于家庭、宾馆卫生间。
文档编号F24H1/12GK1786609SQ20051002221
公开日2006年6月14日 申请日期2005年12月5日 优先权日2005年12月5日
发明者殷洪 申请人:殷洪