专利名称：新型热水胆的制作方法
技术领域：
本实用新型所述的新型热水胆是属于冷热两用饮水机等家电系列中加热水的无污染、高效 节能、结构合理、不结水垢、耐酸碱腐蚀、安全可靠、使用寿命长、制造成本适中的环保型 新型热水胆及其生产的方法。
背景技术：
自从饮水机问世以来，饮水机的最核心部件热水胆的热源一直采用以电热丝为电发热源、
氧化镁粉为绝缘体、不锈钢为保护壳制成的电发热管。这种电发热管的功率密度通常高达30
一80瓦/平方厘米，在这样高的功率密度下通电做功，电发热管本身产生一系列难以克服的性
能缺陷。如耗电极高、寿侖较短(工作寿命仅2000—5000小时)，加热水时电热管表面结瓷
质水垢、瓷质水垢阻碍电发热丝发出的热量迅速散发到被加热的水中，使电热丝工作温度超
负荷，造成电热丝超温断裂或电热管超温爆裂，同时引发漏电事故发生。
根据国际惯例，对用于直接与食品接触的器械部件、容器材料中Cd镉/Pb铅/Hg汞/Cr6十
六价铬等重金属的含量限制极为严格。特别是高温状态下与水接触的发热体表面材料的要求
更为苛刻，美国和欧盟甚至不允许含有以上重金属。但目前国内用于低价位饮水机热水胆上
的金属发热体的不锈钢保护层材料中重金属铬的含量超过国际标准。人们长期饮用用不合格
卫生标准的发热体加热的水，将严重影响身体健康。这是电发热行业和饮水机行业延续至今
一直未能解决的技术难题。
实用新型内容
鉴于上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种高效节能、结构简单、造价适中、 使用安全可靠、寿命长、清洁卫生、耐酸、耐碱，特别是加热水时发热体表面不结固态垢体， 也不向被加热的水释放任何对人身体有害物质的新型热水胆及其生产方法。从而为冷/热饮水 机等涉水电热家电和需热源的其他使用热水胆行业增添一种全新结构的电加热热水胆装置。 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是；在石英管状体(2)的内壁上设电热膜 (3)，石英管状体(2)的形状可以是等径的管状圆柱体，可以是非等径的管状圆柱体，可以 是一头封口的管状结构体，石英管状体(2)的外直径尺寸范围为大于08mm小于0 5OOmm， 长度尺寸范围为大于50mm小于1000mm ，管壁厚度尺寸范围为大于0.5mm小于8mm，电热膜(3)的两端设两个环状银质导电电极(4),然后在两个电极上各安装一个由在挤胀 螺杆(22)上安装的一个与挤胀螺杆(22)固定的蝶形挤胀件(9)和一个活动的蝶形挤胀件
(8),在两个蝶形挤胀件(9、 8)中间放置的弹性电极挤紧件(7)，弹性电极挤紧件(7)采 用耐高温范围在不低于200度的橡胶材料制作，弹性电极挤紧件(7)可以是全封闭的环形体， 也可以是不封闭的环形体。在弹性电极挤紧件(7)上套放的环形隔热件(6)，环形隔热件(6) 采用耐高温范围在不低于200度的隔热纤维布制作，厚度范围为大于0.5mm小于5mm.，环 形隔热件(6)可以是全封闭的环形体，也可以是不封闭的环形体。在环形隔热件(6)上套 放的电极引出件(5)，电极引出件(5)的材质可以是铜质或是镀银非有色金属，用于挤紧活 动的蝶形挤胀件(8)的挤胀螺母(10)，用耐高温导线连接电极引出件(5)与温控器(18) 并引出至金属法兰出线口 (23)的电极线(15)组成的电极固定装置，并组装成的石英管电 发热体总成；把石英管电发热体总成串到侧部下端设有两个对称的安装石英管电发热体总成 的圆孔的金属罐体(1)上，金属罐体(1)的底部设有进水管(20)，进水管(20)的出水口 位于石英管电发热体总成的上端之上；金属罐体(1)的上部设有出水管(21)和温控盲管(19); 金属罐体(1)的侧部下端设有两个对称的安装石英管电发热体总成的圆孔，圆孔的孔边向罐 体内凹进，圆孔周边焊接二个以上法兰拉杆(17)。在石英管电发热体总成与金属罐体(1) 之间安装发热体密封件(11)，发热体密封件(11)的材质是食品级硅胶，发热体密封件(11) 用金属法兰(12)固定，金属法兰(12)外边部位设有二个以上与焊接在金属罐体(1)上的 法兰拉杆(17)相对应位置，且直径不小于法兰拉杆(17)直径的固定圆孔(24)，金属法兰
(12)上设有凸出于金属法兰(12)平面且在凸出部位外壁上设有螺纹的管状出线口 (23)， 金属法兰U2)的出线口 (23)用防潮密封件(13)和固定拧紧防潮密封件(13)的密封螺 帽(14)密封，防潮密封件(13)采用耐高温范围不低于200度的橡胶材料制作，形状为非 等径圆柱体，顺长度方向设不少于二个，且直径不小于电极线(15)直径的串线孔和排气孔， 耐高温导线连接电极引出件(5)与防超温的温控器(18)以及与电源连接的电极线(15)， 达到用石英管电发热体总成加热金属罐体内水的目的。
本实用新型的生产方法是，石英管状体(2)的管状体内壁上设电热膜(3)，电热膜(3) 的两端上设不少于两个的环状银质导电电极(4);然后室温环境下加装与导电电极(4)相同 数量的电极楼l出组件。电极引出组件是由在挤胀螺杆(22)上安装的一个与挤胀螺杆(22) 固定的蝶形挤胀件(9)，和一个不固定的蝶形挤胀件(8)、和在两个蝶形挤胀件(8、 9)中 间放置弹性电极挤紧件(7)、在弹性电极挤紧件(7)上套放环形隔热件(6)、套放在环形隔热件(6)上电极引出件(5)、和用挤胀螺母(10)挤紧活动的蝶形挤胀件(8)，和用耐 高温导线连接电极引出件(5)与温控器(18)并延长为电极线(15)的方法做成；把做好的 电极引出组件放置在导电电极(4)的位置并用专用工具紧固组装成石英管电发热体总成；把
石英管电发热体总成串到设在金属罐体(1)侧部下端的两个对称的安装石英管电发热体总成
的圆孔上，石英管电发热体总成的两端各套一个发热体密封件(11)，再用金属法兰(12)套 放在发热体密封件(11)上，金属法兰(12)的固定圆孔(24)与法兰拉杆(17)同位；用 拉杆螺母(16)紧固金属法兰(12)，密封金属罐体(1)与石英管电发热体总成之间的缝隙， 防止金属罐体(1)内的水向罐体外流出；把电极线(15)串到防潮密封件(13)并把防潮密 封件(13)放置到管状出线口 (23)内，再用密封螺帽(14)固定并加压密封管状出线口 (23) 及防潮密封件(13)上的串线孔和排气孔；电极线(15)留作同电源相连接。 本实用新型具有以下显著特点
1、本实用新型的最大特点是采用高纯度二氧化硅(石英)为与水接触的发热体外壳管状
体(2)材料。石英管状体(2)不含对人体有害的物质，还具有耐热冲击能力强、绝缘性好、 耐高电压性极强、防腐蚀性强、不结水垢等特点(采用抗震、防冲击等结构，可避免管状 体易碎的弱点)。
2、本实用新型中用于把电能转化为热能的电热膜(3)具有耐高温、绝缘能力强的石英管 状体(2)内壁上，电热膜(3)的两端上设有不少于两个的环状银质导电电极(4),电极引 出组件安装在石英管状体(2)的内腔内两端，电极线从石英管状体(2)的两端口引出，形 成本实用新型的核心石英管电发热体总成。石英管电发热体总成的两端各套一个发热体密封 件(11)，再用金属法兰(12)套放在发热体密封件(11)上，金属法兰(12)的固定圆孔(24) 与法兰拉杆(17)同位，用拉杆螺母(16)紧固金属法兰(12)，密封金属罐体(1)与石英 管电发热体总成之间的缝隙，防止金属罐体(1)内的水向罐体外流出。把电极线(16)串到 防潮密封件(13)并把防潮密封件(13)放置到管状出线口 (23)内，再用密封螺帽(14) 固定并加压密封管状出线口 (23)及防潮密封件(13)上的串线孔和排气孔，电极线(15) 留作同电源相连接，完成金属罐体(1)与石英管电发热体总成之间的完整组合。这样本实用 新型使需加热的液体(水或其他液态物)完全被绝缘能力极高、化学性能稳定、耐温性极强、 没有对人体有害物质的石英管电发热体总成的石英管状体(2)管壁所隔离(电热膜在 3000V/min/50HZ时无击窜闪络现象;在额定电压1. 5倍的环境下，热态泄漏电流不超过O. 5mA; 冷态绝缘电阻不低于1000MQ，热态绝缘电阻不低于100MQ;耐压能力不低于2. 5MPa;受+800度/一20度范围内的高低温冲击，不产生破坏性物力变化)，确保其安全使用。
3、本实用新型采用的石英管状体(2)内腔壁上镀有的电热膜层，既是加热面又是导热 面，电流通过时，电热膜直接将电能转换成热能，并经界面(石英管状体的管壁)热传导 的方式，将热能直接传导给管外的静态或动态的水或其他被加热液体；本实用新型具有加 热面积大、功率密度小，导热界面大、导热热阻小(无用功极少；既做功时无光、无声、
电磁感抗极少)等技术优势，这是传统的电热丝发热体，根本无法实现的一体化的高效复 合面加热方式，实现了克服传统的金属发热体在热水胆内做功时极易结水垢、缓释对人体 有害物质、使用安全性能也相对弱等缺点的目的。上述独特的技术优势，使本实用新型在 整体结构和性能方面实现了重大突破，综合热效率比传统的电热丝发热体高达1.5%以上，
工作寿命长达8万小时以上。
4、 本实用新型的制造成本很低，与同一规格的传统热水胆相比，其造价基本持平或略 高。但各种技术指标远高于传统的热水胆，因此具有极强的市场竞争力；独特的技术、优 越性能、适中的制造成本，使本实用新型在饮水机行业具备了极强的市场竞争力和广阔的
市场前景。
5、 本实用新型的制造过程无污染，原材料不含稀有贵重金属、也不用制造过程严重染 环境的氧化镁(传统的金属电热丝发热体用氧化镁做绝缘体)做绝缘体、形成电热膜的原材 料用量也极少(lkw标准电热膜，仅用2—5g原材料)，且不含污染物。
综上所述，在饮水机领域中，采用本实用新型所制造的产品应属于一种最新式的卫生、
环保、节能、安全型产品，其广泛的应用必将产生巨大的经济效益和积极的社会效益
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图l:新型热水胆的结构示意图。 图2:金属法兰(12)结构示意图。 图3:发热体密封件(11)结构示意图。 图4:蝶形挤胀件(8) (9)结构示意图。 图5:电极引出件(5)结构示意图。 图6:环形隔热件(6)结构示意图。 图7:弹性电极挤紧件(7)结构示意图。
图8:挤胀螺杆件(22)结构示意图。图9:防潮密封件(13)结构示意图。
图10;密封螺帽(14)结构示意。
图中1.金属罐体，2.石英管状体，3.电热膜，4.导电电极，5.电极引出件，6. 环形隔热件，7.弹性电极挤紧件，8.活动蝶形挤胀件，9.固定的蝶形挤胀件，10.挤胀螺 母，11.发热体密封件，12.金属法兰，13.防潮密封件，14.密封螺帽，15.电极线，16. 拉杆螺帽，17.法兰拉杆，18.温控器，19.温控盲管，20.进水管，21.出水管，22.挤 胀螺杆，23.金属法兰出线口。
具体实施方式
本实用新型的具体实施例如附图所示，其结构是金属罐体(1);和由石英管状体(2)的 管壁上设有电热膜(3)，电热膜(3)的两端设两个环状银质导电电极(4)，然后在两个电极 上各安装一个由在挤胀螺杆(22)上安装的一个与挤胀螺杆(22)固定的蝶形挤胀件(9)和 一个活动的蝶形挤胀件(8)，和两个蝶形挤胀件(9、 8)中间放置的弹性电极挤紧件(7)， 和在弹性电极挤紧件(7)上套放的环形隔热件(6)，和在环形隔热件(6)上套放的电极引 出件(5)，和用于挤紧活动的蝶形挤胀件(8)的挤胀螺母(10)，和用耐高温导线连接电极 引出件(5)与温控器(18)并引出至金属法兰(12)出线口 (23)的电极线(15)组成的电 极固定装置组装成的石英管电发热体总成；和在石英管电发热体总成与金属罐体(1)之间 安装的发热体密封件(11);和紧固发热体密封件(11)的金属法兰(12);和安装固定金属 法兰(12)的焊接在金属罐体(1)上的法兰拉杆(17);和拉杆螺帽(16);和密封金属法兰 (12)的出线口 (23)的防潮密封件(13);和固 定拧紧防潮密封件(13)的密封螺帽(14); 和防止超温的温控器(18);和与电源连接的电极线(15)所组成。
本实用新型的工作原理，当电极线(15)与外部电源接通时，电流通过电热膜(3)并做 功，使电能转换成热能，热能通过石英管状体(2)的大面积管壁传导到与石英管状体(2) 外壁表面接触的欲加热的水，使水的温度迅速上升。既完成电能转化为热能，热能传导到被 加热的水，使被加热水的温度迅速升到设定温度的过程。
权利要求1、新型热水胆；其特征在于由金属罐体、石英管电发热体总成、发热体密封件、金属法兰、法兰拉杆、拉杆螺母、防潮密封件、密封螺帽组成；石英管状体(2)的管状体内壁上设有电热膜(3)，电热膜(3)的两端设两个环状银质导电电极(4)，然后在两个电极上各安装一个由在挤胀螺杆(22)上安装的一个与挤胀螺杆(22)固定的蝶形挤胀件(9)和一个活动的蝶形挤胀件(8)，和两个蝶形挤胀件(9、8)中间放置的弹性电极挤紧件(7)，和在弹性电极挤紧件(7)上套放的环形隔热件(6)，和在环形隔热件(6)上套放的电极引出件(5)，和用于挤紧活动的蝶形挤胀件(8)的挤胀螺母(10)，和用耐高温导线连接电极引出件(5)与温控器(18)并引出至金属法兰出线口(23)的电极线(15)组成的电极固定装置组装成的石英管电发热体总成；把石英管电发热体总成窜入到底部留有两个对称的安装石英管电发热体总成的圆孔的金属罐体(1)上；在石英管电发热体总成与金属罐体(1)之间安装发热体密封件(11)，再用金属法兰(12)紧固密封；金属法兰(12)套装于焊接在金属罐体(1)上的法兰拉杆(17)上，并用拉杆螺帽(16)紧固；金属法兰的出线口(23)内安装防潮密封件(13)，再用密封螺帽(14)拧紧防潮密封件(13)密封出线口；电极线(15)同电源相连接。
2、 根据权利要求1所述的新型热水胆；其特征在于石英管电发热体总成的石英管状体(2)的形状可以是等径的管状圆柱体，可以是非等径的管状圆柱体，可以是一头封口的管状 结构体；石英管状体(2)的外直径尺寸范围为大于08mm小于0 500mm，长度尺寸范 围为大于50nmi小于1000mm ，管壁厚度尺寸范围为大于0.5mm小于8mm。
3、 根据权利要求1所述的新型热水胆；其特征在于金属罐体(1)的底部设有进水管(20)，进水管(20)的出水口位于石英管电发热体总成的上端之上；金属罐体(1)的上部设有 出水管(21)和温控盲管(19);金属罐体(1)的侧部下端设有两个对称的安装石英管 电发热体总成的圆孔，圆孔的孔边向罐体内凹进，圆孔周边焊接二个以上法兰拉杆(17)。
4、 根据权利要求i所述的新型热水胆；其特征在于金属法兰(12)外边部位设有二个以 上与焊接在金属罐体(1)上的法兰拉杆(17)相对应位置，且直径不小于法兰拉杆(17) 直径的固定圆孔(24);金属法兰(12)上设有凸出于金属法兰(12)平面且在凸出部位 外壁上设有螺纹的管状出线口 (23)。
5、 根据权利要求1所述的新型热水胆其特征在于弹性电极挤紧件(7)采用耐高温范围在 不低于200度的橡胶材料制作；弹性电极挤紧件(7)可以是全封闭的环形体，也可以是 不封闭的环形体。
6、 根据权利要求1所述的新型热水胆其特征在于环形隔热件(6)采用耐高温范围在不低 于200度的隔热纤维布制作，厚度范围为大于0.5mm小于5mm.，环形隔热件(6)可以 是全封闭的环形体，也可以是不封闭的环形体。
7、 根据权利要求1所述的新型热水胆其特征在于电极引出件(5)的材质可以是铜质或 是镀银非有色金属。
8、 根据权利要求1所述的新型热水胆其特征在于发热体密封件(1)的材质是食品级硅胶。
9、 根据权利要求1所述的新型热水胆其特征在于防潮密封件(13)采用耐高温范围不低 于200度的橡胶材料制作，形状为非等径圆柱体，顺长度方向设不少于二个，且直径不 小于电极线(15)直径的串线孔和排气孔。
专利摘要本实用新型所述的新型热水胆；其热水胆结构由金属罐体、石英管电发热体总成、发热体密封件、金属法兰、法兰拉杆、拉杆螺母、防潮密封件、密封螺帽等组成；其生产方法在于，在符合技术参数的内膜石英管状体电热管内两端，安装由两个蝶形挤胀件、弹性电极挤紧件、环形隔热件、电极引出件、挤胀螺杆、挤胀螺母、温控器、电极线组装成的电极引出装置，做成石英管电发热体总成；把石英管电发热体总成窜入到底部留有两个对称安装孔的金属罐体；在石英管电发热体总成与金属罐体之间安装发热体密封件，再用金属法兰紧固密封；金属法兰的出线口内安装防潮密封件，再用密封螺帽拧紧密封出线口。本实用新型具有节能、不结水垢、对水无污染、安全可靠、寿命长等特点，可代替用传统的用金属发热体做热源的热水胆在各种饮水机上使用。
文档编号F24H9/00GK201396941SQ200820137000
公开日2010年2月3日 申请日期2008年11月3日 优先权日2008年11月3日
发明者崔成哲 申请人:崔成哲