专利名称：加热管以及具有该加热管的加热元件和电热水器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种加热管，特别涉及一种具有螺旋形状的电热 水器用加热管。本实用新型还涉及一种具有所述加热管的加热元件 和电热水器。
背景技术：
电热水器中的加热元件大多使用u形加热管或螺旋形加热管。u 形加热管结构简单、加工方便，但是这种加热管由于整体比较长， 安装在内胆内时加热管的平均高度距离内胆底部较高，所以热水输 出率较低。由于这种u形加热管大多为多管组合使用，因此管间距
也较小，热量在垂直方向上容易发生重叠，并且出于安装的需要胆 口也必须开得较大。
相对于u形加热管，螺旋形加热管的平均高度较低，热水输出
率相对较高。但现有的螺旋形加热管大多采用外径上下 一 致的筒形 结构。出于减小电力密度的需要，这种筒形的螺旋形加热管大多缠 绕得很密集。这样在加热过程中，热水由于密度小会自然上浮，而 这种筒形的螺旋形加热管在垂直方向上有多个管重叠，所以热水在 上浮过程中被上面的管重复加热，造成管表温度特别高，热量不容 易散发出去。因此使得加热管附近的局部温度偏高，最终导致加热 管的寿命减少。
此外，为了易于装入热水器的内胆内，无论是u形加热管还是 筒形的螺旋形加热管，其最大外径均须小于内胆胆口，使得加热管 的有效发热面积较小，不能充分利用热水器内胆内的空间。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种加热管以及具有该加热管的 加热元件和电热水器，该加热管安装在内胆内时距离内胆底的平均 高度较低，并且在垂直方向上几乎没有或很少有管段重叠。
为实现上述目的，本实用新型提供一种加热管，用于电热水器中， 所述加热管包括螺旋形状部分，所述螺旋形状部分中至少 一部分的 螺旋半径是变化的，且所述螺旋形状部分的螺旋间距大于所述电热 水器的内胆的胆口厚度。
具有上述结构的电热水器用加热管，其整体可以做得比较短，这 样装入胆中时平均高度较低，能够更有效地加热底层的热水，由此 提高了热水输出率。并且因为管间距离比较大，在垂直方向上可以 几乎没有或很少有重叠，所以不会造成热量积蓄，加热管附近温度 较低，从而加热管寿命长。
具有上述结构的加热管，加热管可以做得更长，因此有效散热面 积更大，进一步降低了加热管管表温度，从而加热管寿命更长。
在上述本实用新型的电热水器用加热管中，所述加热管为并排旋 转的双螺旋形状。
由于该加热管为并排旋转的双螺旋形状，所以可以增大该加热管 的有效发热面积。这样在额定功率相同的情况下，会降低加热管的 电力密度。所以可以降低该加热管的管表温度，进一步延长了使用 寿命。
根据本实用新型的加热管，其最大外径部分大于电热水器中安装 加热管的内胆胆口直径。
将加热管的最大外径部分设置成大于电热水器中安装加热管的 开口直径，这样可以充分利用内胆内部的空间，^f吏加热管的有效散 热面积尽可能大，可以降低管表温度，延长寿命。
根据本实用新型的加热管，其中，所述加热管的螺旋间距大小大 于用于电热水器中安装所述加热管的内胆胆口的厚度。这样可以将 加热管沿螺旋线旋入内胆内，安装方便。为实现第二个目的，本实用新型提供一种具有加热管的加热元 件，所述加热元件包括加热管和法兰，所述加热管包括螺旋形状部 分，该加热管的输入端和输出端分别与所述法兰相连，其中，所述 加热管的螺旋形状部分中至少 一部分的螺旋半径是变化的，且所述 螺旋形状部分的螺旋间距大于电热水器中用于安装所述加热管的内 胆胆口的厚度。
具有上述结构的电热水器用加热元件，由于加热管为圆台形的螺 旋结构，所以其平均高度可以尽可能靠近内胆胆底，提高了热水输 出率。同时由于管间距离较大，在垂直方向上几乎没有或很少有多 个加热管，所以不会造成热量的蓄积，加热管附近温度较低，故而 该电热水器用加热元件的寿命较长。
优选将上述电热水器用加热元件中的加热管设置成并排旋转的 双螺旋形状。
由于该加热元件上的加热管为并排旋转的双螺旋形状，可以增大 该加热管的有效发热面积，电力密度降低，管表温度降低，使用寿 命延长。
上述电热水器用加热元件中，所述加热管的螺旋形状部分其螺旋 半径从邻近所述法兰的 一 端开始其螺旋半径逐渐增大。
采用上述结构的电热水器用加热元件，可以 -使加热管在垂直方向 上几乎没有重叠，从而在平均高度尽可能靠近内胆胆底的同时使热 量蓄积最小，进一步延长了该加热元件中加热管的寿命。
在上述本实用新型的电热水器用加热元件中，还包括液体管和/ 或测温管，所述液体管和/或测温管设置在所述法兰上在加热元件的 法兰上设置有液体管和/或测温管，这样可以充分利用加热管形成的 螺旋的内部空间，使该加热元件同时还具有进出水和/或测温的功能。
为实现第三个目的，本实用新型提供一种电热水器，具有加热元 件和内胆，所述加热元件包括加热管和法兰，所述加热管至少包括 螺旋形状部分，其中，所述加热管的螺旋形状部分中至少一部分的 螺旋半径是变化的，所述螺旋形状部分的螺旋间距大于所述内胆的胆口厚度。
具有上述结构的电热水器，由于加热元件中的加热管螺旋形状部 分其螺旋半径从邻近所述法兰端开始其螺旋半径逐渐增大，所以平 均高度可以尽可能靠近内胆胆底，提高了热水输出率。由于其加热 管管间距可做得比较大，所以可降低加热管附近的温度，从而延长 了该电热水器中加热管的寿命。双螺旋形状之间的螺旋间距设置成 可从内胆胆口旋入的尺寸，所以该加热管不受内胆胆口尺寸的影响， 可将该加热管沿螺旋线从内胆胆口旋入，增大了该热水器的应用范 围。
图1为具有本实用新型最佳实施方式的加热管的电热水器用加
热元件的主视图2为图1所示电热水器用加热元件的仰视图3为具有本实用新型加热管的电热水器的示意图。
具体实施方式
下面参照附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细说明。 图1为具有本实用新型最佳实施方式的电热水器用的加热元件 IO的主视图。如图所示，该加热元件10包括本实用新型的加热管1 和法兰2，其中加热管1为双螺旋形状，其第一螺旋部分5和第二螺 旋部分6的端部分别固定于法兰2上。从端部开始第一螺旋部分5 和第二螺旋部分6互相平行向上延伸一段距离后呈螺旋形向上旋转， 并且螺旋半径从邻近法兰2的端部到顶部逐渐增大。在其顶部第一 螺旋部分5与第二螺旋部分6互相连接，形成一个两端分别与法兰2 上输入端7和输出端8相连，顶部呈开放状态的塔形螺旋加热管。 如图1所示，加热管1的螺旋部分的最大外径要大于法兰2的最大 直径。
图2为图1所示电热水器用加热元件10的仰^L图。^v图中可以看出，本实施例中的电热水器用的加热元件10，其加热管1的螺旋
部分在垂直(上下)方向上几乎没有重叠。
如图1所示，加热元件IO还具有测温管3和液体管4。该测温 管3和液体管(进/出水管)4并排设置在法兰2上并相对于法兰2 垂直，并且均位于加热管1的中空空间内，具体而言，液体管(进/ 出水管)4位于所述加热管1的螺旋的中心部位，测温管3位于其旁 侧。之所以将两者设置在法兰2上，并且位于加热管1的中空空间 内，是为了简化加热元件10的结构，并使其同时具有测温和进出水 的功能。这样，加热管1、测温管3与液体管4可一起安装到热水器 的内胆内，安装更为方便。在安装有加热管1的法兰2上设置有外 螺紋，所以，只要将法兰2旋合在内胆20 (如图3所示)的胆口 21 上，即可完成对加热管1、测温管3与液体管4的安装。
当然，测温管3和液体管4还可以设置成独立安装的形式。这时 只要预先在法兰2上设置安装测温管3和液体管4用的内螺紋孔， 先将只安装有加热管1的法兰2装在内胆20的胆口 21上后，再将 测温管3和液体管4插入并旋合在法兰2上的螺紋孔内进行固定即 可。另外，测温管3和液体管4并非本实用新型之必须部件，根据 需要也可以不设置测温管3和液体管4，或将测温管3和液体管4 设置在法兰2以外的其他部位。测温管3与液体管4也并非同时设 置不可，可按照需要选择其中之一进行设置。
图3为电热水器30的结构图，它由内胆20和图1所示加热元件 IO组装而成。其中加热管1的螺旋部分的螺旋间距设置成可使该加 热管1从内胆20的胆口 21旋转进入到内胆20内部22的尺寸。在 安装加热元件10时，先将加热管1的顶部11斜着插入内胆20的胆 口 21,然后顺着加热管1的螺旋线将该加热管1旋转装入内胆20 的内部22。最后使加热管1竖直放置，将法兰2旋合在内胆20的胆 口 21上。至此安装有测温管3和液体管4和加热管1的加热元件10 被固定在内胆20上，安装完毕。
在本实用新型中，虽然法兰2的尺寸较小，但是由于加热管1具有螺旋半径从邻近法兰2的端部到顶部逐渐增大的塔形螺旋结构， 这样，加热管1的螺旋部分的外径即使大于法兰2的尺寸，即内胆 20的胆口 21的直径，也可以将加热管1安装到胆口比加热管1最大 外径小的内胆20内。相比现有技术，加热管1可以设置得更长并且 使平均高度设置得更加靠近内胆20的胆底，从而可充分利用内胆20 的内部空间，进一步加大热水输出率。并且由于加热管1在垂直方 向上几乎不存在多管段重叠，所以热水在上升过程中不会被上面的 管重复加热，致使热量蓄积在加热管1附近，因此与现有技术相比 该加热管1的周围的温度会比较低，所以可以延长加热管1的寿命。 图3只是为了说明方便示意性的示出了内胆20的结构，实际上还有 出水口和绝热层等其他结构。
根据本实用新型的加热管1,也可以不做成整体螺旋半径逐渐增 大的塔形形状，如邻近法兰2的端部为螺旋半径最大，从端部到顶 部螺旋半径逐渐减小的塔形形状。并且螺旋部分也可做成一部分是 螺旋半径不变的筒形形状。只要有螺旋半径逐渐变化的塔形部分存 在，就可以做得在不增加电力密度的情况下，使平均高度比现有技 术中的加热管更靠近内胆底部，从而增加热水输出率，同时可以延 长寿命。
另外，加热管1螺旋部分的螺旋半径也可是均匀变化的形式或非 均勻变化的形式。
权利要求1.一种加热管(1)，用于电热水器中，所述加热管(1)包括螺旋形状部分，其特征在于，所述螺旋形状部分中至少一部分的螺旋半径是变化的，且所述螺旋形状部分的螺旋间距大于所述电热水器的内胆的胆口厚度。
2. 根据权利要求1所述的加热管(1 ),其特征在于，所述加热管(1)的螺旋形状部分的一部分螺旋半径是逐渐增大的。
3. 根据权利要求1或2所述的加热管(1 ),其特征在于，所述 加热管(1)的螺旋形状部分的一部分螺旋半径是逐渐减少的。
4. 根据权利要求1所述的加热管(1 )，其特征在于，所述加热 管(1)的螺旋形状部分还包括螺旋半径相等的部分。
5. 根据权利要求1所述的加热管(1 ),其特征在于，所述加热 管(1)为并排旋转的双螺旋形状。
6. —种具有加热管的加热元件(10),用于电热水器中，所述 加热元件(10)包括加热管(1)和法兰(2)，所述加热管(1)包 括螺旋形状部分，其特征在于，所述螺旋形状部分中至少一部分的 螺旋半径是变化的，且所述螺旋形状部分的螺旋间距大于所述电热 水器的内胆的胆口厚度。
7. 根据权利要求6所述的加热管(1),其特征在于，所述加热 管(1)的螺旋形状部分的一部分螺旋半径是逐渐增大的。
8. 根据权利要求6或7所述的加热管(1)，其特征在于，所述 加热管(1)的螺旋形状部分的一部分螺旋半径是逐渐减少的。
9. 根据权利要求6所述的加热管(1)，其特征在于，所述加热 管(1)的螺旋形状部分还包括螺旋半径相等的部分。
10. 根据权利要求6所述的加热管(1)，其特征在于，所述加 热管(1)为并排旋转的双螺旋形状。
11. 根据权利要求6所述的具有加热管的加热元件(10),其特 征在于，还包括液体管(4)和/或测温管(3)，所述液体管(4)和/或测温管(3)设置在所述法兰(2)上。
12. —种电热水器(30),具有加热元件(10)和内胆(20), 所述加热元件(10)包括加热管(1 )和法兰(2),所述加热管(1 ) 包括螺旋形状部分，该加热管(1)的输入端(7)和输出端(8)分 别与所述法兰(2)相连，其特征在于，所述加热管(1)的螺旋形 状部分中至少 一 部分其螺旋半径是变化的，所述螺旋形状部分的螺 旋间距大于所述内胆(20)的胆口厚度。
专利摘要本实用新型提供了一种电热水器用加热管(1)，所述加热管(1)包括螺旋形状部分，其中所述螺旋形状部分中至少一部分的螺旋半径是变化的，且所述螺旋形状部分的螺旋间距大于所述电热水器的内胆的胆口厚度。根据本实用新型的加热管(1)，可以从胆口将加热管旋入内胆中，有效利用了胆内的空间，整只加热管的直径不受内胆胆口直径的限制，其整体可以做得比较矮，这样装入胆中时平均高度较低，能够更有效的加热底层的热水，由此提高了热水输出率。并且因为管间距离比较大，在垂直方向上可以几乎没有或很少有重叠，所以不会造成热量积蓄，加热管附近温度较低，从而加热管寿命长。
文档编号F24H9/18GK201331186SQ20082017648
公开日2009年10月21日 申请日期2008年12月17日 优先权日2008年12月17日
发明者强 孙, 王任华, 赵小勇, 赵静姝 申请人:海尔集团公司;武汉海尔热水器有限公司