专利名称：管式液气加热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种加热装置，尤其是一种液体或气体的加热装置。
背景技术：
在日常生活中，加热在管路中流动的液体和气体的应用极为普遍。但是在提倡节 能高效的今天，对液体和气体加热也提出了更高的要求，但这些要求现有的装置是达不到 的。这些要求是1、加热温度的精确度。在传统的加热器中，加热器的输出功率是恒定的，不管被加 热的液体或者气体的进入温度是多少，加热器的供热的功率不变。而电加热的主要加热方 式为电阻式，电阻式的电热偶的输出功率总是固定的，因此对加热温度的精确度无法达到 更高的要求。2、大流通量的快速加热。在管路中大流通量的快速加热在传统的电热器里是无法 做到的，这是因为电阻式的固定功率不可能无限制的加大，加得过大就需要考虑热传导的 速度，如果无法达到良好的热传导效果，很容易使加热器加热端温度过高而烧坏。3、加热液体或气体量的精确控制。节能就需要精确地控制被加热液体或气体的数 量，不加热过多的液体或者气体，否则就是对能源最大的浪费。4、高的安全性能。传统的电阻式加热器的安全性能很差，电热管由于其热传递的 速度较慢，电热丝和外管壁之间的温度差很大，电热管极易损坏，尤其在干烧或者高温下突 然注入水时管壁很容易损坏，并出现漏电伤人的事故。5、具备热的补偿功能。在很多节能方案中，不管是太阳能加热或者是废热回收，其 加热后的液体或气体的温度稳定性很差，因此需要有补偿加热器对其进行热的补偿，使其 使用温度适合使用需求。传统的加热器对这一功能的实现却很难适应。所以，设计一种新 的管式液气加热装置是社会的需要。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种可以精确地控制加热后的温 度、加热液体或气体的量，并可以快速加热，安全性能高，节约能源，还具备热的补偿功能的 管式液气加热装置。为了实现上述的目的，可以采用以下的技术方案本方案的管式液气加热装置包 括一段厚壁加热管，该厚壁加热管的管孔内壁上设置有均布的翅片；至少一个电磁加热线圈组，每个电磁加热线圈组分别包括一电磁加热线圈和一导 磁盖套，该导磁盖套装在电磁加热线圈的外面，各电磁加热线圈依次固定在厚壁加热管的 外表面上；一个电子控制电路，该电路包括一供电电源；[0014]一 CPU;与每个电磁加热线圈相对应的一电子控制器和一开关管；与每个电磁加热线圈相对应的一液气输入端感应器和一液气输出端感应器；液气 输入端感应器装在厚壁加热管的管孔内靠近该电磁加热线圈组的液气输入端处，液气输出 端感应器装在厚壁加热管的管孔内靠近该电磁加热线圈组的液气输出端处；并且与前面一 个电磁加热线圈相对应的液气输出端感应器就是与后面一个电磁加热线圈相对应的液气 输入端感应器；其中，每个开关管的一个控制端与其电磁加热线圈的一端相接，该电磁加热线圈 的另一端与供电电源的一极相接，供电电源的另一极与该开关管的另一个控制端相接，该 开关管的触发极与其电子控制器的一端相接，该电子控制器的另一端与CPU相接。使用时，先设定液气加热装置加热液气后的温度值，再启动电磁加热线圈组，第一 个液气输入端感应器测试到厚壁加热管的管孔内与第一个电磁加热线圈相对应的液气输 入端处的温度，该温度参数输入到CPU中，由CPU通过第一个电子控制器控制输出开关脉冲 信号到第一个开关管，第一个开关管向第一个电磁线圈输入脉冲电流；当第二个感应器测 试到厚壁加热管的管孔内与第一个电磁加热线圈组相对应的液气输出端处的温度低于设 定温度值ι/Ν(N为电磁加热线圈组总数)时，该温度差值的参数输入到CPU中，由CPU通过 第一个电子控制器控制第一个开关管修改第一个电磁加热线圈组的加热功率参数，使该参 数接近或稍微超过所设定温度的1/N，同时也给出第二个电子控制器的功率参数，使其在第 二个电磁加热线圈组后的第三个感应器温度能够感应到温度差是2/N···如此类推，如果有 第三组电磁加热线圈组后的第四个感应器感应温度差就应该是3/N ；最后的一个感应器感 应的最终输出的温度差值传入CPU，再由该差值改变最后一个电磁线圈的输入功率，使其完 全达到或接近设定温度。本实用新型的有益效果是1、因为现代金属型材的拉压技术十分成熟，所以可以很轻松的为本加热装置中的 厚壁加热管之外形和管孔以及翅片获得所设计的成品。而其内部大接触面的翅片，大大加 大了被加热液体或气体与加热装置之间的热传导。并且由于厚壁加热管本体自身被电磁线 圈加热后发热，使热效率及热传导效率更高。2、使用单组或者多组电磁线圈加热，再配以多点温度感应及单片机运算控制其脉 冲频率，可以很精确的控制加热到所预先设定的温度，并精确地控制加热液体或气体的量。3、由于电磁线圈和感应器全部设在厚壁加热管本体外，因此电器部份可以更加严 密的进行密封，而不会影响其电器性能。从而提高电热器的使用安全系数。4、本产品完全是为流动的液体或者气体开发，其功率和使用特性就是使用时才启 动，按需要的温度和量来加热，不需时则自动关闭加热。所以不加热过多的被加热液体或气 体，也不加热过高的温度，从而实现节约能源的目的。5、因为厚实的厚壁加热管本体外壁可以储存一定量的热能，在运行的过程中能起 到一定的热能缓冲的作用。因此，不管是独立加热或者是补偿加热，本实用新型都具有良好 的定温加热性能。6、有效的电磁振荡形成的振动能有效的减少水垢的沉积。7、本装置可用作饮水机、淋浴器、热水洗脸盆等随即加热的多种设施中。[0027]为了使本实用新型便于理解和更加清晰，下面通过附图和实施例对其作进一步说 明。
图Ia是本实用新型的实施例1中的电磁加热线圈组装在厚壁管外的结构示意图； 图Ib是图Ia的B-B剖视示意图；图Ic是图Ia的A-A剖视示意图。图2是实施例1的总体结构示意图。图3是本实用新型的实施例2的结构示意图。图4a是上述实施例中的厚壁加热管之管孔为扁矩形之示意图；图4b是厚壁加热 管之管孔为辐射状的扁矩形之示意图；图4c是厚壁加热管之管孔为相互垂直相交的扁矩 形之示意图。图5a是上述实施例中的厚壁加热管之外形为椭圆形之示意图；图5b是厚壁加热 管之外形为正方形之示意图；图5c是厚壁加热管之外形为三角形之示意图；图5d是厚壁 加热管之外形为多边形之示意图图6是上述实施例1应用在直热式洗脸盆中的结构示意图。图7是上述实施例2应用在直热式饮水机中的结构示意图。图8是上述实施例2应用在直热式淋浴器中的结构示意图。图9是前述实施例的控制流程图。
具体实施方式
实施例1，参看图1-图2。本实施例的管式液气加热装置100包括一段厚壁加热 管10，该厚壁加热管10的管孔内壁上设置有均布的翅片11 ；还包括一个电磁加热线圈组 20，该电磁加热线圈组20包括一电磁加热线圈21和一导磁盖套22，该导磁盖套22装在电 磁加热线圈21的外面，电磁加热线圈固定在厚壁加热管10的外表面上。另外，还包括一个 电子控制电路30，该电路30包括一供电电源31 ；—CPU34 ；与电磁加热线圈21相对应的一 电子控制器36和一开关管32 ；与电磁加热线圈20相对应的一液气输入端感应器35和一 液气输出端感应器37 ；液气输入端感应器35装在厚壁加热管10的管孔内靠近该电磁加热 线圈组20的液气输入端①处，液气输出端感应器37装在厚壁加热管10的管孔内靠近该电 磁加热线圈组20的液气输出端②处；其中，开关管32的一个控制端与其电磁加热线圈21 的一端相接，该电磁加热线圈21的另一端与供电电源31的一极相接，供电电源31的另一 极与该开关管32的另一个控制端相接，该开关管32的触发极与其电子控制器36的一端相 接，该电子控制器36的另一端与CPU34相接。使用时，先设定液气加热装置100中的液气加热后的温度值，再启动电磁加热线 圈组20，液气输入端感应器35测试到厚壁加热管10的管孔内液气输入端①处的温度，该 温度参数输入到CPU34中，由CPU34通过电子控制器36控制开关管32的输入脉冲频率，从 而控制电磁加热线圈组20的输入功率；当液气输出端感应器37测试到电磁加热线圈组20 后的温度时，将已经加热的液气的温度值传CPU34，再由CPU34依照设定的温度值改变输入 脉冲频率，即改变加热功率，使其最终达到或者接近设定的温度。图6示出了利用一个电磁加热线圈组20装在直热式洗脸盆60的自来水输出管路
510端的结构。其中水龙头70中设置有该电磁加热线圈组20，设定出水温度并启动水龙头 后，即可放出设定温度的温水供人们洗脸使用。上述厚壁加热管10之外形可以设计为(参看图5a-图5d)圆形或椭圆形或三角 形或矩形或正方形或多边形，也可以设计为其它形状。厚壁加热管10的管孔之形状可以设 计为(参看参看图4a-图4c)圆形或扁矩形或辐射状的扁矩形或相互垂直相交的扁矩形， 也可以设计为其它形状。实施例2，参看图3。本实施例与实施例1基本相同，区别仅在于所说的电磁加热 线圈组是2组，即20. 1和20. 2 ；其电子控制电路30. 1还包括第2个开关管33、第2个感应器37(即是与第一个 电磁加热线圈21. 1对应的输出感应器，也是与第二个电磁加热线圈21. 2对应的输入感应 器)和第2个电子控制器38及与第二个电磁加热线圈21. 2对应的输出感应器39 ；并且， 第2个开关管33的一个控制端与第2个电磁加热线圈21. 2的一端相接，第2个电磁加热 线圈21. 2的另一端与供电电源31的一极相接，供电电源31的另一极与第2个开关管33 的另一个控制端相接，第2个开关管33的触发极与第2个电子控制器38的一端相接，第2 个电子控制器38的另一端与CPU34相接。图3中还示出了第一个电磁加热线圈21. 1中的导磁盖套22. 1和第二个电磁加热 线圈21. 2中的导磁盖套22.2。使用时，先设定液气加热装置200中的液气加热后的温度值，再启动电磁加热线 圈组20. 1和20. 2，启动电磁加热线圈组21. 1和21. 2，第一个感应器35测试到厚壁加热管 10的管孔内液气输入端①处的温度，该温度参数输入到CPU34中，由CPU34通过第一个电子 控制器36控制第一个开关管32，第一个开关管32控制其输入脉冲频率310 ；当第二个感应 器37测试到厚壁加热管10的管孔内第一个电磁加热线圈组20液气输出端②处的温度低 于设定温度1/2时，该温度参数输入到CPU34中，由CPU34通过第一个电子控制器36控制 第一个开关管32修改第一个电磁加热线圈21. 1的加热功率参数，使该参数接近或稍微超 过所设定的温度1/2，同时也给出第二个电子控制器38的功率参数，使其在与第二个电磁 加热线圈21. 2相对应的液气输出端③的感应器39感应输出的温度差值传入CPU34，再由该 温度差值改变第二个电磁加热线圈21. 2的输入功率，使其完全达到或接近设定温度。图7示出了利用2个电磁加热线圈组20. 1和20. 2装在直热式饮水机50的储水 桶之输出管路10端的结构。设定出水温度为98°并启动开水水龙头40后，即可放出烧开 的开水供人们饮用。同理，所说的电磁加热线圈组可以是N组，N表示不限定数量的任何数目(再参看 图9)；与N组电磁加热线圈相对应的N个电子控制器和N个开关管；与N组电磁加热线圈 相对应的一液气输入端感应器和一液气输出端感应器。其工作原理可以用上述两个实施例 类推，即如果有第三组电磁加热线圈组后的第四个感应器，其感应温度差就应该是3/N ；最 后的一个感应器感应的最终输出的温度差值传入CPU，再由该差值改变最后一个电磁线圈 的输入功率，使其完全达到或接近设定的温度。图8示出了利用3个电磁加热线圈组20. 1、20. 2和20. 3装在直热式淋浴器80的 自来水输出管路10端的结构。设定出水温度并打开淋浴喷头后，即可喷出设定温度的温水 供人们洗浴使用。
6[0048]图9示出了上述实施例的控制流程。以上仅为本实用新型之较佳实施例，但其并不限制本实用新型的实施范围，即不 偏离本实用新型的权利要求所作之等同变化与修饰，仍应属于本实用新型之保护范围。
权利要求一种管式液气加热装置，其特征是包括一段厚壁加热管，该厚壁加热管的管孔内壁上设置有均布的翅片；至少一个电磁加热线圈组，每个电磁加热线圈组分别包括一电磁加热线圈和一导磁盖套，该导磁盖套装在电磁加热线圈的外面，各电磁加热线圈依次固定在厚壁加热管的外表面上；一个电子控制电路，该电路包括一供电电源；一CPU；与每个电磁加热线圈相对应的一电子控制器和一开关管；与每个电磁加热线圈相对应的一液气输入端感应器和一液气输出端感应器；液气输入端感应器装在厚壁加热管的管孔内靠近该电磁加热线圈组的液气输入端处，液气输出端感应器装在厚壁加热管的管孔内靠近该电磁加热线圈组的液气输出端处；并且与前面一个电磁加热线圈相对应的液气输出端感应器就是与后面一个电磁加热线圈相对应的液气输入端感应器；其中，每个开关管的一个控制端与其电磁加热线圈的一端相接，该电磁加热线圈的另一端与供电电源的一极相接，供电电源的另一极与该开关管的另一个控制端相接，该开关管的触发极与其电子控制器的一端相接，该电子控制器的另一端与CPU相接。
2.根据权利要求1所述的管式液气加热装置，其特征是所说的厚壁加热管之外形可以 设计为圆形或椭圆形或三角形或矩形或正方形或多边形。
3.根据权利要求1或2所述的管式液气加热装置，其特征是所说的厚壁加热管的管孔 之形状可以设计为圆形或扁矩形或辐射状的扁矩形或相互垂直相交的扁矩形。
专利摘要本实用新型公开了一种管式液气加热装置，旨在解决现有技术不能精确地控制加热后的温度和加热介质的量，并难以快速加热，安全性能差，浪费能源的缺陷。它包括一段厚壁加热管，该管的内壁上设置有均布的翅片；至少一电磁加热线圈组，各加热线圈组依次固定在加热管的外表面上；一电子控制电路，该电路包括一供电电源；一CPU；与每个加热线圈对应的一电子控制器和一开关管；与每个加热线圈对应的一输入端感应器和一输出端感应器；输入端感应器装在加热管的管孔内靠近该加热线圈组的液气输入端处，输出端感应器装在液气输出端处；并且前面一加热线圈的输出端感应器就是后面一加热线圈的输入端感应器。本装置可用作饮水机、淋浴器、热水洗脸盆等随即加热的设施中。
文档编号F24H3/00GK201697314SQ20102005671
公开日2011年1月5日 申请日期2010年1月19日 优先权日2010年1月19日
发明者倪军 申请人:倪军