专利名称：一种供水用即热管的制作方法
技术领域：
本发明涉及水龙头、热水器等供水机构，尤其涉及水龙头、热水器用的即热水管。
技术背景
热水供应在人们的日常生活中十分重要，例如日常的沐浴、洗漱，或是在温度较低 时用于日常洗菜、洗碗、洗衣等家务，都会用到热水。传统使用热水的方式，都是需要先对冷 水进行加热，将热水积蓄起来，有需要时再取用，然而热水积蓄就涉及到保温问题，可见使 用上有诸多不便。目前市面上常见的电热水器，也都是要配备一个较大的集热水箱来使用 的，成本高且占据空间，而且还需要预先烧水，使用上也有所不便。虽然针对随取随用的即 热供水机构，目前市面上已经在销售，但它们大多是针对饮用水之类水流量较小的领域来 使用，而如果水流量较大，就会受到结构限制，且会因为加热器功率不足造成出水温度低， 达不到使用要求，可见其不太适合于水龙头或是直供热水器等用于日常生活热水的供应， 而目前市场上销售的各种即热式供水管，也因为功率，结构等相关因素，有着出水量小或者 温度不足等问题，可见有必要作出改进。发明内容
本发明的目的在于提供一种结构更为合理，加热效率更高，适合应用在水龙头、热 水器等要求水流量较大场合使用的热水即热管。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是
一种供水用即热管，包括稀土厚膜式外管体及内支架管，外管体套置在内支架外， 该外管体包括呈圆筒状的金属基筒、贴附在金属基筒外侧的稀土介质层及厚膜电路，厚膜 电路的输出端连接有金属导体；该所述内支架管沿外周螺旋绕设有沟槽，沟槽与外管体内 壁相结合组成供水流过的密闭通道，支架管两端分别设置有连通至沟槽输入、输出端的进、 出水口。
本发明采用稀土厚膜发热作为热源，具有着极好的加热效率，适合于在出水量较 大的水龙头，热水器等地方使用，而且配合内支架管的螺旋沟槽结构，能够在局限的空间、 长度下让直接与热源接触的水流获得尽可能长的距离，这样就可以有效被加热，达到要求 的温度。
进一步，厚膜电路从外管体一端朝向另一端来回迂折分布，也让厚膜电路在局限 面积内的长度延伸的足够长；在此基础上，还可让厚膜电路分布位置与所述沟槽的开设位 置相邻；这样结合厚膜电路低功率，高发热效率的特点，使得经过即热管的水得到了尽可能 的加热，实现了较小结构达到较大水流量发热的要求；可见，本发明能够极大简化传统热水 结构，让经济成本，安装成本，维护成本都能得到极大降低，同时因产品加热效率更高，让出 热水效果得到保证，因此十分适合于人们日常生活使用。
作为上述方案的进一步改进，所述沟槽的宽度由输入端朝输出端逐渐变窄。如此 可以解决水温升高过程中带来的压力变化问题，防止水蒸气发热，且让进出水口压力平衡，保持了长期使用的安全可靠性。
进一步，所述沟槽的输入、输出端的最末段均具有宽度大致相同的过渡段。
所述沟槽输入端的过渡段在沿沟槽水流输送方向上具有逐渐变浅的输入过渡槽; 所述沟槽输出端的过渡段在沿沟槽水流输送方向上具有逐渐变深的输出过渡槽。
所述沟槽输入、输出端分别距离支架管两端一段距离，该一段距离处至少分别具 有一圈能够与所述外管体内壁紧密贴合的环面。
所述支架管的每一端均具有两圈所述环面，两圈环面之间设置有一凹圈部，凹圈 部上卡置有密封圈，该密封圈外侧与所述外管体内侧壁紧密贴合。
所述厚膜电路从外管体一端朝向另一端来回迂折分布。
所述厚膜电路分布位置与所述沟槽的开设位置相邻。
所述内支架管的一端具有外伸的卡口部。
所述进、出水口的轴向与所述支架管的轴向相平行。
图1为本发明的拆分结构示意图2为内支架的结构示意图3为稀土介质层展开后的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述
参照图1 图2，本发明所提供的供水用即热管，其配合于常用的供水管道、热水 器或水龙头上使用，可以连接在上述结构的水路上，并如同常见电加热器一样配合电源及 相应的控制器来使用。本发明的即热管，其主要结构包括外管体I及内支架管2，其中外 管体I套置在内支架2外形成相互同心套置的配合结构；外管体I为稀土厚膜式管，其主 要由呈圆筒状的金属基筒11、贴附在金属基筒11外侧的稀土介质层12及厚膜电路13组 成，金属基筒11可选择导热性较好的材质，如铜或铝合金，且可以加入一定量的镁，钪稀土 氧化物等成分，可以大大提高耐耐高温性及耐腐蚀性，并有利于提高机械性能；稀土介质层 12贴附在金属基筒11外，用于承载厚膜电路13，厚膜电路13的电阻元件主要由铝粉、微晶 玻璃粉、稀土氧化物、粘接剂等成分组成，成品具备有极好的热效率，且温度分布均匀，韧性 好，强度高，因此十分适合于平面、曲面结构的制备及使用，因此十分适合于本发明所用的 外管体I的外侧弧面布置，而因为其元件及制造成本都很低，此外还具有稳定、安全、可靠， 使用寿命长，绿色环保的优点，因此十分适合于大众消费者使用。厚膜电路13的输出端用 于接电，为了便于布置，其连接金属导体14，通常为片状结构，如铜片，直接贴附在稀土介质 层12上。外管体11的厚膜电路13在通过金属导体14接电后，就可以发热工作，而热量通 过金属基筒11传递到内支架2，就可以对流过内支架2的水进行加热；内支架管2沿外周 螺旋绕设有沟槽21，沟槽21可以是直接在支架管2上开设而成，而因为其呈螺旋状，因此是从内支架管2的一端环绕螺旋至另一端，即在内支架管2的两端分别有沟槽21的输入、输 出端，而输入端到输出端，沟槽21就形成一个可以通过液体的渠道，且在外管体I套置在内 支架2相互套置配合结构中，外管体I的内壁会刚好覆盖住沟槽21的外侧，藉此沟槽21与 外管体I内壁相结合就组成供水流过的密闭通道；而为了输入、输出外界的水，支架管2 — 端设置有连通至沟槽21输入端的进水口 22，另一端设置有连通至沟槽21输出端的出水口 23。进水口 22及出水口 23轴向与支架管2的轴向相平行，且可以大致设置在支架管2的 中轴线上，外侧配置外螺纹，便于以其他结构连接配合。
本发明为达到合理的结构布置及实现较佳的加热效率，其厚膜电路13优选从外 管体I 一端朝向另一端来回迂折分布,一种实施方案可参考图3,由图中可见,厚膜电路13 两输出端的金属导体14共同位于一侧，便于接电及布线，而其分布方式，是两侧相互对称 的多个“之”字型，这样可使得厚膜电路13的长度布置得足够长，其加热面积也足够大及均 匀，同时还便于制造。厚膜电路13分布位置要与沟槽21的开设位置相邻，最好是沟槽21的 每一处均具有一个最短距离接近到外层的厚膜电路13，这样热传递距离会达到最小，该结 构配上合适的尺寸，让厚膜电路13与沟槽21所形成的水道相贴近且相垂直，因此外管体I 发热所产生的热量能够与水充分接触，达到了最优化的能量利用。此外，作为优选方案，还 可以在稀土介质层12上贴装用于温控的热敏电阻15，热敏电阻15用于测温，并转换为相应 电阻信号，用于反馈给热水器的控制单元，以实现温控。在图3可以看出，金属导体14距离 相邻的稀土介质层12或是外管体I的距离LI，要小于热敏电阻15距离相邻的稀土介质层 12或是外管体I的距离L2，而由于进水端的温度低，出水端的温度高，这样设置让水道的材 质选择简单。
而上述结构的基础上，内支架管2的一端可设置具有外伸的卡口部28，卡口部28 与金属导体14位于同一侧，可以用于卡置接金属导体14的导线或是其他部件。
如前所述，本发明主要应用于水流量较大的场合，因此实际使用就要求最终输出 的热水要保持足够流量，对于较小流量的结构，例如即热式饮用水机，其通过即热管及时加 热的水在流通过程中，压力变化并不严重，因此实际不会造成不好的使用效果；然而对于本 发明所针对的大流量场合，则因为水流过大，在加热过程中因温度变化就会产生较大的压 力变化，且伴随着热水的气化，会对水的流量带来极大影响，如果不较好解决这个问题，输 出时水流量就会很小，输水变慢，甚至会直接输出水蒸气，让输出的热水量得不到保证。针 对于此，本发明将沟槽21的宽度设置为由输入端朝输出端逐渐变窄，这样在冷水输入时， 较宽的沟槽21保证了足够的水流量，而在最终热水输出阶段，因为沟槽21较窄，就可以形 成一个增压效果，防止热水气化，同时保证了水的流量流速，让热水输出得到了保障。而在 此基础上，为了保证输水剂量，可以将沟槽21输入、输出端的最末段均设置宽度大致相同 的过渡段24，保证其在最先进水和最后出水阶段水量的平衡。
由于沟槽21是沿着内支架管2壁面开设的，而其输入、输出端的方向如果设计得 不够好，也会影响到水流入、流出时的流量，为了实现较好的过渡，本发明优选让沟槽21输 入端的过渡段24在沿沟槽21水流输送方向上具有逐渐变浅的输入过渡槽241 ;同样让沟 槽21输出端的过渡段24在沿沟槽21水流输送方向上具有逐渐变深的输出过渡槽242，这 样在输入、输出端进、出水时，水会尽量跟随者沟槽21的形状走，不会出现突兀转折，让水 流通更为平滑。
本发明中，外管体I与内支架2需要紧密配合，才能让通过沟槽21的水不至于产 生泄漏，除了在工艺上严格要求外，结构上最容易漏水的地方是两者相结合的缝隙处，即内 支架2与外管体I的首尾两端处，本发明可以让沟槽21输入、输出端分别距离支架管2两端 一段距离，且在这两段距离处至少分别具有一圈能够与外管体I内壁紧密贴合的环面25， 这段距离足够长，就可以延长密封用的环面25，进而达到加强密封的效果；且在此基础上， 可以增加密封圈结构，具体的可在支架管2的每一端均设置两圈环面25，两圈环面25之间 设置有一凹圈部26，用凹圈部26上卡置密封圈3，通过密封圈3外侧与外管体I内侧壁紧 密贴合，这样就可以达到多重密封的效果。此外作为另一种优选方案，环面25仅设计在支 架管2靠近沟槽21输出端的一侧，而支架管2靠近沟槽21输入端的一侧端面具有一挡住 外管体I端部的台阶面27，这样让外管体I仅能从支架管2靠近沟槽21输出端的一侧套入 支架管2，而台阶面27则与外管体I的端面紧密结合实现密封，该结构只要保证装配，同样 可实现较好的密封效果，且让装配更为方便及合理。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种供水用即热管，其特征在于包括稀土厚膜式外管体(I)及内支架管(2)，外管体(I)套置在内支架(2)外，该外管体(I)包括呈圆筒状的金属基筒(11)、贴附在金属基筒(11)外侧的稀土介质层(12)及厚膜电路(13)，厚膜电路(13)的输出端连接有金属导体(14);该所述内支架管(2)沿外周螺旋绕设有沟槽(21)，沟槽(21)与外管体(I)内壁相结合组成供水流过的密闭通道，支架管(2)两端分别设置有连通至沟槽(21)输入、输出端的进、出水口 (22,23) o
2.根据权利要求1所述的一种供水用即热管，其特征在于所述沟槽(21)的宽度由输入端朝输出端逐渐变窄。
3.根据权利要求2所述的一种供水用即热管，其特征在于所述沟槽(21)的输入、输出端的最末段均具有宽度大致相同的过渡段(24)。
4.根据权利要求3所述的一种供水用即热管，其特征在于所述沟槽(21)输入端的过渡段(24)在沿沟槽(21)水流输送方向上具有逐渐变浅的输入过渡槽(241);所述沟槽(21)输出端的过渡段(24)在沿沟槽(21)水流输送方向上具有逐渐变深的输出过渡槽(242)。
5.根据权利要求1或2所述的一种供水用即热管，其特征在于所述沟槽(21)输出端距离支架管(2)端部一段距离，该一段距离处至少具有一圈能够与所述外管体(I)内壁紧密贴合的环面(25);所述支架管(2)靠近沟槽(21)输入端的一侧端面具有一挡住外管体(I)端部的台阶面(27)。
6.根据权利要求5所述的一种供水用即热管，其特征在于所述支架管(2)靠近沟槽(21)输出端处具有两圈所述环面(25)，两圈环面(25)之间设置有一凹圈部(26)，凹圈部(26)上卡置有密封圈(3)，该密封圈(3)外侧与所述外管体(I)内侧壁紧密贴合。
7.根据权利要求1所述的一种供水用即热管，其特征在于所述厚膜电路(13)从外管体(I) 一端朝向另一端来回迂折分布。
8.根据权利要求7所述的一种供水用即热管，其特征在于所述厚膜电路(13)分布位置与所述沟槽(21)的开设位置相邻。
9.根据权利要求1所述的一种供水用即热管，其特征在于所述内支架管(2)的一端具有外伸的卡口部(28)。
10.根据权利要求1所述的一种供水用即热管，其特征在于所述稀土介质层(12)上贴装有用于温控的热敏电阻(15)。
全文摘要
本发明公开了一种供水用即热管，包括稀土厚膜式外管体及内支架管，外管体套置在内支架外，该外管体包括呈圆筒状的金属基筒、贴附在金属基筒外侧的稀土介质层及厚膜电路，厚膜电路的输出端连接有金属导体；该所述内支架管沿外周螺旋绕设有沟槽，沟槽与外管体内壁相结合组成供水流过的密闭通道，支架管两端分别设置有连通至沟槽输入、输出端的进、出水口；本发明采用稀土厚膜发热作为热源，具有着极好的加热效率，适合于在出水量较大的水龙头，热水器等地方使用，而且配合内支架管的螺旋沟槽结构，能够在局限的空间、长度下让直接与热源接触的水流获得尽可能长的距离，这样就可以有效被加热，达到要求的温度。
文档编号F24H9/18GK102997395SQ201210443760
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月7日 优先权日2012年11月7日
发明者李小平 申请人:李小平