一种对余热利用率更高的加热装置的制作方法

本发明涉及加热设备技术领域，尤其是涉及一种对余热利用率更高的加热装置。

背景技术：

目前市场上的家用热水器主要有储水式热水器、即热式热水器和速热式热水器三种，储水式热水器即将小功率的电热管泡在大容积水箱的热水器，其储水量大，但要将热水器内的水加热到较高温度所需的时间较长，一般都需要在洗浴前事先加热到所需温度；即热式热水器即将大功率的电热管泡在小容积水箱的热水器，可以实现加热的同时进行洗浴，加热到较高温度所需时间短；速热式热水器则是介于储水式热水器和即热式热水器之间的一种热水器。然而目前上述三种家用热水器均采用将电热管插入水中的方式进行加热，然而由于电热管通电加热时电热管温度较高导致水中的碳酸钙等附着在电热管表面形成水垢，大量的水垢附着在电热管表面影响电热管热量的发出，严重的甚至会造成电热管爆裂导致漏电。上述安全隐患尤其体现在即热式热水器中，因为即热式热水器使用的时候均处于通电状态，因此针对即热式热水器的上述安全隐患进行产品改良存在很大的必要性。

有鉴于此，中国发明专利申请号为201720614323.9于2018年04月10日公开了一种电磁淋浴加热器，包括机箱、控制面板以及固定于机箱内的电磁加热器和变频器；机箱上设有进水接口和出水接口；控制面板通过变频器与电磁加热器电连接；电磁加热器包括中空加热管、第一盖体、第二盖体、套管以及围绕套管的线圈，套管套于中空加热管上，并与中空加热管的外壁之间围合成液体流动腔；第一盖体封罩于中空加热管与套管的一端，液体流动腔通过第一盖体与中空加热管的内部连通；第二盖体封罩于中空加热管与套管的另一端，第二盖体上开有进水通道和出水通道，进水通道与液体流动腔连通；中空加热管通过出水通道与出水接口连通；中空加热管的外壁设有呈螺旋状的凸条。但是该方案在实际使用中大多存在如下三个问题：(1)冷水先从中空加热管的外侧向前流动，之后进入到中空加热管的内部继续加热，也就是说在中空加热管的内外两侧同时加热，那么水在向前流动的过程中，温度也会越来越高，这样会将热量传递到电磁线圈上，使得电磁线圈从左到右的温度依次升高，不但影响电磁线圈的使用寿命，特殊情况下还会发生安全事故；(2)电磁线圈在通高频电流的同时，本身会在电流的作用下产生大量的热量，并且热水中的热量也会传导给电磁线圈，不仅导致电磁线圈的温度过高，而且还会导致大量的热量浪费；(3)由于热水会进入到中空加热管的内部进行加热，长时间使用后，中空加热管的内壁上会产生大量的水垢，由于空间比较狭小，使得水垢难以清理，从而影响加热效果。

技术实现要素：

本发明要解决的问题是提供一种结构简单、设计合理、加热速度快、线圈受热均衡、防止热量散失和可以除掉加热管内部水垢的高效加热装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种对余热利用率更高的加热装置，包括有发热部分，所述发热部分包括有外层管体以及缠绕在所述外层管体的外壁上的电磁线圈，所述外层管体的左右两端分别安装有底盖和顶盖，所述外层管体的内部安装有内层管体，所述外层管体与所述内层管体之间设置有冷水流入通道，所述内层管体的内部设置有发热除垢装置，所述发热除垢装置包括有发热管以及设置在所述发热管内部的加热腔体，所述加热腔体的内部嵌入有除水垢装置，所述除水垢装置的其中一端安装有固定轴套，所述顶盖上连接有一根吸热管，所述吸热管安装在一块散热板上，所述散热板上开设有若干条圆型管孔，所述吸热管嵌入在所述圆型管孔内，所述吸热管的两端分别设置有一段波纹管。

优选地，上述的一种对余热利用率更高的加热装置，其中所述除水垢装置具体由一根螺旋棒制成，所述螺旋棒的直径为5-50mm，所述螺旋棒的外壁上设置螺旋凸起。

优选地，上述的一种对余热利用率更高的加热装置，其中所述除水垢装置具体由一根旋转杆制成，所述旋转杆的直径为2-10mm，所述旋转杆的外壁上设置有螺旋鳍片。

优选地，上述的一种对余热利用率更高的加热装置，其中所述除水垢装置具体由一根旋转轴以及设置在所述旋转轴上的若干分段式叶片制成，相邻所述分段式叶片之间设置有间隙。

优选地，上述的一种对余热利用率更高的加热装置，其中所述述螺旋棒的其中一端设置有转轴，所述固定轴套分别安装在所述转轴上。

优选地，上述的一种对余热利用率更高的加热装置，其中所述内层管体的左右两侧分别安装有左硅胶密封套和右硅胶密封套，所述内层管体的左右两端分别嵌入在所述左硅胶密封套、右硅胶密封套的外孔内，所述固定轴套嵌入在所述发热管的其中一端。

优选地，上述的一种对余热利用率更高的加热装置，其中所述底盖的内部安装有第二密封圈，所述底盖通过紧固螺栓固定在所述发热管上。

优选地，上述的一种对余热利用率更高的加热装置，其中所述顶盖的内部分安装有第一密封圈，所述固定轴套嵌入在所述连接器内，所述顶盖上分别开设有进水口和出水口，所述进水口和出水口上分别安装有第一温度传感器和第二温度传感器。

优选地，上述的一种对余热利用率更高的加热装置，其中所述底盖的内部安装有水电阻传感器。

本发明具有的优点和有益效果是：(1)通过设置外层管体和内层管体，当冷水从进水口进入到外层管体和内层管体之间的冷水流入通道后，再直接进入到发热管的内部进行加热，由于内层管体对冷水与加热体棒进行了隔离，这样使得冷水只能在发热管的内部进行加热，而在外层管体和内层管体之间流入的水一直都是冷水，这样不仅不会将热水中的热量传导给电磁线圈，反而冷水还可以对电磁线圈产生的热量进行吸收利用，可以大幅提高电能的转化率，还可以降低电磁线圈上的温度，提高电磁线圈的使用寿命；(2)通过在发热管的内部设置加热腔体，加热腔体的内部嵌入有除水垢装置，除水垢装置的左右两端分别安装有进水固定轴套和固定轴套，其中进水固定轴套的内部设置有螺旋叶片，当冷水从进水固定轴套内进入到加热腔体内时，冷水会在螺旋叶片的作用下旋转流动，而除水垢装置一般由螺旋棒和旋转杆制成，冷水会沿着螺旋棒和旋转杆流动，从而驱动螺旋棒和旋转杆快速转动，螺旋棒在转动过程中会与加热腔体的内壁相互摩擦，而旋转杆在转动过程中可以在离心力的作用下将冷水甩落到加热腔体的内壁，这样就可以较好的除掉发热管内壁上的水垢。

附图说明

图1是本实新型的整体结构示意图；

图2是本发明中吸热管和散热板的结构示意图；

图3是本发明的整体结构示意图；

图4是本发明的纵向截面结构示意图；

图5是图4是a处的局部放大图；

图6是本发明的部分拆解结构示意图；

图7是本发明的爆炸图；

图8是本发明中顶盖的结构示意图

图9是本发明中发热除垢装置的结构示意图；

图10是本发明中发热除垢装置将发热管拆开时的结构示意图；

图11是本发明中发热除垢装置的爆炸图；

图12是本发明中固定轴套的结构示意图；

图13是本发明中发热管的结构示意图；

图14是本发明中旋转杆的结构示意图；

图15是本发明中旋转轴和分段式叶片的结构示意图。

图中：1、外层管体；2、电磁线圈；3、内层管体；4、发热除垢装置；41、发热管；42、螺旋棒；43、螺旋凸起；44、转轴；45、旋转轴；46、固定轴套；47、左卡槽；48、右卡槽；49、分段式叶片；410、间隙；411、加强筋；412、加热腔体；413、旋转杆；414、螺旋鳍片；5、顶盖；6、第一密封圈；7、水电阻传感器；8、底盖；9、第二密封圈；10、紧固螺栓；11、进水口；12、出水口；13、冷水流入通道；14、左硅胶密封套；15、右硅胶密封套；16、第一温度传感器；17、第二温度传感器；18、散热板；19、圆型管孔；20、吸热管；21、波纹管。

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，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例〖一〗

如图3、图4、图5、图6和图7所示，一种发热管内置除水垢装置，包括有发热部分，发热部分包括有外层管体1以及缠绕在外层管体1的外壁上的电磁线圈2，外层管体1的左右两端分别安装有底盖8和顶盖5，底盖8的内部安装有第二密封圈9，底盖8通过紧固螺栓10固定在发热管41上，顶盖5的内部安装有第一密封圈6，通过第一密封圈6和第二密封圈9，可以使底盖8和顶盖5与外层管体1之间实现密封式连接，顶盖5上分别开设有进水口11和出水口12，进水口11和出水口12上分别安装有第一温度传感器16和第二温度传感器17，底盖8的内部安装有水电阻传感器7，第一温度传感器16和第二温度传感器17可检测水的温度，从而控制出水的温度，而第一温度传感器16和第二温度传感器17只能检测到水的温度，并不能判断发热管41内会不会干烧，而水电阻传感器7可以检测水的电阻，从而判断发热管41内水位的高低，这样就可以防止干烧，实现了双重保险，安全性更高。外层管体1的内部安装有内层管体3，外层管体1与内层管体3之间设置有冷水流入通道13，内层管体3的内部设置有发热除垢装置4，发热除垢装置4包括有发热管41以及设置在发热管41内部的加热腔体412。

通过设置外层管体1和内层管体3，当冷水从进水口11进入到外层管体1和内层管体3之间的冷水流入通道13后，再直接进入到发热管41的内部进行加热，由于内层管体3对冷水与发热管41进行了隔离，发热管41与内层管体3之间是空气层，由于空气导热性极差，发热管1上的热量就不能外辐射，只能向内辐射，这样使得冷水只能在发热管41的内部进行加热，而在外层管体1和内层管体3之间流入的水一直都是冷水，这样不仅不会将热水中的热量传导给电磁线圈2，反而冷水还可以对电磁线圈2产生的热量进行吸收利用，可以大幅提高电能的转化率，还可以降低电磁线圈2上的温度，提高电磁线圈2的使用寿命。

如图7、图8、图9、图10、图11、图12和图13所示，加热腔体412的内部嵌入有除水垢装置，除水垢装置具体由一根螺旋棒42制成，螺旋棒42的直径为5-50mm，螺旋棒42的外壁上设置螺旋凸起43。除水垢装置的其中一端安装有固定轴套46，螺旋棒42的其中一端设置有转轴44，固定轴套46安装在转轴44上。内层管体3的左右两侧分别安装有左硅胶密封套14和右硅胶密封套15，其中外层管体1的左右两端分别嵌入在左硅胶密封套14、右硅胶密封套15的外孔内，左硅胶密封套14和右硅胶密封套15可以对内层管体3进行密封式连接，另外发热管1的左右两端的外壁上分别设置有左卡槽47和右卡槽48，左硅胶密封套14和右硅胶密封套15的内孔分别卡接在左卡槽47和右卡槽48上。

当冷水从发热管41内进入到加热腔体412内时，冷水会沿着螺旋棒42流动，从而驱动螺旋棒42快速转动，螺旋棒42在转动过程中会与加热腔体412的内壁相互摩擦，这样粘结在加热腔体412内壁上的水垢在摩擦力的作用下被磨碎，然后在水流的作用下被冲走，这样就可以较好的除掉发热管41内壁上的水垢。

如图1和图2所示，顶盖5上连接有一根吸热管18，吸热管18安装在一块散热板16上，散热板16上开设有若干条圆型管孔17，吸热管18嵌入在所述圆型管孔17内，所述吸热管18的两端分别设置有一段波纹管19。由于吸热管18是嵌入在圆型管孔17内，这样就使得吸热管18与散热板16是360°柏接触的，而现有技术申吸热管18与散热板16均是180°相接触的，这样接触面积更大，对余热吸收速度更快。

实施例〖二〗

如图11和图14所示，本实施例与实施例〖一〗大体相同，唯一不同之入就是除水垢装置具体由一根旋转杆413制成，旋转杆413的直径为2-10mm，旋转杆413的外壁上设置有螺旋鳍片414。冷水会沿着旋转杆413流动，从而带动旋转杆413高速转动，而旋转杆413在转动过程中可以在离心力的作用下将冷水甩落到加热腔体412的内壁，水流就会反复冲洗加热腔体412的内壁，这样就可以较好的除掉发热管41内壁上的水垢。

实施例〖三〗

如图11和图15所示，本实施例与实施例〖一〗大体相同，唯一不同之入就是除水垢装置具体由一根旋转轴5以及设置在旋转轴5上的若干分段式叶片9制成，相邻分段式叶片9之间设置有间隙10。冷水会沿着旋转轴5和分段式叶片9流动，从而带动分段式叶片9高速转动，而分段式叶片9在转动过程中可以在离心力的作用下将冷水甩落到加热腔体12的内壁，水流就会反复冲洗加热腔体12的内壁，这样就可以较好的除掉发热管1内壁上的水垢。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是，本发明使用到的标准零部件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，发明人在此不再详述。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。