一种加热器装置及其组合加热装置的制作方法

本发明涉及液体加热装置领域，具体涉及一种加热器装置及其组合加热装置。

背景技术：

在喷涂工作中，会需要对双组份或多组分的聚脲、聚氨酯树脂等多种原料加热。对这些化学原料进行加热时，需要达到的温度很高，普通加热器在加热这些化学原料的过程中，往往由于其热交换率低其液体出料口的温度无法满足基本的加热需求，而且加热效率低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种加热器装置及其组合加热装置，可以高效的完成原料加热过程，而且结构简单、容易加工、方便安装、便于维护。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种加热器装置，包括：外筒，靠近其两端端部的侧壁上分别相对设置有供液体流通的通口；

端盖，设置于所述外筒两端，用于密封外筒的端口；

加热棒，内置于所述外筒的中间，其一端经所述端盖开设的通孔从外筒内部伸出与外部的供热装置连接，所述加热棒位于外筒内腔的部分围设有一圈螺旋翅片；

封堵装置，用于封堵所述外筒侧壁上的通口，使液体在外筒内部仅具有一个流经整个加热棒的流动路径。

作为本发明的一个改进，所述加热棒为加热电阻，外部的供热装置为加热电路，所述加热电路与所述加热棒电连接。

作为本发明的一个改进，所述端盖上还设置有加热限温继电器，用于检测所述加热棒的工作状态。

作为本发明的一个改进，所述封堵装置包括铠装温度传感器和丝堵，所述铠装温度传感器与最接近出料口的通口连接，用于封堵通口的同时检测出料液体的温度，所述丝堵用于封堵其它的通口。

作为本发明的一个改进，所述中间连接件两端分别与相邻两个加热管模块上位于同一端面的通口螺纹连接，所述中间连接件分为柔性固接件和柔性连通件两种，柔性连通件用于将相邻两个加热管模块内的管腔首尾连通，柔性固接件用于封堵住不参与液体流通的通口。

作为本发明的一个改进，所述柔性固接件包括：

第一公接头，呈圆柱形结构，其一端与所述外筒上开设的通口进行螺纹连接，另一端与第一母接套活动连接；

母接套，呈圆柱形筒状结构，其一端与第一公接头活动连接，另一端与所述外筒上开设的通口进行螺纹连接，所述第一母接套内部被隔板分为活动连接腔和缓冲回弹腔，所述隔板上开设有液体流孔，便于缓冲液体在活动连接腔和缓冲回弹腔之间流通；所述活动连接腔内部容纳有第一公接头的一部分，所述缓冲回弹腔内部设置有使第一公接头与第一母接套之间柔性连接的缓冲回弹件，所述缓冲回弹件包括缓冲塞、缓冲弹性件、限位管、分压活塞、分压弹性件，所述缓冲塞在整个连接过程中始终有部分长度与所述液体流孔间隙配合，所述缓冲塞还有部分长度始终置于限位管内，所述缓冲塞上置于限位管内的一端连接有缓冲弹性件，所述限位管外侧还套设有分压活塞，所述分压活塞远离活动连接腔的一侧设置有分压弹性件。

作为本发明的一个改进，所述柔性连通件包括:

第二公接头，呈圆柱形结构，其一端与所述外筒上开设的通口进行螺纹连接，另一端与第二母接套活动连接；

第二母接套，呈圆柱形筒状结构，其一端与第二公接头活动连接，另一端与所述外筒上开设的通口进行螺纹连接，所述第二母接套内部被隔板分为活动连接腔和缓冲回弹腔，所述隔板上开设有液体流孔，便于缓冲液体在活动连接腔和缓冲回弹腔之间流通；所述活动连接腔内部容纳有第二公接头的一部分，所述缓冲回弹腔内部设置有使第二公接头与第二母接套之间柔性连接的缓冲回弹件，所述缓冲回弹件包括缓冲塞、缓冲弹性件、限位管、分压活塞、分压弹性件，所述缓冲塞在整个连接过程中始终有部分长度与所述液体流孔间隙配合，所述缓冲塞还有部分长度始终置于限位管内，所述缓冲塞上置于限位管内的一端连接有缓冲弹性件，所述限位管外侧还套设有分压活塞，所述分压活塞远离活动连接腔的一侧设置有分压弹性件；

进液管，内置于所述第二公接头的内部，其贯穿所述公接头的两端，所述进液管一端置于一个加热管模块内，另一端置于第二母接套的活动连接腔内；

出液管，内置于所述第二母接套内，其一端置于所述进液管内部，另一端贯穿于所述第二母接套的端面且置于另一个加热管模块内，所述出液管置于进液管内部一端的端部还一体成型有滑动支部，所述滑动支部沿径向扩展从而与进液管的内壁紧密贴合。

作为本发明的一个改进，所述柔性连通件上设置有密封件，所述密封件包括设置于第二母接套端部与第二公接头接触的第一密封胶圈、设置于第二公接头端部位于活动连接腔内的第二密封胶圈、设置于进液管端部位于活动连接腔内的第三密封胶圈、设置于缓冲塞端部位于活动连接腔内的第四密封胶圈。

本发明的有益效果：

加热管装置采用翅片式加热棒，即在加热棒主体外附一圈凹凸不平的螺旋片，螺旋翅片与加热器外筒内壁之间的间隙比较小，使得绝大部分液体在经过加热器时，需沿着螺旋片前进，这样不仅增加了液体在加热器内的滞留时间，还增加了液体与加热源的热交换面积，从而提高了加热效率，而且螺旋翅片可以起到扰流功能，能使加热筒内的原料得到均匀加热，通过这种结构优化能确保加热管的使用寿命更长。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的加热器模块结构示意图；

图3是本发明的柔性固接件结构示意图；

图4是本发明的柔性连通件结构示意图；

图5是图4在a处的放大示意图。

图中各构件为：

1-外筒，2-通口，3-端盖，4-加热棒，5-螺旋翅片，6-封堵装置，601-铠装温度传感器，602-丝堵，7-加热限温继电器，8-柔性固接件，9-柔性连通件，10-第一公接头，11-第一母接套，12-隔板，13-活动连接腔，14-缓冲回弹腔，15-液体流孔，16-缓冲液体，

17-缓冲回弹件，1701-缓冲塞，1702-缓冲弹性件，1703-限位管，1704-分压活塞，1705-分压弹性件，

18-第二公接头，19-第二母接套，20-进液管,21-出液管，22-滑动支部,23-第一密封胶圈，24-第二密封胶圈，25-第三密封胶圈，26-第四密封胶圈，27-丝堵。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的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，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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”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相连，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。

如图1所示，一种加热器装置，包括：

外筒1，靠近其两端端部的侧壁上分别相对设置有供液体流通的通口2；

端盖3，设置于所述外筒1两端，用于密封外筒1的端口；

加热棒4，内置于所述外筒1的中间，其一端经所述端盖3开设的通孔从外筒1内部伸出与外部的供热装置连接，所述加热棒4位于外筒1内腔的部分围设有一圈螺旋翅片5；

封堵装置6，用于封堵所述外筒1侧壁上的通口2，使液体在外筒1内部仅具有一个流经整个加热棒4的流动路径。

上述技术方案的工作原理：待加热的液体经图1中外筒1底部左侧的通口2流入外筒内腔中时，由于外筒1底部右侧的通口2被封堵装置6堵住，待加热液体只能顺着螺旋翅片5向上流动，在向上流动过程中加热棒散发的热量被流动液体吸收完成加热过程，待液体流动至外筒1内腔顶部时，由于外筒1顶部左侧的通口2也被封堵装置6堵住，因此已经完成加热的液体只能经外筒1顶部右侧的通口2出料。如此待加热液体在封堵装置6的封堵作用下由外筒1底部左侧进料，流经加热棒4及整个螺旋翅片5再从外筒1顶部右侧出料。

上述技术方案的有益效果：加热棒主体外附一圈凹凸不平的螺旋翅片，而且螺旋翅片与加热器外筒内壁之间的间隙比较小，使得绝大部分液体在经过加热器时，需沿着螺旋翅片前进，这样对比以前的加热装置具有以下优点：

①液体沿着螺旋翅片前进，增加了液体在加热器内的滞留时间；

②增加了液体与加热源的热交换面积，提高了加热效率；

③可以起到扰流功能，能使加热筒内的原料得到均匀加热；

④使用寿命更长。

在一个实施例中，所述外筒1呈中空的圆柱形筒状结构，所述加热棒4一端内置于所述外筒1内部空腔内，另一端穿过所述端盖3与外部的供热电路连接，所述加热棒4与外筒1同轴设置。所述加热棒4为加热电阻，外部的供热装置为加热电路，所述加热电路与所述加热棒4电连接。加热棒4为电阻加热方式，其一端与外部的电路装置连接，将电能转化为热量以便对液体原料加热。为了使加热棒上的螺旋翅片5的每一处与外筒1内壁的间隙相等，将加热棒4与外筒1同轴设置。

这样做的好处是：液体原料在外筒1与加热棒4、螺旋翅片5之间形成的空腔内流动并吸收热量，螺旋翅片5与外筒1内壁每一处间隙均相等，这样均等体积的液体在二者之间不断流动并吸收热量，从而实现均匀加热的目的。

在一个实施例中，所述端盖3上还设置有加热限温继电器6，用于检测所述加热棒4的工作状态。

加热限温继电器6设置在端盖3的外表面，监测加热棒4的工作状态，当温度过高时，加热限温继电器6就会工作，断开加热棒4的供电装置，起到防护作用。加热限温继电器6可实施为常州卡赛帝电子有限公司生产的juk-3型可调式温度继电器。

通过加热限温继电器6确保每根翅片式加热棒都能安全工作，提高了加热器装置的安全性和可靠性。

在一个实施例中，所述封堵装置6包括铠装温度传感器601和丝堵602，所述铠装温度传感器601与最接近出料口的通口2连接，用于封堵通口2的同时检测出料液体的温度，所述丝堵602用于封堵其它的通口2。铠装温度传感器7的测温探头经通口插入液体流通的最后一个加热器模块内部，从而测得原料最终的温度。铠装温度传感器7可实施为武汉丰控自动化技术有限公司生产的丰控fk-wrn温度传感器。丝堵602是用于密封堵住除作为进料口、出料口及用于连接铠装温度传感器601的其它通口。

这样设置的好处是通过检测出料口附近的原料温度，确保加热器装置的出料温度达到预定要求。

在一个实施例中，一种组合加热装置，由至少两个所述加热器装置通过中间连接件组合而成，所述中间连接件两端分别与相邻两个加热管模块上位于同一端面的通口2螺纹连接，所述中间连接件分为柔性固接件8和柔性连通件9两种，柔性连通件9用于将相邻两个加热管模块内的管腔首尾连通，柔性固接件8用于封堵住不参与液体流通的通口2。

上述技术方案的原理是：待加热的液体经最左侧的加热管模块的通口处进入第一个加热管模块进行螺旋式流动，在流动过程中吸收加热棒散发出的热量，液体从加热管模块的一端流动至另一端后再次从通口2流出，经中间连接件导向下经第二个加热管模块开设的通口流入加热管模块再次进行螺旋式流动吸热。然后一直以这种流动方式在加热管模块吸收加热棒4散发的热量，直至从最后一个加热管模块的通口流出，自此完成整个加热过程。

由于每个加热管模块的外壳1上均开设有四个通口2，其中首尾两个通口2需用于与前后的加热管模块连通从而使外筒1内腔首尾连通，而另外两个通口2就需要密封。柔性连通件9则用于连接需要连通的两个通口2，而柔性固接件8则用于连接需要密封的两个端口2。这样柔性连通件9不仅使相邻的两个加热器模块的外筒固定连接，还使两个外筒的内腔相互连通；而柔性固接件不仅使相邻的两个加热器模块的外筒固定连接，还能封堵住需要密封的通口2。

由多个加热管模块通过接头连接组装而成的加热装置，接头与单个加热管模块硬接触，若是在安装过程中用力过大会直接导致加热管模块与接头的连接处产生缝隙甚至破损而使液体发生泄漏，无法使用，而且加热管模块在使用过程中也不可避免的存在晃动位移，若是采用硬性连接的方式会使二者之间的连接处逐渐发生形变而产生缝隙无法使用。加热管模块之间采用柔性连接的方式可有效避免这些问题。

上述技术方案的有益效果是：采用模块化加热方式，可以通过增加或减少串联的加热器数量，以满足不同设备的加热需求，不仅加热效率快，而且加热器不易损坏，使用寿命长，当其中一个加热管模块出现问题需要更换时，可直接更换，无需拆除整个加热器装置，降低了加工难度节约了成本，且更便于维护。

在一个实施例中，所述柔性固接件8包括：

第一公接头10，呈圆柱形结构，其一端与所述外筒1上开设的通口2进行螺纹连接，另一端与第一母接套11活动连接；

第一母接套11，呈圆柱形筒状结构，其一端与第一公接头10活动连接，另一端与所述外筒1上开设的通口2螺纹连接，所述第一母接套11内部被隔板12分为活动连接腔13和缓冲回弹腔14，所述隔板12上开设有液体流孔15，便于缓冲液体16在活动连接腔13和缓冲回弹腔14之间流通；所述活动连接腔13内部容纳有第一公接头10的一部分，所述缓冲回弹腔14内部设置有使第一公接头10与第一母接套11之间柔性连接的缓冲回弹件17，所述缓冲回弹件17包括缓冲塞1701、缓冲弹性件1702、限位管1703、分压活塞1704、分压弹性件1705，所述缓冲塞1701在整个连接过程中始终有部分长度与所述液体流孔15间隙配合，所述缓冲塞1701还有部分长度始终置于限位管1703内，所述缓冲塞1701上置于限位管1703内的一端连接有缓冲弹性件1702，所述限位管1703外侧还套设有分压活塞1704，所述分压活塞1704远离活动连接腔13的一侧设置有分压弹性件1705。

第一公接头10一端封堵住通口2，另一端伸入第一母接套11内，第一母接套11的另一端封堵住另一个通口2。当加热器模块发生晃动会因受力而发生位移时，第一公接头10压向第一母接套11，压缩缓冲液体16，缓冲液体16通过缓冲回弹件17产生缓冲回弹力。在压缩过程中，缓冲塞1701在缓冲液体16的压力作用下沿限位管1703向后运动，在此过程中，缓冲塞1701不断远离液体流孔15，促使更多的缓冲液体16流入缓冲回弹腔14内，从而达到更好的缓冲效果。随着缓冲回弹腔14内的缓冲液体16增多，分压活塞1704会在液体压力作用下沿限位管1703向后运动，晃动结束后，分压活塞1704在分压弹性件1705的作用下回复至原始位置，同时分压活塞1704会推动缓冲液体16及缓冲塞1701回复到原来的位置。

在此过程中，由于缓冲塞1701向后逐步退出液体流孔15，液体流孔15被缓冲塞1701填充的体积变小，而被缓冲液体16填充的体积变大。这种液体体积变化产生的缓冲力是不断变化的，比恒定体积液体填充产生的缓冲力的缓冲平衡效果更加平缓，而且采用双弹性件进行缓冲，效果更佳。柔性固接件不仅可以有效的封堵住通口2，而且在加热过程中可以有效避免因晃动或受外力冲击而导致的加热管模块的损坏造成的液体泄漏。另外，对于需要单独封堵的通口2，可以通过丝堵27将其密封住。

在一个实施例中，所述柔性连通件9包括:

第二公接头18，呈圆柱形结构，其一端与所述外筒1上开设的通口2进行螺纹连接，另一端与第二母接套19活动连接；

第二母接套19，呈圆柱形筒状结构，其一端与第二公接头18活动连接，另一端与所述外筒1上开设的通口2螺纹连接，所述第二母接套19内部被隔板12分为活动连接腔13和缓冲回弹腔14，所述隔板12上开设有液体流孔15，便于缓冲液体16在活动连接腔13和缓冲回弹腔14之间流通；所述活动连接腔13内部容纳有第二公接头18的一部分，所述缓冲回弹腔14内部设置有使第二公接头18与第二母接套19之间柔性连接的缓冲回弹件17，所述缓冲回弹件17包括缓冲塞1701、缓冲弹性件1702、限位管1703、分压活塞1704、分压弹性件1705，所述缓冲塞1701在整个连接过程中始终有部分长度与所述液体流孔15间隙配合，所述缓冲塞1701还有部分长度始终置于限位管1703内，所述缓冲塞1701上置于限位管1703内的一端连接有缓冲弹性件1702，所述限位管1703外侧还套设有分压活塞1704，所述分压活塞1704远离活动连接腔13的一侧设置有分压弹性件1705；

进液管20，内置于所述第二公接头18的内部，其贯穿所述第二公接头18的两端，所述进液管20一端置于一个加热管模块内，另一端置于第二母接套19的活动连接腔13内；

出液管21，内置于所述第二母接套19内，其一端置于所述进液管20内部，另一端贯穿于所述第二母接套19的端面且置于另一个加热管模块内，所述出液管21置于进液管20内部一端的端部还一体成型有滑动支部22，所述滑动支部22沿径向扩展从而与进液管20的内壁紧密贴合。

柔性连通件9用于连接发热器模块和避免因晃动和外力冲击而缓冲分压的工作原理和柔性固接件8的工作原理一样，二者所不同的是柔性连通件9需要将外筒1内腔连通，因此柔性连通件9较柔性固接件8需要设置一条供液体流动的通道。因此在第二公接头18设置进液管20，在第二母接套19内设置出液管21，进液管20与出液管21连通，为了避免加热液体在进液管20与出液管21的连接处发生泄漏，将出液管21的一端的端部设置为倾斜状的滑动支部22。

进液管20与出液管21在不影响柔性连通件9将相邻的两个加热器模块柔性连接的前提下，还将相邻的加热器模块的加热腔体连通在一起。使整个加热装置可以安全有效的运行下去，也不会发生因高温液体泄漏而导致的安全事故。

在一个实施例中，所述柔性连通件9上设置有密封件，所述密封件包括设置于第二母接套19端部与第二公接头18接触的第一密封胶圈23、设置于第二公接头18端部位于活动连接腔13内的第二密封胶圈24、设置于进液管20端部位于活动连接腔13内的第三密封胶圈25、设置于缓冲塞1701端部位于活动连接腔13内的第四密封胶圈26。

为了确保柔性连通件9内部的密封性，需要在缝隙处设置密封件，其中第一密封胶圈23是为了防止缓冲液体16经第二母接套19的端口发生泄漏；第二密封胶圈24是为了防止缓冲液体16经第二公接头18与进液管20之间的缝隙处发生泄漏；第三密封胶圈25是为了防止缓冲液体16经进液管20端部发生泄漏，第四密封胶圈26是为了防止缓冲液体16经缓冲塞1701和出液管21缝隙处发生泄漏。

密封件主要是对各缝隙处起密封作作用，防止缓冲液体16发生泄漏，确保柔性连通件9的缓冲回复作用能正常运作。

本发明采用模块化安装使用，可以通过增加或减少串联的加热器数量，以满足不同设备的加热需求，而且当其中一个加热管模块出现问题需要更换时，可直接更换，无需拆除整个加热器装置，降低了加工难度节约了成本，且更便于维护。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。