一种用于电加热热水器的螺旋水道电磁发热体的制作方法

本实用新型涉及温控设施技术领域，具体为一种用于电加热热水器的螺旋水道电磁发热体。

背景技术：

热水器是每个家庭都会用到的产品，目前针对家用的热水器的加热方式一般分为：电加热、燃气加热、太阳能三种，根据安装地点的情况的不同其应用方式及领域均有不同。目前来说，电加热方式的热水器由于不需要燃气支撑，不需要阳光照射，对外部条件要求，是安装较为方便的一种形式，目前现在加热功率的扩大，很多电加热热水器也摆脱了传统大集水箱的笨重设计，体积大大缩小。现在大部分电热水器是采用电阻式加热，如果直接加热容易发生漏电；如果在电阻表面涂有绝缘层的但是会影响传热效率。

现在有利用电磁感应效应的进行加热的热水器发热体的产品出现，其是利用线圈产生交变磁场，在导磁金属内容产生涡流从而发热加热水体，但是目前的产品的线圈与发热体之间都有较大的距离，电效率不高，而且水体位于导磁金属和线圈之间容易产生感应电流，有触电的风险。

另外更为严重的是，由于电磁感应式中的发热体发热较为迅速，容易发生干烧融废相关的部件，如自来水停水了，后期再来水会在水管中形成一段空气层，目前市面上采用的水流感应器，当空气流过水流感应器也会被误认为有水流而开始加热，这时发热的金属管由于热量无法及时交换会急速上升，导致烧融设备。

为此，提出一种用于电加热热水器的螺旋水道电磁发热体。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于电加热热水器的螺旋水道电磁发热体，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于电加热热水器的螺旋水道电磁发热体，包括金属管，所述金属管中开有容置空间，且所述金属管外壁缠绕有多匝线圈，所述金属管的两端设有连接头，且所述连接头均与金属管内部的容置空间连通，所述金属管的外壁上紧密贴合有温控传感器。

优选的，所述容置空间的横截面为圆形，且所述容置空间内活动安装有导流棒。

优选的，所述连接头通过内螺纹与金属管端部设置的外螺纹啮合连接，且所述连接头包含向内凹陷的空槽，所述空槽中心位置连接有顶架，所述顶架远离空槽的一端与导流棒活动接触。

优选的，所述导流棒上开有螺旋槽，且所述螺旋槽侧壁顶部与金属管内部的容置空间的侧壁紧密接触。

优选的，所述金属管的外壁且位于线圈的内侧缠绕有耐高温绝缘胶带，所述温控传感器的探头部分被耐高温绝缘胶带包裹与金属管的外壁紧密贴合。

优选的，所述金属管的长度范围为300-400毫米，外径范围为40-50mm，且金属管的壁厚范围为1.5-2.5mm，所述线圈的匝数为30匝。

优选的，所述螺旋槽的深度为4-6mm，且螺旋槽的螺距为18-22mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型采用电磁线圈的形式进行感应加热，其效率相比传统电阻式更高，并且设有温控传感器可有效防止干烧、热融现象的产生，提高装置的安全性，另外金属管中的导流棒采用螺旋槽的形式，水流通过金属管与螺旋槽椎间的缝隙，形成螺旋水流，提高热交换的效果，一定程度上也保护了线圈，防止热量堆积。

附图说明

图1为本实用新型的外部结构示意图；

图2为本实用新型包含带螺旋槽的导流棒结构爆炸图；

图3为本实用新型顶架和导流棒的连接示意图；

图4为本实用新型的部分剖面示意图；

图5为本实用新型图4的A部放大图；

图6为本实用新型温控传感器控制线圈的电路示意图。

图中：1、金属管，2、线圈，3、连接头，4、温控传感器，5、空槽，6、顶架，7、螺旋槽，8、耐高温绝缘胶带，9、导流棒，10、定位槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-6，实施例1，本实用新型提供一种技术方案：包括金属管1，所述金属管1中开有容置空间用于流通水以及安装其他部件，且所述金属管1外壁缠绕有多匝线圈2，线圈2通过外部电源通电产生交变磁场，金属管1的材质采用能够在交变磁场下产生涡流从而加热的金属如碳钢、铁、不锈铁等，由于本装置是用于卫浴加热方面所以环境相对潮湿，采用不锈铁较佳，所述金属管1的两端设有连接头3，且所述连接头3均与金属管1内部的容置空间连通，设置连接头3方便与外部进出水管连通，所述金属管1的外壁上紧密贴合有温控传感器4，温控传感器4可实时监控金属管1的温度，温控传感器4可采用KSD9700型号的温控开关，其工作通断控制温度最高可达155度。使用时线圈2通过外部控制器电连接电源，并且温控传感器4也与外部控制器电连接。

如温控传感器4选用120度常闭型的KSD温控开关，外部控制器为继电型控制器(其自身采用低压电源供电工作，和KSD温控开关串联，电路图如图6所示)，如果金属管1温度超过120度，则KSD温控开关断路，使继电型控制器电路断开(继电型控制器失电使衔铁部分断开，使220V的常压电路断路从而让线圈2不在通电工作)，从而使让线圈2的电路断开，从而使金属管1停止被加热，防止温度过高、干烧等危险状态存在。本装置在使用时，采用350mm长的不锈铁的金属管1，其外径尺寸为45mm，壁厚2mm，线圈2采用6平方的漆包线在220v市电条件下可正常运行，并且线圈2工作过程中由于紧贴金属管1，也能让自身产生的废热传给金属管1，进而传导给水带走，提高热效率，要注意的是本实用中的温控传感器4不是用来控制水温的，是用于防止金属管1过热的，当然可在出水口处再设置一个温控开关控制线圈2的通断从而实现水温调节，如采用W1209型数字温控器。

进一步的，所述容置空间的横截面为圆形，如果圆形面积较大，则水流在其中流动过程中，比较容易出现水流无法填充满整个容置空间，影响传热效率，而且由于中心位置处距离金属管1较远，传热效果差容易出现水温不均匀的情况发生；而如果将容置空间容置空间的横截面制作的太小，则水流与金属管1接触的面积又太小，传热效率受影响，所以在所述容置空间内活动安装有导流棒9，将中心位置用导流棒9占据，这样使同等水流的流动横截面为环形，使传热面积更大，导流棒9可采用尼龙材质，成本低耐用性好。

具体的，放了方便加工和制造，导流棒9活动安装在容置空间内，为了防止两端堵塞进水口或者出水口，所述连接头3通过内螺纹与金属管1端部设置的外螺纹啮合连接，且所述连接头3包含向内凹陷的空槽5，所述空槽5中心位置连接有顶架6(如图3所示，顶架6开有多个镂空槽方便水流通过)，所述顶架6远离空槽5的一端与导流棒9活动接触，这样导流棒9两端就被两个连接头3上的顶架6顶住，能够稳固位置并且不影响水流流动，另外为了防止顶架6向容置空间的侧壁偏移，可在导流棒9的两端设有与顶架6相匹配的定位槽10。

具体的，为了使水流流动过程中与金属管1的内侧壁的相互作用更强形成更好的传热效果，所述导流棒9上开有螺旋槽7，且所述螺旋槽7侧壁顶部与金属管1内部的容置空间的侧壁紧密接触，在螺旋槽7的作用下水流流动会形成螺旋水流从而与金属管1的内侧壁作用增强，螺旋水流不断冲刷被加热的金属管1内侧壁，更快的带动热量，使水温增加更快，当采用所述螺旋槽7的深度为5mm，且螺旋槽7的螺距为20mm的条件下，在普通家用水压条件下，本装置的进出水水温差最高可达55度，完全满足日常需求。

为了提高安全性，所述金属管1的外壁且位于线圈2的内侧缠绕有耐高温绝缘胶带8，所述温控传感器4的探头部分被耐高温绝缘胶带8包裹与金属管1的外壁紧密贴合，防止线圈2漏电传给金属管1然后传入水流中造成危险，本实用新型中的线圈2采用漆包线的形式本身具有一定安全性(一般的漆包线即可耐温达150度)，设置耐高温绝缘胶带8是起到双保险的效果。

工作原理：使用时，将本装置两端的连接头3与外部进出水管路连接，温控传感器4和线圈2均与外部控制器电连接，并由外部电源提供电力，水流在金属管1内部的容置空间中流过，水流带走金属管1被线圈2产生的热量，从而使水温增加，如果发生干烧现象，如停水或者因初次开机出现的气滞情况，则金属管1的温度会不断升高的得不到充分的热量交换，造成热量堆积，金属管1发生超温现象则此时温控传感器4能够监测到，如采用120度常闭型的KSD温控开关，则会自动断开，从而使线圈2中电流中断，防止部件温度过高而融废，发生危险。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。