間壁結構式承壓流動液體速熱器制造技術

一種間壁結構式承壓流動液體速熱器，由外殼、端蓋、內膽、電熱管、進出液接頭、帶漏電保護器電源插頭、溫控器、絕緣體進出液連接管、放液閥等組成，其特征是電熱管被整體包裹布置在內膽的兩塊外側密布導流換熱溝槽的導熱體拼合構成的內腔里；內膽與外殼、端蓋構成間壁結構式換熱。本裝置由于用特制的致熱快、溫度高的電熱管為發熱體，并擴展其導熱面積，增長換熱路徑，延長換熱時間，營造紊流薄壁換熱態勢，用間壁結構充分利用熱能，還在進出液接頭連接絕緣體接管以防止外管道及管道內液體萬一帶電產生危險，全面解決了傳統的即熱式液體電加熱器額定功率太大、存在漏電安全隱患等要害問題，具有普遍推廣應用前景。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于電加熱器，特別涉及一種將承壓流動液體快速加熱的液體電熱器。
技術介紹
中國專利CN2612894Y《多極電熱水管》技術，公布了一種在自來水管道中安裝電熱管加熱承壓流動自來水的方案。該裝置具有諸多優點，但結構復雜、額定功率大，有漏電隱患，制造和推廣應用均有難度，需要改進。
技術實現思路
本專利技術目的是采用特制的金屬管狀電熱元件為發熱體，制造一種體積小、重量輕、安裝使用方便、安全性好、成本低，而額定功率只與普通貯水式電熱水器相當的間壁結構式承壓流動液體速熱器。本專利技術的技術方案是這樣的一種間壁結構式承壓流動液體速熱器，由包括配有端蓋的絕熱體外殼、內膽、電熱管、冷液進口接頭、熱液出口接頭、絕緣體進出液連接管、帶漏電保護器的電源線插頭、放液閥等組成，其特征是電熱管被整體包裹緊固在內膽的兩塊導熱體拼合形成的內腔里；由導熱體、導熱體柵格狀導流換熱溝槽蓋板組裝而成的內膽，與絕熱體外殼構成間壁結構式換熱。冷液進口設在絕熱體外殼的端蓋上，經管接頭與絕緣體進液管相接，絕緣體進液管的另一端與外部輸液管道相連接；熱液出口設在內膽里液流通道最末端的導熱體柵格狀導流換熱溝槽蓋板上，經穿過絕熱體外殼壁的管接頭，與絕緣體出液管連接，絕緣體出液管的另一端接龍頭開關或放液閥門，以控制放出的熱液流量。通液通電后，電熱管表面很快升溫，緊密包裹固定在電熱管上的由導熱體、及緊固在導熱體上的柵格導流換熱溝槽蓋板組成的整個內膽也隨之升溫，使與換熱面薄層接觸的液體迅速致熱。1-2分鐘后打開龍頭開關或閥門，在放出熱液的同時，等量的冷液在系統壓力作用下，從冷液進口流入殼體內補充。流入的冷液先沿絕熱體外殼內壁與內膽外壁四周的薄間壁流動，在流動的過程中與已經致熱的內膽外壁換熱逐步升溫到達殼體另一端。接著又通過只設在其中一塊導熱體端面的通液孔，流入溫度更高的柵格狀導流換熱溝槽，沿溝槽反復曲折迂回流動過程中不斷與溝槽熱表面換熱升溫到達另一端；然后再通過設在該端兩塊導熱體的內對應相接通孔，流入另一塊導熱體的柵格狀導流換熱溝槽，繼續在其中反復曲折迂回流動換熱升溫，最后到達設在內膽液流通道最末端溝槽蓋板上的出液口，經熱液出口接頭及緊接在接頭上的絕緣體出液接管，用龍頭開關或閥門控制，連續放出已經致熱的液體。由于特制的電熱管表面溫度很高，產熱量恒定；而包裹緊固在電熱管上的由側面密布有曲折溝槽的導熱體、導熱體溝槽蓋板組成的內膽，將換熱面積擴展了許多倍；從進液口到出液口的換熱路徑長達數米，液流經反復換向，又呈紊流狀態在層層薄壁中流動換熱，足以將流經的冷液溫度提高30～50℃，達到使承壓流動液體速熱的目的。對于要求出熱液流量大、溫度高，或者用于除水以外的其他液體加熱，本專利技術可采用加大額定功率、相應加長加大電熱管及其與之相配合的內膽、外殼的結構尺寸，或者將兩只以上電熱管并聯安裝在內膽里使用，就能滿足要求。本專利技術將外殼與內膽的配合關系設計成薄間壁結構式換熱器的式樣，既充分利用了內膽的所有外表面，使之都成為換熱面，并且用在間壁內流動換熱的冷液充當保溫隔熱層，不僅可充分利用熱能，減少熱量損耗，同時又能簡化結構，降低制造成本。在流量相等的情況下，提高發熱體的功率和表面溫度，加大發熱體與液體的換熱面積，延長換熱路徑和時間，是實現流動液體速熱的基本條件。而在電熱管規格尺寸已經選定，流量不變的情況下，換熱面積、換熱延續時間就成了影響流經液體速熱效果的關鍵。本專利技術采用外側密布有導流換熱溝槽的導熱體整體包裹緊固電熱管，并在換熱溝槽上加蓋板組合成內膽，內膽與外殼又構成間壁結構，其目的就在于最大限度擴展發熱體的發熱表面，增加換熱面積，用增加液流路徑以延長換熱時間，并以不斷改變內膽里的液流方向，營造液體在內膽中紊流薄壁換熱的態勢，從而明顯提高了流經液體的速熱效果。水及各種水溶液都是導電的。防漏電、觸電是液體電加熱器具必須解決的要害問題。本裝置采用帶漏電保護器的電源插頭電源線，可防止萬一發生漏電時，提供可靠安全保護。同時，為防止外部管道及在管道內傳輸的待加熱液體帶電，造成觸電的潛在危險，根據液流的電阻值隨長度增加、截面減小而增加的原理，本裝置在進出液接頭外還接有足夠長度管徑適合的絕緣體連接管，能有效消除外部管道及管道內傳輸液體可能帶有的泄漏電流，確保安全問題萬無一失。為防止液體加熱溫度過高或發生干燒，本裝置在外殼的合適部位設有溫控器，探頭設在外殼與內膽的間壁內，當間壁的液體溫度到達設定值后，能夠自動切斷電源。附圖說明圖1為間壁結構式承壓流動液體速熱器全剖示結構示意2為內膽結構分解示意3為用兩只電熱管并聯制造的間壁結構式承壓流動液體速熱器全剖示結構示意中各標號說明如下1-塑料絕熱外殼；2-外殼端蓋；3-內膽；4-冷液進口管接頭；5-兩塊導熱體拼合內對接通孔；6-外殼與端蓋緊固連接螺栓；7-間壁式液體通道；8-導熱體導流換熱溝槽蓋板；9-導熱體導流換熱溝槽；10-導熱體熱交換片；11-電熱管；12-熱液出口管接頭；13-導熱體；14-電熱管固定接頭；15-電源線進口；16-溫度控制器；17-設在其中一塊導熱體端面的進液孔；18-漏電保護器；19-電源線插頭；20-設在內膽液流末端溝槽蓋板上的出液口螺孔；21-內膽組裝連接孔；22-電熱管安裝內腔；23-進液口管接頭與外部管道系統連接的絕緣管(圖上未示出)；24-出液口管接頭與放液閥連接的絕緣管(圖上未示出)；25-放液閥門或龍頭(圖上未示出)。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術的實施例作詳細介紹實施例1 一種用本方案制造的速熱電熱水器，如圖1所示。用外徑Φ20mm的不銹鋼管為套管、鎳鉻合金電熱絲為放熱體、MgO為導熱絕緣填料，制成功率為1200W，長度合適的電熱管11；用鑄鋁并經加工制成如圖3所示，組裝拼合連接時正好整體包裹電熱管11的內膽3，保證發熱面與導熱體13的凹槽緊密相貼。布置在兩塊導熱體上的導流換熱溝槽9的寬度為2～3mm，槽深以導熱體加工后的機械強度許可為限；設在內膽3近進水口一端兩塊導熱體內結合部的相對應通液孔5的數量和孔徑，以在系統水壓下能使導流換熱溝槽內的水順暢流入另一塊導熱體的溝槽為度，本例設了3對Φ5的對接孔。用ABS塑料注塑制成絕熱殼體1和端蓋4，殼體1內腔尺寸按與內膽3套裝后，四周間壁7每側有2-3mm間隙確定。進液口接頭4按圖1所示緊固在殼體的端蓋2上。將包裹固定安裝好電熱管的內膽整體裝入殼體1內，電熱管的固定螺紋管從殼體1的端面配合孔穿出，以螺帽固定，使密封圈壓緊不漏水；裝配好穿過殼體壁與內膽出熱水口20連接的出水口接頭12，在內間壁和殼體外表面均襯墊耐高溫密封圈，以保證接頭處不漏水。最后裝上端蓋緊固連接螺栓6，用一根長1.5m的內徑Φ10mm絕緣體水管將進水口4與外部供水系統相連接；出水口12用市售的內設絕緣水管的蛇皮管為出水管24，與控制放熱水的龍頭或閥門25相連接；將與溫控器16、漏電保護器18正確連接的電源線與電熱管11的電源接頭接通，接頭處經可靠絕緣防水保護后，將電源插頭19接入供電線路，速熱器就能正常工作供應熱水。按熱水流量大小，水溫將在60℃以內變化可調。為確保安全防止熱水傷人，本裝置在絕熱殼體合適部位設有溫控器16，該溫控器的感溫觸頭設在間壁7中，一旦間壁的水溫也達到60℃時，溫控器將切斷本文檔來自技高網...

【技術保護點】
間壁結構式承壓流動液體速熱器，由包括配有端蓋（２）的外殼（１）、內膽（３）、電熱管（１１）、冷液進口管接頭（４）、熱液出口管接頭（１２）、帶漏電保護器（１８）的電源插頭（１９）、溫度控制器（１６）、進出液連接管等所組成，其特征是：所述電熱管（１１）被整體包裹布置在內膽（３）的導熱體（１３）拼合構成的內腔（２２）里；內膽（３）與外殼（１）構成間壁結構式換熱狀態。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：涂志榮，陳定弟，
申請(專利權)人：陳定弟，
類型：發明
國別省市：33[中國|浙江]