專利名稱：直熱式電熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電能轉(zhuǎn)換成熱能的裝置，具體地說，涉及一種直熱式電熱水器。
目前市場上銷售的電熱水器都是在一個外殼內(nèi)裝有金屬容器，再在金屬容器內(nèi)裝有電熱管，這種電熱管是一個內(nèi)部安放著電阻絲的金屬管，并在金屬管與電熱絲之間填入絕緣材料，如氧化鎂粉等。水從金屬容器與其中的電熱管之間的空間流過，因通電而發(fā)熱的電熱管即可對流過其外表面的水加熱。
一般而言，電阻絲的直徑很小，表面積也小，但工作時的功率消耗卻很大，以致其耐疲勞性能差。另外，它被繞制成一定形狀，為了與金屬管絕緣，外面還包以耐高溫的絕緣物質(zhì)，這又勢必導致由其制成的電熱管對外導熱的性能變差，最終使整個裝置的熱效率降低。另外，由于整個裝置總體體積所限，金屬管的表面積也會受到限制。這些因素都決定了整個熱水器的熱效率非常低。
此外，普通電熱水器中的電熱管通常被制成直管和彎管兩種形狀，使用這種形狀的電熱管對流過其表面的水流加熱，常會在其周圍形成溫度梯度，即會造成局部水溫過高，甚至可能接近沸騰的程度，這就會存在使相關(guān)部件受損的潛在危害。又這種熱水器的電熱管被裝在金屬容器內(nèi)，電熱管與金屬容器的連接處多采用法蘭和密封圈結(jié)構(gòu)，于是，隨著其中流水溫度的調(diào)整和改變，最終會出現(xiàn)連接處漏水的現(xiàn)象，對于用電設(shè)備而言，這是最為忌諱的。
本實用新型的目的在于提供一種熱效率高，易于更換加熱元件，使用壽命長，水溫調(diào)節(jié)方便，且整體為薄型結(jié)構(gòu)的電熱水器。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種直熱式電熱水器，它包括外殼、外殼上安裝控制面板、外殼內(nèi)裝有相應的控制電路板、進水管和出水管。所述外殼內(nèi)設(shè)置疊層結(jié)構(gòu)的水流加熱組件，該水流加熱組件由多片彼此平行排列的水流加熱板組成，相鄰的水流加熱板之間插有電加熱片，并且相鄰的水流加熱板與電加熱片之間裝有絕緣物質(zhì)。水流加熱板內(nèi)有中空的水流通道，經(jīng)進水口和出水口與相鄰水流加熱板內(nèi)的水流通道彼此串接成完整的水流流道。所述電加熱片均與電器控制單元相連。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的直熱式電熱水器具有集中使用熱能，熱能損耗少，熱效率高，以及結(jié)構(gòu)簡單、整體為薄型結(jié)構(gòu)、表面溫度低、可任意對調(diào)進/出水口等優(yōu)點。本熱水器可貼置墻壁，經(jīng)久耐用。
以下結(jié)合附圖通過實具體施例進一步詳細描述本實用新型，其中


圖1是本實用新型一種具體實施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖2表示本實用新型實施例中水流加熱板疊層布置的斷面示意圖；圖3以部分剖視的方式表示本實用新型實施例中電加熱片結(jié)構(gòu)的示意圖；圖4是所述實施例中水流加熱板斷面結(jié)構(gòu)的示意圖。
本實用新型一種直熱式電熱水器的具體實施例包括由兩個互相蓋合的塑料殼體構(gòu)成的熱水器外殼，外殼的表面安裝控制面板，通過內(nèi)部控制電路板可調(diào)節(jié)水溫。外殼底部固定安裝有進水管和出水管。
如
圖1所示，在外殼1(圖中示出后部外殼部分)上固定安裝著金屬底板，該底板上安裝有水流加熱組件2、控制電路板3和進(出)水管41和42。所述進(出)水管41和42與水流加熱組件2的總進/出水端口焊接相連，進(出)水管41和42與外殼1之間有水管密封環(huán)5，用以阻止外部水蒸氣經(jīng)進/出水管與外殼之間的縫隙侵入熱水器內(nèi)部。類似地，外殼1的電源線出口處也加裝電源線密封環(huán)6，同樣具有阻止水蒸氣侵入的作用。此外，為將進/出水管及電源線固定在外殼1上，分別設(shè)置水管卡板9和電源線壓板10。
所述控制電路板3被安裝在PCB板制成的密閉盒內(nèi)。
再參照
圖1，本實施例中的水流加熱組件2總體呈長方體形狀，并由多片水流加熱板11彼此疊層布置而成。圖4示出，每片水流加熱板11均由雙層復合金屬板7壓合而成。每片金屬板7預先被壓制出等間距的凹槽，將兩片如此結(jié)構(gòu)的金屬板7上的凹槽對合后再壓合，即可在二金屬板間形成中空的水流通道8。結(jié)合
圖1可以看出，每片水流加熱板11中的水流通道8總體略呈“S”狀彎折布置，特別是就橫截面而言，所述水流通道8的面積與形成通道間隔部分的面積之比約為8∶2。采用這種布置，可大大減少水流的阻力，并增大水流通過量。
所述金屬板7由導熱系數(shù)高的鋁板制成，既保證良好的導熱性能，又便于機械加工。采用這種在水流加熱板內(nèi)設(shè)置大截面水流通道的結(jié)構(gòu)，可進一步提高整個裝置的換熱效率。
每片水流加熱板11的下端有進/出水口；相鄰加熱板11的進/出水口依次串接，形成一條完整的水流通道，并最終形成加熱板的總進/出水端口，此總進/出水端口與前述進(出)水管41和42焊接相連。以此形成多層水路串接的疊層水流加熱組件2。
作為另一種可供選擇的方式，也可采用耐熱、耐水的粘合劑將被壓制出等間距凹槽的金屬板7粘結(jié)成所述的雙層復合金屬板結(jié)構(gòu)，即水流加熱板，在二金屬板間形成中空的水流通道8。
如圖2所示，各層水流加熱板11之間均插裝有電加熱片15，它們與電源(該圖未示出)和前述控制電路板3連接，以控制電加熱片15的電功率。為提高整個裝置的電器安全性能，每片電加熱片15與水流加熱板11之間都插入云母片(圖中未示出)，使電加熱片15與水流加熱板11之間具有良好的電絕緣性能。
各電加熱片15間可為串聯(lián)連接再與電源相連，也可為與電源并聯(lián)連接。
電加熱片15貼置于與之相鄰的水流加熱板11之間，通電發(fā)熱時，可對水流加熱組件2加熱，形成大面積接觸，較之常規(guī)使用電阻絲構(gòu)成的電熱管大大提高其間的換熱效率。而且，每片電加熱片15可與相鄰的兩片水流加熱板11實現(xiàn)熱交換，進一步提高整個熱水器的熱效率。
由于所述電加熱片15只是插在相鄰的水流加熱板11之間，并無附加的機械固定裝置，如需更換，只需將其抽出即可，便于更換加熱元件。
從圖2可見，本實施例中采用四片水流加熱板11互相串接成四疊層水流加熱組件2。所述總進/出水端口201和202分別安排在位于中間的兩片水流加熱板11上。圖2還示出四片水流加熱板11的連接方式，其中虛線表示相鄰或相關(guān)水流加熱板11的進/出水口間的外部連接部分。當把所述總進/出水端口201和202之一經(jīng)熱水器的進(出)水管41或42與外部水源連接時，水流經(jīng)該管進入水流加熱組件2，并依串接方式依次流經(jīng)各加熱板11，最后從熱水器的出(進)水管42或41流出。在水流依次流經(jīng)各加熱板11表面的同時，使電加熱片15接通電源而發(fā)熱，從而將水流加熱組件2內(nèi)的水流加熱，則可對用戶提供所需的熱水。
按照本實施例的電熱水器，其中進(出)水管41和42可依用戶的實際需要互相調(diào)換為進水管或出水管。
按照本實施例的布置，四片水流加熱板11當中，中間的兩片是雙面受熱的，所以中間兩片加熱板11內(nèi)的流水溫度要比靠外側(cè)的兩片加熱板11內(nèi)流水的溫度相對地高一些。這一方面可使熱量被集中在整個電熱水器的中心部位，從而更有效地利用熱能，另一方面，減少對外的熱損耗，不僅提高熱效率，還可使整個熱水器外殼1的表面溫度減低，有利于延緩塑料外殼的老化。
如圖3所示，所述電加熱片15為雙層復合塑料薄膜，即在相鄰兩層塑料薄膜151和152之間夾有電熱膜16和與電熱膜16連接的導線17。電熱膜17是在通電情況下能夠發(fā)熱的高電阻率的塑料與石墨的混合物。電熱膜17被制成片狀，能耐受很大的電功率，并可增大發(fā)熱面積，而且它發(fā)熱均勻，可顯著地克服溫度梯度的現(xiàn)象。進而，由于電加熱片15屬于面加熱方式，可使相同的熱功率得以被均勻地分散，與絲狀加熱元件相比，相同功率的熱水器，采用膜片式加熱元件使局部區(qū)域的溫度相對降低些，所以膜片狀電熱元件能耐受更高的電功率，卻不易損毀。這種膜片狀電熱元件因其薄而柔軟，易于鋪裝，且機械強度遠高于電阻絲式加熱元件。
借助控制電路板3調(diào)節(jié)通過電加熱片15的電流，可方便地調(diào)節(jié)電加熱片的發(fā)熱量，從而可根據(jù)用戶的需要方便地調(diào)節(jié)水溫。
整個電熱水器外殼1的背部安裝有背板(圖中未表現(xiàn))，便于本電熱水器可貼置于墻壁上。
選擇組成水流加熱組件2的水流加熱板11的數(shù)目和相應的電加熱片15的數(shù)目、尺寸，以及水流通道8的尺寸、電熱膜16的材料和電阻率等參數(shù)，可制成不同規(guī)格，不同大小和不同供水量的電熱水器，滿足市場的廣泛需求。
權(quán)利要求1.一種直熱式電熱水器，包括外殼、外殼上安裝控制面板、外殼內(nèi)裝有相應的控制電路板、進水管和出水管；其特征在于，所述外殼內(nèi)設(shè)置疊層結(jié)構(gòu)的水流加熱組件，該水流加熱組件由多片彼此平行排列的水流加熱板組成，相鄰的水流加熱板之間插有電加熱片，并且相鄰的水流加熱板與電加熱片之間裝有絕緣物質(zhì)；水流加熱板內(nèi)有中空的水流通道，經(jīng)進水口和出水口與相鄰水流加熱板內(nèi)的水流通道彼此串接成完整的水流流道；所述電加熱片均與電器控制單元相連。
2.如權(quán)利要求1所述的直熱式電熱水器，其特征在于，所述每片水流加熱板(11)均由雙層復合金屬板(7)壓合而成，金屬板(7)有等間距的凹槽，兩片金屬板(7)上的凹槽相對形成中空的水流通道(8)。
3.如權(quán)利要求2所述的直熱式電熱水器，其特征在于，所述每片水流加熱板(11)中水流通道(8)的橫截面積與間隔部分面積之比為8∶2。
4.如權(quán)利要求1或2所述的直熱式電熱水器，其特征在于，所述電器控制單元(3)與所述電加熱片(15)相連。
5.如權(quán)利要求4所述的直接熱式電熱水器，其特征在于，所述電加熱片(15)為雙層復合塑料薄膜，即在相鄰兩層塑料薄膜(151，152)之間夾有電熱膜(16)和與電熱膜(16)連接的導線(17)。
6.如權(quán)利要求1所述的直熱式電熱水器，其特征在于，所述每片水流加熱板(11)均由雙層復合金屬板(7)粘結(jié)制成。
7.如權(quán)利要求1所述的直熱式電熱水器，其特征在于，所述各電加熱片(15)間串聯(lián)連接再與電源相連。
8.如權(quán)利要求1所述的直熱式電熱水器，其特征在于，所述各電加熱片(15)與電源并聯(lián)連接。
9.如權(quán)利要求1所述的電熱水器，其特征在于，所述外殼(1)的背部安裝有背板。
專利摘要一種直熱式電熱水器,包括外殼、外殼內(nèi)裝有控制電路板、進水管和出水管。外殼內(nèi)設(shè)置疊層的水流加熱組件,它由多片彼此平行排列的水流加熱板組成,相鄰加熱板間插有電加熱片,并且相鄰的加熱板與電加熱片之間裝有絕緣物質(zhì)。水流加熱板內(nèi)有中空的水流通道,相鄰水流加熱板內(nèi)的水流通道彼此串接成完整的水流流道。本實用新型的電熱水器具有集中使用熱能,熱能損耗少,熱效率,結(jié)構(gòu)簡單、表面溫度低、可任意對調(diào)進/出水口等優(yōu)點。
文檔編號F24H1/12GK2442178SQ0023800
公開日2001年8月8日 申請日期2000年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月21日
發(fā)明者張宇平 申請人:張宇平