一种新型的快速电热水器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种电热水器，特别是一种新型的快速电热水器。其主要技术特征在于给电热膜发热管提供水源的回路为单独串联式和完全串联式的串联供水回路以及多路并联式和多管并联式的并联供水回路。这些供水回路都避免了热水在发热管中大量滞留这一现象，发热管由电能转化而来的热能会充分释放出来，因而这种电热水器的热效率较高。同时还因为限温开关设置在供水回路的末端，即出水口处，这就能使热水器在设定的最高出水温度范围以内稳定、可靠地工作。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电热水器，特别是一种新型的快速电热水器。电热水器所使用的发热元件有两大类。第一类是电热合金丝(或管)，由这类发热元件制成的热水器往往需要一个庞大的贮水箱，因而使得热水器的体积大，用料多，价格贵，安装不便且用水时间需要等待。第二类是使用中国专利技术ZL92109620制成的发热元件(或称发热管)，这类发热元件是在绝缘而导热性能良好的石英玻璃管外表面喷涂一层透明电热膜而成，这层电热膜通电后即发热，水在管内流动，水过即热。具有水电完全隔离、安全、热效率高等优点。由这类发热元件制成的热水器可不用贮水箱，因而体积小，重量轻，价格廉。但这类发热元件由于制作工艺上的限制，目前只易于制成简单的圆管状且功率有限，往往需要数根发热管组合而成才能达到使用热水的目的。这类发热管还只允许有水通过才能通电，无水通过则需自动断电，以防其因干烧而损坏。此外，热水器的出水温度达到所需最高值后应当切断电源，即需要采取限温保护，以防过热而损坏发热元件和浪费能源。使用该发热元件和中国专利技术ZL96244900制成的DSK-20功率为2000W的连续快速电热水器试图通过附图说明图1来实现上述目的(图中箭头所示的方向为水的流动方向，其余各图箭头所表示的意义均相同)。首先，将回水管(1)和两根发热管(2)和(3)通过密封垫(4)和3根拉紧螺栓(图中未表示)密封在由塑料制成的上支承(5)和下支承(6)的进出水通道内，并将上、下支承固定在金属底板上(图中未表示)，再将两根发热管外表面两端分别用镀银铜带(7)并联，并在并联的两端之间接通220V的交流电源，使总的电热转换功率是单根管的两倍。下支承(6)内水的流道如图所示。(8)是堵住孔(9)的堵头，以防从孔(10)进入下支承的水从孔(9)向右端流出。(11)是水流开关(水压键)，当有一定压力的冷水进入(11)的膜片时，水流开关(11)控制可控硅管(12)接通发热管两端间220V的交流电源，使发热管开始加热工作。可控硅管(12)通过一个金属块与冷水接触是为了散热。在回水管(1)的出口设置了一个节流片(13)，其中间的小阻尼孔是为了使从回水管(1)出来的水以小流量高速向外喷出。上支承(5)通过横向孔(14)将回水管(1)的进水孔和两根发热管的出水孔沟通并在孔(14)的右端设置了限温开关(15)，当水的加热温度超过设定的最高出水温度65℃±5℃时，串接在主电路中的该限温开关即切断电源停止发热管的加热工作。由上述办法制成的DSK-20热水器经过多次试验后证实它们在加热过程中当进水口冷水温度为10℃左右，出水口热水温度在不同流量的情况下为25℃～45℃时就会出现断电、停止加热这一现象，稍过一段时间后又自动恢复了加热工作。进水量愈小，水压愈低，这一断断续续的不稳定现象愈严重。这就是说该热水器的可靠性较差。其原因是发热管(2)、(3)的出水口和回水管(1)的进水口用孔(14)直接相连不可取。由流体力学可知在发热管(2)的出水口与孔(14)的交汇结点M处从管(2)流出的水有分别向左、向右两边流动的趋势，趋于向右流动的水必然阻止从管(3)流出的水向左边流动，也就是对管(3)流出的水形成了一种背压，因而在总进水量小，水压低的情况下，管(3)中的进、出水压差太小使得其中的热水很难回到回水管(1)，甚至只好滞留在管(3)之中，形成管(3)上端局部水温过高，其结果是发热管(3)由电能转化而来的热能不能充分被水带走，热量不能完全释放出来，发热管(3)未能发挥应有的作用，造成出水温度不高，总的热效率低下。与此同时，由于限温开关(15)刚好设置在死水高温区，因而限温开关在局部高温水达到设定的最高出水温度值65℃±5℃时，该限温开关就切断主电路停止加热管的工作，经过一段时间降温后该限温开关又接通主电路开始恢复工作，这就是为什么在发热管的工作过程中当出水温度较低时也会出现断电、不稳定的原因。本技术的目的是要提供一种改进的新型快速电热水器，它不仅能稳定可靠地工作，同时会使发热效率大大提高。本技术的目的是这样实现的1.将排列方向相同的(M×N)根(M根/行×N行)发热管通过密封垫和拉紧螺栓或其它机械夹紧装置密封在上、下两绝缘耐温座的固定孔内，并将该二座固定在金属底板上(图中未表示)；将所有发热管外表面两端分别用导电性能良好的金属件并联起来，并在并联的两端间施以220V或低于220V的交流电源，使总的电热转换功率是性能相同的单根管的(M×N)倍。1>将密封在上、下两座固定孔内的每行M根发热管的供水回路通过两座上的圆孔或/和沟槽互相串联起来，我们把这种供水回路称为单独串联式的串联供水回路，如图2所示。其中(1)是水流开关，(2)是堵头，(3)是作并联发热管外表面两端用的镀银铜带(实际上是每两根发热管并联后通过接线架连接)，(4)是可控硅管，(5)是用于密封沟槽的密封垫，(6)是压板，(7)是限温开关，(8)是第1根发热管(以下将“发热管”简称为“管”)，(9)是第2根管，(10)是第3根管，(11)是第M根管。2>将密封在上、下两座固定孔内的N行发热管的供水回路通过同一下座中两边的孔或沟槽分别并联起来，但总的进、出水通道(孔或沟槽)必须在N行的对称位置，使得进入每一行的水压基本平衡，水在每一行发热管中的流量也基本相同，我们把这种供水回路称为多路并联式的并联供水回路，如图3所示。其中，箭头向上表示从下座的一边进冷水，箭头向下表示从同一下座的另一边出热水。图3(a)是当N为奇数时的情况，图3(b)是当N为偶数时的情况。2.将排列方向相同的(M×N)根(M根/排×N排)发热管通过密封垫和拉紧螺栓或其它机械夹紧装置密封在(N+1)个绝缘耐温座的固定孔内并将该(N+1)个座固定在金属底板上(图中未表示)。将每排发热管外表面两端分别用导电性能良好的金属件并联起来，并在并联的两端间施以220V或低于220V的交流电源，使总的电热转换功率是性能相同的单根管的(M×N)倍。其供水回路采用完全串联式的串联供水回路，即从第1排第1根发热管(以下将“发热管”简称为“管”)流出的水通过第二个绝缘耐温座(以下将“绝缘耐温座”简称为“座”)进入第2排第1根管，从第2排第1根管流出的水通过第三个座进入第3排第1根管，......，如此类推，直至从第N排第1根管流出的水通过第(N+1)个座返回到第N排第2根管，如此循环往复，直至从第1排第M根管流出，如图4所示。其中，(1)是可控硅管，(2)、(3)、(5)是堵头，(4)、(6)、(8)是作并联发热管外表面两端用的镀银铜带(实际上是每两根发热管并联后通过接线架连接)，(7)是水流开关(水压键)，(9)是限温开关，(10)是节流片(阻尼孔)，(11)是用于密封沟槽的密封垫，(12)是压板，(13)是第一个座，(14)是第1排第1根管，(15)是第N排第1根管，(16)是第(N+1)个座，(17)是第三个座，(18)是第二个座，(19)是第1排第M根管。3.在每一串联供水回路的出水口处设置限温开关，在接近出水口处设置水流开关(水压键)，在每一串联供水回路要设立一条控制电路，当接近出水口处发热管内水流的压力低于水流开关所需压力时，水流开关就不能使可控硅管接通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电热水器，特别是一种新型的快速电热水器，它由带有一层透明电热膜的发热元件、水流开关，可控硅管，限温开关，节流片，安装和固定上述元件的密封垫，绝缘耐温座、拉紧螺栓，供电与控制等元件和装置组成，其特征在于给电热膜发热元件提供水源的回路为单独串联式和完全串联式的串联供水回路以及多路并联式和多管并联式的并联供水回路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗志强，
申请(专利权)人：罗志强，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]