一種石墨塊電極熱水裝置的制造方法
【專利摘要】一種石墨塊電極熱水裝置，由外殼1、石墨塊正電極2、石墨塊負電極3、水通道4、進水管接口5、出水管接口6、排氣閥7構成。石墨塊正電極2和石墨塊負電極3兩兩相對組合安裝在外殼1的加熱腔體內，正、負電極之間預留的間隙構成水通道4的水流回轉運動渠道。外殼的周邊上設有多個連接螺釘8，各電極上分別設有連接螺栓9，并通過該螺栓接通相應的電源輸出端。由于該熱水裝置的石墨塊電極熱交換面積大，導電率高，無水垢，壽命長，且熱量產生于被加熱的水本身，屬于內部加熱，熱交換速度快，熱效率高，結構簡單，成本低。已成功應用在即熱式熱水器上，是一種理想的快速加熱裝置，市場前景非常廣闊。
【專利說明】
一種石墨塊電極熱水裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于電加熱設備技術領域，特別涉及一種即熱式熱水器的加熱裝置。
【背景技術】
[0002]目前市場上常見的電加熱熱水器，通常分為貯水式和即熱式兩大類。
[0003]1、貯水式的優(yōu)點:安裝簡單、方便;功率相對較小，對電線要求低，一般家庭都能安裝使用;可多路供水，既可沐浴，也可洗手、洗菜。缺點:帶一個容積大的水箱，要承重墻才能裝，對于開放式的浴室還影響美觀。使用前需要預熱，不能連續(xù)使用超出額定容量的水，要是家庭人多，洗澡中途還得等。另外，洗完后沒用完的熱水會慢慢冷卻，造成浪費。水溫高時，易結垢，污垢清理麻煩，不清又影響發(fā)熱器壽命。
[0004]2、即熱式的優(yōu)點:出熱水快，只需3秒鐘即可；熱水量不受限制，可連續(xù)不斷供熱水;體積小，外形精致;安裝、使用方便快捷;需多少熱水用多少電，耗能少;恒溫機型可實現(xiàn)多路供水。缺點:功率高，需預留至少4平方的銅芯專線電線，部分南方用戶可以使用2.5平方的電線。
[0005]3、市場需求趨勢:即熱式具備了比傳統(tǒng)的貯水式熱水器更節(jié)省時間，節(jié)省空間，節(jié)省能源的優(yōu)勢，具有更大的發(fā)展遠景。
[0006]4、即熱式技術發(fā)展態(tài)勢:即熱式熱水器的核心加熱技術目前已發(fā)展形成“金屬管”、“玻璃管”、“鑄鋁”和“半導體陶瓷”四大流派。
[0007]①金屬管”流派的優(yōu)點:技術來源于貯水式熱水器，將發(fā)熱管直接浸泡于水中，熱效率高，快速制熱，配套成熟，是目前普遍采用的加熱技術。弱點:金屬發(fā)熱體無法避免結垢問題，從而會帶來漏電、漏水的隱患，維修率較高。
[0008]②玻璃管”流派的優(yōu)點:將電阻膜涂抹在玻璃管外壁，而水流通過玻璃管內壁，水電分離，在正常情況下安全性能好。弱點:導熱性能差，在加熱過程中會造成大量能量浪費，熱效率低;采用外壁加熱時，管壁外側溫度極高，內部有冷水通過，玻璃管內部收縮膨脹，產生很大的扭曲應力，容易導致玻璃管炸裂。即使不炸裂，也會大大縮短玻璃管的使用壽命；玻璃管硬度大，但韌性很小，承壓能力有限，當自來水壓力過高時，容易破裂。
[0009]③“鑄鋁”流派的優(yōu)點:水路與發(fā)熱元件完全隔離，水在管路里流動的過程中逐漸升溫，是一個低溫循環(huán)流動的“活水”加熱原理，避免了高溫靜水加熱帶來的水垢問題，理論上完全不產生水垢;具有長壽命、耐腐蝕等優(yōu)點。弱點:發(fā)熱體偏重、工藝比較復雜、且成本較高，新技術的推廣還需要時間。
[0010]④“半導體陶瓷”流派的優(yōu)點:由于材料自身溫度不會超過260°C，長時間通電干燒，也不會引發(fā)火災。半導體壽命超長，設計壽命在10萬小時。即使在無水通電加熱情況下，仍可連續(xù)加熱5000小時而不損壞。管式換熱，水電永久隔離。水流管道與陶瓷完全分離，且水管為光潔度較高的金屬管，不存在爆管、漏水等潛在風險。低溫加熱，難結水垢，發(fā)熱體最高260攝氏度，遠遠低于一般加熱體600-1200度的溫度，能適應各種水質。智能材料，電壓波動適應性強。半導體陶瓷可以隨著溫度的高低自動調節(jié)自身電阻特性，消除電壓變化對功率的影響，解決了熱水器冬天“電壓低，水不熱，”這一長久技術難題。高承壓結構，耐水壓16公斤以上，適應各種環(huán)境下的水壓。弱點:剛開始冷水啟動時加熱速度會慢幾秒;制造成本尚
[0011 ] 5、市場需求對即熱式熱水器核心加熱技術的期望:
[0012]①加大熱交換面積，加快熱交換速度，提高效率；
[0013]②延長受熱時間，管路通道加熱，管路長的，受熱時間長，熱傳遞更充分；
[0014]③用良好的熱交換介質，傳熱快的熱交換速度快；
[0015]④加熱器水流通道及管路不宜用焊接方式連接，不宜大面積的并液密封，防止腐蝕液漏；
[0016]⑤發(fā)熱元件不能受潮、水電必需要徹底的隔離，確保安全萬無一失；
[0017]⑥降低發(fā)熱元件的熱負荷，減少水垢的產生，延長使用壽命。
[0018]⑦發(fā)熱元件端子因接點會產生熱量，應處于發(fā)熱體的低溫區(qū)，接線端子應分散，降低自身熱量，才能確保安全；

【發(fā)明內容】

[0019]本實用新型的目的是為即熱式熱水器提供一種新型電加熱裝置。以求發(fā)揚現(xiàn)有即熱式熱水器的優(yōu)點，克服其當前存在的弱點，從而最大限度的滿足市場的實際需求，實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能高效的水加熱效果。
[0020]本實用新型包括外殼、石墨塊正電極、石墨塊負電極、水通道、進水管接口、出水管接口、排氣閥。外殼內含加熱腔體，該腔體對電絕緣，其中設有水通道。水通道的一端設有進水管接口，另一端設有出水管接口，多塊石墨塊正電極和石墨塊負電極兩兩相對組合安裝在外殼的腔體內，正、負電極之間預留的間隙構成水通道的水流回轉運動渠道。排氣閥設在加熱腔體頂端，并與水通道聯(lián)通。外殼的周邊上設有多個連接螺釘;各個電極上分別設有連接螺栓，并通過該螺栓接通相應的電源輸出端。
[0021]本實用新型的工作原理，是電阻加熱和感應加熱方式的疊加。
[0022]I)電阻加熱:實際工作時，石墨塊正、負電極的電源電壓直接加到被加熱的水介質上，當有電流流過水介質時，水便因本身的導體電阻而發(fā)熱。
[0023]2)感應加熱:實際工作時，正、負電極上接有工頻交流電源(50赫)，且電壓可調。處于正、負電極之間的水導體，因處于交變電磁場中產生感應電流(渦流)所形成的熱效應使水導體本身發(fā)熱。
[0024]由于本實用新型石墨塊電極熱交換面積大，導電率高，無水垢，壽命長，且熱量產生于被加熱的水本身，屬于內部加熱，熱交換速度快，熱效率高，結構簡單，成本低。目前，已成功應用在即熱式熱水器上，是一種理想的快速加熱裝置，市場前景非常廣闊。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型實施例的剖面結構示意圖
[0026]圖2為本實用新型實施例的工作原理示意圖
[0027]圖中標注:
[0028]1.外殼2.石墨塊正電極3.石墨塊負電極4.水通道
[0029]5.進水管接口 6.出水管接口 7.排氣閥8.連接螺釘
[0030]9.連接螺栓
【具體實施方式】
[0031 ]下面結合附圖對本實用新型實施例進行具體說明:
[0032]參考附圖1，本實用新型實施例由外殼1、石墨塊正電極2、石墨塊負電極3、水通道4、進水管接口 5、出水管接口6、排氣閥7構成;外殼I內含加熱腔體，該腔體對電絕緣，其中設有水通道4，水通道4的一端設有進水管接口 5，另一端設有出水管接口 6，三塊石墨塊正電極2和兩塊石墨塊負電極3兩兩相對組合安裝在外殼I的加熱腔體內，正、負電極之間預留的間隙構成水通道4的水流回轉運動渠道。排氣閥7設在加熱腔體頂端，并與水通道4聯(lián)通。外殼I的周邊上設有十三個連接螺釘8。三塊石墨塊正電極2和兩塊石墨塊負電極3上分別設有一個連接螺栓9，各電極通過該螺栓接通220V工頻交流電源(50赫)相應的電源輸出端，調節(jié)電壓可控制水溫。
[0033]參考附圖1、2，當本實用新型實施例接通220V交流電源時，電磁水閥自動打開，常溫的水通過進水管接口 5流入全封閉的加熱腔，再經由石墨塊正電極2和石墨塊負電極3構成的水通道4，從出水管接口 6流出。同時，石墨塊正、負電極的電源電壓直接加到被加熱的水流上，當電流流過水流時，水流便因本身的導體電阻而發(fā)熱。而正、負電極上接有的交流電源，使得正、負電極之間的水導體，因處于交變電磁場中產生感應電流(渦流)所形成的熱效應使水導體本身發(fā)熱。兩種加熱方式疊加的作用，使水通道4中的水快速升溫，過壓的水蒸汽由設在加熱腔體頂端的排氣閥7排除。
[0034]本實用新型實施例的外殼采用工程塑料制成，最大電功率為26AX220V= 5720VA，每分鐘可將3.7Kg流量的水從18°C加溫到42°C。
[0035]每分鐘直接升溫24Γ。
【主權項】
1.一種石墨塊電極熱水裝置，其特征在于:包括外殼(I)、石墨塊正電極(2)、石墨塊負電極(3)、水通道(4)、進水管接口(5)、出水管接口(6);外殼(I)內含加熱腔體，腔體中設有水通道(4)，水通道(4)的一端設有進水管接口(5)，另一端設有出水管接口(6)，多塊石墨塊正電極(2)和石墨塊負電極(3)兩兩相對組合安裝在外殼(I)的加熱腔體內，正、負電極之間預留的間隙構成水通道(4)的水流回轉運動渠道。2.根據(jù)權利要求1所述的一種石墨塊電極熱水裝置，其特征在于:還包括排氣閥(7);排氣閥(7)設在加熱腔體頂端，并與水通道(4)聯(lián)通。3.根據(jù)權利要求1所述的一種石墨塊電極熱水裝置，其特征在于:外殼(I)內含的加熱腔體對電絕緣，外殼(I)的周邊上設有多個連接螺釘(8)。4.根據(jù)權利要求1所述的一種石墨塊電極熱水裝置，其特征在于:所述的石墨塊正電極(2)、石墨塊負電極(3)上分別設有連接螺栓(9)，各電極通過該螺栓接通相應的電源輸出端。
【文檔編號】H05B3/03GK205648066SQ201620368781
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月19日
【發(fā)明人】金成波
【申請人】金成波, 金成珉