專利名稱：電加熱器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電加熱器件的結(jié)構(gòu)和設(shè)計，尤其涉及對水加熱的電加熱器件及其加熱器的制造。
在各行各業(yè)和日常生活中經(jīng)常使用和碰到的水加熱設(shè)備，例如家用電熱水器、電熱水瓶、電水壺，更多的是單位、運(yùn)輸部門、公共場所所用的開水器，還可用于工業(yè)的水和其它液體的電加熱設(shè)備等。由于電熱轉(zhuǎn)換的效率很高，通常并沒有多加考慮如何進(jìn)一步提高電加熱元件的加熱效率的問題。目前，電加熱元件是對水和其它液體加熱的電加熱設(shè)備中的主要元件。最常用的電加熱元件一般為金屬外殼的電加熱管，電加熱管的形狀有直管形、U形管形、盤管形等等，由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成在金屬外殼內(nèi)部設(shè)有電阻電熱型發(fā)熱體，在發(fā)熱體和金屬外殼之間填充傳熱和絕緣的非金屬耐熱材料，常用的是氧化鎂、二氧化硅等，此類電加熱元件在工作時浸沒于液體中，發(fā)熱體的溫度在1100-1600攝氏度，實際傳導(dǎo)到液體中的金屬表面也會有相當(dāng)高的溫度，金屬表面與液體之間的溫差和金屬表面積的大小會大致決定電加熱的效率，一般由于電加熱管的表面積過小，在水溫達(dá)到40攝氏度以上時水的汽化會損失很多熱量，此外因為隨著水或液體的溫度的升高，在加熱容器內(nèi)的水或其它被加熱液體的熱對流效率也嫌低，也影響到電加熱元件的發(fā)熱效率，使加熱時間延長。為了提高電加熱元器件的效率，在金屬外管上制成熱交換片亦不失為一種選擇，但要制成合用的電加熱元器件并不容易，其工藝成本過高。
本實用新型的目的是提供一種能大大提高加熱效率的電加熱器件，尤其是能克服工藝和成本方面的困難，制作能適應(yīng)于各種電加熱開水器、熱水器的電加熱器件，本實用新型的其它目的在說明書中還有列出。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，其特征是包括金屬外殼的電加熱管和金屬熱交換板構(gòu)成，所述熱交換板與電加熱管表面有緊配合接觸面。
本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)是所述熱交換板包圍一段金屬加熱管，構(gòu)成加熱室，在加熱室上至少設(shè)有二個孔以形成對流。
本實用新型具有如下特點由于增加了加熱管的熱交換面積，對現(xiàn)在使用的絕大多數(shù)電加熱熱水裝置而言，均更優(yōu)化的平衡了在整個加熱溫度范圍的加熱管和被加熱液體之間的溫差，從而提高了電加熱效率，在電水壺上的應(yīng)用表明，可節(jié)能5％以上，如果使用加熱室裝置，在加熱容器內(nèi)的水或其它被加熱液體的熱對流效率大大提高，電加熱元件的發(fā)熱效率更好，使加熱時間縮短，發(fā)熱元件電加熱效率更高，克服了熱阻的狀態(tài)，節(jié)約電能達(dá)8-15％，還可以延長加熱元件的使用壽命。本實用新型在將水溫加熱到50攝氏度以上時，明顯可以看出水被強(qiáng)制熱對流，在更高的溫度時，水的攪拌和對流沖擊現(xiàn)象更加明顯，對比實驗表明此時的升溫速度明顯加快，電加熱效率明顯提高。
本實用新型用于在各行各業(yè)和日常生活中經(jīng)常使用的水加熱設(shè)備，例如家用電熱水器、電熱水瓶、電水壺，企業(yè)、事業(yè)單位、車輛、機(jī)船上使用的開水器，還可用于工業(yè)的水和其它液體的電加熱設(shè)備等等。
以下結(jié)合附圖和通過實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明

圖1為本實用新型用于盤形金屬電加熱管的實施例示意圖，并給出了局部剖視圖2為本實用新型用于直管形金屬電加熱管的實施例示意圖，并給出了局部剖視關(guān)于在熱交換板與電加熱管表面有緊配合接觸面的實施例，可以在下述方案中選擇一般以鋁、銅、鐵等金屬片或良好導(dǎo)熱材料制成帶凸起或翅片狀的熱交換板，帶凸起或翅片的熱交換板又緊緊包復(fù)電加熱管，也可以點焊等方式使熱交換板與加熱管固接。也可以用翅片狀的熱交換片包圍在加熱管的周圍。
如圖所示，將金屬片制成的凸起形成包圍一段或全部金屬加熱管的加熱室，加熱室本身又有著熱交換片的作用，凸起部分和加段室在尺寸上的選擇要考慮到整個加熱容器的體積和加熱管的功率，一般凸起和加熱室在尺寸與加熱器的功率成正比，如果對于功率在1000W以上、體積在10升以下的電水壺而言，加熱室的尺寸應(yīng)大于10cm2。對于圖1的實施例而言，加熱室在尺寸上全包住金屬管也有極好的效果，電加熱管1為盤形，2為電加熱管的引出電極，加熱室由上下金屬板3、4蓋合構(gòu)成并包圍整個加熱管，在上、下金屬板與加熱管的接觸部位設(shè)有凸起的夾持槽5、7，在整個加熱管圓周設(shè)有2個以上凸起夾持槽或夾持板。在加熱室上至少設(shè)有二個孔，便于加熱液體的流通，加熱室的孔徑一般為1-8mm，加熱室的工作過程如下述一般加熱室的液體的溫度均高于其它區(qū)域的液體的溫度，恰當(dāng)設(shè)計孔徑的大小，使得在一定溫度時由于液體的溫差有良好的熱對流動力，在50-80攝氏度時，能肉眼見到液體的翻滾較好。金屬上蓋板可以制成球形凸起。
在圖1的實施例中，上下蓋板的形狀用圓環(huán)狀形成各加熱室亦可。
圖2所示的實施例中，與圖1有完全相似的結(jié)構(gòu)，但在形成加熱室的夾持凸起表面設(shè)有平衡孔10。
對加熱室的孔徑和孔的位置的選擇應(yīng)該在上下部位均設(shè)有孔，以便于形成水流的攪拌和高效的強(qiáng)制對流。
權(quán)利要求1．一種電加熱器件，其特征是包括金屬外殼的電加熱管和熱交換板構(gòu)成，所述熱交換板與電加熱管表面有緊配合接觸面。
2．由權(quán)利要求1所述的電加熱器件，其特征是所述熱交換板包圍一段金屬加熱管，構(gòu)成加熱室，在加熱室上至少設(shè)有二個孔以形成對流。
3．由權(quán)利要求2所述的電加熱器件，其特征是所述熱交換板包圍全部金屬加熱管。
4．由權(quán)利要求3所述的電加熱器件，其特征是在整個加熱管圓周設(shè)有2個以上凸起夾持槽或夾持板。
5．由權(quán)利要求1所述的電加熱器件，其特征是用熱交換板中的凸起或翅片狀的熱交換片包圍在加熱管的周圍。
專利摘要一種電加熱器件,包括金屬外殼的電加熱管和金屬熱交換板構(gòu)成,所述熱交換板與電加熱管表面有緊配合接觸面。其進(jìn)一步改進(jìn)是所述熱交換板包圍一段金屬加熱管,構(gòu)成加熱室,在加熱室上至少設(shè)有二個孔以形成對流。
文檔編號H05B3/00GK2304221SQ9723595
公開日1999年1月13日 申請日期1997年5月6日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月6日
發(fā)明者蔣榮豪, 丁建平, 丁立三 申請人:無錫寶通電子有限公司, 無錫市電訊元件廠