专利名称:一种电加热装置及包含该加热装置的电加热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电加热装置及包含该加热装置的电加热器，特别涉及一种应
用于即沸式电加热产品领域上的电加热装置及包含该加热装置的电加热器。
背景技术：
随着人们综合素质的提高、环保意识的增强，节能环保类的产品也越来越受广大消费者的喜爱，因此市场上给用户提供开水的电加热产品，也越来越偏向于即沸式电加热产品。目前，市场上即沸式电加热产品中的即时加热装置，如饮水机、咖啡机等家用电器中的即时加热装置，其大部分都是将加热管制成"U"形，并应用连通器的原理和给水加热的过程中所产生的蒸汽，将沸水压出(如专利号为"200620106330.X"[专利名称为"饮水机的快速加热装置"]的中国实用新型专利)。该即时加热装置从进水至开水被压出的具体工作过程如下1 、即时加热装置中的快速加热管通过进水端进水，达到指定水位后，所述快速加热管中停止进水；2、即时加热装置中的快速加热管接通电源，开始对快速加热管中的水加热。3、水沸腾后，在单向阀与快速加热管中的水平面间，迅速聚集大量的水蒸气，并同时产生气压，最终将快速加热管中的水压出。
现有的这种加热装置在给水加热的过程中，当水已加热到较高的温度时，在单向阀与加热管中的水平面间，就已经聚集了大量的水蒸汽。这些水蒸汽产生的气压有可能将此时没烧开的水压出，给饮用者饮用，在上述情况下，饮用者饮用到的热水，是没有被烧开的沸水。如果饮用者长期饮用这种未被烧开的热水，对饮用者的健康将造成一定的危害。故现有技术存在"U"形加热管制造工艺复杂、无法确保被压出的热水一定是沸水的缺点。
实用新型内容
根据现有技术中所存在的不足，本实用新型提供的是一种制作工艺简单、能确保
用户饮用的热水一定是被烧开的沸水的电加热装置及包含该加热装置的电加热器。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是本实用新型中的电加热
装置，包括加热管，所述加热管中插有导流管，所述导流管的顶端面高于所述加热管的顶端
面，所述导流管的底端面高于所述加热管的底端面，所述电加热装置上还开有至少一个溢
气孔，所述溢气孔的设置位置靠近所述加热管的顶端。
所述溢气孔设置在所述导流管上。
所述电加热装置还包括上端盖，所述上端盖配合在所述加热管的顶端，所述溢气孔设置在所述上端盖上。
所述加热管为电热膜加热管或者为电热丝发热管或者为PTC发热陶瓷管。
所述加热管的外表面上分段设置有至少两段发热体。
所述发热体上分别设置有连接电极，所述导流管上设置有凸起。
本实用新型中的电加热器，该电加热器包括一个或一个以上的所述电加热装置。
该电加热器还包括稳流池，所述导流管伸在所述稳流池中，所述导流管的顶端高于所述稳流池的内部底端面。
本实用新型的有益效果是由于所述电加热装置中设有所述溢气孔，所以能保证在水没有被烧开时，所述加热管中的水不会被压出。由于所述加热管上分段地设置有两段发热体，上层第二段发热体是在水沸腾后，才开始工作，目的是使沸水吸收更多的热量，速迅蒸发出更多的水蒸汽，增大加热管中的气压，最后将沸水压出，因此能够保证所排出的热水一定是沸水。由于所述电加热装置中的所述加热管和所述导流管都是采用竖直的结构，所以这种竖直结构的制作工艺比现有技术中的"U"形结构的制作工艺更加简单。
图1是本实用新型中第一种电加热装置的结构示意图；
图2是本实用新型中第二种电加热装置的结构示意图；
图3是本实用新型中电加热器的结构示意图；
图4是图3电加热器的局部剖视图；
图5是图4中电加热装置的顶端安装结构局部放大图；
图6是本实用新型中电加热器的进水状态示意图；
图7是本实用新型中电加热器的煮沸状态示意图；
图8是本实用新型中电加热器中的水被压出的状态示意图。
附图中零件标注说明
l-加热管、2-上段电极、3-公共电极、4-下段电极、5-导流管、6-溢气孔、7-端盖、8-稳流池、9_底座、10-进水管、11-出水管、12-排水孔、13-出水口 、 14-进水管道、15-单向阀、16-密封圈1、17-密封圈II、 18-凸起、19-排气孔。
具体实施方式
具体实施例一
如图1所示，本实用新型中的电加热装置包括加热管1、插在所述加热管1中的导流管5，所述导流管5的顶端面高于所述加热管1的顶端面，所述导流管5的底端面高于所述加热管1的底端面。所述导流管5上还开有一个溢气孔6，所述溢气孔6设置在靠近所述加热管1的顶端。所述导流管5上还设置有凸起18，所述凸起18设置在所述加热管1的上方，所述凸起18的设置目的是在装配工艺中，起到限位的作用。(如图2所示，当所述加热管1的顶端设置有端盖7时，所述溢气孔6不是设置在所述导流管5上，而是直接设置在所述端盖7上。在此实施方案中，所述溢气孔6设置在所述加热管1的上端侧壁上的效果，与图2中所公开的方案等同。)
在本优选实施例中，所述加热管1为电热膜加热管，所述电热膜加热管的外表面上的电热膜(即发热体)成上下两段地进行设置(注也可以设置成两段以上)。所述电热膜上分别设置有上段电极2、公共电极3和下段电极4，所述上段电极2和所述下段电极4都接电源的火线，所述公共电极3接电源的零线；所述上段电极2设置在上段电热膜的顶部，所述下段电极4设置在下段电热膜的底部，所述公共电极3连接着所述上段电极2和所述下段电极4。所述加热管1的制造材料是既耐高温又耐温差的非金属材料，如特种陶瓷、特种玻璃等。其定义方式是，刚好能将下段 电热膜把水烧开后产生的水蒸汽排出，而水不会被压出为准。(在此，也可同时设置若干个 小孔作为溢气孔，其排气量总和只需保证刚好能将下段电热膜把水烧开后产生的水蒸汽排 出而水不会被压出。)
所述加热管1还可以是电热丝发热管或者是PTC发热陶瓷管，上述各种加热管的 结构可参考专利号为"200620006398.0"[专利名称为"饮水机用新型电加热装置"]的中
国实用新型专利。
工作原理
本实用新型在装配使用时，所述加热管1的上端开口被配合装配件堵住，所述导 流管5固定在该配件中；所述加热管1的下端开口连接一单向阀。当所述加热管1中的水 量不足时，外部贮水箱中的水可冲开该单向阀流进所述加热管1中。水在被加热的过程中， 水升温的同时，所述加热管1中产生的水蒸汽，从所述溢气孔6中排出。当探测装置探测到 水被烧开后(该探测装置可以是温度检测装置，也可以是探测沸腾水声的声响探测装置)， 第二段加热体也开始工作，使沸水吸收更多的热量，蒸发出更多的水蒸汽，导致所述溢气孔 6不能迅速将产生的蒸汽快速排出，从而在所述加热管1中水的上表面空间聚集的大量水 蒸汽并形成一定的压力，最终利用这个压力将沸水从所述导流管5中压出。 当不安装所述探测装置时，所述加热管1可以制成延时加热型，即保证下段加热 体将水加热烧开后，上段加热体才开始工作。其中，下段加热体保证水一定烧开的原理是 在保证进水温度相同的情况下，假设下段加热体在额定功率下将某一体积的水加热至沸 腾，所需的时间为20秒，则设置下段加热体每次加热该等体积的水25秒，那么25秒过后， 水一定被烧开。
如图1所示，当沸水从所述导流管5中流出时，沸水会堵住所述溢气孔6。此时，蒸 汽无法迅速地从所述溢气孔6中排出，造成蒸汽聚集在所述加热管1的上部，使沸水的压出 效果更佳。
注所述加热管1外表面上的发热体分成两段地设置，其目的是在水烧开后，给水 提供一个更大的加热功率，蒸发出更多的水蒸汽，产生气压，将沸水压出。根据此原理，假设 在所述加热管1的外表面只设置一段加热体，然后采用本申请人于2008年4月18日申请、 公开号为CN101276211的发明专利申请文件中公开的间段加热方法，给水加热至沸腾。当 采用这种间段加热减小加热功率的方法，使水加热至沸腾后，再全功率地对沸水加热，将沸 水压出，达到本实用新型的发明目的。这种加热控制方法，具体可参考本申请人于2008年 4月18日申请、申请号为200810066812. 0的发明专利申请文件。 具体实施例二
如图3、图4、图5所示，该电加热器包括三个实施例一中所述的电加热装置、稳流 池8、底座9、进水管10、出水管11、三个单向阀15，所述电加热装置固定设置在所述稳流池 8与所述底座9之间，每根所述加热管1与所述底座9的连接处都设置有密封圈I 16，每根 所述加热管1的上端都通过密封圈II 17与所述稳流池8相连。所述稳流池8上开有排水 孔12、出水口 13、排气孔19。所述排水孔12及所述排气孔19都设置在所述稳流池8的侧 壁上，所述排水孔12设置在所述稳流池8的侧壁底部，所述排气孔19的设置位置靠近所述 稳流池8的顶端盖；所述出水口 13设置在所述稳流池8的底端盖上。所述底座9上开有进水管道14，所述进水管道14与所述加热管1的底部开口相连通，三个所述单向阀15分别设 置在各所述加热管1与所述进水管道14之间。所述导流管5固定在所述密封圈II 17中， 所述导流管5的上端伸出在所述稳流池8中，所述导流管5的顶端面高于所述稳流池8的 内部空间底端面。所述出水口 13与所述出水管11的一端相连通，所述管道14的进水端与 所述进水管10的一端相连通。
如图5所示，设置在所述导流管5上的所述凸起18压在所述密封圈II 17的上端 面上。
注如果电加热器中设置的是如图2所示的电加热装置，那么在装配时，只需保证 所述端盖7上的所述溢气孔6的溢气状态畅通即可，其它装配方式相同。(如图2所示的电 加热装置实施方式，应当理解为在所述端盖7上开的溢气孔6中，插一根细管作为溢气管 的设置结构，理同包含于本实用新型的权利要求
范围内；还可理解为，在所述端盖7和所述 导流管5上同时开溢气孔的设置结构，其原理皆为等同。)
工作原理
将该电加热器安装在饮水机上使用时，其进水、给水加热和将水压出的三种状态， 分别如图6、图7、图8所示。用户需要饮用沸水时，只需启动该饮水机中控制面板上的'沸 水'按键。此时，控制电路中的微处理器接收到
'沸水'的控制信号后，发出让所述电加热装置加热的控制信号，使三个所述电加 热装置中的下段电热膜同时进行工作。下段电热膜通电发热后，不断地将热能传递至所述 加热管1中的水中。在水被加热的过程中，所述加热管1中产生的水蒸汽通过所述溢气孔6 排出。当水加热至沸腾后，位于下段电热膜上方的上段电热膜也开始通电发热，加大所述加 热管1中水蒸汽的产生，使所述溢气孔6不足于瞬时将产生的水蒸汽排出。聚集在加热管 1中的水蒸汽产生气压，使所述加热管1中的水通过所述导流管5进入到所述稳流池8中。 最终，汇集在所述稳流池8中的水通过所述出水管11缓缓流出，给用户提供开水。 为减缓该电加热器对电源的影响，减小该电加热器的瞬时通电功率。用该电加热 器制成的饮水机，其控制电路可以采用微处理器进行控制，对包含三个电加热装置的电加 热器，可以采用顺序程序控制的方法，即让三个电加热装置按先后排序，轮流工作。即当下 段电热膜将水烧开后，先开启一个电加热装置中的上段电热膜，通电加热一段时间，保证将 开水压出；当该电加热装置中的水被压出后，该电加热装置中的上段电热膜不再工作，紧接 着另一个电加热装置的上段电热膜开始工作将水压出，如此延续下去，最终每个所述电加 热装置轮流工作，将沸水压出。(注当电加热器中包含电加热装置的数量较多时，如6个 以上，可以同时开启一个以上的电加热装置中的上段电热膜，使其通电发热。) 当所述加热管1中的水排出后，所述电加热装置中的总压力不足于顶住所述单向 阀15时，所述管道14中的水就会冲开所述单向阀15，流至所述加热管1中，并达到指定水 位(注指定水位指的是，贮水罐中的水压与电加热装置中的水压达到最终平衡状态时，所 述加热管1中水的高度位置。)，为用户下次的饮水做准备。当所述加热管l中的进水口被 堵塞，导致所述加热管1中没有水或者水位很低时，所述加热管1外表面的电热膜的温度超 过一定高度，设置在所述加热管1中部的温控装置会发出信号，自动切断所述电加热器的 通电电源，使所述电加热器停止工作。
所述排水孔12可起到排出所述稳流池8中残留水渍的作用。
6[0044]
本实用新型可广泛应用于即沸式电加热产品领域c
权利要求
一种电加热装置，包括加热管(1)，其特征在于所述加热管(1)中插有导流管(5)，所述导流管(5)的顶端面高于所述加热管(1)的顶端面，所述导流管(5)的底端面高于所述加热管(1)的底端面，所述电加热装置上还开有至少一个溢气孔(6)，所述溢气孔(6)的设置位置靠近所述加热管(1)的顶端。
2. 根据权利要求
1所述的一种电加热装置，其特征在于所述溢气孔(6)设置在所述 导流管(5)上。
3. 根据权利要求
1所述的一种电加热装置，其特征在于所述电加热装置还包括上端 盖(7)，所述上端盖(7)配合在所述加热管(1)的顶端，所述溢气孔(6)设置在所述上端盖 (7)上。
4. 根据权利要求
1或2或3所述的一种电加热装置，其特征在于所述加热管(1)为 电热膜加热管或者为电热丝发热管或者为PTC发热陶瓷管。
5. 根据权利要求
1或2或3所述的一种电加热装置，其特征在于所述加热管(1)的 外表面上分段设置有至少两段发热体。
6. 根据权利要求
4所述的一种电加热装置，其特征在于所述加热管(1)的外表面上 分段设置有至少两段发热体。
7. 根据权利要求
5所述的一种电加热装置，其特征在于所述发热体上分别设置有连接电极，所述导流管(5)上设置有凸起(18)。
8. 根据权利要求
6所述的一种电加热装置，其特征在于所述发热体上分别设置有连 接电极，所述导流管(5)上设置有凸起(18)。
9. 一种包含权利要求
1全部技术特征的电加热器，其特征在于该加热器包括一个或一个以上的所述电加热装置。
10. 根据权利要求
9所述的电加热器，其特征在于该电加热器还包括稳流池(S)，所述导流管(5)伸在所述稳流池(8)中，所述导流管(5)的顶端高于所述稳流池(8)的内部底 端面。
专利摘要
本实用新型公开了一种电加热装置，旨在提供一种制作工艺简单、能确保用户饮用的热水一定是被烧开的沸水的电加热装置。本实用新型中电加热装置包括加热管(1)、插在所述加热管(1)中的导流管(5)，所述导流管(5)的顶端面高于所述加热管(1)的顶端面，所述导流管(5)的底端面高于所述加热管(1)的底端面，所述电加热装置上还开有至少一个溢气孔(6)，所述溢气孔(6)的设置位置靠近所述加热管(1)的顶端。本实用新型同时公开了包含该电加热装置的电加热器。本实用新型可广泛应用于即沸式电加热产品领域。
文档编号F24H1/00GKCN201514017SQ200920206070
公开日2010年6月23日 申请日期2009年10月20日
发明者张北, 张默晗, 王天亮 申请人:晶辉科技(深圳)有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan