专利名称：过水式快速电热水器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种自来水过水式冷水速热电热水器，涉及一般具有热源的流体加热器和电热领域。
目前电热水器已广泛进入人们的生活中，先后有数十项专利和不少产品。究其热源而言，就有电热丝、电热膜、电磁涡流式、水阻式和远红外等多种技术。加热方式又有间接加热与直接加热两种。这些电热技术各有其所长，并有多种产品经实践证明是成功的。但随着市场产品的增多，人们对这种产品的要求就越来越高，要求在安全的前提下更经济，既要节约电能，价格低，又要产品寿命长，热得快(节水)，使用方便。面对用户的这种正当要求，有些电加热器就显得不足了。普遍存在的问题是价格高(一般在800～1000元之间)，耗电大(一般在3千瓦左右)。有的甚至还不安全。对于上述的这些电热技术来说，改进、提高的潜力已不大，很难有较大进展，出路只有采用更好的新技术。
本实用新型的目的就是针对上述不足，采用新的电热技术，设计一种安全、节电、低价的新型过水式快速电热水器。
实现本设计的关键技术是采用新近开发成功的半导体陶瓷材料PTC热敏元件作为热源，并采用PTC热敏元件之热源直接与水道接触的直接加热方式，使热效率大为提高。其具体结构如图所示，图2给出了本热水器的侧视图，图3给出了俯视图。它是将多个其中间有波纹型水道[1]的水道模块[2]用水道模块连接管[3]串接成多层水道，而将多个发热元件PTC热敏元件[5]的两发热面经绝缘层[4]后分别夹在两相邻水道模块[2]之间，并与水道模块[2]的面分别相触。为了提高热效率，水道模块[2]之间的其余内部空隙填充满填充材料导热胶[7]，发热元件[5]向四外的外露部分塞有绝热材料[8]，如超细玻璃纤维板，最后用螺钉将多块水道模块紧固后在多层水道外六面贴有超细玻璃纤维板[8]装入金属壳体内。本热水器发热元件[5]的发热面外的绝缘层[4]是安全的关键，必须既绝缘性能好，又能导热，本实用新型采用硅铜导热胶和聚酰亚胺薄膜双层结构。仅此还不够，还应采用本热水器水道壳体再在现场直接接地和电源接地的双重接地方式，并在电源的总入口处加装漏电保护自动开关，设定漏电动作电流应小于国标规定值。水道模块[2]是进行热交换的部件，它对提高热效率有很大作用，本水道模块设计成由两块内面各压铸有一平纵向水道的铝板相对应用导热胶粘接后螺钉紧固，水道向外有进出口，水道模块[2]中的水道形状为正(余)弦波形、方波形、双线蜗形，其横截面为圆形，椭圆形、方形。图1给出的是水道模块[2]的剖视图。两水道模块连接管[3]与水道模块[2]的连接方式为水道模块连接管[3]插入水道模块[2]的进(出)口后用导热胶粘固。
按照上述构成，发明人制作了数台试验样品，如图1、图2、图3所示，它是由四块水道模块[2]和12块PTC发热元件组成，水道模块[2]中的水道为圆截面的正弦波形，外形尺寸为160mm高×150mm宽×80mm厚，全重2.5公斤，水温在30℃-85℃可调，流量0.3L/min-2.0L/min，功率消耗1.6千瓦-1.9千瓦，样品成本仅100元。经河北省产品质量监督检验所检验，产品质量符合强制性国家标准GB4706.11-86的各项指标。
据上所述，本实用新型的特点是显著的1、节约电能。由于采用了半导体陶瓷热敏元件作为发热元件，其本身热效率高；且加热方式为直接加热，较好的绝热层保护，减少了散热损失，使总的热效率提高，与同类产品比较，在相同加热温度和相同流量下，节电1/3以上；2、安全、可靠、寿命长。由于PTC发热元件没有明火，可以“干烧”，所用绝缘层绝缘性能好，加上双重接地和漏电自动开关的保护，使热水器安全性有了提高；PTC发热元件是一种无触点开关功能陶瓷材料，元件上没有活动部件，故可靠性好，使用寿命长；3、本热水器在开始工作时，由于PTC可以获得很大的功率，加热水道又长，所以能很快将水加热到预先设定的工作温度；4、本实用新型之热水器结构简单，成本低。由于PTC发热元件本身能控制温度和功率输出，且响应快，所以不必另加复杂的控制电路；热水器还可“干烧”，又省去了保护措施；在设计上又采用了直接加热的方式，使热水器的结构大为简化，同时也大大降低了生产成本和售价，为打开并扩大市场创造了有利的条件；5、由于PTC元件的居里温度为+30℃～+340℃，常温电阻值为0.5Ω-10kΩ，所以PTC元件的工作温度可以预先确定，其工作电压可在12V-240V范围内选择，交、直流均可。故本热水器使用时简单、方便。
总之，本实用新型是一种较理想的更新换代产品，颇具应用价值。
图1过水式快速电热水器水道模块剖视图图2过水式快速电热水器侧视图图3过水式快速电热水器俯视图其中1-水道 2-水道模块3-水道模块连接管4-绝缘层5-发热元件 6-电极板7-填充材料 8-超细玻璃纤维板9-进出口水口
权利要求1．一种过水式快速电热水器，主要包括壳体、发热元件和水道，其特征是将多个其中间有波纹型水道(1)的水道模块(2)用水道模块连接管(3)串接成多层水道，并接有进出口，将多个发热元件PTC热敏元件(5)的两发热面经绝缘层(4)后分别夹在两相邻水道模块(2)之间，并与水道模块(2)的面分别相贴，多块水道模块连固后一并装入壳体内。
2．根据权利要求1所述的过水式快速电加热器，其特征是在水道模块(2)之间的空隙中填充满填充材料导热胶(7)。发热元件(5)向四外的外露部分塞有绝热材料(8)。
3．根据权利要求1和2所述的过水式快速电热水器，其特征是热水器的金属壳体内六面垫有超细玻璃纤维板(8)。
4．根据权利要求1所述的过水式快速电热水器，其特征是绝缘层采用硅铜导热胶和聚酰亚胺薄膜，同时加热器采用电源与水道外壳双重接地及电源总入口处加装漏电自动开关。
5．根据权利要求1所述的过水式快速电热水器，所述水道模块(2)的特征是水道模块(2)由二块内面各压铸有一半纵向水道的铝板相对应用导热胶粘接后，螺钉紧固，水道向外有进出口，水道模块(2)中的水道形状为正(余)弦波形、方波形、双线蜗形，水道横截面为圆形、椭圆形、方形。
6．根据权利要求1所述的过水式快速电热水器，其特征是水道模块连接管(3)插入水道模块(2)的进(出)口后用导热胶粘固。
专利摘要本实用新型是一种自来水过水式冷水快速电热水器。它采用半导体陶瓷PTC热敏元件作为发热元件,在多个由水道模块连接管串接起来的水道模块之间夹贴多个两发热面加绝缘层的发热元件,水道模块中有波纹形水道和进出口,多个水道模块串接后形成总体进出口和长而弯曲的水道。本实用新型之电热水器与现有电热水器相比,具有节约电能、安全、可靠、寿命长、加热快、结构简单、成本低,使用方便的特点,是一种较理想电热水器。
文档编号F24H1/10GK2351697SQ9720058
公开日1999年12月1日 申请日期1997年1月15日 优先权日1997年1月15日
发明者吴进军 申请人:吴进军