[實用新型]節能防爆水電分離式電熱管

有效

• 申請號: 201420801359.4
• 申請日: 2014-12-16
• 公開（公告）號: CN204421317U
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 龔圣捷;梅勇;陳書琦;顧漢洋;王馳;馬衛民
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: F24H1/10
• 分類號: F24H1/10;F24H9/18
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

技術領域

本實用新型涉及的是一種日常用品領域的技術，具體是一種高熱流密度的節能防爆水電分離式電熱管。

背景技術

加熱器的發熱組件是加熱器關鍵部件之一。高功率密度的發熱組件可以大大縮短加熱器燒開水的時間，為生產和生活提供極大的方便。

傳統的加熱器發熱效率比較低，如一般的鑄鋁式發熱器，其熱流密度最大約為0.05MW/m²。目前，市場上飲水機的加熱器功率一般從100W多到500W不等，熱流密度不高，在現有的技術條件下，額定功率為420W的飲水機加熱時間為10分鐘左右。

現有的某些飲水機采用玻璃管作為發熱組件，其發熱效率較高，但在把水加熱到沸騰時會產生一些不穩定因素，導致玻璃管破裂，從而影響飲水機的安全性。其主要的技術難點在于如何在玻璃管表面形成有效的汽化核心，這也是如何進一步提高加熱管單位面積的發熱功率和保證其安全性的關鍵。

現有技術存在一種防止玻璃加熱管在沸騰劇烈時破裂的方法，在玻璃管中加裝鋼絲網或彈簧，此方法由于在安裝時需要讓鋼絲網或彈簧通過自身的彈性力與加熱管內壁面緊密貼合，造成玻璃管內部應力集中而降低了其強度，長時間使用過程中還會發生彈性失效，因此并不能本質上解決沸騰爆管的安全隱患。加裝鋼絲網或彈簧，長期使用還會造成結垢和化學腐蝕等不良后果，影響水質和飲用水衛生安全，影響人體的健康。

經過對現有技術的檢索發現，中國專利文獻號N101909371A公開(公告)日2010.12.08，公開了一種強安節能型防爆電加熱器，加熱氣、油、水等介質，提高介質的溫度。該防爆電加熱器主要由防爆接線腔體、管板、電熱管、溫度傳感器、測溫護管、澆注樹脂筒體、填充粉粒筒體、放氣閥座等組成。特征是：電熱管和測溫護管的管口處分別焊接在法蘭板上；在法蘭板端面上焊接填充粉粒筒體；在填充粉粒筒體圓上焊接放氣閥座；在填充粉粒筒體端面上焊接澆注樹脂筒體；在澆注樹脂筒體端面外圓上焊接管板；在管板的端面圓處焊接防爆接線腔體。在填充粉粒筒體中緊密填充具有絕緣、耐溫、傳熱的粉粒；在澆注樹脂筒體中澆滿具有絕緣、耐溫、凝后堅固的樹脂。溫度傳感器前端部分無測溫護管，溫度傳感器前端部分相應位置設計、制作一個Ω形膨脹節。本實用新型有足夠的安全性，且節約電能。但該技術結構復雜，制造工藝比較多，無法實現很高的熱流密度，而且不適合用在即時加熱器的領域，其填充粉粒也不具備本實用新型中防爆凈化顆粒所具有的改善流道傳熱性能，凈化水質的作用。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術存在的上述不足，提出一種節能防爆水電分離式電熱管。其熱流密度比傳統的石英玻璃電加熱管提高一倍以上，并且從根本上解決沸騰爆管隱患，具有體積小、加熱快、清潔、安全等特點。在石英玻璃管內填充防爆凈化顆粒：一方面，顆粒與玻璃管表面接觸部分能形成有效的汽化核心，徹底解決玻璃管爆管隱患問題。玻璃管內形成的流道結構還可以抑制沸騰過程中石英管局部過熱和流動不穩定性的發生，可以大大提高單位面積的熱功率；另一方面，可以根據不同區域水質特性，選用不同材質的過濾顆粒進行凈化和調節水質。

本實用新型是通過以下技術方案實現的，本實用新型包括：基體石英玻璃管、鍍在石英玻璃管外表面的金屬加熱膜、石英玻璃管內填充防爆凈化顆粒以及包裹在金屬加熱膜外表面的耐高溫絕熱材料。

所述的電熱管內流體區域填充有防爆凈化顆粒，該防爆凈化顆粒優選為活性炭顆粒、石英顆粒和/或礦物質顆粒。

所述的金屬加熱薄膜的外部設有高溫絕緣絕熱材料，該高溫絕緣絕熱材料優選聚四氟乙烯膠帶和玻璃纖維布等。

所述的金屬加熱膜兩端分別設有用于與加熱電源相連的電極。

所述的電熱管的底端通過流量調節閥與供水箱相連，電熱管與流量調節閥之間設有橡膠轉換接頭。

所述的電熱管的底端與橡膠轉換接頭之間設有圓形不銹鋼細篩網，用于去除流體中的不溶性雜質并防止防爆凈化顆粒下漏而堵塞管道。

所述的電熱管的頂端設有出水管，該出水管上設有橡膠轉換接頭。

技術效果