帶有壓力差開關(guān)和防電墻的速熱式流體加熱結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種帶有壓力差開關(guān)和防電墻的速熱式流體加熱結(jié)構(gòu)，包括流體流動(dòng)機(jī)構(gòu)、圓柱式厚膜電路加熱機(jī)構(gòu)和壓力差開關(guān)，加熱機(jī)構(gòu)的兩端分別設(shè)有防電墻，加熱機(jī)構(gòu)內(nèi)部設(shè)有環(huán)形或螺旋形流道，壓力差開關(guān)的壓力感應(yīng)腔體被膠膜分隔成互不串通的兩個(gè)部分，其一側(cè)與流體進(jìn)口端連通，另一側(cè)與設(shè)置在流體出口端的文丘里管的喉道處的出口連通。該方案增加了壓力差開關(guān)的靈敏度，可確保速熱式電加熱產(chǎn)品的流體“流動(dòng)”與“受熱”同步進(jìn)行；圓柱式厚膜電路加熱方式，使得產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更為緊湊，加熱效果更為理想；而防電墻的設(shè)置，使漏電電流降至0.02mA/Kw以下極限值，充分保證了用戶的人身安全。
【專利說明】帶有壓力差開關(guān)和防電墻的速熱式流體加熱結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及速熱式流體加熱體，尤其是一種帶有壓力差開關(guān)和防電墻的速熱式流體加熱結(jié)構(gòu)，屬于流體電加熱【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展，速熱式電熱水器及飲水機(jī)在人們?nèi)粘Ｉ钪械玫綇V泛的應(yīng)用，給人們的生活帶來了極大的便利。從結(jié)構(gòu)和原理角度看，速熱式電熱產(chǎn)品分別設(shè)有流體流動(dòng)機(jī)構(gòu)和電加熱體機(jī)構(gòu)，工作狀態(tài)下水一邊流動(dòng)一邊受熱，當(dāng)用戶完成需求時(shí)水不再輸出，電加熱體也隨即停止工作，不再加熱，以保證電熱產(chǎn)品不至于過熱而受損。鑒于這種關(guān)聯(lián)模式，通常會(huì)在速熱式電熱產(chǎn)品內(nèi)部設(shè)置壓力差開關(guān)，用以感應(yīng)水流進(jìn)口端和出口端的壓力，水流動(dòng)時(shí)存在壓力差，當(dāng)水不流動(dòng)時(shí)，壓力差為零。這種“開關(guān)效應(yīng)”關(guān)聯(lián)到產(chǎn)品的控制電路，即可對(duì)加熱電路實(shí)現(xiàn)“導(dǎo)通”或“斷路”，滿足這類速熱式電熱產(chǎn)品的使用需求。
[0003]現(xiàn)有速熱式電熱產(chǎn)品，壓力差開關(guān)在實(shí)際使用過程中存在一些缺陷，主要是對(duì)于一些小型的家用或辦公用熱水器或飲水機(jī)，由于流體輸出量不大，流速不快，導(dǎo)致壓力差開關(guān)的靈敏度不高，直接影響到產(chǎn)品的正常使用。另外，已有速熱式電熱產(chǎn)品通常采用直接傳導(dǎo)的加熱方式，加熱絲設(shè)置在導(dǎo)流水管中，由于加熱絲為裸絲加熱元件，與水直接接觸情況下，加熱絲表面很容易附著氣泡導(dǎo)致加熱絲被燒斷，安全性能不好，而且加熱絲的使用壽命也不長。
[0004]目前市面上已有采用厚膜電路進(jìn)行加熱的速熱式電熱產(chǎn)品，這類產(chǎn)品避免了加熱絲與水的直接接觸，解決了加熱絲容易燒斷的缺陷，但是，已有產(chǎn)品大多采用平板式厚膜電路加熱方式，僅適用于一些薄型速熱式電熱產(chǎn)品，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不夠緊湊，其推廣使用受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、使用安全、靈敏度高的帶有壓力差開關(guān)和防電墻的速熱式流體加熱結(jié)構(gòu)，以提高產(chǎn)品的使用性能。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，一種帶有壓力差開關(guān)和防電墻的速熱式流體加熱結(jié)構(gòu)，包括流體流動(dòng)機(jī)構(gòu)、加熱機(jī)構(gòu)和壓力差開關(guān)，加熱機(jī)構(gòu)的兩端分別設(shè)有防電墻和相應(yīng)的防電墻蓋，加熱機(jī)構(gòu)內(nèi)部設(shè)有流道，該流道與兩側(cè)防電墻內(nèi)部的流道以及流體進(jìn)口和流體出口構(gòu)成流體流動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述壓力差開關(guān)包括腔體、頂桿和腔體蓋，腔體的內(nèi)部設(shè)有一將腔體分隔成互不串通的兩個(gè)部分的膠膜，膠膜的內(nèi)部嵌有一推板，頂桿與該推板的中心部位固定連接，其中:所述加熱機(jī)構(gòu)為圓柱式厚膜電路加熱機(jī)構(gòu)，從內(nèi)向外依次包括外周帶有導(dǎo)流槽的金屬桿、厚膜電加熱管和隔熱罩，導(dǎo)流槽的槽緣與厚膜電加熱管的內(nèi)壁貼緊，構(gòu)成加熱機(jī)構(gòu)的內(nèi)部流道，該流道的進(jìn)口端和出口端分別與相應(yīng)的防電墻內(nèi)部的流道通連；并且，在出口端防電墻與流體出口的流道當(dāng)中，另設(shè)一文丘里管，該文丘里管的喉道處設(shè)有一出口，該出口經(jīng)由管道與所述壓力差開關(guān)腔體的頂桿所在側(cè)連通，而所述壓力差開關(guān)腔體的沒有頂桿的那一側(cè)，則與流體進(jìn)口和進(jìn)口端防電墻之間的流道相通連。
[0007]優(yōu)選地，上述的帶有壓力差開關(guān)和防電墻的速熱式流體加熱結(jié)構(gòu)，其中:所述文丘里管設(shè)置在流體出口端的末端，文丘里管的一端即為流體出口 ；文丘里管可以是使用成品焊接在流體流道的內(nèi)部，也可以是與出口段流道通過一體成型加工制作而成。
[0008]再優(yōu)選地，上述的帶有壓力差開關(guān)和防電墻的速熱式流體加熱結(jié)構(gòu)，其中:所述加熱機(jī)構(gòu)內(nèi)部的導(dǎo)流槽系在金屬桿的外壁刻鑿而成，與金屬桿實(shí)為一體；導(dǎo)流槽的形式為環(huán)形或螺旋形，其與厚膜電加熱管內(nèi)壁構(gòu)成的流道為環(huán)形流道或螺旋形流道。
[0009]更優(yōu)選地，上述的帶有壓力差開關(guān)和防電墻的速熱式流體加熱結(jié)構(gòu)，其中:所述速熱式流體加熱結(jié)構(gòu)是速熱式熱水器或速熱式飲水機(jī)上面所使用的加熱體。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)效果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
[0011](I)本發(fā)明將流道的出口段設(shè)為文丘里管結(jié)構(gòu)，當(dāng)流體流出時(shí)，流體從文丘里管入口段進(jìn)入，經(jīng)收縮段流入喉道，此時(shí)，流體流速得到增大，致使與文丘里管喉道相通的壓力差開關(guān)的那一側(cè)腔體的壓力減小，膠膜兩側(cè)的壓力差變大，從而增加了壓力差開關(guān)的靈敏度，確保速熱式電加熱產(chǎn)品的流體“流動(dòng)”與“受熱”得到同步進(jìn)行。該方案對(duì)于小型的家用或辦公用速熱式飲水機(jī)或熱水器來說，顯得更有意義，因?yàn)檫@些場合下，水的流量不是很大，其進(jìn)出口的壓力差通過文丘里管“放大”之后，壓力差開關(guān)的靈敏度大為提高，產(chǎn)品的使用性能能夠得到更好保障。
[0012](2)本發(fā)明加熱體采用圓柱式厚膜電路加熱，通過厚膜電加熱管進(jìn)行傳遞熱量，避免了電熱絲與水的直接接觸，因而解決了加熱絲表面因附著氣泡而導(dǎo)致加熱絲燒斷的現(xiàn)象。并且，采用圓柱式厚膜電路加熱方式，打破了平板式厚膜電路僅適用于一些薄型電熱產(chǎn)品的局限，其結(jié)構(gòu)更為緊湊，應(yīng)用范圍更加廣泛，推進(jìn)了厚膜電路在電熱產(chǎn)品領(lǐng)域的發(fā)展。
[0013](3)此外，本發(fā)明在流體流道當(dāng)中設(shè)置有兩道防電墻，利用水等流體本身所具有的電阻，通過防電墻的材質(zhì)和管徑限制流體的導(dǎo)電路徑，使泄露電流衰減，起到“隔電”效果。當(dāng)產(chǎn)品通電工作時(shí)，流體即使帶電也會(huì)通過防電墻的流道隔離，使電熱產(chǎn)品進(jìn)出口兩端達(dá)到幾乎為零的電壓和0.02mA/Kw以下的極微弱電流，充分保證了用戶的人身安全。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖；
[0016]圖3是防電墻截面及流道路徑示意圖；
[0017]圖4是圖1組裝之后的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中，各附圖標(biāo)記的含義為:1-流體進(jìn)口，2-0型密封圈，3-防電墻蓋，4-密封圈，5-防電墻，51-文丘里管，52-喉道出口，53-流道，6-膠膜，7-推板，8-頂桿，9-腔體蓋，10-制動(dòng)臂，11-微動(dòng)開關(guān)，12-流體出口，13-帶有導(dǎo)流槽的金屬桿，14-厚膜電加熱管，15-加熱體密封圈，16-螺絲桿，17-隔熱罩，18-固定座；圖中箭頭表示流體流動(dòng)方向。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳述，以使本發(fā)明技術(shù)方案更易于理解和掌握。[0020]如圖1?圖4所示，一種帶有壓力差開關(guān)和防電墻的速熱式流體加熱結(jié)構(gòu)，包括流體流動(dòng)機(jī)構(gòu)、加熱機(jī)構(gòu)和壓力差開關(guān)，加熱機(jī)構(gòu)的兩端分別設(shè)有防電墻5和相應(yīng)的防電墻蓋3，加熱機(jī)構(gòu)內(nèi)部設(shè)有流道，該流道與兩側(cè)防電墻5內(nèi)部的流道53以及流體進(jìn)口 I和流體出口 12構(gòu)成流體流動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0021]壓力差開關(guān)包括腔體、頂桿8和腔體蓋9，腔體蓋9與防電墻5的外壁通過螺釘固定連接。腔體的內(nèi)部設(shè)有一膠膜6，膠膜6的周邊通過鉸接等多種方式與腔體的內(nèi)壁固定連接，從而將腔體分隔成流體互不串通的兩個(gè)部分。膠膜6的內(nèi)部嵌有一推板7，頂桿8與該推板7的中心部位固定連接，頂桿8與腔體蓋9中心位置處的圓孔之間呈滑動(dòng)密封。同時(shí)，在腔體蓋9外部上方設(shè)有與頂桿8對(duì)應(yīng)的制動(dòng)臂10。
[0022]加熱機(jī)構(gòu)從內(nèi)向外依次包括:外周帶有導(dǎo)流槽的金屬桿13、厚膜電加熱管14以及套裝在厚膜電加熱管14外側(cè)的隔熱罩17。導(dǎo)流槽的形式為環(huán)形或螺旋形，優(yōu)選在金屬桿13的外周直接加工制成，組裝時(shí)，將帶有導(dǎo)流槽的金屬桿13插入到厚膜電加熱管14的管體內(nèi)，導(dǎo)流槽的槽緣與厚膜電加熱管14的內(nèi)壁貼緊，構(gòu)成環(huán)形流道或螺旋形流道。根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案，厚膜電加熱管14以不銹鋼、導(dǎo)熱優(yōu)良的金屬作為基體材料，然后在基體材料的外壁覆蓋電熱膜，該電熱膜由內(nèi)向外依次包含:內(nèi)絕緣層、厚膜電路和外絕緣層。
[0023]防電墻5與防電墻蓋3之間通過螺桿固定連接，它們之間設(shè)有密封圈4，以保證流體流道的暢通以及良好的密封性能。在防電墻3的一側(cè)設(shè)有一固定座18，組裝之后的加熱機(jī)構(gòu)卡在該固定座18內(nèi)，其內(nèi)部流道的進(jìn)出口分別與進(jìn)出口端防電墻5內(nèi)部的流道53相銜接；另用一螺絲桿16穿過固定座18邊上的通孔，繼而與設(shè)置在防電墻蓋3上的螺孔連接，起輔助固定作用。全部組裝完成之后的結(jié)構(gòu)，可參見圖4。
[0024]流體的主體流道依次包括:流體進(jìn)口 1、進(jìn)口端防電墻5內(nèi)部的流道53、加熱機(jī)構(gòu)內(nèi)部的環(huán)形流道或螺旋形流道、出口端防電墻5內(nèi)部的流道53、流體出口 12，流體進(jìn)口 I和流體出口 12各自與防電墻蓋3的連接處均設(shè)有O型密封圈2。防電墻3的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及流體走向如圖3所示，其流道可以通過圖2較為清楚地表示出來:整個(gè)流道分為AAUBBl、CCl、DDl、EEl、FFl、GGl等幾段，流道AAl的出口 Al與流道BBl的進(jìn)口 BI相連通，流道BBl的出口 B與流道CCl的進(jìn)口 C相連通，流道CCl的出口 Cl與流道DDl的進(jìn)口 Dl相連通，流道DDl的出口 D經(jīng)由加熱機(jī)構(gòu)內(nèi)部的環(huán)形流道或螺旋形流道與流道EEl的進(jìn)口 E相連通，流道EEl的出口 E與流道FFl的進(jìn)口 F相連通，流道FFl的出口 Fl與流道GGl的進(jìn)口 Gl相連通。根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案，將靠近流體出口 12的部分流道HHl設(shè)計(jì)為文丘里管51，所述文丘里管51可以是將成品焊接在流體流道的內(nèi)部，也可以是與出口段流道通過一體成型加工制成。在該文丘里管51喉道處開設(shè)一出口 52，該出口 52經(jīng)由管道與壓力差開關(guān)的腔體的頂桿8所在側(cè)連通，而腔體沒有頂桿8的一側(cè)另有一開口，該開口與流體進(jìn)口 I那一端的流道通連。
[0025]工作時(shí)，用戶打開開關(guān)或按住按鈕，流體從進(jìn)口 I進(jìn)入流道AA1，由A至Al，Al至BI，BI至B，B至C，C至Cl，Cl至Dl，Dl至D，從D流出后流進(jìn)加熱機(jī)構(gòu)內(nèi)部的環(huán)形流道或螺旋形流道進(jìn)行加熱，加熱后流出至El，El至E，E至F，F(xiàn)至Fl，F(xiàn)l至Gl，Gl至G，G至H，H至H1，最后從流體出口 12引出。當(dāng)流體流經(jīng)文丘里管51 (即H至Hl段)時(shí)，流體表現(xiàn)出一個(gè)“提速-降速”的過程，其流速最快的位置處于喉道這一段，而此處流體內(nèi)部的壓力相對(duì)來說處于最低，該“低壓”快速傳遞到壓力差開關(guān)腔體內(nèi)部被膠膜6分隔開的頂桿8所在的那一側(cè)，而腔體的另一側(cè)由于與流體入口端通連，這樣，膠膜6的兩側(cè)就會(huì)表現(xiàn)出比較大的壓差，膠膜6的中間部位帶動(dòng)其內(nèi)部嵌設(shè)的推板7向頂桿8所在側(cè)移動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)使頂桿8向腔體外移動(dòng)。當(dāng)頂桿8的頭部與制動(dòng)臂10 —端接觸時(shí)，制動(dòng)臂10另一端與微動(dòng)開關(guān)11接觸，啟動(dòng)電加熱控制電路，使流體在流動(dòng)過程中得到加熱。當(dāng)用戶不再需要加熱后的流體時(shí)，流道內(nèi)的流體不再流動(dòng)，膠膜6兩側(cè)所受的壓力相等，膠膜6將帶動(dòng)推板7和頂桿8復(fù)位，頂桿8與制動(dòng)臂10分開，電加熱控制電路斷開而不再加熱。
[0026]以上對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)描述，所列舉的僅為典型的應(yīng)用范例，需要理解到的是，通過對(duì)相同或相似技術(shù)特征的組合與替換，可以形成多種具體實(shí)施方案，這些方案均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.帶有壓力差開關(guān)和防電墻的速熱式流體加熱結(jié)構(gòu)，包括流體流動(dòng)機(jī)構(gòu)、加熱機(jī)構(gòu)和壓力差開關(guān)，加熱機(jī)構(gòu)的兩端分別設(shè)有防電墻(5)和相應(yīng)的防電墻蓋(3)，加熱機(jī)構(gòu)內(nèi)部設(shè)有流道，該流道與兩側(cè)防電墻(5)內(nèi)部的流道(53)以及流體進(jìn)口⑴和流體出口(12)構(gòu)成流體流動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述壓力差開關(guān)包括腔體、頂桿(8)和腔體蓋(9)，腔體的內(nèi)部設(shè)有一將腔體分隔成互不串通的兩個(gè)部分的膠膜(6)，膠膜(6)的內(nèi)部嵌有一推板(7)，頂桿(8)與該推板(7)的中心部位固定連接，其特征在于:所述加熱機(jī)構(gòu)為圓柱式厚膜電路加熱機(jī)構(gòu)，從內(nèi)向外依次包括外周帶有導(dǎo)流槽的金屬桿(13)、厚膜電加熱管(14)和隔熱罩(17)，導(dǎo)流槽的槽緣與厚膜電加熱管(14)的內(nèi)壁貼緊，構(gòu)成加熱機(jī)構(gòu)的內(nèi)部流道，該流道的進(jìn)口端和出口端分別與相應(yīng)的防電墻(5)內(nèi)部的流道(53)通連；并且，在出口端防電墻(5)與流體出口(12)的流道當(dāng)中，另設(shè)一文丘里管(51)，該文丘里管(51)的喉道處設(shè)有一出口(52)，該出口(52)經(jīng)由管道與所述壓力差開關(guān)腔體的頂桿(8)所在側(cè)連通，而所述壓力差開關(guān)腔體的沒有頂桿⑶的那一側(cè)，則與流體進(jìn)口(12)和進(jìn)口端防電墻(5)之間的流道相通連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有壓力差開關(guān)和防電墻的速熱式流體加熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述文丘里管(51)設(shè)置在流體出口端的末端，文丘里管(51)的一端即為流體出口(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有壓力差開關(guān)和防電墻的速熱式流體加熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述文丘里管(51)是焊接在流體流道的內(nèi)部，或者是與出口段流道通過一體成型加工制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有壓力差開關(guān)和防電墻的速熱式流體加熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述加熱機(jī)構(gòu)內(nèi)部的導(dǎo)流槽系在金屬桿(13)的外壁刻鑿而成,與金屬桿實(shí)為一體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述 的帶有壓力差開關(guān)和防電墻的速熱式流體加熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述導(dǎo)流槽為環(huán)形或螺旋形導(dǎo)流槽，其與厚膜電加熱管(14)內(nèi)壁構(gòu)成的流道為環(huán)形流道或螺旋形流道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有壓力差開關(guān)和防電墻的速熱式流體加熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述速熱式流體加熱結(jié)構(gòu)是速熱式熱水器或速熱式飲水機(jī)上面所使用的加熱體。
【文檔編號(hào)】F24H1/14GK103471233SQ201310409206
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】方文平 申請人:方文平