回收水蒸氣余熱的預(yù)熱式電熱器的制造方法
【專利摘要】一種回收水蒸氣余熱的預(yù)熱式電熱器，包括加熱管、進(jìn)水管、出水口、散熱外殼，加熱管為電熱膜石英加熱管，加熱管安裝在散熱外殼內(nèi)，散熱外殼包括加熱腔和預(yù)熱腔，加熱管固定在散熱外殼的加熱腔內(nèi)，預(yù)熱腔的進(jìn)水口與進(jìn)水管相通，預(yù)熱腔的出水口與加熱管相通，所述加熱管的頂端設(shè)置有氣液分離器，氣液分離器的蒸汽管與設(shè)置在散熱外殼上的冷凝腔相連，冷凝腔的出口與電熱器的廢液槽相連。它在預(yù)熱式電熱器的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步回收水蒸氣的熱量，并將該熱量也傳遞至預(yù)熱管內(nèi)，對冷水實(shí)現(xiàn)預(yù)熱，減少熱量損失。由于預(yù)熱管的進(jìn)水水溫為室溫，能迅速將冷凝腔內(nèi)的水蒸氣冷卻，回收水蒸氣的熱量，提高加熱效率。
【專利說明】回收水蒸氣余熱的預(yù)熱式電熱器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種加熱器件的節(jié)能裝置，特別是一種回收水蒸氣余熱的預(yù)熱式電熱器。

【背景技術(shù)】
[0002]石英電熱管在快熱式熱水器和熱水壺上作為加熱器件在廣泛使用。本公司為提高石英電熱管的發(fā)熱效率，采用了水冷預(yù)熱式的外殼結(jié)構(gòu)，如專利號201320303328.1《水冷預(yù)熱式加熱體》，如圖1所示，它在加熱管的外殼上增加了一根預(yù)熱管，冷水流經(jīng)預(yù)熱管后在進(jìn)入加熱管內(nèi)加熱，預(yù)熱管設(shè)置在加熱管的外殼上。當(dāng)加熱管工作時，其散發(fā)出來的熱量被外殼吸收，并傳遞到預(yù)熱管，被預(yù)熱管內(nèi)的冷水吸收。既節(jié)約了能源，提高了熱效率，又有效地解決了加熱管溫升的問題，可以加大電熱膜的功率密度，減少加熱管體積。以水溫加熱到95度為例，采用該技術(shù)后，電熱加熱效率由原先的80%提高到97%以上。
[0003]但是，該技術(shù)僅考慮了加熱管自身發(fā)熱所產(chǎn)生的熱輻射問題，而沒有考慮到熱水沸騰后，水蒸氣帶走的熱量。雖然加熱器通常將水溫加熱到95度左右，低于沸點(diǎn)，但仍然會產(chǎn)生少量的水蒸氣。
[0004]由于使用地的海拔、氣壓條件不同，高海拔、低氣壓條件下，熱水達(dá)到95度即產(chǎn)生沸騰，在這種低溫沸騰的情況下，加熱管內(nèi)會產(chǎn)生大量的水蒸氣，熱量損失急劇提高，使發(fā)熱效率大大降低。
[0005]如果生產(chǎn)沸騰式加熱的機(jī)型，就會產(chǎn)生大量的水蒸汽，水蒸氣被直接排出到空氣中，造成大量的熱量損失。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型提供一種有效回收水蒸氣余熱來實(shí)現(xiàn)冷水預(yù)熱的電熱器。
[0007]本實(shí)用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案為:一種回收水蒸氣余熱的預(yù)熱式電熱器，包括加熱管、進(jìn)水管、出水口、散熱外殼，加熱管為電熱膜石英加熱管，加熱管安裝在散熱外殼內(nèi)，散熱外殼包括加熱腔和預(yù)熱腔，加熱管固定在散熱外殼的加熱腔內(nèi)，預(yù)熱腔的進(jìn)水口與進(jìn)水管相通，預(yù)熱腔的出水口與加熱管相通，其特征在于:所述加熱管的頂端設(shè)置有氣液分離器，氣液分離器的蒸汽管與設(shè)置在散熱外殼上的冷凝腔相連，冷凝腔的出口與電熱器的廢液槽相連。
[0008]所述冷凝腔和預(yù)熱腔緊鄰。
[0009]所述預(yù)熱腔內(nèi)設(shè)有預(yù)熱管，預(yù)熱管為食品級不銹鋼管。
[0010]所述冷凝腔內(nèi)分布有多層冷凝片。
[0011]所述冷凝腔呈弧形圍繞在預(yù)熱腔外圍，并且位于相對于加熱腔的另一側(cè)。
[0012]所述冷凝腔由多個冷凝管陣列分布成弧形圍繞在預(yù)熱腔的外圍。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:在預(yù)熱式電熱器的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步回收水蒸氣的熱量，并將該熱量也傳遞至預(yù)熱管內(nèi)，對冷水實(shí)現(xiàn)預(yù)熱，減少熱量損失。由于預(yù)熱管的進(jìn)水水溫為室溫，能迅速將冷凝腔內(nèi)的水蒸氣冷卻，提高加熱效率。
[0014]本實(shí)用新型采用了在冷凝腔內(nèi)增加冷凝片、將冷凝腔設(shè)計成弧形或多孔結(jié)構(gòu)，來盡可能地增加水蒸氣和散熱外殼的接觸面積，提高冷凝效果。
[0015]本實(shí)用新型提供了多種冷凝管的樣式以滿足不同尺寸和結(jié)構(gòu)的電熱水器，增加水蒸氣的余熱收集裝置后，可以進(jìn)一步提高電熱水器的發(fā)熱效率，經(jīng)實(shí)驗證明，以實(shí)施例二為例，當(dāng)出水水溫控制在95度左右時，其發(fā)熱效率由97%提高到98%以上，節(jié)能效率更高。當(dāng)加熱管內(nèi)的水發(fā)生沸騰時，仍然可以保持95%以上的發(fā)熱效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1、現(xiàn)有技術(shù)中散熱外殼的橫截面圖。
[0017]圖2、本實(shí)用新型的剖視圖。
[0018]圖3、圖2中A-A剖視圖。
[0019]圖4、第二實(shí)施例的散熱外殼的橫截面圖。
[0020]圖5、第三實(shí)施例的散熱外殼的橫截面圖。
[0021]圖6、第四實(shí)施例的散熱外殼的橫截面圖。
[0022]圖7、雙加熱管電熱水器的散熱外殼的橫截面圖。
[0023]圖示中:I為冷凝腔，2為冷凝片，3為散熱外殼，
[0024]4為預(yù)熱腔，5為加熱腔，6為加熱管，
[0025]7為進(jìn)水管，8為連接管，9為氣液分離器，
[0026]10為出水口，11為蒸汽管，12為廢液槽。

【具體實(shí)施方式】
[0027]如圖2、圖3所示，一種回收水蒸氣余熱的預(yù)熱式電熱器，包括加熱管6、進(jìn)水管7、出水口 10、散熱外殼3，加熱管為電熱膜石英加熱管，加熱管安裝在散熱外殼內(nèi)，散熱外殼包括加熱腔和預(yù)熱腔4，加熱管6固定在散熱外殼的加熱腔5內(nèi)，預(yù)熱腔的進(jìn)水口與進(jìn)水管7相通，預(yù)熱腔4的出水口經(jīng)過連接管8與加熱管6相通。
[0028]所述加熱管6的頂端設(shè)置有氣液分離器，氣液分離器9內(nèi)有一斜面，熱水經(jīng)過斜面到達(dá)出水口 10;由于出水口被熱水封閉，所產(chǎn)生的水蒸氣則向上運(yùn)動進(jìn)入蒸汽管11內(nèi)，蒸汽管與設(shè)置在散熱外殼上的冷凝腔I相連，冷凝腔I的出口與電熱器的廢液槽12相連，冷凝水落入廢液槽內(nèi)。
[0029]由于通過預(yù)熱腔的冷水，為飲用水，而為了降低生產(chǎn)成本，散熱外殼通常由鋁合金等金屬制造，為了防止鋁離子析出到飲用水中，在預(yù)熱腔4內(nèi)還設(shè)有預(yù)熱管，預(yù)熱管4為食品級不銹鋼管。冷水與預(yù)熱管直接接觸，避免和鋁合金直接接觸。
[0030]為了保證冷凝腔的熱量被預(yù)熱腔的冷水迅速吸收，冷凝腔和預(yù)熱腔的位置應(yīng)緊鄰。實(shí)施例一如圖2和圖3所示，在空間足夠的條件下，應(yīng)將冷凝腔I設(shè)置在加熱腔的另一偵U。能較好地分散加熱腔的熱量和冷凝腔的熱量。而當(dāng)散熱外殼體積受限時，應(yīng)如圖4所示，實(shí)施例二在設(shè)計上優(yōu)先考慮加熱腔和冷凝腔和預(yù)熱腔之間的間距，保證較快地?zé)醾鲗?dǎo)。
[0031]冷凝腔4的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能地增加水蒸氣和散熱外殼3的接觸面積，實(shí)施例一和實(shí)施例二中，在冷凝腔內(nèi)設(shè)計了多個冷凝片2。而在實(shí)施例三(如圖5所示)和實(shí)施例四(如圖6所示)中，冷凝腔設(shè)計成弧形或多孔結(jié)構(gòu)，其位置相對于發(fā)熱管的另一側(cè)。這些結(jié)構(gòu)，均可以增加水蒸氣和散熱外殼3的接觸面積。
[0032]圖7為雙加熱管的電熱水器的橫剖視圖。由于加熱.腔的熱輻射依然是最主要的熱量損失的原因，在尺寸受限的情況下，該結(jié)構(gòu)采用了雙加熱管結(jié)構(gòu)，來增大熱水的出水量，而雙加熱管和冷凝腔共用一個預(yù)熱腔來實(shí)現(xiàn)冷卻。
【權(quán)利要求】
1.一種回收水蒸氣余熱的預(yù)熱式電熱器，包括加熱管(6)、進(jìn)水管(7)、出水口(10)、散熱外殼(3)，加熱管(6)為電熱膜石英加熱管，加熱管安裝在散熱外殼內(nèi)，散熱外殼包括加熱腔(5)和預(yù)熱腔(4)，加熱管固定在散熱外殼的加熱腔內(nèi)，預(yù)熱腔(4)的進(jìn)水口與進(jìn)水管(7)相通，預(yù)熱腔(4)的出水口與加熱管(6)相通，其特征在于:所述加熱管的頂端設(shè)置有氣液分離器(9)，氣液分離器的蒸汽管(11)與設(shè)置在散熱外殼上(3)的冷凝腔(I)相連，冷凝腔的出口與電熱器的廢液槽(12)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收水蒸氣余熱的預(yù)熱式電熱器，其特征在于:所述冷凝腔(I)和預(yù)熱腔(4)緊鄰。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收水蒸氣余熱的預(yù)熱式電熱器，其特征在于:所述預(yù)熱腔(4)內(nèi)設(shè)有預(yù)熱管，預(yù)熱管為食品級不銹鋼管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收水蒸氣余熱的預(yù)熱式電熱器，其特征在于:所述冷凝腔(O內(nèi)分布有多層冷凝片(2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收水蒸氣余熱的預(yù)熱式電熱器，其特征在于:所述冷凝腔(I)呈弧形圍繞在預(yù)熱腔(4)的外圍，并且位于相對于加熱腔(5)的另一側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收水蒸氣余熱的預(yù)熱式電熱器，其特征在于:所述冷凝腔(O由多個冷凝管陣列分布成弧形圍繞在預(yù)熱腔(4)外圍。
【文檔編號】F24H9/18GK204084816SQ201420506284
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月4日
【發(fā)明者】楊寧恩, 商加瑞, 徐建成 申請人:寧波金陽光電熱科技有限公司