[发明专利]单罐双管体双向电加热装置及空气能即热式热水器

说明书

 

技术领域

本发明属于热水器技术领域，是对现有即热式电热水器加热装置的重要改进，具体地说，涉及一种单罐双管体双向电加热装置及空气能即热式热水器。并且延伸至水暖热水器应用领域。

背景技术

目前市面上被广泛应用的即热式电热水器的加热装置主要采用金属管和非金属管两种电加热发热体。

金属管发热体的热效率高、加热方式简单、耐水压安全性好、噪音小、整机稳定性和耐用性高等特点，但其最大缺点是不能实现真正意义上的水电分离。

非金属管发热体多是由水晶、玻璃、陶瓷三种材料制成，通常是在非金属材料制成的非金属管外壁用高温烧结或印刷等形式附着一层发热材料（电阻膜）。水晶作为电热水器发热体，无论从安全还是热传导来说都是最佳非金属发热体媒质材质，最大亮点是做到水在管内流动，管外壁通电，达到水电隔离及提高安全性。较大缺陷是：导电膜发热会产生很高的外部余热温度，既降低热效率、又会影响电子控制系统运行和元件寿命；烧结导电膜有时可能会有损伤发热管体的异常情况，当水压力过高时易导致管体破裂情况；更有烧结的导电膜阻值难以形成一致性和随使用时间增加出现功率衰减等固有问题。

尤其，现有即热式热水器加热功率偏大（一般7KW），是限制市场需求量进一步持续扩大需要尽快解决的问题之一。如何能够有效提高水电加热转换效率，降低功率损耗则是本发明所要解决的关键问题。

发明内容

本发明提供了一种单罐双管体双向电加热装置及空气能即热式热水器，可以在罐体结构和加热技术方式上优化和解决现有技术存在的加热功率偏高及加热转换效率低的问题，包括存在的功率衰减等一些结构上的固有缺陷。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种单罐双管体双向电加热装置，包括柱形罐体，在罐体的两端密封连接有上端盖和下端盖，所述下端盖上设有进水口、出水口以及接线端子，所述罐体内设有两层同心圆管体，分别为内管体和外管体，在内、外管体之间的空间层内设有导电发热体，所述内管体的内部通道、以及罐体与外管体之间的环形通道构成贯通的水流通道。

在一个柱形罐体内设置两个同心圆管体，组合形成三层管道，最内层是内管体的自身管道，外层管道是罐体和外管体组成的环形管道，中间层管道是由内管体和外管体之间空间层构成。设定外层和内层管道作为水流通道，中间层作为放置导电发热体的空间区。当罐体上端采用上端盖及带有水流槽的框架体进行相对应的装配和密闭紧固，致使外层和内层水流通道经由上端盖的框架水流槽相连通，罐体下端采用下端盖及带有进、出水口的框架体进行相对应的装配和密闭紧固，通过下端盖上的进、出水口构成贯通的水流通道加热装置。

本发明正是利用在上述的小型单罐体内放置双管体的方法分隔出2倍的管体水流通道路径长度，并得到超过2倍内管体表面的加热水流通道管体受热面积。当在内、外水流通道管体之间的空间区装入电阻板发热体，该发热体是以内外两个体表面从二个方向同时对内外水流通道管体二个受热表面直接辐射热能做功。这种在罐体中分隔方法增加水流通道长度和增大受热面积及利用发热体的结构双面双向传递辐射加热热量做功的方式，显著加快水电加热转换能效，有效提高罐体在单位时间内加热做功的热效应比，降低即热电加热功率损耗及减少发热损耗。

当然，上述的同心圆管体还可以设置更多管体构成多层水流管路和增加相应的空间层用来放置发热体，这些增加的发热体放入各自的空间层内可以形成多种导电加热模式，进一步优化和提高水电加热转换效能，以此类推。不过，单罐体内超过三层水流通道以上的实用性会大大降低。

本发明的加热装置不仅适用于金属和非金属材料中使用，尤在两者的混合体结构中更有利于扬长避短效果，包括工艺制作成熟性方面也有改善。

如上所述单罐双管体双向电加热装置，所述上端盖内设有框架体，所述框架体内设有水流槽，用于连通内管体内部通道以及罐体与外管体之间环形通道，所述下端盖内设有框架体，用于设置进水口、出水口。

其中，所述导电发热体的两端均设有隔热体。

其中，所述隔热体为石英体。在发热体周边间隙加装石英体做电压隔离和红外光聚能传递热能作用。

如上所述单罐双管体双向电加热装置，所述内、外管体采用水晶管或金属管。内、外管体同时采用水晶管或者同时采用金属管为最好。

如上所述单罐双管体双向电加热装置，所述导电发热体采用高阻电阻丝或由高阻电阻丝绕制成的电阻板，或其他电阻材料制作的电阻板。