CN108541090A - 一种智能通水电加热器及制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能通水电加热器，它包括电加热管組件1，绝缘外壳組件2，连接组件3其特征在于：所述绝缘外壳組件2的内表面，包含有与半导体电热膜层12的外表面非接触的反射层22；所述连接组件3包含有配置在电加热管基体的开口端14与绝缘外壳的开口端22的密封器件31，使得绝缘外壳21成为一个封闭外壳。使得控制器组件4与电加热管組件1，真正实现电热隔离。包含有单片机，温度传感器件，数码显示器件，IC智能芯片及其他软件或硬件的智能控制器件（41）全部配置在智能控制盒31内；它的优点是可有效解决电热膜通水电加热管的安全保障，替代金属电阻丝,真正达到节能的效果，特别适合作为一种鱼缸水体或者速热式饮水器电加热器件。

Description

一种智能通水电加热器及制作方法

技术领域

本发明涉及一种电加热器件，特別是一种通水电加热器件。

背景技术

现有技术中的液体电加热器件，特别是通水电加热器件，广泛采用金属电阻丝材料制成的电热管，应用时直接将电热管置放在液体中，通电加热后将热量传递给液体，达到加热液体的目的，即市场中俗称的“热得快”。用这种液体电加热器件，安全性能较差，始终存在着漏电的隐患，且长期在硬水中工作，容易结垢，降低了热能转换效率；也不能在对金属有腐蚀性的液体环境中工作，否则极易损坏,造成漏电安全事故；同时金属电阻丝材料的寿命也限制了这种电热管的寿命。

随着半导体电热膜材料的面世，出现了许多企图替代“热得快”的电热膜电热管产品，这些电热膜电热管，克服了金属电阻丝材料制成的电热管存在的缺陷；但，现有结构的电热膜电热管在实际应用中，都还存在安全性能差，可靠性低，結构复杂，成夲高等的问题，阻碍了半导体电热膜技术的推广应用。

由於电热膜材料是一种新型半导体材料，实际应用时有许多地方必须注意，否则极易损坏，甚至产生安全事故。

现有结构的电热膜电热管在实际应用中，电热管基体材料大都釆用玻璃，陶瓷。虽然玻璃，陶瓷是一种很好的水电隔离器件。但，这种通水电加热管的基体材料只是一种基本绝缘，不能在二类电器产品中应用，否则产品不符合安全标准。

同时由於通水电热膜管的基体材料是玻璃，陶瓷时，电热膜电热管就不能在干烧”状态（没有液体）时使用，否则电热膜极易损坏或引起爆裂；玻璃，陶瓷基体电热膜电热管的基体材料在使用时碎裂将会造成漏水，给电热膜电热管帶来漏电安全隐患。

另外现有结构的电热膜电热管在实际应用中，均釆用温度信号断电保护电热膜的方法达到保护电热膜电热管的目的。我们将这种依靠温度信号断电保护电热膜的方法定义为电热膜电热管的被动保护方法，由於电热膜材料的半导体特点这种被动保护方法並不能高效及时的保护电热膜的可靠性，在以往的专利及相关技文献及产品中都没有能把上述问题进行有效解决。

如：专利号200810061173.9的“一种电热膜石英加热管”，通过电热膜来实现对液体的加热，实现了水电隔离的状态，其通过真空腔、隔热层进行保溫，结构复杂，成本高 ；专利号为200620100452.8 的“一种水电隔离的液体加热元件”。虽然提出了电热管基体与半导体电热膜层的外表面配置有反射体，反射体或外壳绝缘层是一个带有密封件安全阀的密封体，但，结构复杂，成本高 ，不能实际应用推广。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明提出了实施方便、制作工艺简单、成本低、性价比高的一种智能通水电加热器器件与制作方法。

本发明是通过下述技术方案实施的：

一种智能通水电加热器，包括电加热管組件1，绝缘外壳組件2，连接组件3，其特征在于：所述电加热管組件1，包含电加热管基体11，半导体电热膜层12，电极13；所述半导体电热膜层12覆盖在电加热管基体11的外表面；所述绝缘外壳組件2的内表面，包含有与半导体电热膜层12的外表面非接触的反射层22；所述连接组件3包含有配置在在电加热管基体开口端15与绝缘外壳的开口端23的密封器件31，使得绝缘外壳21成为一个封闭外壳。

如图1；这层非接触的反射层大大提高了电热膜加热器的热效率。这种封闭外壳结构，在电加热管基体11的进出水端口部位与水贯通，同时使得绝缘外壳21成为一个封闭外壳，可有效的防止玻璃、陶瓷基体材料碎裂带来的漏水隐患。

经过优化，所述绝缘外壳21的外面按置有智能控制组件4，其中智能控制组件4包括智能控制器件41，智能控制盒42；其中智能控制器件41包含有单片机，温度传感器件，数码显示器件，IC智能芯片及其他软件或硬件的控制器件 。由於智能控制组件4配置在绝缘外壳21的外面，与半导体电热膜层12热源分离，真正实现电热隔离，智能控制器件41可以准确的校温，调温，有利于通水电加热管的可靠安全工作。

经过优化，所述连接组件3中，包含有霍尓感应器件32在电加热管基体11的进出水端口有与水贯通，达到通水电加热管自动保护的目的。我们将通水电加热管的断水即断电的功能定义为通水电加热管的自动保护功能，相对于被动保护功能的通水电加热管，具有自动保护功能的通水电加热管大大提高了通水电加热管的可靠性。

经过优化，所述电极13，包含有电源工作端与电信号输出端。

经过优化，所述电加热管基体11是二根以上的石英管或玻璃管，陶瓷管基体。

经过优化，在所述电热膜电热管1的表面凃覆有耐温80℃的防爆凝胶层。这层高温防爆凝胶层，可有效防止玻璃或陶瓷碎裂成碎片，流入管内带来的安全隐患。

经过优化，所述引出电极13，包含有电源工作端与电信号输出端。

经过优化，所述电热管1的基体是二层以上的石英管或玻璃管，陶瓷管基体。

经过优化，所述电热管1是有二层以上绝缘材料层的双重绝缘体或加强绝缘体。可以有效解决电热膜电热管帶来漏电等的安全隐患。

经过优化，所述电热管的基体11，是二根以上的石英管或玻璃管，陶瓷管基体。

经过优化，所述半导体电热膜层12，是一种负温度糸数材料的电热膜层。

本发明的有益效果是可以有效解决通水电加热器的安全保障及提高电的利用率，达到安全节能的效果。

附图说明

图1是本发明的一种智能通水电加热器的结构示意图：

图2是本发明的一种智能通水电加热器分解状态的立体视图：

图中标号为：

1- 电加热管組件：11-电加热管基体，12-半导体电热膜层，13-电极，14-电加热管基体的开口端；

2- 绝缘外壳組件：21-绝缘外壳，22-反射层；23-绝缘外壳的开口端；

3- 连接组件 ：31-密封器件，32-霍尓感应器件，33-紧固件；

4-智能控制组件，41智能控制器件，42智能控制盒。

具体实施方法

下面结合附图对本发明作进一步的描述，以便更好地实施：

实施方案一：

如图1与图2，.一种智能通水电加热器的制作方法，其特征在于：具体制作工艺包括以下步骤：

第一步：制作选择电加热管組件1；

第二步：制作选择绝缘外壳組件2与连接组件3；

第三步：制作选择智能控制组件4；

第四步：组装智能通水电加热管器件；

其特征在于：所述智能控制盒42固定在绝缘外壳21的外表面；所述绝缘外壳21的内表面，覆盖有与半导体电热膜层11的外表面非接触的反射层22，所述绝缘外壳21是一个防水密封外壳。

具体实施时：

第一步：用公知的技术将半导体电热膜层渗镀在石英玻璃或陶瓷基体外表面,並从二个电极用导线连接工作电源；

第二步：用公知的绝缘材料及密封材料，制成绝缘外壳組件2及连接组件3，用公知的高反射率材料将所述绝缘外壳21的内表面，凃覆与半导体电热膜层11的外表面非接触的反射层22；

第三步：将包含有单片机，温度传感器件，数码显示器件，IC智能芯片及其他软件或硬件的控制器组件4 全部配置在智能控制盒31内；

第四步：先将电加热管組件1 放入绝缘外壳組件2内，然后将连接组件3中的多层密封器件31配置在电加热管基体11的进出水端口部位与水贯通，配置在绝缘外壳組件2的开口端部位，再用紧固件33拧紧，使得绝缘外壳21成为一个防水密封外壳 ，这种封闭壳体结构，可有效的防止了玻璃、陶瓷基体材料的碎裂，带来的漏水隐患；

然后将配置有智能控制器件4 1的智能控制盒42固定在绝缘外壳組件2外表面；智能控制器件4 1与 电加热管組件1通过绝缘外壳的密封孔（图中未标出）引出的电极连线连接，真正实现电热隔离；由於智能控制器件4 1与 进出水端口部位的温度传感器件伩号连线均与热源隔离，更有利于控制器组件4的准确校温，调温，智慧，可靠安全的进行工作。

最后接通电源，智能控制器件4 1开始工作，启动通水电加热管1的工作电源，半导体电热膜层12通电加热，大部分热量直接通过电热管基体11传向基体内的水，水温随之升高，达到加热的目的，其余向其他方向辐射出去的热量，通过反射层22，反射到电热元件内的被加热液体而吸收。形成一个完全的加热过程, 达到真正节能的目的。这层非接触的反射层大大提高了电热膜加热器的热效率及可靠性，也改变了使用真空腔、隔热层等进行保溫，结构复杂，成本高提高热效率的方法。特别适合作为一种鱼缸水体电加热器件。

实施方案二：如图1，为了防止玻璃，陶瓷基体电热膜电热管碎裂成碎片，在方案一第一步制作制作电加热管組件1时，所述电热膜电热管1的表面凃覆有耐温80℃的防爆凝胶层，防止玻璃或陶瓷碎裂成碎片；

电热管基体 11虽然是一种耐高温的绝缘传热基体，如石英玻璃或陶瓷材料等，但极易碎裂成碎片，在电热膜电热管1的表面凃覆高温防爆凝胶层后，高温绝缘凝胶层的粘力作用会把自爆的玻璃碎片粘在一起，可有效防止玻璃或陶瓷碎裂成碎片，流入管内带来的安全隐患，其余与实施方案一相同的实施过程不再重复。

实施方案三：如图2，为了防止玻璃，陶瓷基体电热膜电热管在干烧”状态（没有液体）时使用，损坏电热膜或引起电热管基体11爆裂等危险情况出现，在方案一 第二步：制作的连接组件3中，配置有霍尓感应器件32在电加热管基体11的进出水端口有与水贯通；

现有结构的电热膜电热管在实际应用中，均釆用温度信号断电保护电热膜的方法，由於电热膜材料的半导体特点，这种被动保护方法並不能高效及时的保护电热膜的可靠性，而用霍尓感应器件，断水即断电的自动保护功能，相对于被动保护功能大大提高了通水电加热管的可靠性，其余与实施方案一相同的实施过程不再重复。

实施方案四：如图1。为了保证玻璃，陶瓷基体电热膜电热管的安全可靠性，在方案一 第一步：制作的电极13，包含有电源工作端与电信号输出端，其中电信号输出端是两个引出电量变化伩号的电极。这两个引出电量变化伩号的电极也通过绝缘外壳的密封孔与控制器组件3 连接 ，通过控制器组件3判断加热器的工作状态是否正常，保证了产品的的安全可靠性。与实施方案一相同的实施过程不再重复。

实施方案五：如图1。为了提高玻璃，陶瓷基体电热膜电热管的安全可靠性，在方案一 第一步：制作的电加热管基体11是覆盖有二层以上绝缘材料层的双重绝缘体或加强绝缘体，或二层以上的石英管或玻璃管，陶瓷管基体。达到有效地将水电隔离的目的。

我们将通水电加热管的玻璃基体材料作为通水电加热管的基本绝缘，覆盖的高温绝缘凝胶层作或多层石英管基体为附加绝缘或加强绝缘。在电热管基体受到损害而破裂时，可以有效解决电热膜电热管帶来漏电隐患。与实施方案一相同的实施过程不再重复。

实施方案六：如图1。为了提高玻璃，陶瓷基体电热膜电热管 的电热膜层12的 安全可靠性，制作的半导体电热膜层12，是一种。用渗入微量元素的方法，改变半导体电热膜材料的配方，制得负温度糸数材料的电热膜,再用公知的技术将半导体电热膜层渗镀在石英玻璃或陶瓷基体外表面,制成负温度糸数材料的电热膜层，随着电热膜工作温度的提高，电热膜层的面电阻增加，达到保护电热膜层12的 安全可靠性的目的。与实施方案一相同的实施过程不再重复。

实施方案七：在实际应用中，为了改变通水电加热器的出水温度，出水速度，制作的电加热管基体11是二根以上的玻璃，陶瓷基体电热膜电热管，通过密封连接头进行串接、並接或混接作为快速饮水机或热水淋浴器等产品的通水电加热器件。与实施方案一相同的实施过程不再重复。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例子，还可以有许多变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能通水电加热器，包括电加热管組件（1），绝缘外壳組件（2），连接组件（3）其特征在于：所述电加热管組件（1），包含电加热管基体（11），半导体电热膜层（12），电极（13）；所述半导体电热膜层（12）覆盖在电加热管基体（11）的外表面；所述绝缘外壳組件（2）的内表面，包含有与半导体电热膜层（12）的外表面非接触的反射层（22）；所述连接组件（3）包含有配置在在电加热管基体的开口端（14）与绝缘外壳的开口端（23）的密封器件（31），使得绝缘外壳（21）成为一个封闭外壳。

2.根据权利要求l所述的一种智能通水电加热器，其特征在于：所述绝缘外壳（21）的外面按置有智能控制组件（4），其中智能控制组件（4）包括智能控制器件（41），智能控制盒（42）；其中智能控制器件（41）包含有单片机，温度传感器件，数码显示器件，IC智能芯片及其他软件或硬件的控制器件 。

3.根据权利要求l所述的一种智能通水电加热器，其特征在于：所述连接组件（3）中，包含有霍尓感应器件（32）在电加热管基体（11）的进出水端口有与水贯通，达到通水电加热管自动保护的目的。

4.根据权利要求l所述的一种智能通水电加热器，其特征在于：所述电极（13），包含有电源工作端与电信号输出端。

5.根据权利要求l所述的一种智能通水电加热器，其特征在于：所述电加热管基体（11）是二根以上的石英管或玻璃管，陶瓷管基体。

6.一种智能通水电加热器的制作方法，其特征在于：具体制作工艺包括以下步骤：

第一步：制作选择电加热管組件（1）；

第二步：制作选择绝缘外壳組件（2）与连接组件（3）；

第三步：制作选择智能控制组件（4）；

第四步：组装智能通水电加热管器件；

其特征在于：所述智能控制盒（42）固定在绝缘外壳（21）的外表面；所述绝缘外壳（21）的内表面，覆盖有与半导体电热膜层（12）的外表面非接触的反射层（22），所述绝缘外壳（21）是一个防水密封外壳。

7.根据权利要求6所述的一种智能通水电加热器，其特征在于：所述电热膜电热管（1）的基体（11）表面凃覆有耐温80℃的防爆凝胶层。

8.根据权利要求6所述的一种智能通水电加热器的制作方法，其特征在于：所述电热管（1）是覆盖二层以上的绝缘材料层的双重绝缘体或加强绝缘体。

9.根据权利要求6所述的一种智能通水电加热器的制作方法，其特征在于：所述电热管（1）的基体（11）是二层以上的石英管或玻璃管，陶瓷管基体。

10.根据权利要求6所述的一种智能通水电加热器的制作方法，其特征在于：所述半导体电热膜层（12）是一种负温度糸数材料的电热膜层。