速热中空双层胆式碳纤维加热器论文和设计-林忠

全文摘要

一种速热中空双层胆式碳纤维加热器，摒弃了传统的置入液体式加热方式，采用内辐射加热及双层管体环形加热的方式，做到了水电分离，降低了能源消耗，提高了加热效率，还能通过选择不同的进出水管道，改变加热器内的水流方向，减少水垢的生成和积存。

主设计要求

1.一种速热中空双层胆式碳纤维加热器，其特征在于：包括相互套装的第一管体(1)和第二管体(2)，所述第一管体(1)位于第二管体(2)内部，第二管体(2)的两端分别通过焊接点(3)固定到第一管体(1)的外壁上，在第二管体(2)内壁与第一管体(1)外壁之间形成环形加热层(4)，其中第一管体(1)的内部沿其长度方向设有碳纤维电热丝(5)，碳纤维电热丝(5)的两端分别连接金属电极(6)，第一管体(1)的两端均设有加封头(7)，其内部呈真空状态，所述金属电极(6)经由加封头(7)穿出第一管体(1)，在所述第二管体(2)的两端位置处均竖直设有通水管(12)，通水管(12)均通入环形加热层(4)。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种速热中空双层胆式碳纤维加热器，其特征在于：所述第一管体(1)两端的加封头(7)均为扁平状，金属电极(6)与加封头(7)之间设有橡胶封堵(11)，所述橡胶封堵(11)包裹在加封头(7)的两侧。

3.根据权利要求1所述的一种速热中空双层胆式碳纤维加热器，其特征在于：所述第二管体(2)的外周均匀镀有一层防外辐射镀层膜或包裹有铝箔带(10)。

4.根据权利要求1所述的一种速热中空双层胆式碳纤维加热器，其特征在于：在所述第二管体(2)外周两端安装通水管(12)的位置处均设有进出水管道选择装置(8)和定位旋转装置(9)，所述进出水管道选择装置(8)包括第一环形套(81)，第一环形套(81)的一端处设有定位螺钉(82)，第二管体(2)的外周上设有与之相配合的定位环形沟槽(83)，所述第一环形套(81)套装在第二管体(2)的外周，在第一环形套(81)内部的上侧开设第一竖孔(84)，第一环形套(81)内部的下侧开设第二竖孔(85)，在第一竖孔(84)和第二竖孔(85)的两端均安装有密封圈(13)，分别对应于第一竖孔(84)和第二竖孔(85)的位置，在第一环形套(81)上固定安装第一水管(86)和第二水管(87)，在所述第二管体(2)的内壁上开设有第三竖孔(88)，经过第二管体(2)的旋转，第三竖孔(88)能与第一竖孔(84)或第二竖孔(85)相通，且第二管体(2)两端位置处的两个第三竖孔(88)所处的位置在第二管体(2)内径圆周上相差180度，所述定位旋转装置(9)安装在进出水管道选择装置(8)的一侧，包括固定在第二管体(2)外周的第二环形套(91)，第二环形套(91)的外周安装有第三环形套(92)，第二环形套(91)上设有固定键(93)，第三环形套(92)的内壁上设有与固定键(93)相配合的键槽(94)，第二环形套(91)的前端与第三环形套(92)内壁之间留有环形槽(95)，环形槽(95)内安装弹簧(96)，所述弹簧(96)始终有使第三环形套(92)远离第二环形套(91)并压向第一环形套(81)的趋势，在所述进出水管道选择装置(8)和定位旋转装置(9)相接触的位置处，第一环形套(81)的端面上设有定位块(89)，第三环形套(92)的端面上设有与定位块(89)相配合的两个定位孔(97)，所述两个定位孔(97)在第三环形套(92)的端面内上下布置，压缩弹簧(96)，旋转第三环形套(92)，能依次带动第二环形套(91)和第二管体(2)转动，以选择两端位置的第三竖孔(88)与第一竖孔(84)还是第二竖孔(85)相连通。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及加热器技术领域，具体地说是一种速热中空双层胆式碳纤维加热器。

背景技术

现如今的液体加热装置大多采用传统的置入式加热方式，比如得到普遍应用的加热元件“热得快”，就是在金属管内加装电热丝和防止电热丝与管壁相接触的绝缘材料，通过对电热丝的通电加热并将金属管放入液体之内进行热量散发，但置入式的加热方式无法保证水电分离，存在较高的安全隐患，且在加热的过程中能耗功率大、热损大，加热速率也较慢，不仅在一定程度上造成了能源的浪费，其加热效率还得不到显著提高。其余采用非置入式的加热器，由于是单一水流的进出，也在使用时间达到一定程度之后出现加热器一端水垢积存严重，并且仅因为一端堵塞致使水路不通无法使用的问题。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种速热中空双层胆式碳纤维加热器，摒弃了传统的置入液体式加热方式，采用内辐射加热及双层管体环形加热的方式，做到了水电分离，降低了能源消耗，提高了加热效率，还能通过选择不同的进出水管道，改变加热器内的水流方向，减少水垢的生成和积存。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种速热中空双层胆式碳纤维加热器，包括相互套装的第一管体和第二管体，所述第一管体位于第二管体内部，第二管体的两端分别通过焊接点固定到第一管体的外壁上，在第二管体内壁与第一管体外壁之间形成环形加热层，其中第一管体的内部沿其长度方向设有碳纤维电热丝，碳纤维电热丝的两端分别连接金属电极，第一管体的两端均设有加封头，其内部呈真空状态，所述金属电极经由加封头穿出第一管体，在所述第二管体的两端位置处均竖直设有通水管，通水管均通入环形加热层。

所述第一管体两端的加封头均为扁平状，金属电极与加封头之间设有橡胶封堵，所述橡胶封堵包裹在加封头的两侧。所述第二管体的外周均匀镀有一层防外辐射镀层膜或包裹有铝箔带。在所述第二管体外周两端安装通水管的位置处均设有进出水管道选择装置和定位旋转装置，所述进出水管道选择装置包括第一环形套，第一环形套的一端处设有定位螺钉，第二管体的外周上设有与之相配合的定位环形沟槽，所述第一环形套套装在第二管体的外周，在第一环形套内部的上侧开设第一竖孔，第一环形套内部的下侧开设第二竖孔，在第一竖孔和第二竖孔的两端均安装有密封圈，分别对应于第一竖孔和第二竖孔的位置，在第一环形套上固定安装第一水管和第二水管，在所述第二管体的内壁上开设有第三竖孔，经过第二管体的旋转，第三竖孔能与第一竖孔或第二竖孔相通，且第二管体两端位置处的两个第三竖孔所处的位置在第二管体内径圆周上相差度，所述定位旋转装置安装在进出水管道选择装置的一侧，包括固定在第二管体外周的第二环形套，第二环形套的外周安装有第三环形套，第二环形套上设有固定键，第三环形套的内壁上设有与固定键相配合的键槽，第二环形套的前端与第三环形套内壁之间留有环形槽，环形槽内安装弹簧，所述弹簧始终有使第三环形套远离第二环形套并压向第一环形套的趋势，在所述进出水管道选择装置和定位旋转装置相接触的位置处，第一环形套的端面上设有定位块，第三环形套的端面上设有与定位块相配合的两个定位孔，所述两个定位孔在第三环形套的端面内上下布置，压缩弹簧，旋转第三环形套，能依次带动第二环形套和第二管体转动，以选择两端位置的第三竖孔与第一竖孔还是第二竖孔相连通。

本实用新型的积极效果在于：本实用新型所述的一种速热中空双层胆式碳纤维加热器，摒弃了传统的置入液体式加热方式，通过第一管体内碳纤维电热丝向外辐射热量，待加热的液体位于第一管体和第二管体之间的环形加热层内，能做到真正意义上的水电分离，避免各种安全隐患，杜绝火灾的发生。且在加热过程中无冲击电流，节能环保，被加热液体流速更加稳定，速热率更高，解决了目前市场上置入式液体加热器在使用过程中存在的热损大、加热慢、功率涨幅不稳定、能耗大的问题。进出水管道选择装置和定位旋转装置能在人工操作下选择不同的进出水管道，从而改变管体道内水流的流向，减少内部水垢的生成和积存，在一定程度上提高了整体加热器的使用寿命。该产品还具有以下优点：1本产品采用多项具有自主专有技术，设计科学，环保，节能，产品所发出的最易人体吸收的远红外射线，使水分子团化，密度高，内聚力强，吸附小，渗透性强，使饮用水活化为小分子水，故能加快人体吸收增强新陈代谢，改善微循环。提高身体素质。2速热中空双层胆式碳纤维加热元件使用过程中，断线不起弧，有效杜绝火灾的发生；加热不断裂、不爆裂、不变形，不自然，耐热、耐腐蚀、耐酸碱、抗氧化、升温快、热损小、水电分离、无冲击电流、不结垢、阻燃、绝缘性高、安全等级高；电气性能稳定，碳纤维加热体在1000度高温下，其物理性能不发生改变，因此，在负荷超一倍的情况下，不会烧断、抗冷热冲击、无冲击电流、水电分离、节能、环保，同时又摒弃了传统的置入液体式加热方式，改为速热中空双层胆式碳纤维加热方式，比普通的金属丝加热方式节能30％左右，其外镀膜技术或铝箔覆技术及中空双层胆式，内辐射加热方式，被加热液体流速更稳定，速热率更高，彻底解决了目前市场置入液体式加热元件使用过程中存在的热损打、加热慢、功率涨幅不稳定、能耗大的问题，从根本上避免了安全隐患的发生，将进一步加快加热产品的更新换代，同时引领行业的发展。

附图说明

图1是本实用新型的三维立体结构示意图；

图2是本实用新型的主视图；

图3是图2中I的局部放大视图；

图4是本实用新型的第二管体外周加装进出水管道选择装置和定位旋转装置之后的结构示意图。

图5是本实用新型设置进出水管选择装置和定位旋转装置之后的三维立体结构示意图；

图6是本实用新型从右侧第一水管注水，左侧第二水管流出的使用状态简图，其中虚线表示水的流向；

图7是本实用新型从左侧第一水管注水，右侧第二水管流出的使用状态简图。

图中1第一管体 2第二管体 3焊接点 4环形加热层 5碳纤维电热丝 6金属电极 7加封头 8进出水管道选择装置 81第一环形套 82定位螺钉 83定位环形沟槽 84第一竖孔85第二竖孔 86第一水管 87第二水管 88第三竖孔 89定位块 9定位旋转装置 91第二环形套 92第三环形套 93固定键 94键槽 95环形槽 96弹簧 97定位孔 10 铝箔带 11橡胶封堵12通水管 13密封圈。

具体实施方式

本实用新型所述的一种速热中空双层胆式碳纤维加热器，如图1和图2所示，包括相互套装的第一管体1和第二管体2，所述第一管体1位于第二管体2内部，第二管体2的两端分别通过焊接点3固定到第一管体1的外壁上，在第二管体2内壁与第一管体1外壁之间形成环形加热层4。其中第一管体1的内部沿其长度方向设有碳纤维电热丝5，碳纤维电热丝5的两端分别连接金属电极6，第一管体1的两端均设有加封头7，其内部呈真空状态，所述金属电极6经由加封头7穿出第一管体1。在所述第二管体2的两端位置处均竖直设有通水管12，通水管12均通入环形加热层4。

当使用本实用新型所述的一种速热中空双层胆式碳纤维加热器进行液体加热时，首先给金属电极6通电，使碳纤维电热丝5处于工作放热状态，然后将待加热的液体经由通水管12注入环形加热层4内，环形加热层4能在一定程度上增加与液体的相接触面积，进而提高加热效率，加热完成之后可由另一端的通水管12排出，实现快速加热。

优选的，为了进一步保证金属电极6与管体连接位置处的水电分离，所述第一管体1两端的加封头7均为扁平状，金属电极6与加封头7之间设有橡胶封堵11，所述橡胶封堵11包裹在加封头7的两侧，不仅保证了金属电极6在使用过程中的水电分离，还避免了与加封头7连接位置处的金属电极6在弯折时因操作不当所造成的损伤，在一定程度上提高了整体加热器的使用寿命。

优选的，所述第二管体2的外周均匀镀有一层防外辐射镀层膜或包裹有铝箔带10，该镀层膜与铝箔带10能进一步保证将碳纤维电热丝5所辐射的热能收容在第二管体2 内，且不受外界的辐射影响，加快液体速热的效率。

进一步地，为了改善单一水流方向而引起的一端水垢积存问题，可以人工操作改变管体内的水流方向，如图4所示，在所述第二管体2外周两端安装通水管12的位置处均设有进出水管道选择装置8和定位旋转装置9，所述进出水管道选择装置8包括第一环形套81，第一环形套81的一端处设有定位螺钉82，第二管体2的外周上设有与之相配合的定位环形沟槽83，所述第一环形套81套装在第二管体2的外周，只能进行相对转动。

在第一环形套81内部的上侧开设第一竖孔84，第一环形套81内部的下侧开设第二竖孔85，在第一竖孔84和第二竖孔85的两端均安装有密封圈13，密封圈13套装在第二管体2上。分别对应于第一竖孔84和第二竖孔85的位置，在第一环形套81 上固定安装第一水管86和第二水管87，在所述第二管体2的内壁上开设有第三竖孔 88，经过第二管体2的旋转，第三竖孔88能与第一竖孔84或第二竖孔85相通，且第二管体2两端位置处的两个第三竖孔88所处的位置在第二管体2内径圆周上相差180 度，一个第三竖孔88位于第二管体2内壁上部，另一个第三竖孔88位于第二管体2 内壁下部。

所述定位旋转装置9安装在进出水管道选择装置8的一侧，包括固定在第二管体 2外周的第二环形套91，第二环形套91的外周安装有第三环形套92，第二环形套91 上设有固定键93，第三环形套92的内壁上设有与固定键93相配合的键槽94，能使第二环形套91和第三环形套92一同发生转动。第二环形套91的前端与第三环形套92 内壁之间留有环形槽95，环形槽95内安装弹簧96，所述弹簧96始终有使第三环形套 92远离第二环形套91并压向第一环形套81的趋势。

在所述进出水管道选择装置8和定位旋转装置9相接触的位置处，第一环形套81的端面上设有定位块89，第三环形套92的端面上设有与定位块89相配合的两个定位孔97，所述两个定位孔97在第三环形套92的端面内上下布置，将进出水管道选择装置8固定在定位旋转装置9上。压缩弹簧96，旋转第三环形套92，能依次带动第二环形套91和第二管体2转动，以选择两端位置的第三竖孔88与第一竖孔84还是第二竖孔85相连通。

在安装时，所述两个第一水管86均连接有上支管，两个第二水管87均连接有下支管，两个上支管共同连接第一总管，第一总管连通进水口，两个下支管共同连接第二总管，第二总管连通出水口。

如图4所示，此时左侧的第三竖孔88位于第二管体2内壁的下端，则右侧的第三竖孔88位于第二管体2内壁的上端，需加热液体时，应在右侧的第一水管86注入，经由环形加热层4温度升高之后，在左侧的第二水管87流出，若要改变环形加热层4 内的水流，则需要推动第三环形套92压缩弹簧96，使定位块89与定位孔97分离，然后将两端位置的第三环形套92均转动180度，然后松开第三环形套92，在弹簧96 的弹力作用下，第三环形套92上的定位孔97重新与第一环形套81上的定位块89相配合锁定，完成进出水管道选择装置8和定位旋转装置9的重新相对固定。在第三环形套92转动180度之后，其内部的第二环形套91与第二管体2也均随之转动180度，此时位于左侧的第三竖孔88转动至第二管体2内壁上部位置，右侧的第三竖孔88转动至第二管体2内壁下部位置，此刻需加热液体时，应在左侧的第一水管86注入，右侧的第二水管87流出，环形加热层4内部的水流便与之前的流向相反，能减少环形加热层4内水垢的生成与积存。

如图6所示，此时右侧的第三竖孔88与上端的第一竖孔84相通，左侧的第三竖孔88与下端的第二竖孔85相通，待加热的液体从上支管流入右侧的第一水管86，经由环形加热层4加热之后，从左侧的第二水管87流出，此时环形加热层4的液体流向为从右向左。在长时间单一流向加热使用之后，加热器左侧的水垢积存明显，而右则积存很少，若仍然单向流动则左端迅速完全堵塞，从而无法实现加热，此时，本申请在需要重新拆下加热器的前提下，想要改变环形加热层4内的水流流向，只需使定位旋转装置9带动第二加热管2旋转180度，如图7所示，使左侧的第三竖孔88与上端的第一竖孔84相通，右侧的第三竖孔88与下端的第二竖孔85相通，待加热的液体从上支管流入左侧的第一水管86，经由环形加热层4加热之后，从右侧的第二水管87 流出，此时环形加热层4的液体流向为从左向右，使加热器内的水垢积存从左侧位置转移到右侧位置，在一定程度上也增加了整体加热器的使用寿命。

进一步地，所述第一管体1的技术参数可以采用以下数据：直径5mm-50mm，长度100mm-1000mm，电压：低压36V,高压110V-220V，功率100W-5000W，材料：石英壁厚 1mm-3mm，加热丝：碳纤维。所述第二管体2的技术参数可以采用以下数据：直径9mm-60mm，长度70mm-970mm，材料：石英、塑料、金属等复合材料壁厚1mm-3mm，第二管体2表面：镀膜或铝箔包覆镀膜或铝箔包覆技术是为了防止。阻断远红外线的散失。所述通水管12的技术参数可以采用以下数据：直径3mm-20mm，两端进出口位置可360度任意定位，此通水管12可为一字型或L型，材料：石英、塑料、金属等复合材料。

本实用新型的技术方案并不限制于本实用新型所述的实施例的范围内。本实用新型未详尽描述的技术内容均为公知技术。

设计图

速热中空双层胆式碳纤维加热器论文和设计

速热中空双层胆式碳纤维加热器论文和设计-林忠

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢