本實(shí)用新型涉及流體加熱技術(shù),具體為一種快速高效流體加熱器。
背景技術(shù):
流體加熱裝置廣泛應(yīng)用于各種系統(tǒng)上,應(yīng)用流體加熱器,可以對(duì)氣體、包括水體的液體等進(jìn)行加熱,從而滿足外部設(shè)備使用的要求。目前的流體加熱器存在體積大、重量重的缺陷,另外,這些加熱裝置在使用開(kāi)始時(shí)需要大約2分鐘的預(yù)熱時(shí)間,起始加熱時(shí)間長(zhǎng),在加熱器關(guān)閉后熱能損失大,影響使用效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決以上技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型提供一種體積小、重量低、加熱效率高的流體加熱裝置。
本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
快速高效流體加熱器,包括筒狀支架,筒狀支架兩端設(shè)有第一接頭和第二接頭,筒狀支架內(nèi)分布有孔道,孔道內(nèi)懸設(shè)有加熱管,加熱管兩端插接固定于第一接頭和第二接頭上,第一接頭和第二接頭內(nèi)設(shè)有使得加熱管連通或隔離的混液腔,加熱管兩端插接固定于第一接頭和第二接頭內(nèi)并與混液腔連通,所有加熱管通過(guò)混液腔以串聯(lián)和/或并聯(lián)的方式形成加熱通道,加 熱通道的兩端設(shè)有進(jìn)液管和出液管,進(jìn)液管和出液管設(shè)于第一接頭或第二接頭上,第一接頭和第二接頭上設(shè)有向加熱管供電的電極接頭。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述加熱管通過(guò)密封膠套插接固定于第一接頭和第二接頭上。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述筒狀支架內(nèi)設(shè)有流體通道,流體通道串接于加熱通道中,加熱管輻射出來(lái)的熱量由筒狀支架吸收,熱量然后轉(zhuǎn)到流體通道內(nèi)再由流體通道重新返到加熱管內(nèi),輔助加熱,形成熱循環(huán)。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述加熱管為石英加熱管或?yàn)楸砻娓采w有加熱膜的加熱管或表面纏繞有電阻絲的加熱管。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述筒狀支架的表面設(shè)有吸熱絕緣涂層。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式,每根加熱管的加熱功率相同或不同,單根加熱管的加熱功率固定或可變化。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式,加熱管的加熱功率為階梯式變化。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述筒狀支架外側(cè)設(shè)有溫控器。
本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型工作時(shí),流體流經(jīng)加熱管串并聯(lián)形成的加熱通道進(jìn)行加熱,加熱管的串聯(lián)可以增加流體流動(dòng)速率,從而提高傳熱效率,加熱管的并聯(lián)可以增加流體的流道總截面積,減少流動(dòng)阻力,因此加熱器的傳熱效率增加,其整體體積可以降低,重量減少,與傳統(tǒng)同樣功率的加 熱裝置超過(guò)2KG的重量相比,其重量可以減少一半甚至以上;通過(guò)配置加熱管的數(shù)量、功率,可以使得加熱滿足不同功率使用要求,另外通過(guò)配置它們的串并聯(lián)關(guān)系,可以對(duì)流體的流動(dòng)進(jìn)行分配從而控制流體壓力降,流體的流速改變可以改變流體在加熱通道每個(gè)部分的停留時(shí)間,從而改變傳熱效能,因此本實(shí)用新型加熱器的配置方式可以千變?nèi)f化,其功率大小和加熱功能可以滿足各種領(lǐng)域的流體加熱需求。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2A、圖2B、圖2C為本實(shí)用新型第一種實(shí)施例的加熱管布置方式及加熱通道組成示例;
圖3A、圖3B、圖3C、圖3D、圖3E、圖3F為本實(shí)用新型第二種實(shí)施例的加熱管布置方式及加熱通道組成示例;
圖4A、圖4B、圖4C、圖4D、圖4E、圖4F、圖4G、圖4H為本實(shí)用新型第三種實(shí)施例的加熱管布置方式及加熱通道組成示例;
圖5A、圖5B、圖5C、圖5D、圖5E、圖5F、圖5G、圖5H、圖5I、圖5J、圖5K為本實(shí)用新型第四種實(shí)施例的加熱管布置方式及加熱通道組成示例。
符號(hào)說(shuō)明:1-筒狀支架,2-第一接頭,3-第二接頭,4-孔道,5-加熱管,6-混液腔,7-進(jìn)液管,8-出液管,9-電極接頭,10-密封膠套,11-流體通道,12-溫控器。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖并結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
本實(shí)用新型為一種流體加熱裝置,可以對(duì)氣體、水體、防凍液等各種流體進(jìn)行加熱,能夠廣泛應(yīng)用于各種需要流體加熱機(jī)構(gòu)的設(shè)備上,例如,其可以于新能源汽車中作為流體加熱裝置使用或者淋浴器的大流量水加熱。
參照?qǐng)D1,本實(shí)用新型的加熱器包括筒狀支架1、第一接頭2和第二接頭3,第一接頭2和第二接頭3分別設(shè)在筒狀支架1的兩端。筒狀支架1一般采用導(dǎo)熱性良好的材料制成。筒狀支架1內(nèi)分布有孔道4,孔道4內(nèi)懸設(shè)有加熱管5,加熱管5兩端插接固定于第一接頭2和第二接頭3上。第一接頭2和第二接頭3內(nèi)設(shè)有使得加熱管5連通或隔離的混液腔6,加熱管5兩端插接固定于第一接頭2和第二接頭3內(nèi)并與混液腔6連通。所有加熱管5通過(guò)混液腔6以串聯(lián)和/或并聯(lián)的方式形成加熱通道,加熱通道的兩端設(shè)有進(jìn)液管7和出液管8,進(jìn)液管7和出液管8設(shè)于第一接頭2或第二接頭3上,第一接頭2和第二接頭3上設(shè)有向加熱管供電的電極接頭9。工作時(shí),待加熱的流體從進(jìn)液管7進(jìn)入到加熱通道內(nèi),依次經(jīng)各個(gè)加熱管進(jìn)行加熱后從出液管8流出,供外部設(shè)備使用。
本實(shí)用新型的加熱管可以采用各種形式實(shí)現(xiàn),如可以為石英加熱管或?yàn)楸砻娓采w有加熱膜的加熱管或表面纏繞有電阻 絲的加熱管等,熱量通過(guò)管壁傳遞到加熱管內(nèi)部的流體內(nèi),因此電流可以與流體進(jìn)行可靠的隔離,確保工作安全。
加熱管5懸設(shè)于筒狀支架1的孔道4內(nèi),其兩端插接固定于第一接頭2和第二接頭3上,此結(jié)構(gòu)可以確保加熱管5處于一密閉的空間內(nèi),以獲得良好的物理保護(hù)效果,加熱管工作時(shí)發(fā)出的熱輻射也可以集中在此空間內(nèi)。另外,加熱管5在與第一接頭2和第二接頭3插接時(shí)一般是通過(guò)密封膠套10進(jìn)行插接固定,密封膠套10除了可以起到更好良好的密封作用外,還能夠起到保護(hù)加熱管,增強(qiáng)其抗震動(dòng)抗沖擊的效果。具體實(shí)施時(shí),此密封膠套10可以采用硅膠材料制成,也可以采用橡膠材料制成。
本實(shí)用新型的筒狀支架1的表面優(yōu)選設(shè)有吸熱絕緣涂層,此涂層可以使得筒狀支架1具有更加良好的熱回收功能,增加吸熱和絕緣,起到節(jié)能作用。為了使得本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)更加靈活可變,筒狀支架1內(nèi)優(yōu)選設(shè)有流體通道11,流體通道11串接于加熱通道中。加熱管輻射出來(lái)的熱量由筒狀支架吸收,熱量然后轉(zhuǎn)到流體通道內(nèi)再由流體通道重新返到加熱管內(nèi),輔助加熱,形成熱循環(huán)。
為了使用加熱器的工作更加安全,筒狀支架1外側(cè)設(shè)有溫控器12。溫控器12在加熱管過(guò)熱時(shí)自動(dòng)控制斷電,防止加熱管繼續(xù)加熱從而起到保護(hù)加熱管和加熱器的作用。
下面以具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
第一實(shí)施例中的加熱管數(shù)量為兩個(gè)。如圖2A,兩個(gè)加熱管以并排的方式布置,如圖2B和2C,兩個(gè)加熱管可以采用并聯(lián)或串聯(lián)的方式組成加熱通道。圖示中兩個(gè)加熱管的功率可以相同也可以不同,單個(gè)加熱管的功率可以為固定的,也可以根據(jù)不同的工作條件進(jìn)行改變。
第二實(shí)施例中的加熱管數(shù)量為三個(gè)。如圖3A和3B,三個(gè)加熱管可以三角形布置或直線布置,也可以采用非圖示中的不規(guī)則形狀布置。如圖3C、3D、3E、3F,三個(gè)加熱管可以采用并聯(lián)、串聯(lián)、兩個(gè)并聯(lián)后串聯(lián)一個(gè)、一個(gè)接兩個(gè)并聯(lián)的方式組成加熱通道,3C和3D的流體壓力降存在較大的差別。同樣,本實(shí)施例中的加熱管的功率可以相同也可以不同,單個(gè)加熱管的功率可以為固定的,也可以根據(jù)不同的工作條件進(jìn)行改變。加熱管的加熱功率也可以為階梯式變化。
第三實(shí)施例中的加熱管數(shù)量為四個(gè)。如圖4A、4B、4C,四個(gè)加熱管可以采用直線布置或四角形布置或菱形布置,也可以采用非圖示中的不規(guī)則形狀布置。如圖4D、4E、4F、4G、4H,四個(gè)加熱管可以采用并聯(lián)、兩個(gè)并聯(lián)串兩個(gè)并聯(lián)、三個(gè)并聯(lián)串一個(gè)、一個(gè)串三個(gè)并聯(lián)、四個(gè)串聯(lián)的方式進(jìn)行布置,也可以采用非圖示中的分為2、1、1三組后進(jìn)行組合的方式進(jìn)行組合得到加熱通道。同樣,本實(shí)施例中的加熱管的功率可以相同也可以不同,單個(gè)加熱管的功率可以為固定的,也可以根據(jù)不同的工作條件進(jìn)行改變。加熱管的加熱功率也可以為階梯式變化。
第四實(shí)施例中的加熱管數(shù)量為五個(gè)。如圖5A、5B、5C、5D所示,五個(gè)加熱管可以采用直線布置或X形布置或五角星形布置或梯形布置,也可以采用非圖示中的不規(guī)則形狀布置。如圖5E、5F、5G、5H、5I、5J、5K,五個(gè)加熱管可以采用并聯(lián)、三個(gè)并聯(lián)串兩個(gè)并聯(lián)、兩個(gè)并聯(lián)串三個(gè)并聯(lián)、五個(gè)依次串聯(lián)、一個(gè)串三個(gè)并聯(lián)再與一個(gè)串聯(lián)、兩個(gè)依次串聯(lián)后再串三個(gè)并聯(lián)、四個(gè)并聯(lián)后與一個(gè)串聯(lián)等方式組合為加熱通道。同樣,本實(shí)施例中的加熱管的功率可以相同也可以不同,單個(gè)加熱管的功率可以為固定的,也可以根據(jù)不同的工作條件進(jìn)行改變。加熱管的加熱功率也可以為階梯式變化。
基于上述結(jié)構(gòu)原理,當(dāng)加熱管數(shù)量更多時(shí),本實(shí)用新型的加熱器可以形成更多不同形狀和結(jié)構(gòu)組合的加熱通道,再通過(guò)對(duì)加熱管的功率進(jìn)行配置,即可使得本實(shí)用新型的加熱器實(shí)現(xiàn)不同的加熱功能和對(duì)流動(dòng)阻力的控制從而滿足各種場(chǎng)合的加熱使用需求。
本實(shí)用新型的加熱管的串并聯(lián)是通過(guò)接頭上的混液腔形狀來(lái)進(jìn)行配置的,因此,在筒狀支架結(jié)構(gòu)不變的情況下,通過(guò)改變接頭的形狀,即可實(shí)現(xiàn)加熱管串并聯(lián)關(guān)系的配置。
以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本實(shí)用新型,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍之內(nèi)。