[其他]水阻式发热装置

说明书

本实用新型与具有热的产生装置的电热器有关。

目前已有的电发热装置主要由发热元件、绝缘层、金属套管、导线等构成。其常规方法是利用电通过发热元件，如电阻丝或电阻粉发热，将热能传给水或其它物体，使水或其它物体受热升温，在使用这种装置热水时，必须先将发热元件浸入水中，而后方能接通电源，否则热水装置将因温度过高而被烧毁。这种靠发热元件传热的发热装置，在电热水等方面，不仅使用不方便，不安全，制造工艺复杂，成本高，而且在热的传递过程中存在能量损失。

86年9月24日公告，申请号为CN85    2    00752U取名为“自来水热水器”的实用新型是将一付导电极板或电阻丝安装在由绝缘材料制作的水管（管状）内对流动的自来水进行加热。这种实用新型体积较大，体形长，外形不美观，功率大小控制较复杂，安装受体形长的限制，且局限于加热流水。

86年1月8日公告，申请号为CN    2    01132U，取名为“电热水器”的实用新型结构较复杂，制作难度大，使用材料较多，成本较高，体积较大，且应用时还受流水条件的限制。

本发明的目的是提供一种使用方便、安全、制造简单、成本低、应用广泛的水阻式发热装置。

本发明提供的水阻式发热装置的火线电极或三相火线或零火线交替多层电极安装在可兼起高压屏蔽及阻挡触电作用的零线（或接地、或复接地，下同）电极盒的内部，发热器芯的外壳，热机的部份或壳体都可看作零线电极盒。电极和电极盒用电导体材料制作，由绝缘体隔离固定。根据需要，电极或电极盒的进出流水处可钻有园形或槽形或其它形状的流水孔；零线电极盒上孔的直径或宽度一般不大于孔到火线电极的最短距离，若外露则要求能确保人的手指或异物难以通过流水孔触及火线电极。零线电极盒除进出流水孔处的其余部份可以是密封的绝缘体；绝缘体与零线电极盒的电导体间若有间隙，则间隙一般不大于从间隙到火线电极的最短距离的一半。水在电极间作为导电介质，利用水本身的电阻功能发挥限流和发热的双重作用；利用基尔霍夫电压定律使发热装置外面的水或机壳经零线电极盒屏蔽，故电极盒中的水虽然带电，但机壳或电极盒外面的水是不带电，或对地电位差很低。

水阻式发热装置功率大小的控制可通过改变电极导电面积的大小、电极间距离的长短或电极交替层数的多少及外接电压的高低来实现。即电极导电面积越大，其功率越大；两电极间距离越长，功率越小；电极交替层数越多，则功率越大；外接电压越低，则功率越小，另一方面，也可通过改变水中矿物质或微量元素等的含量来改变功率的大小。

下面以一种较简单的用于热水的单相浸水式小型发热器（即热水器）为例说明其实施过程。

附图说明：1、2——金属片；3——阶梯形塑料绝缘体；4——塑料铜芯线；5——火线；6——零线；7——火线电极；8、11——流水孔；9——1与7的连接焊点；10——零线电极盒；12——10与2的连接焊点。

图一是浸水式热水器尚未安装电极部份。它由金属片1、2，塑料铜芯线4，阶梯形（阶梯高为5MM）塑料绝缘体3构成，5为火线，6为零线，上述1、2、4、5、6一起凝固于塑料绝缘体3上，提高使用寿命。

图二接于图一上的火线电极部份，它是采用0.2～0.5MM厚的金属板，如采用0.3MM厚的铜板，在其上每平方厘米钻3个直径为φ1.5～φ2.5，最好是φ2的园形小孔——流水孔8，并用它做成长26MM、宽10MM、高45MM，下面开口用于与3联接的盒式火线电极7；9是火线电极7与金属片1连接的焊点。

图三是总体正视图，外壳是用与做火线电极7用样的材料，钻同样密度的流水孔、同样的孔径，做成长35MM、宽55MM，下面同样开口用于与3联接的盒式电极——零线电极10；12是零线电极盒10与金属片2连接的焊点。

火线电极7和零线电极10都通过下面的开口固定安装在塑料绝缘体3上，火线电极7置于零线电极10内，其间距约为4MM左右。由于零线电极盒的屏蔽作用，使得热水器的外壳及外面的水是不带电的，其流水孔较小，零线电极盒还具有阻挡手指或金属件触及火线电极的作用。

图四是A－A剖面图。1、2是金属片，3是塑料绝缘体，7是火线电极，10是零线电极。

为了进一步确保人身安全，以防零线断路或零火线间换线而使该浸水式热水器外面的水带电，可在零线电极盒上复接地，或在距离零线电极盒约3MM左右的外面再加装一个接地电极盒，该盒用电导体制作，如δ0.5厚的不锈钢板，盒上钻有与电极上同样大小和密度的流水孔，接地电极盒与零线电极盒间也由绝缘体隔离固定。