[发明专利]一个新型、高效、节能、安全、免储的远红外即热水器

说明书

本发明一个新型、高效、节能、安全、免储的远红外即热水器运用电热转换效率极高的碳纤维远红外发热技术，用导热性极强的铜管，通过缠绕，在发热管外围，形成与发热管间距约2‑3cm的铜管螺旋腔体，既经济高效地获得了极高温度的热源，又形成了对碳纤维发热管的保护层，还进行了水电分离，实现了用水的绝对安全。本发明利用不锈钢或铝合金外壳的内壁作为远红外反射面，综合运用了热传导和热辐射的双重加热效应，能够在不足5秒的时间内，即时提供温差50℃以上、温度可以进行精准控制的热水，从而实现新型、高效、节能、安全、免储、即热的目标。

技术领域

本发明运用电热转换效率极高的碳纤维远红外发热技术，用导热性极强的铜管，通过缠绕方式，在发热管的外围，形成与发热管间距约2-3cm的螺旋安全腔体，既经济高效地获得了极高温度的热源，又形成了对碳纤维发热管的保护层，还进行了水电分离，实现了用水的绝对安全。本发明利用不锈钢或铝合金外壳的内壁作为远红外反射面，综合运用了热传导和热辐射的双重加热效应，能够在不足5秒的时间内，即时提供温差50℃以上、温度可以进行精准控制的热水，从而实现新型、高效、节能、安全、免储、即热的热水生产和供给方式的变革。

背景技术

碳纤维石英发热管是一种具有广阔市场前景的先进发热管。纯黑体的碳纤维发热体材料，升温迅速、热滞后小、发热均匀、热辐射传递距离远、热交换速度快。碳纤维石英电热管的能量发射方式是以远红外辐射为主，它所发射的远红外波长在8μm-14μm之间，这段波长的远红外线谱被称为“生命之光”，对人体具有保健作用。碳纤维石英电热管连续点烧，其寿命≥6000小时以上，在频繁启动、关闭和长期连续工作中，发热体无氧化和击穿现象，发热光色均匀、管壁内外清洁。如果封装材料采用高纯度脱羟基石英玻璃管，热膨胀系数极小，有极高的热稳定性，能承受剧烈的温度变化而不炸裂。

但是，石英发热管存在一个致命的缺陷：石英管极易破脆损坏。碳纤维石英发热管，石英管内必须是真空，才能保证发热管高效的电热转换效率。石英管的脆性，严重妨碍了碳纤维发热管的使用。而即热水器，要求在极短时间内(5秒以内)产生热水，而且水温至少要达到50℃左右。

因此，运用碳纤维石英发热管生产即热水器，必然面临两大技术难题：第一，克服石英管的脆性，延长发热管的使用寿命；第二，5秒以内获得50℃左右的热水，还要对温度进行精准控制。

目前的热水器，从热水供给的角度看，主要是储水式和即热式两种。第一，储水式供热必须配备相当容积的水箱，占地面积大，管线复杂，安装繁琐；第二，即热式供热不需要储水，具有极高的市场前景，但需要发热源高效稳定、对水加热均匀和对水温精准控制。

现有热水器，对水均匀加热和精准控制都是难题，即热水器更没有很好解决这些问题。

现有热水器发热源主要采用两种方式：第一、传统金属发热管。该发热方式，能耗高，电热转换效率低，而且水电不分，容易漏电，存在严重安全隐患；第二、石英远红外发热管。该发热方式，电热转换效率高，水电分离，没有安全隐患，远红外还有保健功能。

显然，石英远红外发热方式，更为先进。目前的石英远红外发热管，主要有两种：一种是单纯的石英远红外发热管，另一种是碳纤维石英发热管。两种石英发热管，碳纤维石英管具有更优越的电热性能，值得大力提倡和推广。

经查，目前与即热水器相关的专利中(含已经失效的)，使用碳纤维远红外发热技术设计的即热水器，主要有四个：1、黄德权的《电能沸腾速热器》，申请号：CN03231730.1；2、陈国全的《即热式远红外线热水器》，申请号：CN200720050510.5；3、华东理工大学的《新型便携式碳纤维即热水器》，申请号： CN201120189690.1；4、陈顺龙和宋永江的《一种水加热单元以及包含其的热水器、地暖加热装置和家庭供热系统》，申请号：CN201420347704.1。

这四个即热水器专利技术，共同存在二个显著缺陷：