一种具有可控硅冷却结构的加热管的制作方法

专利查询2022-05-14  8


一种具有可控硅冷却结构的加热管
1.【技术领域】
2.本实用新型涉及一种净水器技术领域,尤其涉及一种即热水管的可控硅部分的加热结构和冷却结构。
3.

背景技术:

4.净水器也叫净水机、水质净化器,是按对水的使用要求对水质进行深度过滤、净化处理的水处理设备。平时所讲的净水器,一般是指用作家庭使用的小型净化器。
5.随着人们生活水平的提高,对饮水设备和饮用水的质量的要求都有所提高,会要求饮水设备快速即热,温度控制等,特别是饮用水即热,是净水机或者饮水机内设置加热管,而加热管采用高效温控部件来达到即热的效果。一般采用可控硅芯片来实现即热效果,但是可控硅发热较高,在应用环节需要加强对可控硅进行散热的处理。
6.可控硅,是可控硅整流元件的简称,是一种具有三个pn结的四层结构的大功率半导体器件,亦称为晶闸管。具有体积小、结构相对简单、功能强等特点,是比较常用的半导体器件之一。该器件被广泛应用于各种电子设备和电子产品中,多用来作可控整流、逆变、变频、调压、无触点开关等。
7.家庭使用的是单向晶闸管,也就是人们常说的普通晶闸管,它是由四层半导体材料组成的,有三个pn结,对外有三个电极:第一层p型半导体引出的电极叫阳极a,第三层p型半导体引出的电极叫控制极g,第四层n型半导体引出的电极叫阴极k。从晶闸管的电路符号可以看到,它和二极管一样是一种单方向导电的器件,关键是多了一个控制极g,这就使它具有与二极管完全不同的工作特性。
8.目前市面上有几种方案来调节可控硅的降温和散热的方法:1、在可控硅上加装风扇加散热片的方式,这种方式有成本高、有噪音、体积大等问题;2、使用双功率加热体,可控硅单独控制其中一部分功率,降低可控硅的温升,另外一部分功率采用继电器来控制,虽然可控硅只承担一部分功率降低了温升,但是引入的继电器会产生比较大的噪声,也是影响了产品的用户体验。3、对加热体有要求,不是所有加热管都适合于设计双功率,且成本会增加、电控板有继电器和可控硅,成本高、可控硅温升高,通常需要简短工作,冷却设计水冷不锈钢散热片,可控硅通过线束引出;这个方案的问题就是成本高,而且可控硅的引脚容易受力,导致可控硅有损坏风险。
9.

技术实现要素:

10.本实用新型针对以上问题提出了一种针对可控硅的进行温度调控的冷却结构,将可控硅固定在加热体的进水端,保证可控硅的散热性能保证使用的可靠性。
11.本实用新型所涉及的一种具有可控硅冷却结构的加热管,包括加热管和可控硅,其特征在于,该可控硅设置在加热管进水端,在加热管和可控硅之间设有传热安装件,该传热安装件一面为贴合管体的弧面一面为适合可控硅的平面,在可控硅引出引脚的方向设有银盘,引脚焊接在银盘上。
12.该加热管包括基材层和加热膜,加热膜包裹在基材层之外,该加热膜受到可控硅的控制,在加热管的基材之外进水端部分只有基材没有加热膜包覆。
13.在基材与加热膜边缘交界处包裹了一段绝缘层,银盘固定在绝缘层上。
14.可控硅的引脚焊接在银盘上,将可控硅和外部电路连接在一起,使用引线或者接线端子连接。
15.该传热安装件为一体成型的管箍部件,包括管箍体和平台座,管箍体主体为弧面,而平台座的朝外表面为平面,其中管箍体卡紧固定在加热管进水端上仅有基材的部位,而平台座大小形状适合卡入可控硅。
16.在传热安装件的管箍体远离平台座的一面有固定锁紧端,通过螺丝锁紧将传热安装件固定在加热管上。
17.本实用新型所涉及的一种具有可控硅冷却结构的加热管,将可控硅和加热管一体化,在控制了较小体积的情况下通过引脚余热回收至加热管,设置在冷水进水端,通过水冷散热,升温范围控制在比水温高10℃范围内,温度低安全性高,适合长期工作,保证了其有效性;同时加装了传热安装座保证了引脚不受力,可控硅的可靠性得到了提升,且进一步强化了热传导效率,冷却效果好。
18.【附图说明】
19.图1是本实用新型所涉及一种具有可控硅冷却结构的加热管结构示意图;
20.图2是本实用新型所涉及一种具有可控硅冷却结构的拆分结构示意图;
21.其中: 10、加热管;11、基材;12、加热膜;13、进水端;20、可控硅;21、引脚;30、传热体安装件;31、管箍体;311、固定锁紧端;32、平台座;40、银盘;50、绝缘层。
22.【具体实施方式】
23.下面将结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
24.在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、
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上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
25.请参考附图1,一种具有可控硅冷却结构的加热管,包括加热管10和可控硅20,该可控硅20设置在加热管10进水端13,在加热管10和可控硅20之间设有传热安装件30,该传热安装件30一面为贴合管体的弧面一面为适合可控硅的平面,在可控硅20引出引脚的方向设有银盘40,引脚21焊接在银盘40上。
26.该加热管10包括基材11和加热膜12,加热膜12包裹在基材11之外,该加热膜12受到可控硅的控制,在加热管10的基材11之外进水端13部分只有基材11没有加热膜12包覆。留出一个空白部分便于设置可控硅20。
27.在基材11与加热膜12边缘交界处包裹了一段绝缘层50,银盘40固定在绝缘层50上。
28.可控硅20的引脚21焊接在银盘40上,将可控硅20和外部电路连接在一起,使用引线或者接线端子连接。
29.该传热安装件30为一体成型的管箍部件,包括管箍体31和平台座32,其中管箍体主体为弧面,而平台座的朝外的表面部分为平面,其中管箍体21以其弧面卡紧固定在加热管10进水端13仅有基材11的部位,也就是不接触发热部分,而平台座31的平面大小形状适合卡入可控硅20。
30.在传热安装件30的管箍体31远离平台座的一面有固定锁紧端311,通过螺丝锁紧将传热安装件固定在加热管10上。
31.本实用新型所涉及的一种具有可控硅冷却结构的加热管,将可控硅和加热管一体化,在控制了较小体积的情况下通过引脚余热回收至加热管,设置在冷水进水端,通过水冷散热,升温所达到的温度控制在比进水温高10℃的范围内,温度低安全性高,适合长期工作,保证了其有效性;同时加装了传热安装座保证了引脚不受力,可控硅的可靠性得到了提升,且进一步强化了热传导效率,冷却效果好。
32.以上所述,仅是本实用新型较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,虽然本实用新型以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本实用新型技术方案范围内,当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案内容,依据本实用新型技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均属于本实用新型技术方案的范围内。

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