專利名稱：內(nèi)光源加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加熱裝置，具體的說是指一種電光能轉(zhuǎn)化為熱能的內(nèi)光源加熱器。
背景技術(shù)：
加熱裝置種類繁多，按其加熱的能源不同可分為煤加熱器，如煤爐、鍋爐等；燃?xì)饧訜崞鳎缛細(xì)鉄崴鞯?；電阻絲加熱器，如電熱水器、電茶壺等；微波加熱器，如微波爐等，這些加熱裝置廣泛應(yīng)用于人們的日常生產(chǎn)生活中，為人們帶來了極大的便利，但是實際使用過程中，這些加熱裝置也暴露出不少缺陷，例如煤和燃?xì)饧訜嵫b置使用時會產(chǎn)生廢氣污染，而且這些能源為不可再生能源，容易造成資源的浪費；微波加熱裝置會產(chǎn)生微波輻射，影響人的身體健康；而電阻絲加熱裝置是電能源直接轉(zhuǎn)換成熱能源的電熱阻抗交換裝置，其加熱的金屬絲直接接觸被加熱液體，長期飲用這類液體會對人體造成傷害。也有人想到了利用太陽能來加熱，因為太陽能是一種天然無污染的清潔能源，可再生利用，不存在資源上的浪費，并且節(jié)能、環(huán)保，但是太陽能加熱裝置在使用過程中存在局限性，例如受光照的影響，在日照較短的地區(qū)就不容易推廣應(yīng)用，并且體積較大、維護不易，通常是通過一個固定在高處吸收太陽能的大型裝置才能將光能轉(zhuǎn)化為熱能使用的。為了克服以上加熱裝置的種種不足，人們又想到了將電能轉(zhuǎn)化為光能，再轉(zhuǎn)化為熱能的技術(shù)，如中國專利號為96243952.5的“光波爐”是一種以電光射線為介質(zhì)進行光熱交換的電光源結(jié)構(gòu)，由發(fā)光源、密封體和涂層構(gòu)件所組成，通過電能先轉(zhuǎn)換成光能，再由光能轉(zhuǎn)換成熱能，形成光熱交換，提高傳熱速度，但是這種技術(shù)的加熱手段是由黑色涂層吸光后產(chǎn)生熱量的，熱量流失較大、光熱效率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種清潔、環(huán)保、安全可靠、體積小、加熱快、維護方便、使用局限性少、可防止熱量流失、提高光熱效率的內(nèi)光源加熱器。
本發(fā)明的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)
一種內(nèi)光源加熱器，其包含由支承元件支撐的殼體，殼體內(nèi)設(shè)有連接電源的內(nèi)光源，其特征在于所述的殼體由外層的保溫隔熱層、中層的反射隔光層和內(nèi)層的透光層組成，其內(nèi)光源被包圍在透光層內(nèi)，內(nèi)光源通電產(chǎn)生的光輻射線穿越透光層后由反射隔光層反復(fù)輻射加熱液體。
所述的殼體為帶有進水口和出水口、其進、出水口上分別設(shè)有光網(wǎng)篩或帶有進水管、出水管和透氣管的軟塞或無進、出水口和進、出水管的開蓋型。
所述的透光層由底部向上延伸成包圍內(nèi)光源的倒“U”型。
所述的透光層由盤管組成包圍內(nèi)光源的圓筒型。
所述的透光層由螺旋管盤繞組成包圍內(nèi)光源的圓筒型。
所述的透光層為空心球體型，其底部向上延伸成包圍內(nèi)光源的倒“U”型。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明以電為能源，通過電能轉(zhuǎn)化為光能再轉(zhuǎn)化為熱能實現(xiàn)液體的加熱，其結(jié)構(gòu)上采用外層的保溫隔熱層、中層的反射隔光層和內(nèi)層的透光層組成殼體，利用光穿越透光層，并在反射隔光層上反復(fù)輻射以進行液體的加熱，并由保溫隔熱層有效地防止熱量流失，這種結(jié)構(gòu)不但清潔、環(huán)保、安全可靠，而且還不受使用地域和使用場合的限制，體積小，加熱快，維護方便，并具有熱量流失少、光熱效率高的優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明方案1剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的A-A剖視圖。
圖3為本發(fā)明方案2剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖3的B-B剖視圖。
圖5為圖3的透光層結(jié)構(gòu)示意圖(盤管型)。
圖6為本發(fā)明方案3剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為圖6的透光層結(jié)構(gòu)示意圖(螺旋型)。
圖8為本發(fā)明方案4剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為本發(fā)明方案5剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10為本發(fā)明方案6剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖11為本發(fā)明水壓控制開關(guān)剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12為本發(fā)明光網(wǎng)篩剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖13為圖12的左視圖。
具體實施例方式
下面將按上述附圖對本發(fā)明實施例再作詳細(xì)說明。
如圖1～圖13所示，內(nèi)光源加熱器，包含支撐在支承元件1上的殼體，該殼體由外層的保溫隔熱層3、中層的反射隔光層4和內(nèi)層的透光層5組成。保溫隔熱層3一般由隔熱、保溫材料制成，如泡沫等，也可以采用吸真空技術(shù)進行保溫隔熱；反射隔光層4一般利用銀鏡反應(yīng)或錫箔等材料，防止光逃逸的同時更容易光反射；透光層5一般由透光性好，并且耐高溫的石英玻璃或其他工程材料制成，反射隔光層4可以粘附在透光層5的外壁(圖1)或保溫隔熱層3的內(nèi)壁(圖3)、(圖6)。殼體在不同使用場合下可制成各種形狀。
所述的支承元件1配裝在加熱器殼體外以避免殼體受撞擊而損壞，支承元件除了起到支承的作用外，還具有封閉內(nèi)光源2的作用，內(nèi)光源設(shè)置在支承元件上，通過支承元件從底部被封閉在內(nèi)光源加熱器內(nèi)，當(dāng)內(nèi)光源壞掉時，就可以通過底部的支承元件快速取下，及時得到更換，支承元件上還安裝有防空燒或過燒、防漏水保護裝置7，在內(nèi)光源加熱器過載工作或透光層漏水時，保護裝置7即切斷電源以避免造成災(zāi)害。
方案1為酒瓶型殼體的結(jié)構(gòu)，適用于飲水機式內(nèi)光源加熱器，如圖1、圖2所示，該酒瓶型殼體帶有進水口和出水口(由箭頭表示)，在進、出水口上設(shè)有一光網(wǎng)篩6，如圖12、圖13所示，它是一種呈圓柱狀的特殊篩子，其圓柱表面緊密塞裝在進、出水口上，兩端孔內(nèi)設(shè)有兩層網(wǎng)篩21，網(wǎng)篩之間裝有過濾物質(zhì)20，如活性炭，通過活性炭和網(wǎng)篩的作用使飲用水中的雜質(zhì)被過濾掉，同時又可隔離部分逃逸的光，防止光污染。飲水機式內(nèi)光源加熱器的透光層5是一種內(nèi)腔型的結(jié)構(gòu)，即由透光層底部向上延伸成一個包圍內(nèi)光源的倒“U”型腔，該倒“U”型腔內(nèi)所設(shè)的內(nèi)光源2是一種以電為能源，以攜帶熱能充分的紅光等高熱能輻射光來加熱液體的光源，通過該光源產(chǎn)生的光輻射穿越透光層由反射隔光層反復(fù)向飲用水輻射，從而使飲用水更加充分、快速的吸收熱量。
飲水機式內(nèi)光源加熱器使用時，從進水口進入的飲用水被儲存在由透光層5構(gòu)成的倒“U”型腔和筒壁之間，這時水的加熱和飲用可以由一個設(shè)置在內(nèi)光源加熱器出水口的延時開關(guān)(圖中未示)控制，該延時開關(guān)的工作原理是當(dāng)按下飲水機上的控制按鈕時，設(shè)置在透光層上與飲用水接觸的溫控探頭測得水溫，假如水溫過低時，就通過設(shè)置在飲水機內(nèi)部的導(dǎo)線控制內(nèi)光源2通電，并開始加熱飲用水，而這時的出水口由延時開關(guān)控制，一般設(shè)定的時間為10秒左右，10秒后延時開關(guān)打開出水口放出加熱后的飲用水；假如探頭所測水溫已達(dá)飲用要求時，由導(dǎo)線控制的內(nèi)光源仍然正常通電工作，但是，此時的延時開關(guān)不工作，出水口直接被打開。不使用飲用水時，關(guān)閉控制按鈕，這時內(nèi)光源不通電工作，出水口直接被關(guān)閉。設(shè)置該延時開關(guān)使出水口出來的飲用水都保持在加熱的狀態(tài)，不用時又可以直接使內(nèi)光源斷電并關(guān)閉出水口，因此使用非常方便，也節(jié)約了用電。
方案2和方案3為圓筒型殼體的結(jié)構(gòu)，適用于熱水器式內(nèi)光源加熱器，如圖3～圖7所示，其透光層5可制成管形，如可將管子設(shè)計為盤管8組成包圍內(nèi)光源2的圓筒型或螺旋管9盤繞組成包圍內(nèi)光源的圓筒型，其盤繞的管壁與管壁之間緊密靠攏，該熱水器式內(nèi)光源加熱器的進、出水口上也分別設(shè)有光網(wǎng)篩6，并且通過底部支承元件1可快速、及時的更換內(nèi)光源2，支承元件上也設(shè)有保護內(nèi)光源加熱器的防空燒或過燒、防漏水保護裝置7。
熱水器式內(nèi)光源加熱器使用時，從水源流出的水經(jīng)過帶有光網(wǎng)篩6的進水口進入盤繞的管道，并通過出水口所設(shè)的水壓控制開關(guān)控制水流的通斷，如圖11所示，該水壓控制開關(guān)包括內(nèi)部貫通的柱塞18，柱塞兩端的孔徑分別設(shè)計為一端大一端小，其放置方式為順著水流方向流進大口端流出小口端，塞子的外圓柱表面與水管17的內(nèi)表面滑配安裝，對應(yīng)柱塞位置的水管上開有一段橫槽22，連體設(shè)計在柱塞上的直桿23穿過橫槽外露在管道外面，直桿最下端裝有導(dǎo)電接觸片24，導(dǎo)電接觸片上方設(shè)有彈簧19，該彈簧一端固定在水管的外管壁上，另一端固定在直桿上，水壓控制開關(guān)的工作原理是當(dāng)打開出水口龍頭放水時，水從水壓控制開關(guān)柱塞的大口端流向小口端，由于柱塞兩端的流量不同，兩端就形成負(fù)壓差，使柱塞18隨著水流方向產(chǎn)生位移，這時，連體設(shè)計在柱塞上的直桿也隨之位移并壓縮彈簧19，當(dāng)位移到一定距離后，直桿上的導(dǎo)電接觸片接通電路觸點25，控制整個電路開始運行，內(nèi)光源加熱器開始工作，其產(chǎn)生的光輻射線穿越包圍在外圍的盤繞管道到達(dá)反射隔光層4，通過反射隔光層的反復(fù)輻射，從而加熱透光層5管道內(nèi)的水，經(jīng)光加熱后的水就源源不斷的從出水口流出以供使用。當(dāng)關(guān)閉熱水器時，只需關(guān)閉出水口龍頭即可，這時水管內(nèi)的水不流經(jīng)水壓控制開關(guān)的柱塞18，壓縮的彈簧19推動柱塞回復(fù)原位，導(dǎo)電接觸片脫開接觸，電路瞬間斷開，內(nèi)光源加熱器同時停止工作。
方案4為球型殼體的結(jié)構(gòu)，適用于蓄熱式內(nèi)光源加熱器，如圖8所示，其透光層5為空心球體型，底部向上延伸成包圍內(nèi)光源的倒“U”型腔，倒“U”型腔內(nèi)的內(nèi)光源2通過支撐球型殼體的支承元件1進行更換，透光層內(nèi)壁上還設(shè)有兩個接通電路的水位開關(guān)10，其中一個設(shè)置在距離出水口一段距離的上部位置，另一個設(shè)置在內(nèi)光源加熱器的底部位置。所述的殼體進、出水口上設(shè)有帶進水管11、出水管13和透氣管12的軟塞14，進水管、透氣管伸入加熱器內(nèi)的距離位于上部水位開關(guān)的上面，出水管伸入加熱器內(nèi)的距離位于底部水位開關(guān)的下面，在底部位置還設(shè)有水溫探頭15，通過水位開關(guān)10可控制進水口的進水和斷水，其工作過程是當(dāng)內(nèi)光源加熱器內(nèi)的水位低于底部水位開關(guān)時，即控制進水口打開進水；當(dāng)水位高于上部水位開關(guān)時，即控制進水口關(guān)閉。而這時的水溫探頭測得水溫，當(dāng)水溫過低時，即控制電路接通內(nèi)光源2，使內(nèi)光源通電后開始加熱；當(dāng)水溫過高時，即控制電路斷電，內(nèi)光源停止加熱。設(shè)置水位開關(guān)10使進水口的進水和斷水實現(xiàn)自動化，設(shè)置溫控探頭15可以使內(nèi)光源加熱器內(nèi)的水永遠(yuǎn)保持在一個恒定的溫度內(nèi)以供使用，水溫探頭15一般設(shè)置在底部水位開關(guān)10的下面，這樣使得水溫探頭時刻都能測到水溫，控制水使用時都處于恒溫狀態(tài)。
蓄熱式內(nèi)光源加熱器使用時，通過出水口外所設(shè)的小型泵(圖中未示)即能將恒溫的水吸出使用，該泵通常一次將內(nèi)光源加熱器內(nèi)的水吸到低于底部水位開關(guān)位置時即停止工作，這時水位開關(guān)10又開始控制進水進行新一輪加熱使用。
方案5和方案6為殼體無進、出水口和進、出水管的開蓋型的結(jié)構(gòu)，適用于飲料類加熱的內(nèi)光源加熱器，如圖9、圖10所示，該開蓋型內(nèi)光源加熱器的內(nèi)光源2可設(shè)置在殼體的底部或側(cè)部，殼體外包裹有作為支承元件1的外殼，以避免殼體受外力撞擊而損壞，該內(nèi)光源加熱器的設(shè)計要點是在蓋子蓋上時，通過外殼和蓋子之間的導(dǎo)電觸片導(dǎo)通電源，內(nèi)光源通電開始加熱，在蓋子打開時，外殼與蓋子之間斷電，內(nèi)光源停止加熱。其工作方式類似于市場上出售的電熱壺，啟閉結(jié)構(gòu)也與電熱壺相同，只是把電阻加熱設(shè)計為光加熱，加熱一次使用一次，加熱速度快，安全性高，因此具有較好的實用性。
本發(fā)明采用熱傳遞加熱中最快的光輻射線為加熱方式，可根據(jù)水溫、流量設(shè)計腔體尺寸大小和內(nèi)光源功率大小，并且內(nèi)光源更換方便，它與被加熱液體之間隔離設(shè)置，使液體清潔無污染，為了得到更好的安全使用性能，在內(nèi)光源加熱器中都安裝防空燒或過燒、防漏水的保護裝置，發(fā)生危險時及時斷電，以保護使用者的人身安全。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)光源加熱器，其包含由支承元件(1)支撐的殼體，殼體內(nèi)設(shè)有連接電源的內(nèi)光源(2)，其特征在于所述的殼體由外層的保溫隔熱層(3)、中層的反射隔光層(4)和內(nèi)層的透光層(5)組成，其內(nèi)光源被包圍在透光層內(nèi)，內(nèi)光源通電產(chǎn)生的光輻射線穿越透光層(5)后由反射隔光層(4)反復(fù)輻射加熱液體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)光源加熱器，其特征在于所述的殼體為帶有進水口和出水口、其進、出水口上分別設(shè)有光網(wǎng)篩(6)或帶有進水管(11)、出水管(13)和透氣管(12)的軟塞(14)或無進、出水口和進、出水管的開蓋型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)光源加熱器，其特征在于所述的透光層(5)由底部向上延伸成包圍內(nèi)光源(2)的倒“U”型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)光源加熱器，其特征在于所述的透光層(5)由盤管(8)組成包圍內(nèi)光源(2)的圓筒型。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)光源加熱器，其特征在于所述的透光層(5)由螺旋管(9)盤繞組成包圍內(nèi)光源(2)的圓筒型。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)光源加熱器，其特征在于所述的透光層(5)為空心球體型，其底部向上延伸成包圍內(nèi)光源(2)的倒“U”型。
全文摘要
本發(fā)明公開的是一種內(nèi)光源加熱器，包括由支承元件支撐的殼體，所述的殼體由外層的保溫隔熱層、中層的反射隔光層和內(nèi)層的透光層組成，殼體內(nèi)設(shè)有連接電源的內(nèi)光源。這是一種以電為能源，由電轉(zhuǎn)化為光，利用光穿越透光層，并在反射隔光層上反復(fù)輻射以進行液體加熱的加熱技術(shù)，外面的保溫隔熱層能有效防止熱量流失，提高光熱效率，這種結(jié)構(gòu)的加熱器清潔、環(huán)保、安全可靠，使用時不受地域和場合的限制，并且體積小、加熱快、維護方便。
文檔編號F24H1/18GK1844779SQ20061005037
公開日2006年10月11日 申請日期2006年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月14日
發(fā)明者沈銘 申請人:沈銘