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可叠加技改水暖管片的微型微电热锅炉
    本发明属于电加热领域，是一种采暖电热器。

    冬季采暖最普及的手段是燃煤锅炉烧热水后用泵将水送进水暖管片循环散热，主要弊病有四点：一是锅炉燃煤造成环境污染；二是热水输送管道长，散热造成热能流失大；三是“大锅饭”式的服务不适应房改后按经济规律结算采暖费，四是“大马拉小车”浪费能源；随着人民的物质生活水平的提高，以电代煤，采用电取暖器的家庭越来越多，产生的新问题是家居的电线容量不够，易产生电线过热造成火灾或触电事故，以电代煤后若造成水暖管片冬天停止使用则易冻裂，修复麻烦，利用原有的水暖系统，用燃汽锅炉或电热锅炉取代燃煤锅炉的技术方案相继而出，其存在的主要问题是造价大，其中燃汽锅炉仍未彻底解决CO2污染大气的环保问题和CO泄漏造成危及生命的问题，电热锅炉则耗电装机容量大，节能问题、大锅饭问题及“大马拉小车”等问题仍解决不了。

    本发明公开一种可叠加技改水暖管片的微型微电热锅炉，能利用原水暖管片灵活组合成不同功率的采暖系统，安全、节能、方便廉价，取代燃煤锅炉。

    本发明技术特征是由可叠加组合的管道迷宫直热式水加热器1、水泵2、循环水管3、散热片4、储水器21等所组合成的，其中1是一种由至少三层的多层金属管迷宫使其外侧两层金属迷宫弯管6和7吸收余热，中间一层或多层置有微电热元件9的直热式水加热器，在靠近6和7上地内侧各有一块金属板8分别与6和7贴紧，水从侧面一排迷宫金属管进水口11进入迷宫金属管后，首先进入另一侧的迷宫管后再进入中间层迷宫金属管5经由出水口12流出，9电热工作的大部分热能被绕经5中的水传导吸收，9少部分热能来不及被5中流水吸收时，热能辐射至8上并转换成传导热被与8紧贴的两侧迷宫金属弯管6和7中流过的冷水吸收，在8与9之间置有石棉或氧化镁复合填充物等耐温绝缘材料10保障电热元件9处在符合电气安全标准的环境中工作；本发明的电加热结构是在迷宫金属弯管中间层迷宫金属管5上平行串/并联若干微电热元件9组成的，5弯曲成多排(以八排为最佳结构)平行等长的平面迷宫，在平行的铜管上串/并联上微电热元件9，9是一种外圆面处理上电热膜，内圆面以及两端面是绝缘的圆管状瓷介质电热膜元件，9沿着对称中心线可以哈夫分开，贴合在铜管5上后可夹紧使9与5充分贴紧，充分传导热能对流过金属管5内的水加热，9的外圆二端在电热膜13上涂抹有银导电极14，瓷介质管16在对称中心线上预留有哈夫分槽线15，9可以从15处着力分开成为一对半圆柱型结构的微电热元件并且可以方便贴合到金属管5上，使用薄金属片电极卡17与14良接触利用标准镙丝拧在17上预留的镙丝孔18之中，使9成排并联分别固定在5上，成排的9之间串接连线利用17连接，通常采用八并四串共三十二支元件9组成一个平行的大功率电热膜部件结构，使每支元件9处在55V电压下工作；根据本发明功率设定的参数，也可以采用二并二串，八并五串，八并六串等多并多串结构组成，以元件9的制造成品率高，组装工艺简便，辅助材料利用率高等特点及适用的外接电源电压参数为串/并联之根据；本发明元件9上采用公知的电阻膜生长技术，即利用结晶四氯化锡加进调整剂及稳定剂的酒精溶液在300～600℃温度中分解产生锡的氧化物半导体膜技术，本发明利用公知电热膜制取技术制成电热膜元件及叠加成大功率部件的技术参见专利号为88100015.9，名称为“大功率电热转换体及其处理技术”公开的专利方法；本发明采用的水泵2及散热片4，水管3均是成熟的标准件，本发明由于有季节性工作特点，须将由迷宫式金属管6，7，5，电热元件9，绝缘材料10等结构件用一个耐温的聚酰亚胺薄膜袋19封闭起来后才能安装进外壳体20中，即使在潮湿环境中长期不电热工作，封装在19中的各种零件和材料也不会被潮气侵入导致漏电；本发明采用17串/并联9组成大功率电热部件时，可将串/并联的电热部件断开采用分开关控制工作，例四并四串三十二支9可分别组成二十支串/并联加十二支串/并联结构，使分别在1.8Kw(二十支五并四串)，1.2Kw(十二支三并四串)及合成3Kw(三十二支八并四串)状态下分别工作；在出热水口12的铜管5上贴有一只限温元件22，万一循环采暖系统中发生漏水或供水不足时可以自动切断电源以保护9不过热工作防止发生过热后果，22可以是双金属片温控元件或一次性熔断器，也可以将双金属片温控元件及一次性熔断器串联起来使用，其中一次性熔断器的限温温度可略高于双金属片温控元件。

    本发明优点是装有微电热元件9的金属迷宫管5可以是一层或多层，在一个微型体积的外壳体20中，可以多层叠加组合大功率电热部件，使功率范围设计余地大，组装后工作的水加热器，可以是一个或一个以上的水加热器叠加使用，利用前一个水加热器的出水管与后一个的进水管相连接而随意方便扩大装机容量又进一步扩大使用功率范围并降低制作成本和方便维修或方便局部更换水加热器，本发明及使用的微电热元件9均可以标准化设计和制造，装配可以方便流水作业，本发明体积小巧，利用现有的水暖系统，可以分割成若干片取代锅炉技术改造成水暖循环系统，技改及功能设定选择余地灵活，本发明用于新居安装的费用，其成本亦远低于被淘汰的锅炉的费用，特别是本发明中的水加热器的电器安装可以按电器标准选用符合规格的导线，在电表后直接安装而不象电取暖器那样随意性乱用电源而造成不安全事故。

    图1为本发明的工作及系统安装示意图。

    图2为本发明中水加热器内部结构示意图。

    图3为微电热元件结构示意图。

    图4为电极卡结构示意图。

    图5为水加热器中间层局部的电热结构安装示意图。

    图6为去掉面板的水加热器结构示意图。

    下面结合附图进一步说明本发明工作原理：水加热器1通水通电并由储存器21保障水的充足量，水泵2较本发明中水加热器提前和延长工作使热水流经散热片4并沿3回到1中不断再经22循环加热和流经4持续散热；技改原水暖系统时，只要将采暖范围内的相近进水和回水管均切断，并连接和串接进水加热器1、水泵2成封闭循环系统即可，淘汰原有锅炉而成为微电热锅炉；如果采暖范围大，则可将一只以上的水加热器串接后工作，并在循环加热管路中使若干个散热片组同时工作，即这种微电热锅炉可以叠加水加热器而达到不同采暖范围内取代燃煤锅炉的目的。