CN100498113C

CN100498113C - 储能式电热水器

Info

Publication number: CN100498113C
Application number: CNB200410040891XA
Authority: CN
Inventors: 梁锡昌
Original assignee: Chongqing University
Current assignee: Chongqing University
Priority date: 2004-10-20
Filing date: 2004-10-20
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2024-10-20
Also published as: CN1601196A

Abstract

一种储能式电热水器，包括储能芯体，其特征是：包括以下组件：金属陶瓷储能体，其体内安装电加热元件，体外为保温层；储能体内布置有热交换通道，分别与进水口和蒸汽出口连通；其进水口通过节流阀连接配水管件；过渡温水箱，与储能体的蒸汽出口连通，其冷水补水口连接配水管件；其出水口连接调温调水量阀的热水端；微机控制组件，包括安装在储能体及过渡温水箱上的温度传感器，由微机通过采集传感器接收的信息，控制储能体电加热元件的电源开关的接通和关闭，控制节流阀的接通和关闭。本发明可以显著减少电热水器的体积。并能储存更多的热量，输出热水量成10倍的增加。由于在同样的供水量时，表面积的大量减少，因而更加节能和保温。

Description

储能式电热水器

技术领域

本发明涉及电加热式热水器，具体是一种储能式电热水器。

技术背景

现有技术中的家用电热水器均采用储65～80℃热水的工作方式，在结构上必须要有足够大的储水箱，对储存在其内的水进行加热恒温。因此现有的电热水器体积庞大，占用空间大；由于体积大，散热面积大，也浪费能源。

发明内容

本发明的目的是提供一种储能工作方式的热水器，在输出同样热水量的条件下，可以减少体积近10倍，具有占地空间小、节能的优点。

本发明采用的技术技术方案是这样的，即一种储能式电热水器，包括储能芯体，其特征是：包括以下组件：

(1)金属陶瓷储能体，其体内安装电加热元件，体外为保温层；储能体内布置有热交换通道，分别与进水口和蒸汽出口连通；其进水口通过节流阀连接配水管件；

(2)过渡温水箱，与储能体的蒸汽出口连通，其冷水补水口连接配水管件；其出水口连接调温调水量阀的热水端；

(3)微机控制组件，包括安装在储能体及过渡温水箱上的温度传感器，由微机通过采集传感器接收的信息，控制储能体电加热元件的电源开关的接通和关闭，控制节流阀的接通和关闭。

上述装置在使用过程中，由电阻丝加热器将金属陶瓷储能体逐渐加热，从而将热能存储到金属陶瓷储能体中。当达到规定温度(如800--1500℃)时，由温度传感器经微机切断电阻丝加热器的电源。由包裹在外的保温层保持住金属陶瓷储能体的温度。当金属陶瓷储能体的温度降至温度下限时，由微机接通电源加热。因此，金属陶瓷储能体始终保持在1000℃的恒温状态。

过渡温水箱内的水始终保持在50--70℃左右，当箱内的水温低于下限时，其上的温度传感器经微机控制节流阀，将少量的冷水放入金属陶瓷储能体，被近1000℃的高温体化为蒸汽，经管路溶入过渡温水箱，使箱中的水温始终保持恒温。当连续使用热水时，冷水逐渐吸走金属陶瓷储能体的热量，直到其温度由1000℃降到100℃为止。但在此过程中，微机会接通电源，同时继续加热储能体。

冷水由配水管路进入本装置分为3路，第1路经节流阀，金属陶瓷储能体、化为蒸汽形式进入过渡热水箱，再送往温调水量阀热水端；第2路经止回阀进入过渡热水箱的冷水补水口；第3路直接到温调水量阀冷水端。由温调水量阀调温阀调出所需的水温及水量供使用。

控制器由微机控制金属储能体和过渡温水箱的温度，万一管路超压时，由安全阀放气。可以显著减少电热水器的体积。并能储存更多的热量，输出热水量成10倍的增加。由于在同样的供水量时，表面积的大量减少，因而更加节能和保温。

说明书附图

图1为储能体组件横截面图，它也是图2的A—A截面。

图2为储能体组件纵向截面图，它也是图1的B—B截面。

图3为储能热水器的水路和微机控制电路图。

图4为储能热水器的外观图。

具体实施方式

下面结合附图作进一步说明。参见图1、2、4，储能体的外形为圆柱形，它包括保温套1，储能体2，加热电阻丝3。储能体2中具有环形深槽，在槽中盘绕有电阻加热丝，以便内外同时加热，槽口由堵头5密封；储能体采用材料为金属陶瓷，它的特点是耐高温，不导电，不生锈，不开裂，价格便宜，在储能体2上，周围有一圈小孔，中间有一个大孔，形成水管式热交换通道。在储能体外，包裹有一层石棉等保温层，保持储能体的热量。储能体2的上端具有带蒸汽出口的蒸汽集中盖4，盖内构成的蒸汽腔，以便将各热交换管的蒸气集中在一起。过渡温水箱7顶置于储能体与之构成整体，在水箱与。储能体壳体之间绝缘层6。在金属陶瓷储能体2上可以安装有蒸汽压力安全阀。

图3为水路及控制图。水路图如图中虚线C--C右部所示，包括下列零件组成：15—水源开关，16—节流阀，7—过渡温水箱，17—止回阀，9—调温调水阀。图3中虚线C--C左部为微机控制电路，包括下列零件组成，10电源开关，11—金属储能体用温度传感器，12—安全阀，13—过渡温水箱用温度传感器，14—微机。

储能热水器的工作方法如下：

当接通电源后，由加热电组丝3对储能体2加热，当加热到1000℃后，微机14通过温度传感器11了解到加热程序完成，切断电源开关10，热水器处于保温状态，由保温套对储能器2保温。由于总会有一点自然散热冷却，当冷却到又需加热时，微机14通过对温差范围的控制又启动电源开关10加热，如此循环，使储能体一直储备足能量。

当接通水源开关15后，一路冷水经管道e、f、止回阀8，流入过渡温水箱，另一路冷水经e、f、g，流到调温调水阀9的入口g；第3路冷水经e、h，流到节流阀16入口。当温度传感器13将过渡温水箱的温度值传给微机14，微机14打开节流阀16一点点，少量水进入储能体2，如图2所示，立刻化为蒸汽，汇流到盖4中，由d处管道溶入过渡温水箱7的冷水中，将冷水加热，当将冷水加热到50℃时，由温度传感器将温度传给微机14，微机关闭节流阀16，无水进入储能体2，如此，使温水箱一直保持在50℃。

这样，在调温调水阀上，有一路冷水由g进入，一路热水从k进入，因此，很容易由阀9调出需要的水量和水温。由于，热水温度选为50～70℃，较一般热水器的65～80℃为低，因此，更不容易烫着使用人，更为安全；且更容易调节。必要时，再加一个传感器，可以实现数字调节。

由图3可看出，电源开关和水龙头的开动顺序，不影响热水器工作，使介面更为友好。另外，如果万一蒸汽压力超过安全值，安全阀12能自动打开，放掉一点蒸汽，因此热水器工作安全。

Claims

1.一种储能式电热水器，其特征是，包括以下组件：

(1)金属陶瓷储能体(2)，其体内安装电加热元件，体外为保温层(1)；储能体内布置有热交换通道，分别与进水口和蒸汽出口连通；其进水口通过节流阀连接进水管件；

(2)过渡温水箱(7)，与储能体的蒸汽出口连通，其冷水补水口连接配水管件；其出水口连接调温调水量阀(9)的热水端；

2.根据权利要求1所述的储能式电热水器，其特征是：金属陶瓷储能体为柱状体，中间具有环形槽，其内盘绕电阻丝，槽口由堵头(5)密封；储能体顶部具有带蒸汽出口的蒸汽集中盖(4)，盖内构成的蒸汽腔与进水口及布置在储能体中的热交换通道连通；整个储能体的外表面为绝缘保温层(1)；过渡温水箱(7)顶置于储能体与之构成整体。

3、根据权利要求1或2所述的储能式电热水器，其特征是：金属陶瓷储能体的恒温温度为800--1500℃，过渡温水箱内的恒温温度为50--70℃。

4、根据权利要求1或2所述的储能式电热水器，其特征是：金属陶瓷储能体(2)上安装有蒸汽压力安全阀。

5、根据权利要求1或2所述的储能式电热水器，其特征是：过渡温水箱(7)的冷水补水口通过止回阀(8)连接配水管件(15)；其出水口通过止回阀(17)连接调温调水量阀(9)的热水端；调温调水量阀的冷水端连接配水管件(15)。