CN101408339B - 热水器及其加热单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种热水器的加热单元，包括内胆、连接在内胆一端的进水管、出水口、置于内胆内的加热元件，内胆内设置有旋流装置。其中旋流装置可为与进水管相连的进水支管，至少一个所述进水支管的出水口的轴线与进水管轴线不再一个空间平面内，其中，所述进水支管为两个以上，进水支管的出水口顺向/逆向围绕进水管均匀设置。旋流装置也可为固定在内胆壁上内靠近进水口侧的螺旋形导流片使用本发明，利于内胆中产生旋流的水的快速排出，提高了热交换率。

Description

热水器及其加热单元

技术领域

本发明涉及热水器技术领域，特别是指一种热水器及其加热单元。

背景技术

即热式电热水器的加热单元的内胆通常为圆柱体形状，体积较小，进出水口分别设在内胆两端，两端距离约为十几厘米到二十几厘米，内胆两端设置有进出水口，内胆中主要容纳了加热元件。

冷水在动能的作用下，从内胆进水管冲入，快速通过内胆冲向出水口附近。这种水流直接冲入会造成内胆内的水流紊乱，结果是加热元件周围自进水口到出水口的水流难以形成稳定的温度梯度，不利于与加热元件进行充分地热交换，导致热交换率低，并且由于加热元件表面的热量无法均匀地被水充分带走，导致加热元件表面局部热负荷聚集，影响加热元件的工作寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种热水器及其加热单元，用于提高热水器加热过程中的热交换率。

本发明提供了一种热水器的加热单元，包括内胆、连接在内胆一端的进水管、出水口、置于内胆内的加热元件，内胆内设置有旋流装置。

可选的，旋流装置可以为与进水管相连的进水支管，至少一个所述进水支管的出水口的轴线与进水管轴线不再一个空间平面内。

较佳的，所述进水支管为两个以上，进水支管的出水口顺向/逆向设置。

较佳的，所述进水支管围绕进水管均匀分布设置。

可选的，所述进水支管出水口设置在不同的水平面内。

较佳的，所述进水支管出水口的面积之和小于进水管出水口的面积。

可选的，所述进水支管出水口轴线与与加热单元内胆的内壁相切设置。

可选的，还设置有与进水管连接的沿进水管轴线方向的进水支管。

可选的，旋流装置可以为固定在内胆壁上内靠近进水口侧的螺旋形导流片。

本发明还提供了一种采用上述加热单元的热水器，其加热单元包括内胆、连接在内胆一端的进水管、出水口、置于内胆内的加热元件，内胆内设置有旋流装置。

由上可见，由于本发明热水器和所使用的加热单元，由于采用了旋流装置，使进入的水改变流向形成旋流，通过旋流延长冷水在内胆中的运动路径与加热元件进行热交换，降低即热式电热水器加热元件表面热负荷，提高加热效率。旋流装置可以为连接在进水管上的进水支管结构，或者是螺旋形导流片结构。

较佳的，采用进水支管结构时，其偏向的进水支管使进入加热单元内胆的水能够产生旋流，并且，由于不存在螺旋形导流片的阻力，不会减缓内胆内水流速度，内胆中的热水可以快速排出，提高了热交换率。另外，由于内胆中的热水被及时带走，也延长了加热元件的使用寿命。

另外，在内胆进水管轴向方向加入支管，或者进水支管的出水口分布在不同的但相近的水平面内，可以形成相互不影响地推进层，有利于内胆内水的充分流动，避免旋流导致的中心部分水流动性不强。

附图说明

图1为包含三个进水支管的加热单元示意图；

图2为包含四个进水支管的加热单元示意图；

图3为包含螺旋形导流片的加热单元示意图。

具体实施方式

本发明加热单元内在进水管的出水口处设置了旋流装置，使进入内胆的水改变流向产生旋流。其中，可以采用进水支管结构的旋流装置，也可以采用螺旋形导流片结构的旋流装置，下面参见附图对本发明进行详细说明。

采用进水支管结构时，使进水支管出水口的轴线方向与内胆进水管轴线方向不在一个空间平面内，即进水支管出水口的方向在内胆底面的投影要与至少一条半径呈一角度相交，这种偏转一定角度的出水口使得进入内胆水偏向一侧流入，进而在内胆中形成旋流。较佳的，可以设置进水支管出水口方向在内胆底部的投影与内胆底部的圆形相切，即与内胆内壁相切，这样可以加强旋流的旋转强度。并且，为了便于加热单元的稳定，以及旋流的稳定，根据力的平衡原理，最好在进水口处设置两个或两个以上的围绕着进水管均匀分布的进水支管，并且进水支管方向均为顺时针或逆时针偏转设置。下面参见图1示出的加热单元示意图，以设置有三个进水支管的加热单元为例进行说明：

该例中，在进水管1的出水口5处设置有三个进水支管2，且每个进水支管2的出水口7均与内胆3内壁相切设置。如图1-A示出的加热单元局部剖视图和图1-B示出的加热单元局部俯视图，三个进水支管2为旋翼形，一端均匀分布在进水管1上，进水支管2的出水口7顺向偏转，与内胆3侧壁切线方向吻合。并且，为了加强进水的喷射速度，以增快旋流，所述三个旋翼形进水支管2的出水口7的面积之和小于进水管2的出水口5的面积。

本例中，还将三个旋翼形进水支管2的出水口7分布在三个不同的但相近的水平面内，这样可以形成相互不影响地三个水流推进层，有利于内胆内水的充分流动，使内胆内水与加热元件4充分接触，避免内胆轴线处水流动性不强。

另外，如图2所示，在进水管1的出水口5处还可以进一步设置一个沿内胆轴向方向的进水支管8，以产生一个在内胆轴向方向的水流，以避免内胆轴线处的水流动性不强。这样设置后，内胆内远离轴向的水流会形成旋流，而在轴向方向也存在流向内胆出水口的水流，进而使内胆内的水流充分的流动。

如图3示出了螺旋形导流片结构的示意图，图3-A、3-B为局部剖视图和俯视图。螺旋形导流片呈风扇扇页形状。导流片由中间实芯、外侧开口的金属制成，导流片的外侧周边与加热单元内壁相连接；相邻的导流片所成夹角为从中心向外逐渐发散，且不在一个水平面上。导流片中间实芯部分为圆形，直径大于进水管直径。通过导流片，也可以实现将入水口进入的水流改变为旋流。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种热水器的加热单元，包括内胆、连接在内胆一端的进水管、进水管的出水口、置于内胆内的加热元件，其特征在于，内胆中设置有旋流装置，

所述旋流装置为与进水管相连的进水支管，至少一个所述进水支管的出水口的轴线与进水管轴线不在一个空间平面内，

所述进水支管为两个以上，进水支管的出水口顺时针/逆时针设置，所述进水支管出水口设置在不同的水平面内。

2.根据权利要求1所述的加热单元，其特征在于所述进水支管围绕进水管均匀分布设置。

3.根据权利要求1所述的加热单元，其特征在于所述进水支管出水口的面积之和小于进水管出水口的面积。

4.根据权利要求1所述的加热单元，其特征在于所述进水支管出水口轴线与与加热单元内胆的内壁相切设置。

5.根据权利要求1所述的加热单元，其特征在于还设置有与进水管连接的沿进水管轴线方向的进水支管。

6.一种热水器的加热单元，包括内胆、连接在内胆一端的进水管、进水管的出水口、置于内胆内的加热元件，其特征在于，内胆中设置有旋流装置，所述旋流装置为固定在内胆壁上靠近进水口侧的螺旋形导流片，相邻的导流片所呈夹角为从中心向外逐渐发散，且相邻的导流片不在一个水平面上，

所述导流片由中间实芯、外侧开口的金属制成，所述导流片的外侧周边与所述加热单元内胆的内壁相连接，

所述导流片中间实芯部分为圆形，且该圆形的直径大于所述进水管直径。

7.一种采用权利要求1所述加热单元的热水器，其加热单元包括内胆、连接在内胆一端的进水管、进水管的出水口、置于内胆内的加热元件，其特征在于，内胆内设置有旋流装置，所述旋流装置为与进水管相连的进水支管，至少一个所述进水支管的出水口的轴线与进水管轴线不在一个空间平面内，所述进水支管为两个以上，进水支管的出水口顺时针/逆时针设置，且所述进水支管出水口设置在不同的水平面内。

8.一种采用权利要求6所述加热单元的热水器，其加热单元包括内胆、连接在内胆一端的进水管、进水管的出水口、置于内胆内的加热元件，其特征在于，内胆内设置有旋流装置，所述旋流装置为固定在内胆壁上靠近进水口侧的螺旋形导流片，相邻的导流片所呈夹角为从中心向外逐渐发散，且相邻的导流片不在一个水平面上，

所述导流片由中间实芯、外侧开口的金属制成，所述导流片的外侧周边与所述加热单元内胆的内壁相连接，

所述导流片中间实芯部分为圆形，且该圆形的直径大于所述进水管直径。

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