CN101551160A - 热水器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热水器，其包括：一壳体，内部具有一容室，呈气密状；一导水管，设置于壳体的容室内，其二端分别连接至壳体外；一热介质，在室温下是一液态的热传导介质，容置在壳体的容室内；一加热装置，用于对热介质直接或间接的加热。本发明利用热介质吸热后快速汽化的特性，利用热介质蒸汽快速膨胀来迅速传导热能，并利用热蒸汽容易到达各细微角落的特性，来简化导水管的设计，获得理想的热交换面积，达到迅速且大量加热的功效，且能量损失极小，非常节约能源。
Description
技术领域
本发明和加热装置有关，特别是关于一种热水器。
背景技术
习知热水器有以燃烧瓦斯加热的，主要是在一连续弯曲的蛇形导水管下方设一燃烧器，通过燃烧瓦斯直接对导水管加热。另外还有用电能加热的，可分为两类，一类是用电热器直接对水加热。另一类是用电磁加热手段，通过涡电流使一感磁金属块发热，再将水导流通过该金属块加热。使用燃烧加热的热水器加热效率较差，能量损失较多。而且装设位置必须考虑到通风问题，否则容易发生意外。再者装设位置离使用位置较远又会造成供水管路过长，导致使用前必须放掉一段管路中的冷水，热水在管路传输中又会有热量散失等损耗。使用时还有调温不便的问题，原因在于热水供应管路过长，调温时反应较慢，常导致使用者不自觉的过度调整，造成过冷或过热，必需反复调整修正的缺点。用电能加热的热水器有两种，一种是小型没有储热槽的，可以直接装设在使用位置，没有上述问题，其缺点在于热传导面积较小，加热容量有限，热水供应量受限。另一种是大型有储热槽的，有储热槽的热水器有相当大的热水供应量，但是其装设地点就会受到限制，同样会有供应端与使用端太长造成损失的缺点。
发明内容
针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种热水器，其具有优良的热传导效率，可以节约能源又能供应足量的热水。
为达到上述目的，本发明所提供的一种热水器，其特征在于包括：一壳体，内部具有一容室，呈气密状；一导水管，设置于所述壳体的容室内，其二端分别连接至所述壳体外；一热介质，在室温下是一液态的热传导介质，容置在所述壳体的容室内；一加热装置，用于对热介质直接或间接的加热。
上述本发明的技术方案中，所述容室内的气压低于常压。
上述本发明的技术方案中，所述容室在室温下呈真空态。
上述本发明的技术方案中，所述容室的真空度在10-2Torr以下。
上述本发明的技术方案中，所述导水管呈连绕弯曲的蛇形管，一端连接至所述壳体的下侧壳壁，另一端连接至所述壳体的上侧壳壁。
上述本发明的技术方案中，所述加热装置是一燃烧加热装置，设置于所述壳体外方底侧。
上述本发明的技术方案中，所述加热装置是一燃烧瓦斯的加热装置。
上述本发明的技术方案中，所述加热装置是一电加热装置，贴设在所述壳体外方底端。
上述本发明的技术方案中，所述加热装置是一电加热装置，设置于所述壳体内部下方。
上述本发明的技术方案中，所述热介质的体积占所述容室的容积比例在1.5％至20％之间。
上述本发明的技术方案中，所述热介质是由醇类或是醚类或是苯类的高挥发性物质组成。
上述本发明的技术方案中，在所述壳体外设有隔热层。
上述本发明的技术方案中，在所述壳体外设有一外壳。
上述本发明的技术方案中，所述外壳与所述壳体之间形成一真空隔热层。
上述本发明的技术方案中，在所述外壳与所述壳体之间设有一隔热层。
采用以上技术方案，本发明利用热介质吸热后快速汽化的特性，利用热介质蒸汽快速膨胀来迅速传导热能，并利用热蒸汽容易到达各细微角落的特性，来简化导水管的设计，获得理想的热交换面积，达到迅速且大量加热的功效，且能量损失极小，非常节约能源。
附图说明
图1是本发明第一实施例的立体示意图；
图2是沿图1中2-2剖线的剖视图；
图3是本发明第一实施例的使用示意图；
图4是本发明第二实施例的结构示意图；
图5是本发明第三实施例的结构示意图；
图6是本发明第四实施例的结构示意图；
图7是本发明第五实施例的结构示意图；
图8是本发明第六实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了详细说明本发明的结构及所达到的功效，现举以下较佳实施例并配合附图说明如下。
如图1、图2所示，本发明第一实施例所提供的热水器10包含有：
一壳体20，内部具一容室30，呈气密状，内部气压低于常压(即1大气压)，最好是抽成真空状态，对真空度的要求并不高，约在10-1Torr以下即可，在10-2Torr以下更好，最好是在10-3Torr以下。
一导水管40，为一连续弯曲的蛇形管，设置于壳体10内，其一端连接至壳体20的下侧壳壁，形成一凸露在壳体外的连接端41，另一端连接至壳体20的上侧壳壁，形成另一凸露在壳体外的连接端42，如图2所示，为本发明一简约的示意图，事实上连接端41、42可以是另外二个管路连接接头，分别在壳体壳壁上与导水管40的二端衔接连通，并保持容室30的气密性。
一热介质50，在室温下为液态的热传导介质，其汽化点比水低，容易蒸发汽化，容置在壳体20的容室30内，其使用量不多，体积占容室30的容积比例在1.5％至20％之间即可，较佳状态在2％至5％之间，以10％最佳，热介质50的使用量是考虑到成本及传导热的效率，低于或是高于上述用量仍在本发明的创作精神涵盖下。热介质50可使用挥发性高的材料例如醚类或是醇类或是苯类或是其混合物调制而成。
一加热装置60，本实施例中是一电热器，贴附在壳体20底端。
如图3所示，将冷水供应管路11连接至连接端41，将热水供应管路12连接至连接端42，将电源线插电对热水器10供电(图中未示)，本发明可另设一控制器(图中未示)，用于控制热水器10的电源启闭，另可设一温度检测器(图中未示)与该控制器连接，用于自动控制水温，当然还可再设一水流侦测器(图中未示)用于检测水流来自动开启或是关闭热水器10，前述的自动控制系统及温控系统都是习知技艺，且非本发明的发明标的，容不赘述。当电热器60通电发热时，其热量很快传导到热介质50，热介质50吸热后迅速汽化充满整个容室30，因此可以对整个壳体20内部的导水管40加热，其热传导面积就是整组导水管40的表面积，因此导水管40在壳体20内弯曲盘绕的越长，其有效的热交换面积就越大，热效率就越高。容室30的真空度越高，热介质50的汽化就越没有阻碍，热效率也会提高。本发明是利用汽化后的热介质作为热传导的媒介，因此在容室30内没有死角，导水管40可尽量的盘绕，只要蒸汽能通过、到达的地方，就可以进行热交换，这是习知方式做不到的优点，也是本发明能迅速、大量的加热冷水的原因。当热介质蒸汽与导水管40管壁进行热交换后，热介质50会冷凝恢复回液态，受重力作用自动滴落或流回容室30底部，并再被电热器加热而再度汽化，如此反复循环，将热能快速的传递给导水管40中的水流使其升温，加热后的热水则由连接端42流至热水供应管路12供使用。
如图4所示，是本发明第二实施例(以下实施例相同组件将以相同标号表示)，其结构与第一实施例相同，不同点是将电热器60’设置在壳体20的容室30内部底侧，如此可减少热能散失，使加热效能更好。
如图5所示，是本发明第三实施例，其与第二实施例的差异点在于：在壳体20外再增设一外壳70，并将外壳70与壳体20之间的空间抽成真空，由此形成一真空隔热层80。
如图6所示，是本发明第四实施例，其与第三实施例的差异点在于：外壳70与壳体20之间并没有抽真空，而是填充一隔热材料从而形成一隔热层90。
如图7所示，是本发明第五实施例，本实施例使用瓦斯燃烧器100作为加热装置，并在壳体20外设一外壳110作为防风、导流的保护罩。
本发明的精神在于利用热介质作为热传导的媒介，使加热装置产生的热量能迅速的传导到壳体内各个部位。通过本发明所揭示的热水器结构，可以迅速且大量的加热冷水供使用，如果是使用电加热，更可以将热水器直接安装在浴室或厨房，使用或安装上都非常方便，在适当的隔热安排下，可以把能量完全的传导到导水管的水流，能量损失极小，非常节约能源。
如图8所示，是本发明第六实施例，本实施例与第五实施例相同，都是使用瓦斯燃烧器100，其不同点在于：壳体20中间设一导穿顶、底的通道25，形成瓦斯燃烧的排气孔道，导水管40’则是环绕着通道25设置。
Claims (15)
1、一种热水器，其特征在于包括：
一壳体，内部具有一容室，呈气密状；
一导水管，设置于所述壳体的容室内，其二端分别连接至所述壳体外；
一热介质，在室温下是一液态的热传导介质，容置在所述壳体的容室内；
一加热装置，用于对热介质直接或间接的加热。
2、如权利要求1所述的热水器，其特征在于：所述容室内的气压低于常压。
3、如权利要求2所述的热水器，其特征在于：所述容室在室温下呈真空态。
4、如权利要求3所述的热水器，其特征在于：所述容室的真空度在10-2Torr以下。
5、如权利要求1所述的热水器，其特征在于：所述导水管呈连绕弯曲的蛇形管，一端连接至所述壳体的下侧壳壁，另一端连接至所述壳体的上侧壳壁。
6、如权利要求1所述的热水器，其特征在于：所述加热装置是一燃烧加热装置，设置于所述壳体外方底侧。
7、如权利要求6所述的热水器，其特征在于：所述加热装置是一燃烧瓦斯的加热装置。
8、如权利要求1所述的热水器，其特征在于：所述加热装置是一电加热装置，贴设在所述壳体外方底端。
9、如权利要求1所述的热水器，其特征在于：所述加热装置是一电加热装置，设置于所述壳体内部下方。
10、如权利要求1所述的热水器，其特征在于：所述热介质的体积占所述容室的容积比例在1.5％至20％之间。
11、如权利要求1所述的热水器，其特征在于：所述热介质是由醇类或是醚类或是苯类的高挥发性物质组成。
12、如权利要求1所述的热水器，其特征在于：在所述壳体外设有隔热层。
13、如权利要求1所述的热水器，其特征在于：在所述壳体外设有一外壳。
14、如权利要求13所述的热水器，其特征在于：所述外壳与所述壳体之间形成一真空隔热层。
15、如权利要求13所述的热水器，其特征在于：在所述外壳与所述壳体之间设有一隔热层。
Priority Applications (1)
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| CNA200810089430XA CN101551160A (zh) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | 热水器 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102538200A (zh) * | 2012-01-10 | 2012-07-04 | 武汉三楚重工设备有限公司 | 快速传热装置 |
| CN105004050A (zh) * | 2015-07-30 | 2015-10-28 | 常州南夏墅建设有限公司 | 平板式高效加热器 |
| CN105928205A (zh) * | 2016-05-24 | 2016-09-07 | 西安交通大学 | 一种基于真空相变原理的速热式电热水器 |
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2008
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