CN102818360B - 热水器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电器领域，具体涉及一种热水器。该热水器包括外壳、加热器和双层套管；所述加热器与所述双层套管均置于所述外壳内；所述双层套管包括第一子管和第二子管，所述第二子管套在所述第一子管外；所述第一子管的内部为第一流道，所述第一子管的管壁与所述第二子管的管壁之间的区域为第二流道；所述第二子管的一端连接有进水管，另一端与所述加热器连接；所述进水管与所述第二流道相通。使用时废水流经第一流道，自来水流经第二流道，通过第一子管的管壁进行热交换可以让自来水吸收废水中的余热，提高自身的初始温度。之后再进入加热器中进行加热时这部分能量就不再需要加热器提供，从而节省了能量，能够降低成本。

Description

热水器

技术领域

本发明涉及电器领域，具体涉及一种热水器。

背景技术

现有的美容美发、宾馆、洗浴等行业热水的使用量一般都比较大，一般洗浴时的水温为50摄氏度左右，而自来水的温度一般为15摄氏度左右，将自来水从15摄氏度加热至50摄氏度需要消耗很多能量，成本较大。

与此同时，每次客人洗完头或者洗完澡后的废水温度一般还能达到38摄氏度左右，实际上还是很热，大量的废水带着大量的余热直接排放到下水道，又造成了能源的极大浪费。

发明内容

本发明提供了一种热水器，能够在自来水加热前先从废水中吸收余热。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的，热水器，包括外壳、加热器和双层套管；所述加热器与所述双层套管均置于所述外壳内；所述双层套管包括第一子管和第二子管，所述第二子管套在所述第一子管外；所述第一子管的内部为第一流道，所述第一子管的管壁与所述第二子管的管壁之间的区域为第二流道；所述第一子管的两端分别为废水进入端和废水流出端，且所述废水进入端和所述废水流出端均穿出所述外壳；所述第二子管的一端连接有进水管，另一端与所述加热器连接；所述进水管与所述第二流道相通；所述进水管未与所述第二子管连接的一端穿出所述外壳。

进一步地，前述的热水器中，所述双层套管盘绕在所述外壳内；由所述废水进入端沿所述第一流道至所述废水流出端的轨迹，所述第一流道内任一靠近所述废水流出端的径向截面与轴线的交点的水平高度均不高于所述第一流道内与其相比远离所述废水流出端的径向截面与轴线的交点的水平高度。

进一步地，前述的热水器中，所述加热器设置在所述外壳的中部；所述双层套管盘绕在所述加热器的周围。

进一步地，前述的热水器中，所述第二子管与所述进水管连接的一端为所述第二子管的两端中靠近所述废水流出端的一端。

进一步地，前述的热水器中，

所述第一子管的管壁设有波纹状褶皱；

和/或

所述第二子管的管壁设有波纹状褶皱。

进一步地，前述的热水器中，

处于盘绕状态的所述双层套管，其所述第一子管和所述第二子管均包括一个或多个弯曲部分以及一个或多个伸直部分；所述波纹状褶皱设置在所述伸直部分。

进一步地，前述的热水器中，所述第二子管的两端均封闭；所述进水管与所述第二子管的管壁的一侧连接；所述加热器与所述第二子管通过连接管连接；所述连接管与所述第二子管的管壁的一侧连接。

与现有技术相比，本发明所述的热水器通过设置包括第一子管和第二子管的双层套管，使废水流经第一流道，自来水流经第二流道，通过第一子管的管壁进行热交换，可以让自来水吸收废水中的余热，提高自身的初始温度。之后再进入加热器中进行加热时，由于自来水已经先行吸收了废水中的余热，在进行后续加热时这部分能量就不再需要加热器提供，从而节省了能量，能够降低成本。

此外，本发明所提供的热水器还具有下列技术效果：

（1）废水中一般都含有很多的杂质，通过内部流废水、外层流自来水的方式进行热交换，废水集中流通，可以通过较大的杂质，有效防止管道堵塞；

（2）通过将双层套管盘绕在外壳内，可以增加双层套管的长度，进而提高热交换的面积，提高换热效率；

（3）废水中含有很多营养液、杂质和细菌，长时间积存会滋生很多细菌，散发出难闻的气味，通过将第一流道内任一靠近所述废水流出端的径向截面与轴线的交点的水平高度均不高于所述第一流道内与其相比远离所述废水流出端的径向截面与轴线的交点的水平高度，可以防止废水积存在第一流道内，从而避免上述情况的发生；

（4）热传递的双方温差越大传热效率越高，自来水在第二流道内流动的过程中，刚进入第二流道时温度最低，到达流出口时温度最高，而废水则是刚进入废水进入端时温度最高，到达废水流出端时温度最低，因此通过将第二子管与所述进水管连接的一端设置为所述第二子管的两端中靠近所述废水流出端的一端，可以让温度低的废水与温度低的自来水进行热交换，温度高的废水与温度高的自来水进行热交换，能够保证整个交换区域内各部分的温差相近，整体的传热效率相差较小，传热过程更稳定；

（5）通过设置波纹状褶皱，可以增加换热面积，并且可使废水和自来水在流动时产生扰动，起到搅拌作用，进一步提高热交换的效率；

（6）波纹状褶皱会增加管壁对流体的阻力，而且缝隙内还容易残留流体中的杂质，而在盘绕过程中双层套管的弯曲部分也会加大对流体的阻力，使其中的杂质更加难以通过，通过将波纹状褶皱设置在双层套管的伸直部分，可以保证在弯曲部分流体能够正常通过，其中的杂质不会堆积；

（7）通过将第二子管的两端封闭，进水管和连接管均与第二子管的管壁的一侧连接，可以使双层套管整体的抗压能力得到加强，在受到外力作用时不容损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施例所述热水器的剖视结构示意图；

图2为本发明具体实施例所述双层套管的剖面结构示意图。

附图标记：1-外壳，2-加热器，3-双层套管，4-第一子管，5-第二子管，6-第一流道，7-第二流道，8-废水进入端，9-废水流出端，10-进水管，11-波纹状褶皱，12-连接管。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本发明中的具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本发明的一个实施方式提供了一种热水器，包括外壳、加热器和双层套管；所述加热器与所述双层套管均置于所述外壳内；所述双层套管包括第一子管和第二子管，所述第二子管套在所述第一子管外；所述第一子管的内部为第一流道，所述第一子管的管壁与所述第二子管的管壁之间的区域为第二流道；所述第一子管的两端分别为废水进入端和废水流出端，且所述废水进入端和所述废水流出端均穿出所述外壳；所述第二子管的一端连接有进水管，另一端与所述加热器连接；所述进水管与所述第二流道相通；所述进水管未与所述第二子管连接的一端穿出所述外壳。

在使用时使废水流经第一流道，自来水流经第二流道，通过第一子管的管壁进行热交换，可以让自来水吸收废水中的余热，提高自身的初始温度。之后再进入加热器中进行加热时，由于自来水已经先行吸收了废水中的余热，在进行后续加热时这部分能量就不再需要加热器提供，从而节省了能量，能够降低成本。

此外，废水中一般都含有很多的杂质，通过内部流废水、外层流自来水的方式进行热交换，废水集中流通，可以通过较大的杂质，有效防止管道堵塞。

在本发明的各个实施方式中，作为优选方案，所述双层套管盘绕在所述外壳内；由所述废水进入端沿所述第一流道至所述废水流出端的轨迹，所述第一流道内任一靠近所述废水流出端的径向截面与轴线的交点的水平高度均不高于所述第一流道内与其相比远离所述废水流出端的径向截面与轴线的交点的水平高度。

通过将双层套管盘绕在外壳内，可以增加双层套管的长度，进而提高热交换的面积，提高换热效率。

但废水中含有很多营养液、杂质和细菌，如果不能及时排出，长时间积存会滋生很多细菌，散发出难闻的气味，通过将第一流道内任一靠近所述废水流出端的径向截面与轴线的交点的水平高度均不高于所述第一流道内与其相比远离所述废水流出端的径向截面与轴线的交点的水平高度，可以防止废水积存在第一流道内，从而避免上述情况的发生。

具体实施时，所述加热器可设置在所述外壳的中部；所述双层套管盘绕在所述加热器的周围。

在本发明的各个实施方式中，作为优选方案，所述第二子管与所述进水管连接的一端为所述第二子管的两端中靠近所述废水流出端的一端。

热传递的双方温差越大传热效率越高，自来水在第二流道内流动的过程中，刚进入第二流道时温度最低，到达流出口时温度最高，而废水则是刚进入废水进入端时温度最高，到达废水流出端时温度最低，因此通过将第二子管与所述进水管连接的一端设置为所述第二子管的两端中靠近所述废水流出端的一端，可以让温度低的废水与温度低的自来水进行热交换，温度高的废水与温度高的自来水进行热交换，能够保证整个交换区域内各部分的温差相近，整体的传热效率相差较小，传热过程更稳定。

在本发明的各个实施方式中，作为优选方案，

所述第一子管的管壁设有波纹状褶皱；

和/或

所述第二子管的管壁设有波纹状褶皱。

通过设置波纹状褶皱，可以增加换热面积，并且可使废水和自来水在流动时产生扰动，起到搅拌作用，进一步提高热交换的效率。

在本发明的各个实施方式中，作为优选方案，处于盘绕状态的所述双层套管，其所述第一子管和所述第二子管均包括一个或多个弯曲部分以及一个或多个伸直部分；所述波纹状褶皱设置在所述伸直部分。

波纹状褶皱会增加管壁对流体的阻力，而且缝隙内还容易残留流体中的杂质，而在盘绕过程中双层套管的弯曲部分也会加大对流体的阻力，使其中的杂质更加难以通过，通过将波纹状褶皱设置在双层套管的伸直部分，可以保证在弯曲部分流体能够正常通过，其中的杂质不会堆积。

在本发明的各个实施方式中，作为优选方案，所述第二子管的两端均封闭；所述进水管与所述第二子管的管壁的一侧连接；所述加热器与所述第二子管通过连接管连接；所述连接管与所述第二子管的管壁的一侧连接。

这样可以使双层套管整体的抗压能力得到加强，在受到外力作用时不容损坏。

为更好的解释本发明，下面提供具体实施例进行说明。

具体实施例

如图1和图2所示，热水器，包括外壳1、加热器2和双层套管3；加热器2与双层套管3均置于外壳1内；加热器2设置在外壳1的中部；双层套管3盘绕在加热器2的周围。双层套管3包括第一子管4和第二子管5，第二子管5套在第一子管4外；第一子管4的内部为第一流道6，第一子管4的管壁与第二子管5的管壁之间的区域为第二流道7；第一子管4的两端分别为废水进入端8和废水流出端9，且废水进入端和废水流出端9均穿出外壳1；第二子管5的两端中靠近废水流出端8的一端连接有进水管10，另一端与加热器2连接；进水管10与第二流道7相通；进水管10未与第二子管5连接的一端穿出外壳1。

第二子管5的两端均封闭；进水管10与第二子管5的管壁的一侧连接；加热器2与第二子管5通过连接管12连接；连接管12与第二子管5的管壁的一侧连接。

双层套管3盘绕在外壳1内；由废水进入端8沿第一流道6至废水流出端9的轨迹，第一流道6内任一靠近废水流出端9的径向截面与轴线的交点的水平高度均不高于第一流道6内与其相比远离废水流出端9的径向截面与轴线的交点的水平高度。

处于盘绕状态的双层套管3，其第一子管4和第二子管5均包括多个弯曲部分以及多个伸直部分；第一子管4和第二子管5的伸直部分的管壁均设有波纹状褶皱11。

最后应说明的是：以上实施方式及实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式及实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式或实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施方式或实施例技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.热水器，其特征在于：包括外壳、加热器和双层套管；所述加热器与所述双层套管均置于所述外壳内；所述双层套管包括第一子管和第二子管，所述第二子管套在所述第一子管外；所述第一子管的内部为第一流道，所述第一子管的管壁与所述第二子管的管壁之间的区域为第二流道；所述第一子管的两端分别为废水进入端和废水流出端，且所述废水进入端和所述废水流出端均穿出所述外壳；所述第二子管的一端连接有进水管，另一端与所述加热器连接；所述进水管与所述第二流道相通；所述进水管未与所述第二子管连接的一端穿出所述外壳；所述双层套管盘绕在所述外壳内；由所述废水进入端沿所述第一流道至所述废水流出端的轨迹，所述第一流道内任一靠近所述废水流出端的径向截面与轴线的交点的水平高度均不高于所述第一流道内与其相比远离所述废水流出端的径向截面与轴线的交点的水平高度；所述第一子管的管壁设有波纹状褶皱；所述第二子管的管壁设有波纹状褶皱；处于盘绕状态的所述双层套管，其所述第一子管和所述第二子管均包括一个或多个弯曲部分以及一个或多个伸直部分；所述波纹状褶皱设置在所述伸直部分；

所述加热器设置在所述外壳的中部；所述双层套管盘绕在所述加热器的周围；

所述第二子管与所述进水管连接的一端为所述第二子管的两端中靠近所述废水流出端的一端。

2.如权利要求1中所述的热水器，其特征在于：所述第二子管的两端均封闭；所述进水管与所述第二子管的管壁的一侧连接；所述加热器与所述第二子管通过连接管连接；所述连接管与所述第二子管的管壁的一侧连接。