CN103398463B - 储水速热即热式电热水器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种储水速热即热式电热水器，包括加热器、速热储水胆、储水胆、保温层及外壳，速热储水胆安装在储水胆内，储水胆上设有冷水进水管和热水出水管，加热器安装在速热储水胆内，速热储水胆上设有预热水引流管，加热器为中空的柱状体，中空的加热器形成电热水器的即热储水胆，加热器与速热储水胆连通，热水出水管延伸入加热器内部。本发明通过储水胆、速热水胆和即热储水胆实现了电热水器在冬季大容量储水的速热出水，夏季、春季和秋季即热出水，电热水器内的水管均采用温度较高的水优先排出，使达到即热的要求。
Description
技术领域
本发明涉及电热水器技术领域，尤其涉及一种储水速热即热式电热水器。
背景技术
传统的电热水器按储水方式和加热时间可分为储水电热水器、速热式电热水器和即热式电热水器三种，储水电热水器具有储水容量大、功率小、线路要求低的优点，但其存在加热速度慢、加热时间长和热效率低的不足，在使用时极易造成浪费；速热式电热水器为达到快速加热的目的，其内胆容量相对较小，往往不能满足冬天热水的供应需求；即热式电热水器具有即开即用的特点，但其功率大，对线径要求高，也难以满足冬季、春秋季的热水供应。
目前，为了满足冬天热水供应需求，又能实现即热供水功能，一些生产厂商在储水式电热水器的基础上增加即热式功能来加快出水速度和增加出水量，以提高热效率，主要有如下两种方式：一种是在储水式电热水器的热水出水管上增加独立的即热装置，这类产品的出水温度不易控制，均需要恒温阀门的辅助控制，不但成本高而且结构复杂。另一种是在储水胆内增设速热胆，对小容量的速热胆中的水进行加热，来缩短加热时间，但是由于加热器的热效率低，往往最多只能部分实现速热的功能，而即热的效果并不明显，同时，该种加热器在冬季、春秋季使用时只相当于普通储水电热水器，满足不了四季速热出水、高出水量和热效率高的热水供应需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有电热水器在保证出水量的前提下，不能满足四季速热出水、加热时间长的上述问题，提供了一种储水容量大、冬季速热出水、其它季节即热出水、热效率高、线路要求小和节能低耗的储水速热即热式电热水器。
为解决上述问题，本发明的技术方案是：
一种储水速热即热式电热水器，包括加热器、速热储水胆、与速热储水胆连通的储水胆、保温层及外壳，速热储水胆安装在储水胆内，储水胆上设有冷水进水管和热水出水管，加热器安装在速热储水胆内，所述速热储水胆上设有用于将储水胆中温度较高的水引流到速热储水胆内的预热水引流管，所述加热器为中空的柱状体，中空的加热器形成电热水器的即热储水胆，加热器与速热储水胆连通，所述热水出水管延伸入加热器内部，热水出水管用于将加热器内温度较高的热水引出；所述加热器包括具有导热性能的加热柱体、密封柱体及用于加热器底部密封的密封底板，加热柱体的外表面或内表面上设有厚膜电路及外接触点，密封柱体密封套接在加热柱体设有厚膜电路的一面上，外接触点靠近密封底板一端设计，加热器设有外接触点的一端与储水胆密封连接。
相比较于现有技术，本发明的储水速热即热式电热水器通过储水胆、速热水胆和即热储水胆实现了电热水器在冬季大容量储水的速热出水，夏季、春季和秋季即热出水，电热水器内的水管均采用温度较高的水优先排出，使达到即热的要求，另一方面，高功率的柱状厚膜加热器完全浸入在储水胆中，加热器的外表面和内表面均与待加热液体接触，有效的增加了热交换面积，也避免了余热的浪费，提高了电热水器的热效率。
优选地，所述厚膜电路印制在加热柱体的外表面上，加热柱体设有外接触点的一端裸露在密封柱体外，加热柱体的底部与密封底板密封连接，密封底板上设有通孔，通孔与热水出水管相连，密封柱体靠近密封底板的一端与储水胆密封连接。厚膜电路印制在加热柱体的外表面，在使用时，即热储水胆内的水会被迅速加热，实现较小容量的水优先加热，同时与速热储水胆内的水实现热交换与预热。热水出水管为加热器内部的高位出水管，有利于将电热水器内温度最高的热水排出；加热柱体设有外接触点的一端裸露在密封柱体外，从而可以从储水胆外部直接处理加热器的外接触点，实现了加热器上外接触点焊接导线工序的后移，有效的保证了外接触点与高温导线之间的连接强度。
优选地，所述加热器上设有用于将速热储水胆中温度较高的水引流到加热器中的热水引流管。热水引流管将速热储水胆中温度较高的优先引流到加热器中进行加热，有利于提高加热速度，实现春季和秋季即热出水。
优选地，所述密封柱体相对外接触点一端的底部上焊接或压铸有一周焊接边界，焊接边界沿径向分布，焊接边界与储水胆密封连接。通过焊接边界焊接，有利于提高密封柱体与储水胆的连接强度，避免焊接时对厚膜电路造成的损伤。
优选地，所述密封柱体为不同尺寸的两节柱状体，密封柱体相对外接触点的一端上设有一周环状凸起，环状凸起的位置与外接触点的位置相对应，环状凸起的底部与储水胆密封连接。环状凸起用于厚膜电路的走线，即加热柱体与密封柱体之间形成用于走线的空腔，实现了从储水胆外部直接处理加热器的外接触点，实现了加热柱体上外接触点焊接导线工序的后移。
优选地，所述厚膜电路印制在加热柱体的内表面上，加热柱体设有外接触点的一端裸露在密封柱体外，密封柱体的底部与密封底板密封连接，密封底板上设有通孔，通孔与热水出水管相连，加热柱体设有外接触点的一端与储水胆密封连接。所述厚膜电路印制在加热柱体的内表面，在使用时，使速热储水胆内的水优先加热，同时充分的与储水胆中水进行热交换，使储水胆中的水预热。
优选地，所述加热柱体设有外接触点的一端内部灌胶，灌胶高度为加热柱体在密封柱体外的裸露高度。通过灌胶进一步的保证了加热器的热效率，也提高了外接触点处接线的稳定性。
优选地，所述加热柱体和密封柱体的横截面为圆形或正多边形。加热柱体和密封柱体的截面形状可根据需要进行设定，均以实现具体功能要求和需要为主要目的。
优选地，所述加热柱体的侧面上预留有用于安装热水出水管的导热钢板，导热钢板上未印刷厚膜电路。加热柱体上设有多组厚膜电路，每组厚膜电路均包含有两个外接触点，多组厚膜电路均匀分布在加热柱体的整个表面上或部分表面上。在加热柱体上预留导热钢板，即多组厚膜电路均匀分布在部分表面上。多组厚膜电路的外接触点由储水胆中通过高温导线引出，在加热柱体上设有多组厚膜电路，有利于实现对每组厚膜电路的单独控制，实现加热时功率的可调节性，以适应用户的不同需要。若多组厚膜电路均匀分布在加热柱体的整个表面上，则加热器为一个均匀的加热体；若多组厚膜电路均匀分布加热柱体的部分表面上，则加热器上预留有未印制厚膜电路的导热钢板，在此导热钢板上可进行一些开孔等其它处理。
优选地，所述电热水器为立式电热水器或横式电热水器，横式电热水器的预热水引流管和热水出水管呈一角度弯折。立式电热水器或横式电热水器均能实现本发明的技术效果。
附图说明
图1是本发明储水速热即热式电热水器实施例1的剖面结构示意图。
图2是本发明储水速热即热式电热水器实施例1中加热器的分解结构示意图。
图3是本发明储水速热即热式电热水器实施例2中加热器的轴测结构示意图。
图4是本发明储水速热即热式电热水器实施例2中加热器的剖面结构示意图。
图5是本发明储水速热即热式电热水器实施例2中加热器的轴测结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步详细说明本发明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1：
参照图1，本发明的储水速热即热式电热水器，包括加热器10、速热储水胆12、储水胆11、保温层及外壳，保温层和外壳未在图中画出，加热器10安装在速热储水胆12内，速热储水胆12安装在储水胆11内，速热储水胆12与储水胆11连通，形成胆中胆的结构，速热储水胆12的储水容量较小，有利于速热，储水胆11上设有冷水进水管11.1和热水出水管11.2。速热储水胆12上设有用于将储水胆11中温度较高的水引流到速热储水胆12内的预热水引流管12.1。加热器10为中空的柱状体，中空的加热器10形成电热水器的即热储水胆，加热器10为一端开口的容器，加热器10的内表面和外表面均与待加热水接触，加热器10与速热储水胆12连通。热水出水管11.2延伸入加热器10内部，热水出水管11.2用于将加热器10内温度较高的热水引出。
参照图2，加热器10包括具有导热性能的加热柱体1、密封柱体3及用于加热器底部密封的密封底板3.1，密封柱体3的底部与密封底板3.1密封连接，使加热器10形成一端敞口的柱状空腔。加热柱体1的内表面上设有厚膜电路2及外接触点5，密封柱体3密封套接在加热柱体1设有厚膜电路2的一面上，外接触点5靠近密封底板3.1一端设计，加热柱体1设有外接触点5的一端裸露在密封柱体3的外部，加热柱体1设有外接触点5的一端内部灌胶，灌胶高度为加热柱体1在密封柱体3外的裸露高度，通过灌胶进一步的保证了加热器的热效率，也提高了外接触点处接线的稳定性。密封底板3.1上设有通孔，通孔与热水出水管11.2相连，加热柱体1设有外接触点5的一端与储水胆11密封连接，或是先将加热器10与法兰盘7连接，再使法兰盘7与储水胆11相连，本发明以先后与法兰盘7、储水胆11相连为例进行说明。厚膜电路2印制在加热柱体1的内表面，在使用时，使速热储水胆12内的水优先加热，同时充分与储水胆11中的水进行热交换，使储水胆11中的水预热。
加热柱体1和密封柱体2的横截面为圆形或正多边形，本实施例以横截面为三角形的为例进行说明，加热柱1和密封柱体3的截面形状可根据需要进行设定，均以实现具体功能要求和需要为主要目的。其中，加热柱体1和密封柱体3均为具有导热性能的不锈钢钢板或铝合金板，加热柱体1和密封柱体3均为中空的柱状体，密封柱体3与加热柱体1套接，密封柱体3套接在加热柱体1设有厚膜电路2的一面上。加热柱体1未设置有外接触点5的一端上设有用于焊接密封柱体3的边界，该边界为厚膜电路2在加热柱体1上预留的位置，加热柱体1与密封柱体3在顶部焊接密封连接，加热柱体1与密封柱体3之间密封方式可采用焊接密封、螺栓密封等，可参照现有技术中常用的密封方式。在加热柱体1与密封柱体3密封连接时，需在密封柱体3上印制有绝缘层，绝缘层为玻璃釉即氧化硅，即绝缘层设置在密封柱体3与加热柱体1密封的密封面上，同时，也可以在密封柱体3的绝缘层上涂覆导热硅胶层，导热硅胶层辅助加热柱体1均匀散热。加热器10的外表面喷涂有氟树脂涂料层，氟树脂涂料层具有耐高温、防腐、防垢的特点，有利于提高加热器的使用寿命。
电热水器可为立式电热水器或横式电热水器，均能实现本发明的技术效果。若为立式电热水器，加热器10和速热储水胆12均立式安装在储水胆11中，预热水引流管12.1与速热储水胆12等径或异径，预热水引流管12.1延伸到储水胆11的上端最高水位处，预热水引流管12.1的下端可延伸至速热储水胆12的最低水位处，实现错位进水与出水，便于容器内的热水循环，预热水引流管12.1为高位管，使电热水器在加热时，便于优先将热水引流到速热储水胆12中。热水出水管11.2也为高位管，便于将速热储水胆12中的热水优先排出。若为横式电热水器，即立式电热水器的90度旋转，其它结构与立式电热水器相同，不同的是预热水引流管12.1和热水出水管11.2需要呈一角度弯折，便于将处于上层的热水优先导出。在设计该电热水器时，在各个储水胆中安装水温探头，以控制水温，确保安全用水。
在春、夏及秋季使用电热水器时，电热水器处于即热出水模式。在出水时，加热器迅速将速热储水胆12内的水与加热器10内的水加热，受到加热后的水往预热水引流管12.1方向走向，由于即热出水，温度较高的水就从热水出水管11.2排除。在冬天使用时，一般需要预热一下，即加热器10第一时间将速热储水胆12内的水与加热器10内的水加热，受到加热后的水由预热水引流管12.1方向走向储水胆11中，而储水胆11内的预热水进入到速热储水胆12内进行加热，此时，速热储水胆12的热水与储水胆11的冷水进行热交换。加热器10优先将速热储水胆12中的水加热，储水胆11内预热水的通过预热水引流管12.1进入速热储水胆12内加热，因此，在等待片刻后就能使用，即缩短了等待时间，又解决了现有技术中冬季即热用水不够的问题。
实施例2：
本实用例中，速热储水胆12、储水胆11、保温层及外壳的结构及相互之间的连接关系和加热器10的构成与实施例相同，不同之处在于加热器10的各组成部分的连接关系及加热器10与储水胆11的连接关系，下面详细说明该不同之处。
参照图3、图4和图5，加热器10也由加热柱体1、密封柱体3及密封底板3.1组成，只是密封柱体3套接在加热柱体1的外表面上，即厚膜电路2印制在加热柱体1的外表面，加热柱体1的底部与密封底板3.1密封连接，密封底板3.1上设有通孔，通孔与热水出水管11.2相连，密封柱体3靠近密封底板3.1的一端与储水胆11密封连接。厚膜电路2印制在加热柱体1的外表面，在使用时，即热储水胆内的水会被迅速加热，实现较小容量的水优先加热，同时与速热储水胆12内的水实现热交换与预热，加热柱体1设有外接触点5的一端裸露在密封柱体3外。加热器10上设有用于将速热储水胆12中温度较高的水引流到加热器10中的热水引流管，热水引流管在图中并未画出，热水引流管将速热储水胆12中温度较高的水优先引流到加热器10中进行加热，热水引流管的出水端也可延伸到加热器10的内部，实现低位供水，高位出水，这样有利于提高加热速度，实现春季和秋季即热出水。
在图3和图5中，加热器10的横截面分别为三角形和圆形，密封柱体3相对外接触点5一端的底部上焊接或压铸有一周焊接边界4，焊接边界4沿径向分布，焊接边界4用于与储水胆11或法兰盘密封连接。通过焊接边界4的焊接，有利于提高密封柱体3与储水胆11的连接强度，避免焊接时对厚膜电路2造成的损伤。在图4中，加热器10的横截面可以为圆形或正多边形，密封柱体3为不同尺寸的两节柱状体，密封柱体3相对外接触点5的一端上设有一周环状凸起4，环状凸起4的位置与外接触点5的位置相对应，环状凸起4的底部与储水胆11密封连接。环状凸起4用于厚膜电路2的走线，即加热柱体1与密封柱体3之间形成用于走线的空腔。
在本实施例中，电热水器会依次优先将加热器10的水，速热储水胆12的水及储水胆11内的水加热，实现不同季节间不同模式的切换，以实现四季热水供应的需求。在设计该电热水器时，在各个储水胆中安装水温探头，以控制水温，确保安全用水。
实施例3：
作为本发明的一种变形，加热器10为普通的单板厚膜加热器或双板厚膜加热器，加热器10安装在速热储水胆12内，使速热储水胆12满足即热供水。
实施例4：
作为本发明的另一种变形，加热柱体1的侧面上预留有用于安装热水出水管11.2的导热钢板，导热钢板上未印刷厚膜电路。在上述实施例1-3中，加热柱体1上均设有多组厚膜电路2，每组厚膜电路2均包含有两个外接触点5，多组厚膜电路2均匀分布在加热柱体1的整个表面上，则加热器10为一个均匀的加热体，多组厚膜电路2的外接触点5由储水胆11中通过高温导线引出，在加热柱体1上设有多组厚膜电路2，有利于实现对每组厚膜电路2的单独控制，实现加热时功率的可调节性，以适应用户的不同需要。而本实施例中，多组厚膜电路2均匀分布加热柱体1的部分表面上，则加热器10上预留有未印制厚膜电路的2导热钢板，在此导热钢板上可进行一些开孔等其它处理，可也实现本发明的有益效果。
本发明的储水速热即热式电热水器通过储水胆、速热水胆和即热储水胆实现了电热水器在冬季大容量储水的速热出水，夏季、春季和秋季即热出水，电热水器内的水管均采用温度较高的水优先排出，使已达提高即热的要求。另一方面，高功率的柱状厚膜加热器或普通的单、双板厚膜加热器完全浸入在储水胆中，加热器的外表面和内表面均与待加热液体接触，通过厚膜加热器降低了用电环境的要求，2.5-4平方毫米的线路即能满足用电要求，而现有的即热式电热水器是采用6平方毫米的电线，不但耗电量高，在冬季也难以满足即热出水的要求。采用厚膜加热器有效的增加了热交换面积，也避免了余热的浪费，提高了电热水器的热效率，热水出水率也提高了，彻底解决了用户的用电环境的问题。
上述说明中，凡未加特别说明的，均采用现有技术中的技术手段。
Claims (10)
1.一种储水速热即热式电热水器，包括加热器、速热储水胆、与速热储水胆连通的储水胆、保温层及外壳，速热储水胆安装在储水胆内，储水胆上设有冷水进水管和热水出水管，加热器安装在速热储水胆内，其特征在于，所述速热储水胆上设有用于将储水胆中温度较高的水引流到速热储水胆内的预热水引流管，所述加热器为中空的柱状体，中空的加热器形成电热水器的即热储水胆，加热器与速热储水胆连通，所述热水出水管延伸入加热器内部，热水出水管用于将加热器内温度较高的热水引出；
所述加热器包括具有导热性能的加热柱体、密封柱体及用于加热器底部密封的密封底板，加热柱体的外表面或内表面上设有厚膜电路及外接触点，密封柱体密封套接在加热柱体设有厚膜电路的一面上，外接触点靠近密封底板一端设计，加热器设有外接触点的一端与储水胆密封连接。
2.根据权利要求1所述的储水速热即热式电热水器，其特征在于，所述厚膜电路印制在加热柱体的外表面上，加热柱体设有外接触点的一端裸露在密封柱体外，加热柱体的底部与密封底板密封连接，密封底板上设有通孔，通孔与热水出水管相连，密封柱体靠近密封底板的一端与储水胆密封连接。
3.根据权利要求2所述的储水速热即热式电热水器，其特征在于，所述加热器上设有用于将速热储水胆中温度较高的水引流到加热器中的热水引流管。
4.根据权利要求2所述的储水速热即热式电热水器，其特征在于，所述密封柱体相对外接触点一端的底部上焊接或压铸有一周焊接边界，焊接边界沿径向分布，焊接边界与储水胆密封连接。
5.根据权利要求2所述的储水速热即热式电热水器，其特征在于，所述密封柱体为不同尺寸的两节柱状体，密封柱体相对外接触点的一端上设有一周环状凸起，环状凸起的位置与外接触点的位置相对应，环状凸起的底部与储水胆密封连接。
6.根据权利要求1所述的储水速热即热式电热水器，其特征在于，所述厚膜电路印制在加热柱体的内表面上，加热柱体设有外接触点的一端裸露在密封柱体外，密封柱体的底部与密封底板密封连接，密封底板上设有通孔，通孔与热水出水管相连，加热柱体设有外接触点的一端与储水胆密封连接。
7.根据权利要求2或6所述的储水速热即热式电热水器，其特征在于，所述加热柱体设有外接触点的一端内部灌胶，灌胶高度为加热柱体在密封柱体外的裸露高度。
8.根据权利要求1所述的储水速热即热式电热水器，其特征在于，所述加热柱体和密封柱体的横截面为圆形或正多边形。
9.根据权利要求1所述的储水速热即热式电热水器，其特征在于，所述加热柱体的侧面上预留有用于安装热水出水管的导热钢板，导热钢板上未印刷厚膜电路。
10.根据权利要求1所述的储水速热即热式电热水器，其特征在于，所述电热水器为立式电热水器或横式电热水器，横式电热水器的预热水引流管和热水出水管呈一角度弯折。
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