CN106288335A - 一种电热水器 - Google Patents

Abstract

一种带有储水装置的即热式电热水器，其特征在于包括即热加热装置，储水装置，温度控制阀，第一水路流向控制阀和控制器；所述即热加热装置上有第一进水口和第一出水口；所述的储水装置上有第二进水口和第二出水口；所述的温度控制阀包括第五进水口、第六进水口和混合水出水口；所述的第一水路流向控制阀包括第三进水口，第三出水口和第四出水口，本发明具有保温待机耗电量低，冷热水混合损耗少热水利用率高，加热速度快的优点，同时还具有加热功率低，易于普及推广的优点。

Description

一种电热水器

技术领域

本发明涉及热水器制造领域，特别涉及一种电热水器。

背景技术

我国是电热水器生产和消费大国，统计数据显示，仅2015年我国电热水器销售量就达到1800万台以上。目前，市场上销售的电热水器有两种，分别是圆筒形储水式电热水器和即热式热水器，其中以圆筒形储水式电热水器为主，约占总销售量的90%以上。所述的圆筒形储水式电热水器由内胆，设置于内胆内的电加热器、温度传感器，包裹在内胆外的保温层和控制器构成，所述的电加热器的加热功率通常为2000W-3500W，所述的内胆的容积多为50升-80升，内胆上有进冷水口和出热水口，所述的圆筒形储水式电热水器的使用过程为，当用户需要热水时，需提前一个小时左右操作控制器设定加热温度，在控制器的作用下，所述的圆筒形储水式电热水器通过设置于内胆内的电加热器对整个内胆的水进行加热，当位于内胆内的温度传感器感知到水温升高到用户设定的温度时停止加热。因为加热等待时间过长，影响用户的使用体验，所述的圆筒形储水式电热水器的生产厂家通常建议用户采用提前加热长期保温待机的使用方式，即让用户提前将所述的圆筒形储水式电热水器内胆里水的温度加热到用户设定的温度并始终保持。因为用户设定的温度通常为40摄氏度以上，高于室内温度，所以圆筒形储水式电热水器在保温待机时会不断向外散热，当水温因散热而下降时，所述的圆筒形储水式电热水器会自动启动电加热器加热内胆中的水，从而使水温始终保持用户设定的温度。

现有的这种圆筒形储水式电热水器主要存在以下三个问题：1、保温待机耗电量大，当这种圆筒形储水式电热水器里的水温在40摄氏度以上时会因为散热而降温，为了持续保持水温在40摄氏度以上，这种圆筒形储水式电热水器需要间歇性的耗电加热提升水温。据试验测试，以50升圆筒形储水式电热水器为例，在室温20摄氏度且不使用热水的情况下，使50升的圆筒形储水式电热水器保持水温在40摄氏度持续24小时需要耗电2度以上。虽然各个品牌不同型号电热水器待机保温耗电量略有差异，但可以确定的是现有的这种圆筒形储水式电热水器的日常保温待机耗电量很大。以2015年我国电热水器的销售数量推算，1800万台电热水器一天用于保温的耗电量可达3600万度以上，如果以我国现有的这种圆筒形储水式电热水器的保有量来推算，这个耗电数字将会更大，为了减少我国的能源浪费，这个问题急待解决。2、冷热水混合损耗大热水利用率低，当用户使用热水时，所述的圆筒形储水式电热水器中的热水从内胆的出热水口流出内胆，同时冷水从内胆的进冷水口进入内胆，新进入内胆的冷水与原内胆中加热到设定温度的热水混合。从以上描述可以看出，所述的内胆中加热到设定温度的热水只有一部分能供用户使用，另一部分因为与进入内胆的冷水混合而消耗，当内胆中冷热水混合后水温度低于40摄氏度时，通常用户就不能洗澡使用了。3、加热速度慢。圆筒形储水式电热水器的结构决定了每次加热时所述的电加热器都要对整个内胆的水进行加热，所以加热速度比较缓慢。以50升的圆筒形储水式电热水器为例，据测试，使用加热功率为3500瓦的50升圆筒形储水式电热水器将内胆中的水从15摄氏度加热到75摄氏度需要1个小时以上的时间。

现有市场上的即热式电热水器，具有体积小加热速度快的特点。这种即热式电热水器由电加热器，控制系统，进水管和出水管构成，所述的即热式电热水器的电加热器加热功率通常在8000W-15000W，其工作方式为通过增大加热器加热功率来提高加热速度，达到不用提前预热过水即热的效果。但是因为这种即热式电热水器的功率较高，对配套的电线、电表、空开都有较高的要求，我国目前大多数家庭的用电基础设施不能达到安全承载8000W以上大功率电热水器的能力，所以这种大功率即热式电热水器的推广受到制约。

为了解决上述问题，我国迫切需要一种加热功率低，常规家庭可以安全使用，同时在低功率的条件下能够实现快速加热的电热水器。

发明内容

在为了克服现有圆筒形储水式电热水器和即热式电热水器存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种带有储水装置的即热式电热水器，具有保温待机耗电量低，冷热水混合损耗少热水利用率高，加热速度快的优点，同时还具有加热功率低，易于普及推广的优点。

本发明的目的通过以下技术方案实现：一种带有储水装置的即热式电热水器，其特征在于包括即热加热装置，储水装置，温度控制阀，第一水路流向控制阀和控制器；所述即热加热装置上有第一进水口和第一出水口；所述的储水装置上有第二进水口和第二出水口；所述的温度控制阀包括第五进水口、第六进水口和混合水出水口；所述的第一水路流向控制阀包括第三进水口，第三出水口和第四出水口；所述的进冷水管与即热加热装置上的第一进水口相连通；所述的即热加热装置上的第一出水口与第一水路流向控制阀的第三进水口相连通；所述的第一水路流向控制阀的第三出水口与储水装置的第二进水口相连通；所述的第一水路流向控制阀的第四出水口与温度控制阀的第六进水口相连通；所述的储水装置的第二出水口与温度控制阀的第五进水口相连通；所述的即热加热装置，储水装置，第一水路流向控制阀与控制器电性连接。

所述的储水装置包括用于储存水的储水罐，温度传感器，水位传感器，双向通气阀，保温层和增压泵；所述的温度传感器设于储水罐内，用于监测储水罐内水的温度；所述的水位传感器设于储水罐内，用于监测储水罐内水的水位；所述的双向通气阀设于储水罐上方，用于在储水罐储水和放水时双向通气，调节储水罐内的气压；所述的保温层包裹在储水罐外壁，用于保温；所述的增压泵设于储水装置的第二出水口处，用于延水流方向增压；所述的温度传感器，水位传感器，双向通气阀，增压泵与控制器电性连接。

所述的进冷水管上还设有第二水路流向控制阀，所述的第二水路流向控制阀包括第四进水口，第五出水口和第六进水口；所述的第四进水口与进冷水管相连通；所述的第五出水口与即热加热装置第一进水口相连通；所述的连接储水装置第二出水口与温度控制阀第五进水口的连接管上设有三通接头，所述的三通接头与第六进水口相连通，所述的三通接头位于增压泵的出水方向。

所述的即热加热装置上的第一进水口处设有第一流量传感器，第一流量传感器位于即热加热装置的第一进水口与第二水路流向控制阀的第五出水口之间，所述的第一流量传感器与控制器电性连接，所述的第一流量传感器用于监测进入即热加热装置水流的流量。

所述的温度控制阀的混合水出水口处设有第二流量传感器，所述的第二流量传感器与控制器电性连接，所述的第二流量传感器用于监测混合水出水口水流的流量。

所述的储水装置上还设有室温温度传感器，所述的室温温度传感器设置于机体表面，用于监测本发明所处的室内环境温度，所述的室温温度传感器与控制器电性连接。

所述的即热加热装置为无氧紫铜加热杯，加热功率为3500W。

所述的双向通气阀在控制器的作用下，在不调节气压时自动关闭保温。

本发明具有以下有益效果：1、本发明保温待机耗电量低，因为本发明具有在用水流量小时对冷水加热升温快即用即热的特点，所以在用户日常洗碗、洗手、洗脸、洗菜时不用提前将水加热到40摄氏度以上储存，随时用随时开即可，所以本发明的应用避免了保温待机所产生的耗电。2、冷热水混合损耗少热水利用率高，因为本发明的储水装置不用在冷水压力下出水，所以没有与冷水的混合，从而避免了因冷热水混合造成的热水利用率低的问题。3、加热速度快，因为本发明的结构设计可以在低加热功率的条件下充分发挥即热加热装置的加热作用，避免了传统储水式电热水器在加热过程中的热量损耗，从而有效提高加热速度4、本发明的设计加热功率低，适用于大多数普通中国家庭的用电基础设施，易于普及推广。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中，1为进冷水管；2第四进水口；3为第二水路流向控制阀；4为第六进水口；5为第五出水口；6为第一流量传感器；7为第一进水口；8为即热加热装置；9为第一出水口；10为双向通气阀；11为保温层；12为水位传感器；13为温度传感器；14为储水罐；15为第二进水口；16 为第二出水口；17为增压泵；18为第三出水口；19为三通接头；20为第五进水口；21为温度控制阀；22为第二流量传感器；23为混合水出水口；24为第六进水口；25为第四出水口；26为第一水路流向控制阀；27为第三进水口；28为储水装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作具体进一步的说明。一种带有储水装置的即热式电热水器，其特征在于包括即热加热装置8，储水装置28，温度控制阀21，第一水路流向控制阀26和控制器；所述即热加热装置8上有第一进水口7和第一出水口9；所述的储水装置28上有第二进水口15和第二出水口16；所述的温度控制阀21包括第五进水口20、第六进水口24和混合水出水口23；所述的第一水路流向控制阀26包括第三进水口27，第三出水口18和第四出水口25；所述的进冷水管1与即热加热装置8上的第一进水口7相连通；所述的即热加热装置8上的第一出水口9与第一水路流向控制阀26的第三进水口27相连通；所述的第一水路流向控制阀26的第三出水口18与储水装置28的第二进水口15相连通；所述的第一水路流向控制阀26的第四出水口25与温度控制阀21的第六进水口24相连通；所述的储水装置28的第二出水口16与温度控制阀21的第五进水口20相连通；所述的即热加热装置8，储水装置28，第一水路流向控制阀21与控制器电性连接。所述的储水装置28包括用于储存水的储水罐14，温度传感器13，水位传感器12，双向通气阀10，保温层11和增压泵17；所述的温度传感器13设于储水罐14内，用于监测储水罐14内水的温度；所述的水位传感器12设于储水罐14内，用于监测储水罐14内水的水位；所述的双向通气阀10设于储水罐14上方，用于在储水罐14储水和放水时双向通气，调节储水罐14内的气压；所述的保温层11包裹在储水罐14外壁，用于保温；所述的增压泵17设于储水装置28的第二出水口16处，用于延水流方向增压；所述的温度传感器13，水位传感器12，双向通气阀10，增压泵17与控制器电性连接。所述的进冷水管1上还设有第二水路流向控制阀3，所述的第二水路流向控制阀3包括第四进水口2，第五出水口5和第六进水口6；所述的第四进水口2与进冷水管1相连通；所述的第五出水口5与即热加热装置8第一进水口7相连通；所述的连接储水装置28第二出水口16与温度控制阀21第五进水口20的连接管上设有三通接头19，所述的三通接头19与第六进水口4相连通，所述的三通接头19位于增压泵17的出水方向。所述的即热加热装置8上的第一进水口7处设有第一流量传感器6，第一流量传感器6位于即热加热装置8的第一进水口7与第二水路流向控制阀3的第五出水口5之间，所述的第一流量传感器6与控制器电性连接，所述的第一流量传感器6用于监测进入即热加热装置8水流的流量。所述的温度控制阀21的混合水出水口23处设有第二流量传感器22，所述的第二流量传感器22与控制器电性连接，所述的第二流量传感器22用于监测混合水出水口23水流的流量。所述的储水装置28上还设有室温温度传感器，所述的室温温度传感器设置于机体表面，用于监测本发明所处的室内环境温度，所述的室温温度传感器与控制器电性连接。所述的即热加热装置8为无氧紫铜加热杯，加热功率为3500W。所述的双向通气阀10在控制器的作用下，在不调节气压时自动关闭保温。

工作原理：本发明根据用户使用热水的日常行为模式设有三种工作模式供用户选择，下面结合对这三种工作模式工作过程的介绍对本发明的工作原理作以说明。

本发明的第一种工作模式是生活用水模式，当用户洗碗、洗菜、洗手、洗脸时可选择生活用水模式，该模式的用水特点是水流量小，随机性强。当用户选择生活用水模式时，在控制器的作用下所述的第二水路流向控制阀3的第四进水口2与第五出水口5连通，第六进水口4关闭；所述的第一水路流向控制阀26的第三进水口27与第四出水口25连通，第三出水口18关闭。用户在用水时，所述的第二流量传感器22将水流信号传递给控制器，在控制器的作用下所述的即热加热装置8开始加热，冷水从所述的进冷水管1进入即热加热装置8，经即热加热装置8加热后流入温度控制阀21的第六进水口24，从温度控制阀21的混合水出水口23流出。因为用户在进行洗碗、洗菜、洗手、洗脸时用水流量小，所述的即热加热装置8在水流量小时对冷水加热升温的幅度大，所以用户在用水量小时，本发明可实现用多少热水加热多少热水，在满足用户使用热水需求的同时避免了传统圆筒形储水式电热水器所产生的待机耗电。

本发明的第二种工作模式是洗澡模式，当用户需要洗澡时可选择洗澡模式，用户在选择洗澡模式时可根据自己洗澡的需要设定进入储水罐的热水量和热水温度的目标值，该模式的用水特点是水流量大。当用户选择洗澡模式后，在控制器的作用下所述的第二水路流向控制阀3的第四进水口2与第五出水口5连通，第六进水口4关闭；所述的第一水路流向控制阀26的第三进水口27与第三出水口18连通，第四出水口25关闭，所述的即热加热装置8开始对洗澡所需的水进行加热并储存。冷水从所述的进冷水管1进入即热加热装置8，经即热加热装置8加热后从第一水路流向控制阀26的第三进水口27和第三出水口18流入储水装置28的第二进水口15，进入储水罐14储存。在控制器的作用下，当所述的水位传感器12监测到进入储水罐14的热水量达到用户设定的目标值后，所述的温度传感器13检测进入储水罐14热水的温度，当温度达不到用户设定的目标值时，本发明进入升温程序，即在控制器的作用下，所述的第二水路流向控制阀3的第四进水口2关闭，第六进水口4与第五出水口5连通，所述的增压泵17启动使储水罐14中的热水再次进入即热加热装置8进行加热，当储水罐14里水的温度达到用户设定的目标值后，洗澡所需的热水加热完毕，本发明进入洗澡模式的待机状态，增压泵17停止工作，所述的第二水路流向控制阀3的第四进水口2与第五出水口5连通，第六进水口4关闭，所述的第一水路流向控制阀26的第三进水口27与第四出水口25连通，第三出水口18关闭。当用户开始洗澡时，所述的第二流量传感器22将水流信号传输给控制器，即热加热装置在控制器的作用下开始加热，冷水从所述的进冷水管1进入即热加热装置8，经即热加热装置8加热后流入温度控制阀21的第六进水口24；储水装置28上的增压泵17在控制器的作用下同时启动，储水罐14中的热水在增压泵17的作用下进入温度控制阀21的第五进水口20，所述的温度控制阀21将来自即热加热装置8的升温水与来自储水装置28中的热水混合，所述的混合后的水从混合水出水口23流出供用户洗澡使用。通过上述描述可以看出，在洗澡模式状态下，为了解决用户用水流量大时所述的即热加热装置8加热功率低水温升高不足的问题，本发明在洗澡前先加热一部分高温热水并将高温热水储存在储水装置28中，在用户洗澡时，本发明在温度控制阀21的作用下，将来自储水装置28的高温热水与来自经即热加热装置8加热的冷水混合供用户使用，从而满足用户洗澡时用水流量大的情况下对热水的需求。因为在此过程中，储水装置28中的热水没有冷水混合损耗，同时即热加热装置8在用户洗澡时对冷水进行加热升温，所以用户在使用本发明洗澡时所需等待的加热时间大幅缩短，用户体验更好，同时因为等待时间较短，用户在使用本发明时可以随时需要洗澡随时进行加热，不用提前加热待机保温，从而避免了待机保温耗电。

本发明的第三种工作模式是室温保温模式，当用户不用热水时可选择室温保温模式。我国的室内环境温度通常在15摄氏度至22摄氏度，而自来水的温度通常为5摄氏度至10摄氏度，室内环境温度通常高于自来水温度，当用户选择室温保温模式后，在控制器的作用下，所述的室温温度传感器探测本发明所处的环境温度，并将温度值传输给控制器，控制器将储水装置28中水的加热温度目标值设定为与环境温度相同，本发明开始加热和储存热水，所述室温保温模式的加热和储存过程与所述的洗澡模式的加热和储存过程相同，当储水装置28内水温与室温相同后停止加热。用户在选择室温保温模式时，储水装置28里的水温度与环境温度相同有两点好处，一是散热速度接近于零，保温耗电低。二是用户在需要洗澡并选择洗澡模式时，因为储水装置28中的水温比自来水冷水水温高，所以本发明的加热速度可以进一步加快，用户体验更好。

以上内容显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和有益之处。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (8)

1.一种带有储水装置的即热式电热水器，其特征在于：包括即热加热装置（8），储水装置（28），温度控制阀（21），第一水路流向控制阀（26）和控制器；所述即热加热装置（8）上有第一进水口（7）和第一出水口（9）；所述的储水装置（28）上有第二进水口（15）和第二出水口（16）；所述的温度控制阀（21）包括第五进水口（20）、第六进水口（24）和混合水出水口（23）；所述的第一水路流向控制阀（26）包括第三进水口（27），第三出水口（18）和第四出水口（25）；所述的进冷水管（1）与即热加热装置（8）上的第一进水口（7）相连通；所述的即热加热装置（8）上的第一出水口（9）与第一水路流向控制阀（26）的第三进水口（27）相连通；所述的第一水路流向控制阀（26）的第三出水口（18）与储水装置（28）的第二进水口（15）相连通；所述的第一水路流向控制阀（26）的第四出水口（25）与温度控制阀（21）的第六进水口（24）相连通；所述的储水装置（28）的第二出水口（16）与温度控制阀（21）的第五进水口（20）相连通；所述的即热加热装置（8），储水装置（28），第一水路流向控制阀（21）与控制器电性连接。

2.根据权利要求1所述一种带有储水装置的即热式电热水器，其特征在于：所述的储水装置（28）包括用于储存水的储水罐（14），温度传感器（13），水位传感器（12），双向通气阀（10），保温层（11）和增压泵（17）；所述的温度传感器（13）设于储水罐（14）内，用于监测储水罐（14）内水的温度；所述的水位传感器（12）设于储水罐（14）内，用于监测储水罐（14）内水的水位；所述的双向通气阀（10）设于储水罐（14）上方，用于在储水罐（14）储水和放水时双向通气，调节储水罐（14）内的气压；所述的保温层（11）包裹在储水罐（14）外壁，用于保温；所述的增压泵（17）设于储水装置（28）的第二出水口（16）处，用于延水流方向增压；所述的温度传感器（13），水位传感器（12），双向通气阀（10），增压泵（17）与控制器电性连接。

3.根据权利要求1所述一种带有储水装置的即热式电热水器，其特征在于：所述的进冷水管（1）上还设有第二水路流向控制阀（3），所述的第二水路流向控制阀（3）包括第四进水口（2），第五出水口（5）和第六进水口（6）；所述的第四进水口（2）与进冷水管（1）相连通；所述的第五出水口（5）与即热加热装置（8）第一进水口（7）相连通；所述的连接储水装置（28）第二出水口（16）与温度控制阀（21）第五进水口（20）的连接管上设有三通接头（19），所述的三通接头（19）与第六进水口（4）相连通，所述的三通接头（19）位于增压泵（17）的出水方向。

4.根据权利要求1所述一种带有储水装置的即热式电热水器，其特征在于：所述的即热加热装置（8）上的第一进水口（7）处设有第一流量传感器（6），第一流量传感器（6）位于即热加热装置（8）的第一进水口（7）与第二水路流向控制阀（3）的第五出水口（5）之间，所述的第一流量传感器（6）与控制器电性连接，所述的第一流量传感器（6）用于监测进入即热加热装置（8）水流的流量。

5.根据权利要求1所述一种带有储水装置的即热式电热水器，其特征在于：所述的温度控制阀（21）的混合水出水口（23）处设有第二流量传感器（22），所述的第二流量传感器（22）与控制器电性连接，所述的第二流量传感器（22）用于监测混合水出水口（23）水流的流量。

6.根据权利要求1所述一种带有储水装置的即热式电热水器，其特征在于：所述的储水装置（28）上还设有室温温度传感器，所述的室温温度传感器设置于机体表面，用于监测本发明所处的室内环境温度，所述的室温温度传感器与控制器电性连接。

7.根据权利要求1所述一种带有储水装置的即热式电热水器，其特征在于：所述的即热加热装置（8）为无氧紫铜加热杯，加热功率为3500W。

8.根据权利要求1所述一种带有储水装置的即热式电热水器，其特征在于：所述的双向通气阀（10）在控制器的作用下，在不调节气压时自动关闭保温。