CN108507163A - 电热水器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电热水器，包括外壳、与外壳之间形成有空腔的内胆、以及填充于所述空腔的复合保温层，所述复合保温层包括包覆于所述内胆外壁面的保温型材，及包裹所述保温型材的聚氨酯层，所述保温型材包括隔热芯材和/或微气泡、及包裹所述隔热芯材和/或微气泡的至少一层防护层，所述微气泡内填充有隔热气体。本发明的电热水器，使用所述复合保温层包覆所述内胆的外壁面，利用复合保温层中填充有低导热的隔热芯材和隔热气体的保温型材的良好隔热性，降低内胆中已加热水体的热量散失，提高了电热水器的保温性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种电热水器。
背景技术
目前，真空绝热板(Vacuum Insulation Panel，简称VIP)基于其较低的导热系数(8mW/(m·K))逐渐被应用于电热水器的保温材料领域，但是由于在缠绕包裹热水器的内胆时需要长期保持弯曲，会在一定程度上降低VIP的可靠性，而且VIP内部压力较低与外部大气压的压差大，会发生气体渗透，进而遭到机械破坏，导热系数增大，进而影响电热水器的保温性能。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种电热水器，旨在解决现有的保温材料导热系数增大，导致电热水器的保温性能下降的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出的电热水器，包括：
外壳，
内胆，与外壳之间形成有空腔；
复合保温层，填充于所述空腔，所述复合保温层包括包覆于内胆外壁面的保温型材，及包裹所述保温型材的聚氨酯层；
所述保温型材包括隔热芯材和/或微气泡、及包裹所述隔热芯材和/或微气泡的至少一层防护层，所述微气泡内填充有隔热气体。
进一步地，所述隔热芯材之间、所述微气泡之间、所述隔热芯材与微气泡之间形成有间隙，所述隔热气体还填充于所述间隙。
进一步地，所述隔热芯材为纳米颗粒、玻璃纤维、碳纤维、及多孔材料中的至少一种。
进一步地，所述防护层上设有进气孔和排气孔，所述进气孔和排气孔分布于所述防护层的上下或左右两端，且进气孔的位置低于排气孔的位置，所述电热水器还包括密封所述进气孔及排气孔的密封件。
进一步地，所述保温型材内还填充有反热辐射的纳米粉体，所述纳米粉体为SiO2粉、红外遮光剂、石墨粉、炭黑粉中的至少一种。
进一步地，所述保温型材还包括设于所述防护层内表面和/或外表面的反射层。
进一步地，所述隔热气体的导热系数低于25mW/(m·K)。
进一步地，所述微气泡在任一方向上的尺寸小于3mm，每一所述微气泡均形成有开口，相邻所述微气泡之间通过所述开口连通。
进一步地，所述复合保温层与外壳之间还填充有发泡隔热材料。
进一步地，该电热水器还包括进水管、出水管、及镁棒，所述复合保温层上设有供所述进水管、出水管、及镁棒穿过的开口。
本发明的电热水器，包括外壳、与所述外壳之间形成有空腔的内胆、以及填充于所述空腔的复合保温层，所述复合保温层包括包覆于所述内胆外壁面的保温型材，及包裹所述保温型材的聚氨酯层，所述保温型材包括隔热芯材和/或微气泡、及包裹所述隔热芯材和/或微气泡的至少一层防护层，所述微气泡内填充有隔热气体。本发明的电热水器，使用所述复合保温层包覆所述内胆的外壁面，利用复合保温层中填充有低导热的隔热芯材和隔热气体的保温型材的良好隔热性，降低内胆中已加热水体的热量散失，提高了电热水器的保温性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明电热水器一实施例的结构示意图；
图2为图1中的保温型材一实施例的结构示意图；
图3为图1中的保温型材另一实施例的结构示意图；
图4为图1中的保温型材又一实施例的结构示意图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 100 | 电热水器 | 213 | 隔热芯材 |
| 10 | 内胆 | 215 | 反射层 |
| 20 | 复合保温层 | 22 | 聚氨酯层 |
| 21 | 保温型材 | 30 | 外壳 |
| 211 | 防护层 | 40 | 镁棒 |
| 2111 | 进气孔 | 50 | 出水管 |
| 2112 | 排气孔 | 60 | 进水管 |
| 212 | 微气泡 | 70 | 加热管 |
| 2121 | 开口 | 80 | 胆口组件 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种电热水器。
参照图1至4，图1为本发明一实施例的结构示意图。
在本实施例中，该电热水器100包括：
外壳30，
内胆10，与外壳30之间形成有空腔；
复合保温层20，填充于所述空腔，所述复合保温层20包括包覆所述内胆10的外壁面的保温型材21，及包裹所述保温型材21的聚氨酯层22；
所述保温型材21包括隔热芯材213和/或微气泡212、及包裹所述隔热芯材213和/或微气泡212的至少一层防护层211，所述微气泡212内填充有隔热气体。
在本实施例中，该电热水器100包括外壳30、内胆10、及填充于所述内胆10于外壳30之间的空腔内的复合保温层20，所述外壳30主要对电热水器100内的复合保温层20和内胆10进行保护，防止复合保温层20和内胆10在运输和使用过程中遭到破坏，进而影响电热水器的安全性和保温性能，外壳30的材质主要由金属和非金属两种，金属材质一般采用不锈钢和碳素钢，非金属材质包括PP(聚丙烯)，PVC(聚氯乙烯)，PS((聚苯乙烯)等通用塑料材质以及工程塑料ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)，PA(聚酰胺俗称尼龙)等材质，电热水器100的内胆10，主要有不锈钢内胆或搪瓷内胆两种，主要用于存储待加热水体及已加热水体。
电热水器100的内胆10和外壳30之间形成有空腔，所述复合保温层20填充于所述空腔内，所述复合保温层20包括保温型材21和包裹所述保温型材21的聚氨酯层22，所述保温型材21包括隔热芯材213和/或微气泡212、及包裹所述隔热芯材213和/或微气泡212的至少一层防护层211，所述微气泡212内填充有隔热气体，该保温型材21包括一层防护层211，在其他实施例中，该防护层211还可以由多层防护层211进行叠加，该防护层211包裹具有低导热性的隔热芯材213和/或微气泡212，所述隔热芯材213优选纳米颗粒、保温性能良好的玻璃纤维或碳纤维、及多孔材料，所述微气泡212填充有低导热系数的隔热气体，然后在保温型材21内填充地导热系数的隔热气体，进一步降低保温型材21的导热性，增加其保温性能，在本实施例中，该保温型材21可以只包括隔热芯材213和包裹所述隔热芯材213的至少一层防护层211，也可以只包括填充有隔热气体的微气泡212及包裹所述微气泡212的至少一层防护层211，还可以包括隔热芯材213和微气泡212及包裹所述隔热芯材213和微气泡212的至少一层防护层211，在电热水器100进行装配制造时，首先依据电热水器100及其内胆10的尺寸大小和外形，制作与之匹配的保温型材21，然后通过固体胶水或液体胶水或双面胶将保温型材21贴合于内胆10的外壁面上，使其包覆整个内胆10的外壁面，所述保温型材21内填充有隔热气体，以降低保温型材21的平均导热系数，提高保温型材21的保温性能，为了进一步增强该保温型材21的保温性能，以及防止该保温型材21内的隔热气体溢出，在保温型材21完成制作后，还在该保温型材21的外表面包裹一层聚氨酯层22，聚氨酯层22的闭孔率可以达到95％以上，能够进一步确保保温型材21内填充的隔热气体外泄，从而避免了保温型材21出现性能衰减的问题，延长了保温型材21的使用寿命。
本发明的电热水器100，包括外壳30、存储待加热水体和已加热水体的内胆10、以及填充于所述内胆10与外壳30之间的空腔内的复合保温层20，所述复合保温层20包括包覆于所述内胆10外壁面的保温型材21，及包裹所述保温型材21的聚氨酯层22，所述保温型材21内填充有隔热气体。本发明的电热水器100，用所述复合保温层20包覆所述内胆10的外壁面，利用复合保温层20中填充有隔热气体的保温型材21的良好的隔热性，降低内胆中已加热水体的热量散失，提高了电热水器的保温性能。
进一步地，参照图1至4，所述隔热芯材213之间、微气泡212之间、微气泡212和隔热芯材213之间形成有间隙(未图示)，所述隔热气体还填充于所述间隙。
在本实施例中，隔热芯材213的形状没有限制，可以是规则的方体或球体或多面体，也可是不规则的结构，无论是规则结构还是不规则的结构，相邻隔热芯材213之间或相邻微气泡212之间，或者相邻的隔热芯材213和微气泡212之间肯定会形成一定程度的间隙，为了进一步降低保温型材21的平均导热系数，本实施例的保温型材21又在所述间隙内填充隔热气体和/或纳米粉体，以进一步提高保温型材21的保温性能。
进一步地，参照图2至4，所述防护层211上设有进气孔2111和排气孔2112，所述进气孔2111和排气孔2112分布于所述防护层211的上下或左右两端，且进气孔2111的位置低于排气孔2112的位置，所述电热水器100还包括密封所述进气孔2111及排气孔2112的密封件。
在本实施例中，所述防护层211还设置有进气孔2111和排气孔2112，由于隔热气体的密度大于空气的密度，所以为了便于对所述保温型材21进行充气，将所述进气孔2111和排气孔2112分布于所述防护层211的上下或左右两端，且进气孔2111的位置低于排气孔2112的位置，在对所述保温型材21进行充气时，将所述保温型材21水平放置，然后通过所述进气孔2111充入隔热气体，隔热气体会挤压微气泡212及隔热芯材213或微气泡212之间的间隙内的空气，使其通过所述排气孔2112排出，所述密封所述进气孔2111和排气孔2112的密封件可以是电控电磁阀，还可以是手动控制的低压阀门。
进一步地，所述保温型材21内还填充有反热辐射的纳米粉体，所述纳米粉体为SiO2粉、红外遮光剂、石墨粉、炭黑粉中的至少一种。
在本实施例中，为了进一步降低保温型材21或微气泡212内的气体传热，在保温型材21内还填充有反热辐射的纳米粉体，所述纳米粉体可以是SiO2粉、红外遮光剂、石墨粉、炭黑粉中的任意一种粉体，也可以是其中任意组合且以任意比例混合的两种以上的混合物，所述纳米粉体优选SiO2粉。
进一步地，参照图2至4，所述保温型材21还包括设于所述防护层211内表面和/或外表面的反射层215。
在本实施例中，在所述防护层211的内表面和/或外表面还设置有反射传热、且不会增加额外的边缘热桥效应的反射层215，所述反射层215为膜层或涂层，如此，通过反射层215对辐射热的反射，可以进一步提高保温型材21的保温性能，反射层215可以为金属箔复合塑料膜、镀有金属层的塑料复合膜、金属反射涂层、纳米反射涂层中的一层或多层结构。
进一步地，所述隔热气体的导热系数低于25mW/(m·K)。
在本实施例中，在保温型材21内填充导热系数低于25mW/(m·K)的隔热气体，优选导热系数低于15mW/(m·K)的隔热气体，以降低保温型材21的导热性，提高其保温性能。所述隔热气体可以是氩气、氪气、氙气、二氧化碳、环戊烷、及异戊烷中的任意一种，也可以是其中任意组合且以任意比例混合的两种或两种以上的气体混合物。
进一步地，参照图2和图4，所述微气泡212在任一方向上的尺寸小于3mm，每一所述微气泡212均形成有开口2121，相邻所述微气泡212之间通过所述开口2121连通。
在本实施例中，该防护层211包裹多个微气泡212，每一微气泡212内均填充有隔热气体，每一微气泡212还形成有开口2121，任一组相邻的两个微气泡212之间均通过所述开口2121连通，以便在隔热气体充入时，无需对单个微气泡212单独进行隔热气体的填充，所述微气泡212的直径尺寸一般设置在小于3mm，确保每一个微气泡212内部对流换热，而且在充入隔热气体的时候，尽量使所述微气泡212达到满压，以便微气泡212以及保温型材21的内部压力与外部大气压保持一致，以防止由于保温型材21内外的压差，产生漏气，对保温型材造成机械破坏，进一步降低了保温型材21的性能衰弱可能性。
进一步地，参照图1，所述复合保温层20与外壳30之间还填充有发泡隔热材料。
在本实施例中，在该电热水器100中，所述复合保温层20与外壳30之间还填充有发泡隔热材料，以进一步增强电热水器100的隔热保温效果，而且，发泡后的发泡隔热材料可以完全将复合保温层20包裹并密封，既增强了保温型材21的安装强度，又增强了保温效果。
进一步地，参照图1，该电热水器100还包括：
镁棒40，吸收水体中的氯离子；
进水管60，输入待加热水体；
出水管50，输出已加热水体；
加热管70，对内胆10内的水体加热；及
电控板，控制电热水器100的进水、出水、及加热。
在本实施例中，在电热水器100中设置有镁棒40，以便对从进水管60输入的待加热水体进行加热时，吸收水体中的氯离子，减少内胆10内壁面的腐蚀，但是镁棒40需要在相应的周期内进行更换，设置出水管50来输出经加热管70加热后的水体，由于水体加热后密度变小，因而出水管50在内胆中的伸出长度大于进水管60的伸出长度，电热水器100还包括控制进水、出水和加热的电控板(未图示)，该电控板设置在电热水器100的胆口组件80与右端盖之间，在其他实施例中，该电热水器100还设置有排污阀，以定期将内胆10中产生的污水排出，保证电热水器的安全和健康。
进一步地，参照图1，所述复合保温层20上设有供所述进水管60、出水管50、及镁棒40穿过的开口(未图示)。
在本实施例中，为了使复合保温层20更加贴合地安装于内胆10的外壁面，在进水管60、出水管50、及镁棒40与内胆10的连接处，该复合保温层20设置了供所述进水管60、出水管50、及镁棒40穿过的开口。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种电热水器，其特征在于，该电热水器包括：
外壳，
内胆，与外壳之间形成有空腔；
复合保温层，填充于所述空腔，所述复合保温层包括包覆于内胆外壁面的保温型材，及包裹所述保温型材的聚氨酯层；
所述保温型材包括隔热芯材和/或微气泡、及包裹所述隔热芯材和/或微气泡的至少一层防护层，所述微气泡内填充有隔热气体。
2.根据权利要求1所述的电热水器，其特征在于，所述隔热芯材之间、所述微气泡之间、所述隔热芯材与微气泡之间形成有间隙，所述隔热气体还填充于所述间隙。
3.根据权利要求1所述的电热水器，其特征在于，所述隔热芯材为纳米颗粒、玻璃纤维、碳纤维、及多孔材料中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的电热水器，其特征在于，所述防护层上设有进气孔和排气孔，所述进气孔和排气孔分布于所述防护层的上下或左右两端，且进气孔的位置低于排气孔的位置，所述电热水器还包括密封所述进气孔及排气孔的密封件。
5.根据权利要求1所述的电热水器，其特征在于，所述保温型材内还填充有反热辐射的纳米粉体，所述纳米粉体为SiO2粉、红外遮光剂、石墨粉、炭黑粉中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的电热水器，其特征在于，所述保温型材还包括设于所述防护层内表面和/或外表面的反射层。
7.根据权利要求1所述的电热水器，其特征在于，所述隔热气体的导热系数低于25mW/(m·K)。
8.根据权利要求1所述的电热水器，其特征在于，所述微气泡在任一方向上的尺寸小于3mm，每一所述微气泡均形成有开口，相邻所述微气泡之间通过所述开口连通。
9.根据权利要求1-8中的任一项所述的电热水器，其特征在于，所述复合保温层与外壳之间还填充有发泡隔热材料。
10.根据权利要求9所述的电热水器，其特征在于，该电热水器还包括进水管、出水管、及镁棒，所述复合保温层上设有供所述进水管、出水管、及镁棒穿过的开口。
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