CN108507164A - 一种热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种热水器，其中，该热水器包括内胆、加热器、蓄热体及第一管道，所述内胆具有容置腔，所述内胆设有分隔壁，所述分隔壁将所述容置腔分隔为加热腔及蓄热腔，所述加热腔顶面高于所述蓄热腔顶面高度；所述加热器设置于所述加热腔内，所述内胆具有连通所述加热腔的进水端及出水端，所述出水端设置在所述加热腔顶部；所述蓄热体为相变温度高于30摄氏度的相变体，容置在所述蓄热腔内；所述分隔壁为导热体；所述第一管道穿过所述蓄热体与所述进水端连通。本发明技术方案的热水器能够缩短热水的加热时间，提高加热效率。

Description

一种热水器

技术领域

本发明涉及热能装备领域，特别涉及一种热水器。

背景技术

热水器用于加热自来水输出热水或温水，自来水接入热水器内的管道系统中用于加热，热水器的加热装置将常温下的自来水加热成热水。通常情况下，加热时间与热水器的加热效率具有较大的相关性，热水器的加热效率越高，所需要的加热时间越短。

现有热水器直接对常温的自来水进行加热，加热过程中自来水温度升高幅度较大，需要较长的加热时间，热水器的加热效率低。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种热水器，旨在提高缩短热水的加热时间，提高加热效率。

为实现上述目的，本发明提出的热水器，包括内胆、加热器、蓄热体及第一管道，所述内胆具有容置腔，所述内胆设有分隔壁，所述分隔壁将所述容置腔分隔为加热腔及蓄热腔，所述加热腔顶面高于所述蓄热腔顶面高度；所述加热器设置于所述加热腔内，所述内胆具有连通所述加热腔的进水端及出水端，所述出水端设置在所述加热腔顶部；所述蓄热体为相变温度高于30摄氏度的相变体，容置在所述蓄热腔内；所述分隔壁为导热体；所述第一管道穿过所述蓄热体与所述加热腔的进水端连通。

优选地，所述加热腔设置于所述蓄热腔顶部上方。

优选地，还包括第二管道，所述第二管道与所述出水端连通。

优选地，所述第一管道呈盘管设置，所述第一管道具有多段弯折段及多段直流段，多段所述弯折段呈半圆形折弯后与所述直流段相连，各所述直流段之间设有换热间隙。

优选地，位于内胆外的所述第一管道与所述第二管道之间还设有恒温装置，所述恒温装置具有与其连通的恒温水口。

优选地，所述恒温装置为恒温阀，所述恒温水口通过所述恒温阀与所述第二管道及第一管道连通。

优选地，所述第一管道及所述第二管道之间设有供所述第二管道流向所述第一管道的单向阀。

优选地，所述单向阀靠近所述第二管道一侧设有水泵，所述水泵对所述第二管道流向所述第一管道的水流进行加压。

优选地，所述内胆外设有隔热件，所述隔热件为气凝胶。

优选地，所述蓄热腔内的相变体为两层，两层所述相变体互不相融，两层所述相变体之间的相变点在15摄氏度以内。

本发明热水器通过设置前置的蓄热体对待加水进行预热，并回收热水器内热水的余热对前置的蓄热体进行换热，提高热水器的加热速度。热水器的内胆具有容置腔，用于对水进行加热和热交换，该热水器的内胆设有分隔壁，分隔壁将容置腔分隔成加热腔和蓄热腔，在加热腔内设置加热器用于对进水进行加热，在加热腔内设有连通待加热水的进水端及供加热水排出的出水端。将分隔壁设置成导热件，使加热腔内的热水可以通过分隔壁将热量传导至蓄热腔，蓄热体容置在蓄热腔内储蓄热量，在蓄热腔内设置第一管道，第一管道与加热腔的进水端连通，以使待加热的冷水先通过与蓄热腔内的蓄热体进行热交换，使待加热水的水温上升，然后通过进水端进入加热腔内进行加热，在加热过程中，水温升高的幅度小，从而加快了对进水的加热速度。

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为本发明热水器一实施例的内部结构示意图；

图2为本发明热水器另一实施例的内部结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	内胆	32	隔离体
11	容置腔	40	第一管道
				111	加热腔	41	弯折段
112	蓄热腔	42	直流段
				113	进水端	50	第二管道
114	出水端	60	恒温装置
				12	分隔壁	61	恒温阀
13	外壁	611	恒温水口
				20	加热器	70	单向阀
30	蓄热体	80	水泵
				31	相变体	90	隔热件

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作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，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示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，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“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。

本发明提出一种热水器。

在本发明实施例中，参照图1所示，图中的带箭头的实线指示的是面、腔、孔等平面或空间。该热水器包括内胆10、加热器20、蓄热体30及第一管道40，内胆10具有容置腔11，内胆10设有分隔壁12，分隔壁12将容置腔11分隔为加热腔111及蓄热腔112，加热腔111顶面高于蓄热腔112顶面高度；加热器20设置于加热腔111内，内胆10具有连通加热腔111的进水端113及出水端114；出水端114设置在加热腔111顶部；蓄热体30为相变温度高于30摄氏度的相变体，容置在蓄热腔112内；分隔壁12为导热体；第一管道40穿过蓄热体30与加热腔111的进水端113连通。

具体地，参照图1所示，在一实施例中，热水器的内胆10具有容置腔11，用于对水进行热交换，该热水器的内胆10设有分隔壁12，分隔壁12将容置腔11分隔成加热腔111和蓄热腔112，在加热腔111内设置加热器20用于对进水进行加热，在加热腔111内设有连通待加热水的进水端113及供加热水排出的出水端114。加热腔111顶面高于蓄热腔112顶面高度，出水端114设置在加热腔111顶部，可以使进入加热腔111的水先经过蓄热腔112进行前置预热。为了对待加热水进行预热，使加热速度更快，在蓄热腔112内容置蓄热体30，蓄热体30可以是水、相变体或其它蓄热介质等，本领域技术人员可以通过本发明实施例及附图得到相应的技术方案，在此不作赘述。蓄热体30可以用于储蓄热水器的外部热量，也可以用于储蓄热水器的内部热量，如通过回收加热后的热水的余热等。将分隔壁12设置成导热件，使加热腔111内的热水可以通过分隔壁12将热量传导至蓄热腔112，当然，也可以通过设置外部加热装置对蓄热体30进行热交换等方式，在此不一一赘述。蓄热体30容置在蓄热腔112内储蓄热量，在蓄热腔112内设置第一管道40，该第一管道40穿过蓄热体30并与蓄热体30进行换热。其中，第一管道40与加热腔111的进水端连通，以使待加热的冷水先通过与蓄热腔112内的蓄热体30进行热交换，使待加热水的水温上升，然后通过进水端113进入加热腔111内进行加热，在加热过程中，水温升高的幅度小，从而加快了对进水的加热速度。

考虑到增大蓄热腔的蓄热容量，并提高蓄、放热速度，参照图1所示，在本实施例中，蓄热体30为相变体31，相变体31的相变点在30摄氏度以上，相变体31具有高潜热，可以在一定的容积内储蓄较高的热量。第一管道40穿插于相变体31内，以与相变体31充分接触，缩短蓄热腔112内相变体31的充、放热时间，增大换热效率。相变体31可以是单层相变体、双层相变体等，当然，相变体31的上部一般设有用于隔离相变体31与空气的隔离体32(图未示出)，隔离体32用于阻隔外界杂质进入相变体31或与相变体31进行接触，防止相变体31变质。隔离体32的成分及构成不作具体限定，可以是液体、相变体或其它形态的物质等。隔离体32的密度一般低于相变体31的密度，以令隔离体32一直处于相变体31的上部起遮挡隔离作用。

参照图1所示，需要阐明的是，加热腔111的顶面高于蓄热腔112顶面的高度，通过加热腔112加热的热水从热水器的上部出水，进一步地，加热腔111设置在蓄热腔112顶部的上方，可以使热水器的内部结构更为紧凑，节约内部空间的利用。

为了更好地利用热水器的余热对相变体31进行加热，参照图2所示，在另一实施例中，热水器还包括第二管道50，第二管道50穿插于相变体31内，与相变体31进行换热。第二管道50与出水端114连通，使出水端114通过第二管道50流出加热腔111，当停止使用热水器时，热水器内的余热可以通过该第二管道50传导至相变体31，通过相变体31把热量蓄在蓄热腔112内。相应地，当第二管道50内的热水水温不足时，相变体31对第二管道50进行放热，可以保障第二管道50内的热水水温，具有更好的可靠性。

为了提高蓄热腔112内相变体31的换热效率，参照图1和图2所示，本实施例中，第一管道40呈盘管设置，盘管可以呈螺旋状或格栅状等，以增大第一管道40的换热接触面积，令第一管道40与相变体31之间的换热速度更快。出于降低生产成本的目的，优选地，第一管道40具有多段弯折段41及多段直流段42，多段弯折段41呈半圆形折弯后与直流段42相连，以使第一管道40的标准化程度更高，各直流段42之间设有换热间隙，以调节直流段42之间的距离防止相邻两直流段42之间相互接触，影响换热效率。根据蓄热装置内的容积设置各直流段42之间的换热间隙，以获得较大的换热接触面积，进一步提高蓄热装置内的换热效率。

出于对加热后的水进行调温的目的，参照图2所示，在第一管道40与第二管道50之间设有恒温装置60，该恒温装置60用于通过接入待加热水对加热后的水进行温度调节。恒温装置60可以设置成三通阀或恒温阀等，在恒温装置60设置恒温水口611，经温度调节后的水通过恒温水口611排出热水器。出于更精确控制水温的目的，该恒温装置60设置为恒温阀61。需要阐明的是，当第一管道40至恒温阀61的流道较短，且大大短于从第一管道40流经热水器加热器20后流入恒温阀61的流道时。热水的水压有可能会大大低于待加热水的水压，从而导致了恒温阀61内的水大部分由第一管道40直接流入，以致使水温难以调节。为避免上述情况的发生，本发明热水器中设有单向阀70，第二管道50经单向阀70与第一管道40相连，单向阀70与恒温阀61并联设置。需阐明的是，此处所述的并联特指热水器内流道的物理连接为并联连接方式，并不包括经阀门控制后的流道变换所引致变化的连接关系。通过设置单向阀70，延长了待加热水流向加热器20以外的流道，令热水能更充分地进入恒温阀61。第二管道50与第一管道40之间设有单向阀70，该单向阀70限制水只能从第二管道50流向第一管道40，以防止经加热后的热水水压降低而造成待加热水滞留在恒温阀61内。为了进一步增大热水水压，本实施例中，在单向阀70靠近第二管道50的一侧设有水泵80，水泵80对第二管道50流向第一管道40的水进行加压。通过设置水泵80的扬程增加第二管道50内的水流压力，以使热水能以较高的压力经第二管道50流入恒温阀61，从而使恒温阀61可以更精确地调节水温。

考虑到热水器的内胆10的保温性能，参照图2所示，本实施例中，当停止使用热水器时，避免蓄热腔112内的热量通过内胆10的外壁13与外界进行热交换，防止热量流失，本实施例中，内胆10外设有隔热件90，隔热件90可以有多种，如：隔热套、隔热涂层或其它方式的隔热措施。本领域技术人员可以通过本发明实施例及附图，获得相应的技术方案，在此不一一赘述。隔热件90覆盖内胆10的外壁13上，以隔离内胆10与外界接触，实施隔热保护。避免内胆10的热量流失，使相变体31的蓄热效果更佳。隔热件90为气凝胶。气凝胶具有导热系数低的特点，对热量传导具有较佳的阻隔作用。同时，将隔热件90做成气凝胶可以利用气凝胶材料具有柔性的特点，气凝胶可以附着内胆10的外壁13而产生一定的型变，从而与内胆10的外壁13充分接触，起良好的热阻隔作用。再者，气凝胶具有质轻、防火、环保等特性，适合用作蓄热装置的保温材料，以减轻相变蓄热装置的整体重量。

为了进一步加快换热效率，本实施例中，蓄热腔112内的相变体31为两层，两层相变体31互不相融，两层相变体31的相变点相差15摄氏度以内，每相隔15摄氏度为一个相变温度点，各层相变体31发生相变时，吸、放热的速度较快，通过将相变体31设置为两层，以令蓄热腔112内的相变体31吸、放热速度进一步提高。

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)

1.一种热水器，其特征在于，包括：

内胆，所述内胆具有容置腔，所述内胆设有分隔壁，所述分隔壁将所述容置腔分隔为加热腔及蓄热腔，所述加热腔顶面高于所述蓄热腔顶面高度；

加热器，所述加热器设置于所述加热腔内，所述内胆具有连通所述加热腔的进水端及出水端，所述出水端设置在所述加热腔顶部；

蓄热体，所述蓄热体为相变温度高于30摄氏度的相变体，容置在所述蓄热腔内；所述分隔壁为导热体；

第一管道，所述第一管道穿过所述蓄热体与所述加热腔的进水端连通。

2.如权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述加热腔设置于所述蓄热腔顶部上方。

3.如权利要求1所述的热水器，其特征在于，还包括第二管道，所述第二管道与所述出水端连通。

4.如权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述第一管道呈盘管设置，所述第一管道具有多段弯折段及多段直流段，多段所述弯折段呈半圆形折弯后与所述直流段相连，各所述直流段之间设有换热间隙。

5.如权利要求3所述的热水器，其特征在于，位于内胆外的所述第一管道与所述第二管道之间还设有恒温装置，所述恒温装置具有与其连通的恒温水口。

6.如权利要求5所述的热水器，其特征在于，所述恒温装置为恒温阀，所述恒温水口通过所述恒温阀与所述第二管道及第一管道连通。

7.如权利要求3所述的热水器，其特征在于，所述第一管道及所述第二管道之间设有供所述第二管道流向所述第一管道的单向阀。

8.如权利要求7所述的热水器，其特征在于，所述单向阀靠近所述第二管道一侧设有水泵，所述水泵对所述第二管道流向所述第一管道的水流进行加压。

9.如权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述内胆外设有隔热件，所述隔热件为气凝胶。

10.如权利要求2至9中任意一项所述的热水器，其特征在于，所述蓄热腔内的相变体为两层，两层所述相变体互不相融，两层所述相变体之间的相变点在15摄氏度以内。