CN108870730A - 有可控冷热水隔板的储水式电热水器 - Google Patents

Abstract

在储水式电热水器的内胆中，加装可移动隔板和容量控制滑块，以达到可随意调整加热热水容量和消除热水产出时，热水器内胆中冷热水的混合区域。方法为：控制可移动隔板和容量控制滑块的位置，以调整热水器热水区域和冷水区域的相对容量，做到需要多少热水，就加热多少热水，满足使用需要，又不至于浪费。在热水使用时，关闭热水区域的冷水进水阀门，使冷水从冷水区域进入热水器内胆，将可移动隔板向热水区域推挤，从而排出热水。热水产出使用过程中，可移动隔板隔断了冷热水混合，使热水出水温度均衡，同时提高了热水产出率。

Description

有可控冷热水隔板的储水式电热水器

技术领域

本发明涉及储水式电热水器，特别是涉及一种冷热水区域容量相对可调、消除冷热水混合区域的储水式电热水器，本发明属于日常生活节能技术领域。

背景技术

储水式电热水器都是固定储水容量的，即热水器内胆容量是固定的，从小容量的小厨宝，至100、200升等大容量储水式电热水器，应有尽有。热水使用时，将热水器内胆中的热水加热至设定的温度，少量使用热水时，也要将整个内胆的储水加热，造成能源浪费。

储水式电热水器使用中，根据热水容重相对较小，冷水容重相对较大的特性，从内胆下部注入冷水，上部出热水。在冷热水结合部，有冷热水混合区域，造成热水产出时，出水温度越来越低，直到不满足使用要求。其实，这时内胆中，仍有大量加热过、达到设定温度的热水，只是被冷水混合后，温度降低，不能满足使用要求，造成这部分热水浪费，从而浪费能源。

目前，储水式热水器厂家，主要采取增强保温技术、下潜发热管设计、分层加热技术、中温保温技术、智能预约技术、夜电技术等措施，节约热水器能耗。但从根本上讲，还是“少量使用热水时，也要将整个内胆的储水加热”，节能效果不明显。也有部分技术，在热水器壳体中，人为分出多个固定加热仓，分开对冷水进行加热，以求节约能源，但未有效解决加热容量无级可调和清除冷热水混合区域的问题，节能效果也不明显。例：《一种可变容量的电热水器》（ZL99223502.2）、《一种多腔小型储水式电热水器内胆》（ZL201310499932.0）。

发明内容

发明目的：将储水式电热水器内胆的热水区域，由固定容量改为相对可变容量，需要多少热水，就加热多少热水。在热水使用时，改变冷水注入部位和方式，消除冷热水混合区域，提高热水使用效率。通过以上措施，达到节约能源、提高热水相对产出量的目的。

技术方案：在储水式电热水器的内胆中，加装可移动隔板，人为控制该隔板位置变动，调整热水区域和冷水区域的相对容量。内胆一端，设置电加热元件，电加热元件与内胆中可移动隔板围合的区域，为热水区域，热水区域上部设有热水出水口。内胆另一端与可移动隔板围合的区域，为冷水区域，只储水，不加热，下部设置有冷水注入口。使用时，因热水的不断流出，可移动隔板在冷热水压力差的作用下，逐步向热水区域移动，保证热水平衡流出。

有益效果：人为控制内胆中的可移动隔板，调整热水区域和冷水区域的相对容积，需要多少热水，就加热多少热水，满足使用需要，又不至于浪费。另，因可移动隔板的作用，阻断了冷热水混合，消除现有热水器冷热水混合区域，使热水产出量提高，出水恒温。综上，节约能源，提高使用舒适度。

附图说明

图1是单胆储水式电热水器剖面示意图；

图2是多胆储水式电热水器剖面示意图；

图3是立式内胆储水式电热水器剖面示意图；

图4是多中心轴电热水器剖面示意图。

图中：1.热水区域；11.热水出水口；12.电加热元件；121. 电加热元件备件；13.温控器；14.自动排气阀；15. 区域排气阀；2.冷水区域；21.冷水进水管；22.一号进水口；23.二号进水口；24.电控阀；25.水泵；3.中心轴；31.可移动隔板；32.容量控制滑块；33.定位器；4.热水器内胆；41.冷水连接管；42.热水连接管；43.热水循环管；44.循环泵。

具体实施方式

图1是单胆储水式电热水器剖面示意图，图中,热水器内胆4的一端装配有电加热元件12，中心轴3与热水器内胆4的两端相连且固定，可移动隔板31套在中心轴3上，其形状与热水器内胆4内截面相同，可在热水器内胆4中平衡移动，可移动隔板31的制作材料具保温功能。热水器内胆4中，可移动隔板31与电加热元件12围合的区域，为热水区域1，热水区域上部设有热水出水口11，下部设置有二号进水口23；可移动隔板31与热水器内胆4另一端围合的区域，为冷水区域2，该区域只储水，不加热，冷水区域2下部设置有一号进水口22，上部设置有自动排气阀14。容量控制滑块32套在中心轴3上，位置在冷水区域2中，可人为控制在中心轴3上移动和固定，容量控制滑块32上，设有定位器33。

热水器加热容量，由容量控制滑块32和可移动隔板31的位置决定。

中心轴3的作用是可移动隔板31和容量控制滑块32的导轨，保证可移动隔板31和容量控制滑块32平衡运行，根据热水器内胆4形状不同或设计需要，中心轴3可设置为1根、2根或多根，或设计附着在热水器内胆壁上。

图2是多胆储水式电热水器剖面示意图，是在单胆储水式电热水器的基础上，增加内胆，主要使用原理同单胆储水式电热水器。图中，仅示意两个内胆连接的加热方式，以说明多胆储水式电热水器内胆的冷热水连接方式，在实际使用中，根据热水使用量多少，同理可设计多个热水器内胆4的连接方式。

热水器内胆4之间,冷水区域2用冷水连接管41连接，热水区域1用热水连接管42连接，同时，热水区域1设置热水循环管43和循环泵44，以使加热的热水循环，保证所有热水器内胆4中，热水区域1加热温度一致。考虑多胆储水式电热水器一般容量较大，故在热水器内胆4中，设置有电加热元件12，或设置电加热元件备件121，少量水加热时，仅启动电加热元件12，用水电较多，加热时间要求较短时，同时启动电加热元件备件121，以满足使用要求。电加热元件12是必设置项，电加热元件备件121视热水器加热容量和使用情况设置。

图3示意立式内胆储水式电热水器剖面，使用原理同图1，主要不同有以下两点，一是在可移动隔板31上，增设区域排气阀15，区域排气阀15为自动排气阀门，热水区域1中若有气体，可自动通过区域排气阀15排至冷水区域2，最终通过安装于热水器内胆4上的自动排气阀14排至自然环境中；二是对可移动隔板31的制作材料进行挑选，其容重小于水，例0.5，在热水器内胆4中注满水时，打开电控阀24，可移动隔板31可自动上浮，触动定位器33，止于容量控制滑块32，若容重控制合适，在设计中，甚至可取消水泵25。

图4为多中心轴电热水器剖面示意图，在图1的说明中，陈述过中心轴3的作用是可移动隔板31和容量控制滑块32的导轨，保证可移动隔板31和容量控制滑块32平衡运行。若由于热水器内胆4容量过大或不规则，使可移动隔板31和容量控制滑块32不能在单根中心轴3上平衡运行，中心轴3则应设计为多根，或安装在热水器内胆4的内胆壁上。中心轴3无根数限制，其目的是保证可移动隔板31和容量控制滑块32在热水器内胆4中平衡运行。

图4中，可移动隔板31和容量控制滑块32固定合并在一起，取消了夹在两者之间的定位器33，主要表述固定调整热水容量的一种方式，在这种方式下，热水器可调整热水区域加热容量，其出水方式与市场上现有的储水式电热水器相同，使用中，不能有效消除冷热水混合区域。

实施例一：单胆储水式电热水器运行示例

初次使用时，要将热水器内胆4中注满水，再通电加热。主要流程如下：第1步，人为把容量控制滑块32调至合适的位置；第2步，打开冷水进水管21、电控阀24，冷水通过一号进水口21、二号进水口22向热水器内胆4中注入冷水，热水器内胆4中的空气通过自动排气阀14、热水出水口11排出，直至冷水注满热水器内胆4；第3步，热水器内胆4注满水后，关闭冷水进水管21，开启水泵25，则冷水区域2中的水通过一号进水口22、电控阀24、水泵25、二号进水口23，加压流入热水区域1，在可移动隔板31两侧形成压力差，可移动隔板31则向容量控制滑块32部位移动，直至触发定位器33，这时，水泵25停止工作，热水区域1即达到人为设置的加热容量；第4步，电加热元件12通电加热，加热到设定的温度时，温控器13触发，关闭加热电源，进入保温状态。以上，除人为设置容量控制滑块32位置、热水器加热温度外，其余均可写入热水器自控程序，防止误操作。

热水产出使用时，执行热水产出程序，热水器自控程序关闭电控阀24，冷水从冷水进水管21、一号进水口22进入冷水区域2，将可移动隔板31向热水区域推挤，热水则从热水出水口11排出。持续使用，直到热水全部排出。因容量控制滑块32和可移动隔板的作用，热水区域1容量可以调整，可移动隔板31隔断了冷热水混合，使热水出水温度均衡，提高了热水产出率。

热水产出使用后，使用人自然关闭了冷水进水管21、热水出水口11，若关闭超过一定时间，例5分钟，则认为使用人暂时不再使用热水，热水器启动复位程序。复位时，热水器自控程序打开电控阀24，启动水泵25，将冷水区域2的水抽至热水区域1，水的压力差将可移动隔板31向容量控制滑块32部位推动，直到触发容量控制滑块32上的定位器33，在此过程中，由温控器13控制电加热元件12加热。热水器保持加热工作状态，直到设定的加热温度。

实施例二：多胆储水式电热水器运行示例

多胆储水式电热水器和单胆储水式电热水器主要运行原理相同。

第一次运行时,要将热水器内胆4中注满水，防止空烧。主要流程如下：第1步，把每个热水器内胆4中容量控制滑块32调至合适的位置。第2步，打开冷水进水管21、电控阀24，冷水通过一号进水口21、二号进水口22向热水器内胆4中注入冷水。多个热水器内胆4中的冷水区域2，以冷水连接管41连通，注水时，空气从自动排气阀14排出，连续注水，将冷水区域2中全部注满；多个热水器内胆4中的热水区域1，以热水连接管42连通，注水时，空气从热水出水口11排出，连续注水，将热水区域1中全部注满；第3步，热水器内胆4注满水后，关闭冷水进水管21，开启水泵25，则冷水区域2中的水通过一号进水口22、电控阀24、水泵25、二号进水口23，加压流入热水区域1，在可移动隔板31两侧形成压力差，可移动隔板31则向容量控制滑块32部位移动，直至触发定位器33，这时，水泵25停止工作，热水区域1即达到人为设置的加热容量；第4步，电加热元件12通电加热，同时，循环泵44工作，热水区域1中的水通过热水连接管42、热水循环管43、循环泵44在各个热水器内胆4中循环，使加热均匀。在需快速使用热水时，开启电加热元件备件121，增大加热功率。加热到设定的温度时，温控器13触发，关闭加热电源，进入保温状态。以上，除人为设置容量控制滑块32位置、热水器加热温度外，其余均写入热水器自控程序，防止误操作。

热水产出使用时，执行热水产出程序，热水器自控程序关闭电控阀24，冷水从冷水进水管21、一号进水口22进入冷水区域2，将可移动隔板31向热水区域推挤，热水则从热水出水口11排出。持续使用，直到热水全部排出。因容量控制滑块32和可移动隔板的作用，热水区域1容量可以调整，可移动隔板31为保温材料制作，隔断了冷热水混合，使热水出水温度均衡，提高了热水产出率。

热水产出使用后，使用人自然关闭了冷水进水管21、热水出水口11，若关闭超过一定时间，例5分钟，则认为使用人暂时不再使用热水，热水器启动复位程序。复位时，热水器自控程序打开电控阀24，启动水泵25，将冷水区域2的水抽至热水区域1，水的压力差将可移动隔板31向容量控制滑块32部位推动，直到触发容量控制滑块32上的定位器33，在此过程中，由温控器13控制电加热元件12加热。热水器保持加热工作状态，直到设定的加热温度。

多胆热水器满足大容量使用热水的要求，可以是两胆并联、三胆并联或n胆并联运行，使用与运行原理同图2所述。

实施例三: 立式内胆储水式电热水器运行示例

立式内胆储水式电热水器，主要特点是可移动隔板31与水平面平行，其制作材料保温、轻质，容重比水小，可移动隔板31上，安装有区域排气阀15，剖面类似于单胆储水式电热水器旋转了90度。

初次运行时，第1步，注水。把容量控制滑块32调至合适的位置，打开冷水进水管21、电控阀24，冷水通过一号进水口21、二号进水口22向热水器内胆4中注入冷水。注水时，热水区域1中的空气通过区域排气阀15自动排放到冷水区域2，再通过自动排气阀14排至热水器内胆4外的自然空间。冷水区域2中的空气也通过自动排气阀14排至热水器内胆4外的自然空间，直至冷水注满热水器内胆4；第2步，通电加热。热水器内胆4注满水后，关闭冷水进水管21，可移动隔板31制作材料容重比水轻，在热水器内胆4，自动上浮，直到触动定位器33，止于容量控制滑块32。这时，再关闭电控阀24，电加热元件12通电加热；第3步，断电保温。加热到设定的温度时，温控器13触发，关闭加热电源，进入保温状态。以上，除人为设置容量控制滑块32位置、热水器加热温度外，其余均可写入热水器自控程序，防止误操作。

热水产出使用程序，同实施例一。

热水产出使用后的复位，可执行实施例一中的复位程序。也可由可移动隔板31上浮带动水循环，自动复位。即：打开电控阀24，因可移动隔板31容重较水轻，自动上浮，冷水区域2中的水通过一号进水口22、电控阀24、二号进水口23，向热水区域1中流动，直到可移动隔板31触动定位器33，向系统发出信号，电加热元件12通电加热。

实施例四：可移动隔板31和容量控制滑块32固定在一起的使用

如图4，可移动隔板31和容量控制滑块32固定在一起使用时，可人为调节热水区域1容量，控制加热水量，使用中，不能有效消除冷热水混合区域，是一种简单的容量可调储水式电热水器。

Claims (6)

1.一种有可控冷热水隔板的储水式电热水器，其特征在于，热水器内胆中，安装有可移动隔板、容量控制滑块和中心轴。

2.根据权利要求1所述的有可控冷热水隔板的储水式电热水器，可移动隔板和容量控制滑块分别套装在内胆中的中心轴上。

3.根据权利要求2所述的有可控冷热水隔板的储水式电热水器，其容量控制滑块，可人为控制在中心轴上移动和定位。

4.根据权利要求2所述的有可控冷热水隔板的储水式电热水器，其可移动隔板位置在容量控制滑块和电加热元件围合的区域，可移动隔板在热水器水压差的作用下能平衡移动。

5.根据权利要求1所述的有可控冷热水隔板的储水式电热水器，其热水器中心轴，为可移动隔板和容量控制滑块平衡移动的运行导轨，根据热水器内胆形状不同或设计需要，中心轴可设置为1根、2根或多根，或设计附着在热水器内胆壁上。

6.根据权利要求1所述的有可控冷热水隔板的储水式电热水器，可移动隔板和容量控制滑块，可固定为一个整体，人为控制该整体在中心轴上的位置，仅调整热水器加热容量。