CN108917178B - 即热杯、加热系统和电热水器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种即热杯、加热系统和电热水器，其中，即热杯，包括：杯体；加热管，设于所述杯体内，以加热所述杯体内的流体；出水组件，设于所述杯体的顶部；进水组件，设于所述杯体的底部；温控器，与所述出水组件设于所述杯体的不同表面；其中，所述进水组件与所述杯体相连的部分和所述出水组件与所述杯体相连的部分在所述杯体的端面上的投影分别位于所述端面的两端。在本发明的技术方案中，通过采用上述结构设计的即热杯，可以同时满足水平安装或竖直安装等多种安装方式，以使即热杯能够更好的适应不同的应用场景，从而使即热杯可以不受安装空间的限制。

Description

即热杯、加热系统和电热水器

技术领域

本发明涉及热水器技术领域，具体而言，涉及一种即热杯、一种加热系统和一种电热水器。

背景技术

传统的储水式电热水器有体积庞大、加热速率慢、需要等待时间长等缺点。相变材料是在其相变温度附近发生相变，释放和吸收大量热量，单位体积蓄能密度大，性能稳定，经济性好，将其应用于对热水器的扩容可以不改变热水器水箱结构，就能扩大水箱容量，使热水器体积更小，并在下次用水时对冷水进行预热，从而提高加热速率，减少等待时间。但现有为相变材料加热储能的方式中，将加热装置埋入相变材料直接加热为较常见的方式；也有外置加热方式，受空间所限有些加热装置需要水平放置，有些需要垂直放置，分别需要使用不同结构的加热装置。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提供一种即热杯，可以同时满足水平安装和垂直安装两种需求场景。

本发明的另一个目的在于提供一种加热系统。

本发明的再一个目的在于提供一种电热水器。

为实现上述目的，本发明第一方面的技术方案提供了一种即热杯，包括：杯体；加热管，设于杯体内，以加热杯体内的流体；出水组件，设于杯体的顶部；进水组件，设于杯体的底部；温控器，与出水组件设于杯体的不同表面；其中，进水组件与杯体相连的部分和出水组件与杯体相连的部分在杯体的端面上的投影分别位于端面的两端。

在该技术方案中，通过采用上述结构设计的即热杯，可以同时满足水平安装或竖直安装等多种安装方式，以使即热杯能够更好的适应不同的应用场景，从而使即热杯可以不受安装空间的限制。

另外，本发明提供的上述技术方案中的即热杯还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，出水组件设于杯体顶端的端面，温控器设于杯体的侧面顶部；或出水组件设于杯体的侧面顶部，温控器设于杯体顶端的端面。

在该技术方案中，通过将温控器与出水组件设置在杯体的不同表面，从而避免温控器与出水组件之间的干涉，同时方便通过温控器对即热杯的温度进行控制；另外，由于温控器位于杯体的顶端，以使即热杯在水平安装或垂直安装时温控器位于杯体的上方位置，防止温控器在运输或安装过程中的损坏。

在上述任一技术方案中，优选地，进水组件设于杯体的侧面底部，在出水组件设于杯体顶端的端面时，出水组件的出水方向与进水组件的进水方向相垂直；在出水组件设于杯体的侧面顶部时，出水组件的出水方向与进水组件的进水方向相平行。

在该技术方案中，通过将进水组件和出水组件分别设置在杯体的两端，以使流体从即热杯的一端流入，再从另一端流出，避免流体在即热杯内因受热不均导致的加热不充分，从而提高即热杯对流体的加热效率，提高能效。

在上述任一技术方案中，优选地，进水组件设于杯体底端的端面上，在出水组件设于杯体顶端的端面时，出水组件的出水方向与进水组件的进水方向相平行；在出水组件设于杯体的侧面顶部时，出水组件的出水方向与进水组件的进水方向相垂直。

在该技术方案中，通过将进水组件和出水组件分别设置在杯体的两端，以使流体从即热杯的一端流入，再从另一端流出，避免流体在即热杯内因受热不均导致的加热不充分，从而提高即热杯对流体的加热效率，提高能效。

本发明第二方面的技术方案提供了一种加热系统，包括：储能箱，储能箱内填充有相变材料；换热器，设于储能箱内；循环管路，循环管路穿过储能箱，且部分循环管路设于换热器内；以及如本发明第一方面中任一技术方案提供的即热杯，设于循环管路中，以对循环管路中的流体加热，其中，相变材料用以存储通过换热器与循环管路中经即热杯加热后的流体交换的热量。

在该技术方案中，加热系统将本发明第一方面的即热杯，以使即热杯被水平安装时，进水组件在杯体的下方位置，出水组件和温控器在杯体的上方；即热杯被垂直安装时，同样进水组件在杯体的下方位置，出水组件和温控器在杯体的上方；这种结构可以同时满足水平安装和垂直安装两种需求场景。此外，加热系统还具有上述即热杯的任一技术效果，在此不再赘述。

另外，本发明提供的上述技术方案中的加热系统还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，还包括进水管，进水管的一端与水源连通，进水管的另一端与循环管路连通。

与水源连通的进水管向循环管路内注入冷水，冷水经过即热杯提升水温后形成热水并进入换热器，热水的热量经过换热器置换给相变材料后，水温降低变成冷水后再次经过即热杯加热后流向换热器，周期循环直到相变材料储能完成，在该技术方案中，相变材料完成储能时间更短，效率更高，加热系统换热速度更快。

其中，可选地，进水管为软管、硬管或软管与硬管相结合。

在上述任一技术方案中，优选地，还包括进水阀，设于进水管上，以控制进水管的通断。

在该技术方案中，通过进水阀控制进水管的通断，可根据实际需要控制循环管路的进水量或出水量，便于对加热系统进行控制。

在上述任一技术方案中，优选地，还包括循环泵，设于循环管路内，以驱动流体在循环管路中流动。

在该技术方案中，在循环泵的驱动作用下，流体首先经过即热杯进行加热后形成热水，热水的热量经过换热器置换给相变材料后，水温降低变成冷水，再次经过即热杯加热后流向换热器，周期循环直到相变材料储能完成，通过循环泵的驱动作用有效保证流体能够完成相变材料的储能过程。

在上述任一技术方案中，优选地，循环泵设于连接换热器与进水管之间的循环管路中，以使流体通过进水管进入循环管路时，经循环泵驱动。

在该技术方案中，通过将循环泵设置在换热器与进水管之间，以保证循环泵可驱动流体在循环管路内流动，保证循环泵的驱动效果。

在上述任一技术方案中，优选地，即热杯设于连接换热器与循环泵的循环管路中，以使流体经进水管流入循环管路后，先经即热杯加热后流入换热器。

在该技术方案中，通过即热杯设于换热器与循环泵的循环管路中，以使流体首先经过即热杯进行加热后直接流入换热器，最大程度减小在流动过程的热量损失；且实现了将即热杯外置于储能箱，而将换热器置于储能箱内，从而使热量通过换热器置换给相变材料，以提高加热系统的换热效率，并通过外置的即热杯使循环管路内的流体快速升温，缩短相变材料完成储能的时间。

本发明第三方面的技术方案提供了一种电热水器，包括本发明第二方面中任一技术方案提供的加热系统。

在该技术方案中，电热水器采用本发明第二方面的加热系统，通过将即热杯的外置，相变材料用于存储换热器的热量，以使电热水器的换热速度更快，此外，电热水器还具有上述加热系统的任一技术效果，在此不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1示出了本发明实施例所涉及的加热系统的结构图；

图2示出了本发明实施例1所涉及的即热杯的结构图；

图3示出了本发明实施例2所涉及的即热杯的结构图；

图4示出了本发明实施例3所涉及的即热杯的结构图；

图5示出了本发明实施例4所涉及的即热杯的结构图；

图1至图5中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

10储能箱，20相变材料，30换热器，40循环管路，402循环泵，50即热杯，502杯体，504加热管，506出水组件，508进水组件，510温控器，60进水管。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。

下面结合图1至图5对根据本发明的实施例的即热杯50和加热系统进行具体说明。

如图2至图5所示，根据本发明一个实施例的即热杯50，包括：杯体502；加热管504，设于杯体502内，以加热杯体502内的流体；出水组件506，设于杯体502的顶部；进水组件508，设于杯体502的底部；温控器510，与进水组件508设于杯体502的不同表面；其中，进水组件508与杯体502相连的部分和出水组件506与杯体502相连的部分在杯体502的端面上的投影分别位于端面的两端。

在该实施例中，通过采用上述结构设计的即热杯50，在将即热杯50进行水平安装或垂直安装时，均可以使进水组件508和出水组件506中的一个位于杯体502的下方位置，另一个位于杯体502的上方位置，从而使即热杯50的杯体502同时满足水平安装或垂直安装等多种安装方式，以使即热杯50能够更好的适应不同的应用场景，有利于即热杯50的安装，从而使即热杯50可以不受安装空间的限制；另外，通过将温控器510与出水组件506设置在杯体502的不同表面，从而避免温控器510与出水组件506之间的干涉，同时方便通过温控器510对即热杯50的温度进行控制。

具体而言，进水组件508、出水组件506和温控器510的设置包括但不限于以下技术方案：

实施例1(如图2所示)

出水组件506设于杯体502顶端的端面，温控器510设于杯体502的侧面顶部。

在该实施例中，由于出水组件506在杯体502顶端的端面，温控器510位于杯体502的侧面顶部，以使出水组件506与温控器510位于杯体502的不同面上，避免在安装杯体502时温控器510与出水组件506之间的干涉，便于拆装；且出水组件506和温控器510均位于杯体502的顶部，使得二者在杯体502水平或竖直安装或放置时均位于上方位置，有效避免在安装或运输时部件的损坏。

进一步地，进水组件508设于杯体502的侧面底部，出水组件506的出水方向与进水组件508的进水方向相垂直。

在该实施例中，由于进水组件508位于杯体502的底部，出水组件506位于杯体502的顶部，可使流体自进水组件508从杯体502的底部进入，再自出水组件506从杯体502的顶部排出，这样一来能够使流体与杯体502内的加热管504充分接触，提高即热杯50的加热效率，避免因流体未充分接触加热管504而造成热量散失并降低出现干烧的可能性；另外，由于进水方向与出水方向的垂直设置，降低即热杯50对流体压力的要求，保证即热杯50内的水压的稳定性。

实施例2(如图3所示)

出水组件506设于杯体502的侧面顶部，温控器510设于杯体502顶端的端面。

在该技术方案中，由于出水组件506在杯体502侧面顶部，温控器510位于杯体502的顶端的端面，以使出水组件506与温控器510位于杯体502的不同面上，避免在安装杯体502时温控器510与出水组件506之间的干涉，便于拆装；且出水组件506和温控器510均位于杯体502的顶部，使得二者在杯体502水平或竖直安装或放置时均位于上方位置，有效避免在安装或运输时部件的损坏。

进一步地，进水组件508设于杯体502的侧面底部，出水组件506的出水方向与进水组件508的进水方向相平行。

在该技术方案中，由于进水组件508位于杯体502侧面的底部，出水组件506位于杯体502侧面的顶部，可使流体自进水组件508从杯体502的底部进入，再自出水组件506从杯体502的顶部排出，这样一来能够使流体与杯体502内的加热管504充分接触，提高即热杯50的加热效率，避免因流体未充分接触加热管504而造成热量散失并降低出现干烧的可能性；另外，将进水组件508和出水组件506设置在杯体502的侧面，从而便于杯体502的拆装，还可避免进水组件508与出水组件506对其他部件产生干涉。

实施例3(如图4所示)

进水组件508设于杯体502底端的端面上，在出水组件506设于杯体502顶端的端面时，出水组件506的出水方向与进水组件508的进水方向相平行。

在该实施例中，通过将进水组件508和出水组件506分别设置在杯体502的两端，以使流体从即热杯50的一端流入，再从另一端流出，避免流体在即热杯50内因受热不均导致的加热不充分，从而提高即热杯50对流体的加热效率，提高能效。

实施例4(如图5所示)

进水组件508设于杯体502底端的端面上，在出水组件506设于杯体502的侧面顶部时，出水组件506的出水方向与进水组件508的进水方向相垂直。

在该实施例中，通过将进水组件508和出水组件506分别设置在杯体502的两端，以使流体从即热杯50的一端流入，再从另一端流出，避免流体在即热杯50内因受热不均导致的加热不充分，从而提高即热杯50对流体的加热效率，提高能效。

如图1至图5所示，根据本发明另一个实施例的加热系统，包括：储能箱10，储能箱10内填充有相变材料20，且储能箱10上开设有至少两个通孔(未图示)；换热器30，设于储能箱10内；循环管路40，循环管路40通过通孔穿过储能箱10，且部分循环管路40设于换热器30内；以及如本发明一个实施例提供的即热杯50，设于循环管路40中，以对循环管路40中的流体加热，其中，相变材料20用以存储通过换热器30与循环管路40中经即热杯50加热后的流体交换的热量。

在该实施例中，由于即热杯50置于循环管路40上，便于对循环管路40内的流体进行加热，且流体经过即热杯50可迅速升温，提高流体的加热效率，减少等待时间，同时便于对即热杯50整体进行拆装，提高电热水器的生产效率；被加热的流体再与换热器30进行热交换，由于换热器30位于填充有相变材料20的储能箱10中，增大了相变材料20与换热器30的导热面积，因此使得相变材料20能够快速完成热量的存储，从而使得加热系统的换热速度更快，提高系统的换热效率。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，加热系统还包括进水管60，进水管60的一端与水源连通，进水管60的另一端与循环管路40连通。

与水源连通的进水管60向循环管路40内注入冷水，冷水经过即热杯50提升水温后形成热水并进入换热器30，热水的热量经过换热器30置换给相变材料20后，水温降低变成冷水后再次经过即热杯50进行加热后流向换热器30，周期循环直到相变材料20储能完成，在该实施例中，相变材料20完成储能时间更短，效率更高，加热系统换热速度更快。

其中，可选地，进水管60为软管、硬管或软管与硬管相结合。

进一步地，加热系统包括进水阀(未图示)，设于进水管60上，以控制进水管60的通断。

在该实施例中，通过进水阀控制进水管60的通断，可根据实际需要控制循环管路40的进水量或出水量，便于对加热系统进行控制。

在本发明的另一些实施例中，如图1所示，加热系统还包括循环泵402，设于循环管路40内，以驱动流体在循环管路40中流动。

在该技术方案中，在循环泵402的驱动作用下，流体首先经过即热杯50进行加热后形成热水，热水的热量经过换热器30置换给相变材料20后，水温降低变成冷水，再次经过即热杯50加热后流向换热器30，周期循环直到相变材料20储能完成，通过循环泵402的驱动作用有效保证流体能够完成相变材料20的储能过程。

进一步地，如图1所示，循环泵402设于连接换热器30与进水管60之间的循环管路40中，以使流体通过进水管60进入循环管路40时，经循环泵402驱动。

在该技术方案中，通过将循环泵402设置在换热器30与进水管60之间，以保证循环泵402可驱动流体在循环管路40内流动，保证循环泵402的驱动效果。

在本发明的再一些实施例中，如图1所示，即热杯50设于连接换热器30与循环泵402的循环管路40中，以使流体经进水管60流入循环管路40后，先经即热杯50加热后流入换热器30。

在该技术方案中，通过即热杯50设于换热器30与循环泵402的循环管路40中，以使流体首先经过即热杯50进行加热后直接流入换热器30，最大程度减小在流动过程的热量损失；且实现了将即热杯50外置于储能箱10，并将换热器30置于填充有相变材料20的储能箱10内，解决了即热杯50直接对相变材料20进行加热的方式因导热面积小导致相变材料20储能缓慢的问题；利用换热器30将热量置换给相变材料20，从而增加相变材料20与换热器30的换热面积，以提高加热系统的换热效率，并通过外置的即热杯50使循环管路40内的流体快速升温，缩短相变材料20完成储能的时间。

本发明的再一个实施例的电热水器，其采用的加热系统，通过将即热杯50外置于储能箱10，并将换热器30置于填充有相变材料20的储能箱10内，利用换热器30将流体的热量置换给相变材料20，以使电热水器的换热速度更快，有效提高电热器的能效。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，本发明提供了一种即热杯50、加热系统和电热水器，能够在将即热杯50进行水平安装或垂直安装时，均可以使进水组件508和出水组件506中的一个位于杯体502的下方位置，另一个位于杯体502的上方位置，从而使即热杯50的杯体502同时满足水平安装或垂直安装等多种安装方式，以使即热杯50能够更好的适应不同的应用场景，有利于即热杯50的安装，从而使即热杯50可以不受安装空间的限制；另外，通过将温控器510与出水组件506设置在杯体502的不同表面，从而避免温控器510与出水组件506之间的干涉，同时方便通过温控器510对即热杯50的温度进行控制。

在本发明中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种即热杯，其特征在于，包括：

杯体；

加热管，设于所述杯体内，以加热所述杯体内的流体；

出水组件，设于所述杯体的顶部；

进水组件，设于所述杯体的底部；

温控器，与所述出水组件设于所述杯体的不同表面；

其中，所述进水组件与所述杯体相连的部分和所述出水组件与所述杯体相连的部分在所述杯体的端面上的投影分别位于所述端面的两端；

所述出水组件设于所述杯体顶端的端面，所述温控器设于所述杯体的侧面顶部；或

所述出水组件设于所述杯体的侧面顶部，所述温控器设于所述杯体顶端的端面。

2.根据权利要求1所述的即热杯，其特征在于，所述进水组件设于所述杯体的侧面底部，在所述出水组件设于所述杯体顶端的端面时，所述出水组件的出水方向与所述进水组件的进水方向相垂直；

在所述出水组件设于所述杯体的侧面顶部时，所述出水组件的出水方向与所述进水组件的进水方向相平行。

3.根据权利要求1所述的即热杯，其特征在于，所述进水组件设于所述杯体底端的端面上，在所述出水组件设于所述杯体顶端的端面时，所述出水组件的出水方向与所述进水组件的进水方向相平行；

在所述出水组件设于所述杯体的侧面顶部时，所述出水组件的出水方向与所述进水组件的进水方向相垂直。

4.一种加热系统，其特征在于，包括：

储能箱，所述储能箱内填充有相变材料；

换热器，设于所述储能箱内；

循环管路，所述循环管路穿过所述储能箱，且部分所述循环管路设于所述换热器内；

权利要求1至3中任一项所述的即热杯，设于所述循环管路中，以对所述循环管路中的流体加热，

其中，所述相变材料用以存储通过所述换热器与所述循环管路中经所述即热杯加热后的流体交换的热量。

5.根据权利要求4所述的加热系统，其特征在于，还包括：

进水管，所述进水管的一端与水源连通，所述进水管的另一端与所述循环管路连通。

6.根据权利要求5所述的加热系统，其特征在于，还包括：

进水阀，设于所述进水管上，以控制所述进水管的通断。

7.根据权利要求5或6所述的加热系统，其特征在于，还包括：

循环泵，设于所述循环管路内，以驱动所述流体在所述循环管路中流动。

8.根据权利要求7所述的加热系统，其特征在于，所述循环泵设于连接所述换热器与所述进水管之间的循环管路中，以使所述流体通过所述进水管进入所述循环管路时，经所述循环泵驱动。

9.根据权利要求7所述的加热系统，其特征在于，所述即热杯设于连接所述换热器与所述循环泵的循环管路中，以使所述流体经所述进水管流入所述循环管路后，先经所述即热杯加热后流入所述换热器。

10.一种电热水器，其特征在于，包括权利要求4至9中任一项所述的加热系统。