CN109798657A - 热水器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及家用电器技术领域，提供热水器，包括热水器外壳，热水器外壳上形成有进水口和出水口，热水器外壳内沿着水流方向串联有第一箱体和第二箱体，第一箱体中设置有用于通入待加热冷水的热交换管，在第一箱体内热交换管周围填充有相变材料，第一箱体内设置有用于给相变材料加热的加热件；第二箱体为储水箱，储水箱中设置有电加热器。其中一个储水箱内胆用于储存部分热水，支持快速电加热功能，同时也能保证热水器出水温度的稳定性。另外用于储存相变材料的内胆，冷水通过该内胆时，与相变材料充分换热，相变材料因比热容高，使得热水出水率较高。该种热水器综合利用相变材料的比热容优势和储水箱中电加热器加热的快速及出水温度一致性的优势。

Description

热水器

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，尤其涉及热水器。

背景技术

传统空气能热泵热水器因其节能特性日益被消费者所接受，因水的比热容较小，所以传统的空气能热泵热水器体积较大。相变材料因为比热容大，单位体积存储热量大，已有相关技术方案将相变材料应用于电热水器领域的产品，使得电热水器的体积进一步减少，而总热水出水量不变。但是现有技术将相变材料应用于电热水器之后，只保留了一个用于容纳相变材料的箱体，除此之外没有额外设置储水箱，由此导致热水器快速制热效果以及热水器的出水温度一致性相对较差。

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。

本发明的其中一个目的是：提供一种热水器，解决现有技术中存在的采用相变材料的电热水器除去储水箱之后存在的快速制热效果以及热水器的出水温度一致性相对较差的技术问题。

为了实现该目的，本发明提供了一种热水器，包括热水器外壳，所述热水器外壳上形成有进水口和出水口，所述热水器外壳内沿着水流方向串联有第一箱体和第二箱体，所述第一箱体中设置有用于通入待加热冷水的热交换管，在所述第一箱体内所述热交换管周围填充有相变材料，所述第一箱体内设置有用于给所述相变材料加热的加热件；所述第二箱体为储水箱，所述储水箱中设置有电加热器；所述第一箱体和所述第二箱体的其中之一连通所述进水口，另一连通所述出水口。

根据本发明的一个实施例，所述热交换管呈蜿蜒状分布于所述第一箱体内。

根据本发明的一个实施例，所述加热件为制冷回路的冷凝器。

根据本发明的一个实施例，所述冷凝器的冷凝管路与所述热交换管并行设置。

根据本发明的一个实施例，所述热交换管呈蜿蜒状分布于所述第一箱体内，所述冷凝器的冷凝管路与所述热交换管并行设置。

根据本发明的一个实施例，所述第一箱体连通所述进水口，所述第二箱体连通所述出水口，水流从所述第一箱体流向所述第二箱体。

根据本发明的一个实施例，在所述热水器外壳内，所述第一箱体和第二箱体纵向分布。

根据本发明的一个实施例，所述进水口和所述出水口均形成于所述热水器外壳的底部，所述第一箱体位于所述第二箱体上方。

根据本发明的一个实施例，所述进水口和所述出水口均形成于所述热水器外壳的底部，所述第一箱体位于所述第二箱体下方。

根据本发明的一个实施例，在所述热水器外壳内，所述第一箱体和第二箱体横向分布。

本发明的技术方案具有以下优点：本发明的该种热水器包括两个箱体也即双内胆，其中一个内胆为储水箱，内部设置有电加热器，该储水箱用于储存部分热水，支持快速电加热功能，同时也能保证热水器出水温度的稳定性。另外一个内胆用于储存相变材料，且内部设置有给相变材料加热的加热件，冷水通过该内胆时，与相变材料充分换热，相变材料因比热容高，使得热水出水率较高，同时在该内胆中加热件加热相变材料使其升温并储存热量。该种热水器能够综合利用相变材料的比热容优势和储水箱中电加热器加热的快速性优势及出水温度一致性的优势。

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获得其他的附图。

图1是实施例中第一箱体和第二箱体横向分布时的热水器的结构示意图；

图2是实施例中第一箱体位于第二箱体上方时的热水器的结构示意图；

图3是实施例中第一箱体位于第二箱体下方时的热水器的结构示意图；

图4是实施例中机头、第一箱体和第二箱体从上至下依次分布时热水器的结构示意图；

图5是实施例中机头、第二箱体和第一箱体从上至下依次分布时热水器的结构示意图；

图6是实施例中显示有空气能热泵外机且第一箱体位于第二箱体下方时的热水器的结构示意图；

图7是实施例中显示有空气能热泵外机且第一箱体位于第二箱体上方时的热水器的结构示意图；

图中：1、电加热器；2、加热件；3、第一箱体；4、第二箱体；6、进水口；7、出水口；8、显示器；9、机头；10、热水器外壳；11、热交换管；13、线控器；14、电源线；15、空气能热泵外机；17、机体；18、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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系在没有特别说明的情况下，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元件必须具有特定的方位、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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参见图1至图7，根据本发明的其中一个实施例，热水器包括热水器外壳10，热水器外壳10上形成有进水口6和出水口7，热水器外壳10内沿着水流方向串联有第一箱体3和第二箱体4，第一箱体3中设置有热交换管11，第一箱体3中设置有用于通入待加热冷水的热交换管11，在第一箱体3内热交换管11周围填充有相变材料，第一箱体3内设置有用于给相变材料加热的加热件2；第二箱体4为储水箱，储水箱中设置有电加热器1；第一箱体3和第二箱体4的其中之一连通进水口6，另一连通出水口7。

该种热水器包括两个箱体也即双内胆，其中一个内胆为储水箱，内部设置有电加热器1，该储水箱用于储存部分热水，支持快速电加热功能，同时也能保证热水器出水温度的稳定性。另外一个内胆用于储存相变材料，且内部设置有给相变材料加热的加热件2，冷水通过该内胆时，与相变材料充分换热，相变材料因比热容高，使得热水出水率较高，同时在该内胆中加热件2加热相变材料使其升温并储存热量。该种热水器能够综合利用相变材料的比热容优势和储水箱中电加热器1加热的快速性优势及出水温度一致性的优势。

其中，在一般用水时，该种热水器利用加热件2加热相变材料，储备更多热量；用户用水时，冷水与相变材料实现充分换热。而储水箱的应用，可以实现出水温度一致性较好，同时当用户在需求更高温度用水时可以采用电加热器1加热，也可以基于电加热器1快速加热用水。

请参见图1至图7，热交换管11呈蜿蜒状分布于第一箱体3内，以使得流经热交换管11的冷水和第一箱体3内的相变材料充分热交换，提高热水出水率。

根据本发明的其中一个实施例，加热件2为制冷回路的冷凝器。进而，该种热水器利用空气能热泵中通入有冷媒的冷凝管路与相变材料充分换热，利用空气能热泵使得相变材料升温，储存热量。

当然，加热件2的具体形式不受此处举例的限制。例如，加热件2还可以为电加热管、红外加热器、电磁加热器等各种种类。

图1至图7中，冷凝器的冷凝管路与热交换管11并行设置。此处的“并行设置”也即能够使得热交换管11当中的水平管段和冷凝管路当中的水平管段一一对应。

进一步的，图1至图7中，热交换管11呈蜿蜒状分布于第一箱体3内。在此基础上，冷凝器的冷凝管路与热交换管11并行设置，在便于热交换管11和冷凝管路布置的同时，可以提高冷媒管路的热利用率。此外，在相变材料不工作的情况下，也可以利用冷凝管路直接加热热交换管11当中的冷水，进而提高热水器工作的可靠性。也即，该种情况下，热水器同时兼具了相变材料的比热容优势、电加热器的加热优势，以及空气能热泵的节能优势。并且，只要电加热器、空气能热泵、相变材料当中的任何一个可以正常加热，就能够满足热水器的基本工作需求，提高用户体验满意度。

上述提到的制冷回路还包括压缩机、蒸发器、四通阀和毛细管等。

根据本发明的其中一个实施例，热水器包括机头9和机体17。制冷回路的压缩机、蒸发器、四通阀和毛细管等可以设置机头9位置。除此以外，机头9位置还设置有热水器的显示器8。机体17部分设置有以上提到的双内胆，也即第一箱体3和第二箱体4。

根据本发明的其中一个实施例，第一箱体3连通热水器外壳10上的进水口6，第二箱体4连通热水器外壳10上的出水口7，水流从第一箱体3流向第二箱体4。该种情况下，冷水先进入第一箱体3采用相变材料进行预热，之后流入第二箱体4采用电加热器1进行电加热，以得到高温生活用水。

当然，水流也可以先经过设置有电加热器1的第二箱体4，之后经过设置有相变材料的第一箱体3。该种情况下，冷水经过第二箱体4时进行预加热，之后进入第一箱体3加热得到所需要的生活用水。如果水路先经电加热的第二箱体，之后进入填充有相变材料的第一箱体，则电加热可以做预热，将水加热到中温。预热之后再经过相变材料换热，提高了第一箱体的快速升温能力和延长第一箱体的持续换热时间，可以实现热水器连续补充热量，实现最大节能化。此外，相变材料与预热后的水路换热比较均匀，可以使得相变释放热量更加均匀。

请参见图1，在热水器外壳10内，第一箱体3和第二箱体4横向分布。该种情况下，可以控制热水器外壳10的高度，便于热水器的安装。此外，第一箱体3和第二箱体4之间通过进水管18连通，进而水流从第一箱体3流出，经过进水管18流入第二箱体4。

请参见图2至图7，在热水器外壳10内，第一箱体3和第二箱体4纵向分布。对于相同容量的热水器来说，将第一箱体3和第二箱体4纵向分布，相对于将第一箱体3和第二箱体4横向分布，箱体的高度会增加，但是可以使得热水器整体更加纤薄。

图2中，进水口6和出水口7均形成于热水器外壳10的底部，第一箱体3位于第二箱体4上方。该种情况下，出水口7距离第二箱体4较近，进而从第二箱体4加热之后的高温热水距离出水口7较近，避免不必要的热量损失。而第一箱体3距离第一进水口6较远，但是由于进入第一箱体3之前的冷水尚未经过加热，因此不会造成热量的浪费。并且，由于热水是先经过第一箱体3之后进入第二箱体4，将第一箱体3设置在第二箱体4的上方，可以充分利用水自身的势能。此外，将第一箱体3设置在上方，还可以便于相变材料的填充。具体的，可以在热水器外壳和第一箱体对应位置上设置相变材料填充口。进而当需要补充相变材料的时候，无需更替第一箱体，只需要开启相变材料填充口完成相变材料的填充即可。

图3中，进水口6和出水口7均形成于热水器外壳10的底部，第一箱体3位于第二箱体4下方。由于水流从第一箱体3进入第二箱体4需要克服一定的重力势能，因此能保证水流在第一箱体3之内充分停留，进而保证水流在第一箱体3内的预热效果。

图4和图5给出了本发明其中一种实施例下的热水器的机头9和机体17的结构示意图。在机头9位置设置有显示器8，在机体17位置设置有双内胆、进水口6和出水口7。请参见图6和图7，当第一箱体3中的加热件2为制冷回路的冷凝器时，热水器还包括有空气能热泵外机15。该制冷回路的冷凝器连接线控器13和电源线14。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种热水器，其特征在于，包括热水器外壳，所述热水器外壳上形成有进水口和出水口，所述热水器外壳内沿着水流方向串联有第一箱体和第二箱体，所述第一箱体中设置有用于通入待加热冷水的热交换管，在所述第一箱体内所述热交换管周围填充有相变材料，所述第一箱体内设置有用于给所述相变材料加热的加热件；所述第二箱体为储水箱，所述储水箱中设置有电加热器；所述第一箱体和所述第二箱体的其中之一连通所述进水口，另一连通所述出水口。

2.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述热交换管呈蜿蜒状分布于所述第一箱体内。

3.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述加热件为制冷回路的冷凝器。

4.根据权利要求3所述的热水器，其特征在于，所述冷凝器的冷凝管路与所述热交换管并行设置。

5.根据权利要求3所述的热水器，其特征在于，所述热交换管呈蜿蜒状分布于所述第一箱体内，所述冷凝器的冷凝管路与所述热交换管并行设置。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的热水器，其特征在于，所述第一箱体连通所述进水口，所述第二箱体连通所述出水口，水流从所述第一箱体流向所述第二箱体。

7.根据权利要求6所述的热水器，其特征在于，在所述热水器外壳内，所述第一箱体和第二箱体纵向分布。

8.根据权利要求7所述的热水器，其特征在于，所述进水口和所述出水口均形成于所述热水器外壳的底部，所述第一箱体位于所述第二箱体上方。

9.根据权利要求7所述的热水器，其特征在于，所述进水口和所述出水口均形成于所述热水器外壳的底部，所述第一箱体位于所述第二箱体下方。

10.根据权利要求6所述的热水器，其特征在于，在所述热水器外壳内，所述第一箱体和第二箱体横向分布。