CN110567149B - 热水器的加热装置和具有其的热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热水器的加热装置和具有其的热水器，所述热水器的加热装置包括：外管，所述外管上设有进水口和出水口；加热管，所述加热管设在所述外管内且与所述外管间隔设置以在所述外管和所述加热管之间构成过水腔，所述过水腔分别与所述进水口和所述出水口连通；换热片，所述换热片设在所述过水腔内且分别与所述加热管和所述外管相连，所述换热片上设有过水口。根据本发明实施例的热水器的加热装置具有即开即热、体积小和使用方便等优点。

Description

热水器的加热装置和具有其的热水器

技术领域

本发明涉及电器制造技术领域，具体而言，涉及一种热水器的加热装置和具有所述热水器的加热装置的热水器。

背景技术

相关技术中的热水器，需要存储一定量的水进行预先加热，等待的加热时间较长，不能做到即开即热，影响用户的使用体验，加热后的热水需要保温，造成能源的浪费，热水器的体积较大，导致热水器所需的安装空间较大，仓储和物流成本较高。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种热水器的加热装置，该热水器的加热装置具有即开即热、体积小和使用方便等优点。

本发明还提出一种具有所述热水器的加热装置的热水器。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种热水器的加热装置，所述热水器的加热装置包括：外管，所述外管上设有进水口和出水口；加热管，所述加热管设在所述外管内且与所述外管间隔设置以在所述外管和所述加热管之间构成过水腔，所述过水腔分别与所述进水口和所述出水口连通；换热片，所述换热片设在所述过水腔内且分别与所述加热管和所述外管相连，所述换热片上设有过水口。

根据本发明实施例的热水器的加热装置，具有即开即热、体积小和使用方便等优点。

另外，根据本发明上述实施例的热水器的加热装置还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述换热片为多个且沿所述加热管的长度方向间隔设置。

根据本发明的一个实施例，多个所述换热片包括圆孔换热片和翅片换热片，所述圆孔换热片的所述过水口为圆形孔，所述翅片换热片的过水口为长条形，在所述加热管的长度方向上，所述圆孔换热片和所述翅片换热片交替设置。

根据本发明的另一个实施例，所述换热片包括圆孔换热片，所述圆孔换热片的所述过水口为圆形孔，所述过水口为多个且在所在换热片上均布。

根据本发明的一个实施例，所述过水口的直径为0.1-3毫米。

根据本发明的另一个实施例，所述换热片包括翅片换热片，所述翅片换热片的所述过水口为长条形，多个所述过水口在所述换热片上间隔设置。

根据本发明的一个实施例，所述过水口的宽度为0.1-3毫米。

根据本发明的一个实施例，所述过水口内设有沿所述过水口的长度方向定向的翅片。

根据本发明的一个实施例，所述翅片的宽度为0.3-0.5毫米，长度为1.5-2.5毫米。

根据本发明的一个实施例，所述翅片换热片上设有多个基板，每个所述基板的两端分别与所述翅片换热片的内边沿和外边沿相连，多个所述基板沿所述翅片换热片的周向间隔设置，相邻两个所述基板之间区域内的所述过水口相互平行。

根据本发明的一个实施例，所述基板在所述换热片的弦向上的厚度为0.5-0.7毫米。

根据本发明的一个实施例，相邻两个换热片之间的距离为1-3毫米。

根据本发明的一个实施例，所述换热片为金属件。

根据本发明的一个实施例，所述加热管的直径为1-50毫米。

根据本发明的一个实施例，所述外管和所述加热管均在所述热水器内波浪形延伸。

根据本发明的一个实施例，所述外管的长度为3000-3500毫米。

根据本发明的第二方面的实施例提出一种热水器，所述热水器包括根据本发明的第一方面的实施例所述的热水器的加热装置。

根据本发明实施例的热水器，通过利用根据本发明的第一方面的实施例所述的热水器的加热装置，具有即开即热、体积小和使用方便等优点。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的热水器的加热装置的结构示意图。

图2是根据本发明一个实施例的热水器的加热装置的换热片的结构示意图。

图3是根据本发明一个实施例的热水器的加热装置的换热片的结构示意图。

图4是根据本发明另一个实施例的热水器的加热装置的换热片的结构示意图。

图5是根据本发明另一个实施例的热水器的加热装置的换热片的结构示意图。

图6是根据本发明另一个实施例的热水器的加热装置的换热片的结构示意图。

图7是根据本发明另一个实施例的热水器的加热装置的结构示意图。

图8是根据本发明实施例的热水器的局部结构示意图。

附图标记：热水器的加热装置1、外管100、进水口110、出水口120、加热管200、过水腔201、换热片300、过水口301、圆孔换热片310、翅片换热片320、翅片321、基板322。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明实施例的热水器的加热装置1。

如图1-图8所示，根据本发明实施例的热水器的加热装置1包括外管100、加热管200和换热片300。

外管100上设有进水口110和出水口120。加热管200设在外管100内且与外管100间隔设置以在外管100和加热管200之间构成过水腔201，过水腔201分别与进水口110和出水口120连通。换热片300设在过水腔201内且分别与加热管200和外管100相连，换热片300上设有过水口301。

根据本发明实施例的热水器的加热装置1，通过设置加热管200和换热片300，在换热片300上设有过水口301，待加热的水可以通过过水口301从进水口110流到出水口120，在水的流动过程中，可以利用加热管200和换热片300对水进行加热，这样水在经过过水口301时可以直接和换热片300以及加热管200接触，由于相关技术中热水器的加热方式是对内胆中某处进行加热，导致内胆的一部分水是不能与加热体直接接触的，而加热装置1内的水流在流经过水口301时，必然与换热片300直接接触，这样不仅便于增大换热片300与水流之间的传热面积，增大换热片300与水流之间的摩擦，而且可以减缓水流的流速，延长水流的加热时间，便于加热装置1对水流更充分地进行加热，从而可以快速地将加热管200的热量传递给过水腔201内的水，热量传递速率高，便于提高加热装置1的加热速率，使过水腔201内的水能够快速升温，便于实现所述热水器即开即热的加热效果，便于用户的使用，提高用户的使用体验。

并且，通过在换热片300上设置过水口301，可以在水的流动过程中破坏水的层流流动，使原本流动较为稳定单一的水流产生紊流，这样水在过水腔201内的流动更加无序，可以使水进行混合，提高水温的均匀性，便于提高加热装置1的加热效率，缩短水的加热时间，避免等待较长的加热时间，提高用户的使用便捷性和舒适性。

此外，由于过水腔201内的水可以快速升温，这样不需要对水进行预热，不需要设置预储水装置，也就不需要对预先加热的热水进行保温，相比相关技术中的热水器，可以简化所述热水器的结构，减小所述热水器的体积，减小所述热水器的占用空间，便于所述热水器的安装，可以使所述热水器的外观更加美观，同时可以避免造成不必要的能源的浪费。

另外，由于所述热水器的体积较小，相比相关技术中的热水器，可以便于所述热水器进行运输和储存，便于提高箱体1运输和储存的效率，降低所述热水器的运输和储存成本。

因此，根据本发明实施例的热水器的加热装置1具有即开即热、体积小和使用方便等优点。

下面参考附图描述根据本发明具体实施例的热水器的加热装置1。

在本发明的一些具体实施例中，如图1-图8所示，根据本发明实施例的热水器的加热装置1包括外管100、加热管200和换热片300。

具体地，如图1所示，换热片300为多个且沿加热管200的长度方向间隔设置。这样不仅便于增大换热片300的加热面积，进一步提高加热装置1的加热效率，而且水在流动过程中可以多次经过过水口301，进一步便于破坏水的层流流动，增强水的紊流流动，进一步提高加热装置1的加热效果。

根据本发明的一个实施例，多个换热片300包括圆孔换热片310和翅片换热片320，圆孔换热片310的过水口301为圆形孔，翅片换热片320的过水口301为长条形，在加热管200的长度方向上，圆孔换热片310和翅片换热片320交替设置。由于流经圆孔换热片310的水流会因惯性成圆柱状喷出，水流进入翅片换热片320时，长条形的过水口301对水流切割破坏，进一步增强水的紊流流动，而且水流可以充分与翅片换热片320摩擦加热，流经翅片换热片320的水流会因惯性成长方体形状喷出，水流进入下一个圆孔换热片310则重复上述过程，水在流动中不断进行以上循环，进一步提高加热装置1的加热性能。

根据本发明的另一个实施例，如图2和图3所示，换热片300包括圆孔换热片310，圆孔换热片310的过水口301为圆形孔，过水口301为多个且在所在换热片300上均布。这样可以提高圆孔换热片310的换热均匀性，进一步提高水的加热效果。

具体地，过水口301的直径为0.1-3毫米。这里需要理解的是，过水口301的数量和直径是根据加热管200的功率大小而定的。这样可以使过水口301具有合理的尺寸，不仅可以减小经过过水口301的水流提高圆孔换热片310的热传导效率，而且可以保证圆孔换热片310在生产制造时的合格率，避免圆孔换热片310长时间使用后被水垢堵塞，从而提高圆孔换热片310的使用性能。

更为具体地，圆孔换热片310的过水口301为32个，过水口301的直径为1.2毫米。这样不仅可以提高圆孔换热片310的换热效率，而且便于圆孔换热片310的生产制造，可以避免圆孔换热片310在长时间使用后产生水垢，便于提高圆孔换热片310的使用可靠性和稳定性。

根据本发明的另一个实施例，如图4和图5所示，换热片300包括翅片换热片320，翅片换热片320的过水口301为长条形，多个过水口301在换热片320上间隔设置。这样可以增大翅片换热片320与水的接触面积，增大翅片换热片320与水的摩擦，从而便于对水进行更充分地加热，提高加热装置1的加热效率。

具体地，过水口301的宽度为0.1-3毫米。这样可以使过水口301的尺寸更加合理，从而使翅片换热片320的结构更加合理，不仅可以减小经过过水口301的水流，延长水流在翅片换热片320内的停留时间，提高圆孔换热片310的传热效率，而且可以提高翅片换热片320的生产合格率，避免翅片换热片320长时间使用后被水垢堵塞，便于提高翅片换热片320的应用范围。

可选地，翅片换热片320的过水口301为44个，过水口301的宽度为0.5毫米。这样便于优化翅片换热片320的结构，便于翅片换热片320的加工制造，便于提高翅片换热片320的换热效果和使用性能。

可选地，如图4和图5所示，过水口301内设有沿过水口301的长度方向定向的翅片321。这样便于提高翅片换热片320的表面积，提高翅片换热片320的换热效果，提高翅片换热片320的工作效率。

进一步地，翅片321的宽度为0.3-0.5毫米，长度为1.5-2.5毫米。这样便于翅片321具有合理的尺寸范围，进一步便于提高翅片321的散热性能。

可选地，翅片321的宽度为0.4毫米，长度为2毫米。这样便于提高翅片321的尺寸精度，提高翅片321加工成型的效率，便于提高翅片321的工作性能。

具体地，如图4和图5所示，翅片换热片320上设有多个基板322，每个基板322的两端分别与翅片换热片320的内边沿和外边沿相连，多个基板322沿翅片换热片320的周向间隔设置，相邻两个基板322之间区域内的过水口301相互平行。这样可以利用基板322对翅片321进行固定，便于过水口301和翅片321的设置，便于提高翅片换热片320的结构稳定性。

更为具体地，基板322在换热片300的弦向上的厚度为0.5-0.7毫米。具体而言，基板322在换热片300的弦向上的厚度可以为0.6毫米。这样进一步便于优化翅片换热片320的结构，进一步便于提高翅片换热片320的结构稳定性。

根据本发明的另一个实施例，如图6所示，换热片300可以包括其他形状的过水口301，多个过水口301在换热片320上间隔设置。这样可以使水进行更加充分地混合，便于提高水温的均匀性。

具体地，换热片300在所述加热管长度方向上的厚度为1-3毫米。具体而言，换热片300在所述加热管长度方向上的厚度可以为2毫米。这样不仅便于延长水流在换热片300内的停留时间，从而延长水流的加热时间，提高水的升温效果，而且可以破坏水的层流流动，便于水流进行充分混合，提高换热片300的传热效率。这样还可以减轻加热装置1的重量，降低加热装置1的生产成本。同时，可以保证加热装置1内有足够数量的换热片300对流经的水进行摩擦和热传导，便于实现即热式出水的效果。

可选地，相邻两个换热片300之间的距离为1-3毫米。具体而言，相邻两个换热片300之间的距离为2毫米。由于水的流量小于各换热片300之间区域总容量,这样流入各换热片300之间区域的水量少于各换热片300之间区域流出的水量，使水能够充分地进入各换热片300之间的区域，便于水流充分地与换热片300接触,在水流进入相邻两个换热片300之间的区域时，便于水流充分混合，使换热片300能够对流过的水进行充分地、均匀地加热。

根据本发明的一个具体实施例，换热片300之间的空隙区域的总容积为0.450毫升，换热片300的过水口301的总容积为0.289毫升。由于家用自来水每小时流量约1.3立方米，每秒约360毫升，自来水的流量小于换热片300之间的间隙容量,流进各间隙中的水少于各间隙流出的水，进一步提高换热片300的换热效果。

根据本发明的一个具体实施例，加热管200功率为3000瓦，相邻两个换热片300之间的距离为2毫米。

具体地，换热片300为金属件。由于金属材质导热性能更好，便于将加热管200上的热量传导至换热片300，当水流经换热片300时，换热片300再将热量传导至水中，便于完成热量从加热管200到水中的传递过程，可以提高换热片300的导热性能，便于提高加热装置1的加热性能。提高用户的使用性能。同时，可以方便换热片300的生产加工，便于提高换热片300的生产效率。

更为具体地，换热片300可以为铝质金属件。这样可以进一步提高换热片300的导热性能。

可选地，加热管200的直径为1-50毫米。具体而言，加热管200的直径可以为5毫米。这样可以与加热装置1的功率相适应，进一步提高加热装置1的加热性能。

具体地，加热管200的材质可以为金属、陶瓷或其它材料，加热管200的一端通过密封材料连接外部电源连接。

进一步地，换热片300上设有管孔，所述管孔与加热管200的直径相适配，使换热片300可以紧密固定在加热管200上。具体而言，加热管200和换热片300可以一体成型。这样便于热装置1的生产制造，便于加热装置1中热量的传导。

具体地，外管100和加热管200均在所述热水器内波浪形延伸。这样便于增加加热管200的长度，提高水在加热装置1中的停留时间，进一步提高加热装置1的加热效果。同时，可以减小加热装置的体积，使所述热水器更美观小巧。

可选地，相邻两个加热管200之间的距离为1-50毫米，具体可以为1.2毫米。这样可以保证加热管200的热量能够凝聚，避免相邻两个加热管200之间的距离过大而使空气在相邻两个加热管200之间流动，防止形成空气散热而造成热量损失。

根据本发明的一个具体实施例，加热管200的长度为3200毫米，加热管200分为20节，每节长度为200毫米，换热片300为50个，加热管200的折弯处不设置换热片300。这样可以保证加热装置1的加热效率，便于提高加热装置1的生产合格率，便于控制加热装置1的生产成本。

当然，外管100和加热管200也可以在所述热水器内螺旋形延伸，或以其他形状延伸。这样便于充分利用加热装置1的内部空间。

可选地，外管100的长度为3000-3500毫米。具体而言，外管100的长度可以为3200毫米。这样可以使外管100具有足够的长度，便于加热装置1对水进行快速加热，便于出水时的水温能够达到预设温度。

具体地，外管100可以为金属、陶瓷或其它材料，外管100的横截面可以设计成圆形、方形、三角形或其形状,换热片201的横截面形状与外管100的横截面相适配，可以为圆形、方形、三角形或其形状，外管100与换热片200可以装配成型或一体成型。外管100的直径为10-40毫米，具体可以为17毫米。这样便于加热装置1的安装设置，便于提高所述热水器的美观性。

可选地，进水口110和出水口120设在外管100的下端(上下方向如图1中的箭头A所示)。

下面描述根据本发明实施例的热水器。根据本发明实施例的热水器包括根据本发明上述实施例的热水器的加热装置1。

根据本发明实施例的热水器，通过利用根据本发明上述实施例的热水器的加热装置1，具有即开即热、体积小和使用方便等优点。

根据本发明实施例的热水器的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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“安装”、“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，可以是两个元件内部的连通。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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者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例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (15)

1.一种热水器的加热装置，其特征在于，包括：

外管，所述外管上设有进水口和出水口；

加热管，所述加热管设在所述外管内且与所述外管间隔设置以在所述外管和所述加热管之间构成过水腔，所述过水腔分别与所述进水口和所述出水口连通；

换热片，所述换热片设在所述过水腔内且分别与所述加热管和所述外管相连，所述换热片上设有过水口；

所述换热片为多个且沿所述加热管的长度方向间隔设置；

多个所述换热片包括圆孔换热片和翅片换热片，所述圆孔换热片的所述过水口为圆形孔，所述翅片换热片的过水口为长条形，在所述加热管的长度方向上，所述圆孔换热片和所述翅片换热片交替设置。

2.根据权利要求1所述的热水器的加热装置，其特征在于，所述换热片包括圆孔换热片，所述圆孔换热片的所述过水口为圆形孔，所述过水口为多个且在所在换热片上均布。

3.根据权利要求2所述的热水器的加热装置，其特征在于，所述过水口的直径为0.1-3毫米。

4.根据权利要求1所述的热水器的加热装置，其特征在于，所述换热片包括翅片换热片，所述翅片换热片的所述过水口为长条形，多个所述过水口在所述换热片上间隔设置。

5.根据权利要求4所述的热水器的加热装置，其特征在于，所述过水口的宽度为0.1-3毫米。

6.根据权利要求4所述的热水器的加热装置，其特征在于，所述过水口内设有沿所述过水口的长度方向定向的翅片。

7.根据权利要求6所述的热水器的加热装置，其特征在于，所述翅片的宽度为0.3-0.5毫米，长度为1.5-2.5毫米。

8.根据权利要求4所述的热水器的加热装置，其特征在于，所述翅片换热片上设有多个基板，每个所述基板的两端分别与所述翅片换热片的内边沿和外边沿相连，多个所述基板沿所述翅片换热片的周向间隔设置，相邻两个所述基板之间区域内的所述过水口相互平行。

9.根据权利要求8所述的热水器的加热装置，其特征在于，所述基板在所述换热片的弦向上的厚度为0.5-0.7毫米。

10.根据权利要求1所述的热水器的加热装置，其特征在于，相邻两个换热片之间的距离为1-3毫米。

11.根据权利要求1所述的热水器的加热装置，其特征在于，所述换热片为金属件。

12.根据权利要求1所述的热水器的加热装置，其特征在于，所述加热管的直径为1-50毫米。

13.根据权利要求1所述的热水器的加热装置，其特征在于，所述外管和所述加热管均在所述热水器内波浪形延伸。

14.根据权利要求1所述的热水器的加热装置，其特征在于，所述外管的长度为3000-3500毫米。

15.一种热水器，其特征在于，包括根据权利要求1-14中任一项所述的热水器的加热装置。