CN113551413A - 一种用于热水器的水加热组件及应用有该组件的热水器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于热水器的水加热组件及应用有该组件的热水器，其中水加热组件包括气室，具有内腔，其侧壁上设有均与内腔相流体连通的进气孔和出气孔；水箱，内部具有腔室，其侧壁上设有均与腔室相流体连通的进水口、进气口和气泡水出口，沿气体的流动方向，所述水箱位于气室的下游，且水箱上的进气口和所述出气孔相流体连通；加热件，设于气室上，用于对气室内的气体进行加热；气泡发生件，设于所述水箱的腔室内，用于将腔室中的水和气体混合产生气泡水，以加快加热速度，节省水的使用量。

Description

一种用于热水器的水加热组件及应用有该组件的热水器

技术领域

本发明涉及热水器技术领域，具体涉及一种用于热水器的水加热组件及应用有该组件的热水器。

背景技术

目前的热水器主要为电热水器和燃气热水器，电热水器加热速度慢，在使用前一段时间，需要提前进行加热；为了解决加热速度慢的问题，如专利号为CN200720107892.0(公告号为CN201014706Y)的中国实用新型专利公开了一种《快速电热水器》，在壳体内竖向设置四根相互连通的加热水管，加热时水温连续上升，加热速度快，达到即热的目的，但是这样需要设置较多的加热管。

燃气热水器虽然加热速度较快，但是也需要一定的时间，并且燃气热水器的加热速度越快，能源消耗越大，另外目前的燃气热水器正常出热水前，滞留于热水管内的余水和未达设定温度的冷水会被大量浪费。针对这一问题，一般会设置储水箱，以缓冲水温波动，避免前段的凉水白白流掉造成水资源浪费。如专利号为CN201920717666.7(公告号为CN209893652U)的中国实用新型专利公开的《一种节能环保型燃气热水器管路结构》所示，包括第一供水管路、燃气热水器、第二供水管路、密闭储水器、第三供水管路和水龙头，第一供水管路与燃气热水器的进水口连接，燃气热水器的出水口与密闭储水器的进水口通过第二供水管路连接，密闭储水器的出水口与水龙头通过第三供水管路连接，该专利解决了燃气热水器在关闭后重启时供水温差较大，导致水资源和燃气资源浪费的问题，并且能快速流出热水。

但是储水箱需能够保温，否则并不能从根本上解决问题，因为热水器若在关闭后短时间内再次开启，储水器内的水会依然温度较高，否则长时间后储水器内的水温会降低，流出的依然是冷水；而储水器要达到保温的效果，要么设置保温层，要么设置加热件，这样也会导致成本增高，并且能源消耗较高。

另外，目前的热水器，在正常使用过程中的热水都会有90％被浪费，比如用户在沐浴时，不需要太大的水流量，但是水流量太小又会影响沐浴体验，故用户索性会大流量进行冲洗，就会造成水资源浪费和能源消耗。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种通过在水中混入空气以提高加热速度的用于热水器的水加热组件。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种通过在水中混入空气以减少水的使用量的用于热水器的水加热组件。

本发明所要解决的第三个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种通过在水中混入空气以提高加热速度、减少用水量的应用有上述水加热组件的热水器。

本发明解决上述第一个和第二个技术问题所采用的技术方案为：一种用于热水器的水加热组件，其特征在于：包括

气室，具有内腔，其侧壁上设有均与内腔相流体连通的进气孔和出气孔；

水箱，内部具有腔室，其侧壁上设有均与腔室相流体连通的进水口、进气口和气泡水出口，沿气体的流动方向，所述水箱位于气室的下游，且水箱上的进气口和所述出气孔相流体连通；

加热件，设于气室上，用于对气室内的气体进行加热；

气泡发生件，设于所述水箱的腔室内，用于将腔室中的水和气体混合产生气泡水。

为了提高水和空气的混合的效果，所述进气口位于水箱的底部，所述进水口位于水箱的顶部。这样空气从水箱底部进入后会向上浮动，而水在从水箱顶部进入后会在自身重力的作用下向下流动，这样水和空气在流动的过程中交汇并混合，以产生气泡水。

为了进一步提高水和空气的混合的效果，所述气泡发生件邻近腔室的底部设置。这样热空气进入腔室后，会较快地经过气泡发生件，与水混合产生气泡水。

为了便于将气室中的空气压入或抽送入水箱的腔室中，所述气室的进气孔处设有与其相流体连通的进气管，所述气室的出气孔和水箱上的进气口通过出气管相流体连通，所述进气管中或进气管的上游或所述出气管中设有泵送气体的泵。

为了提高空气的利用率，避免浪费，所述水箱上还设有连通腔室和气室的内腔的回流管。这样水箱中的没有与水产生气泡水的空气，可以沿回流管回流至气室中，再次进行加热后回到水箱中，用于产生气泡水。

本发明解决上述第三个技术问题所采用的技术方案为：一种应用有上述水加热组件的热水器，其特征在于：该热水器还包括出水管，该出水管和箱体上的气泡水出口相流体连通。

与现有技术相比，本发明的优点：1、本发明通过加热空气，然后让热空气与水混合产生气泡水，相同的流量下，供给用户的水中掺入了空气，有效的节省了水的使用量；并且水的比热容为4.2×10³J/(㎏·℃)，加热至相同温度比空气需要更多的能量，即本发明的水加热组件节省了能耗；另外，加热空气相对于加热水的方式，加热时间也大大缩短；2、本发明的水加热组件应用在热水器中，和热水器的出水管相流体连通，在洗浴时，相同的流量中因掺入了空气，有效的节省了水的使用量；并且使用过程中水包裹气泡，体感不受影响，气泡水还具有一定的去污效果；另外因为水加热至相同温度比空气需要更多的能量，热水器消耗较低的能源就能将气泡水加热至同样的温度供用户使用；再则，同等条件下加热空气比加热水所需时间短，缩短了热水器的加热时间。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本优选实施例的热水器包括出水管和水加热组件，其中水加热组件包括水箱1、气室2、加热件和气泡发生件3。

水箱1内部具有腔室11，水箱1的侧壁上设有均与腔室11相流体连通的进水口12、进气口13和气泡水出口14，进气口13位于水箱1的底部，进水口12位于水箱1的顶部，这样空气从水箱1底部进入后会向上浮动，而水在从水箱1顶部进入后会在自身重力的作用下向下流动，水和空气在流动的过程中交汇并混合，以产生气泡水。燃气热水器的出水管和水箱1上的气泡水出口14相流体连通。

气室2用于向水箱1内输送热空气，气室2上设有加热件(图中未示出，可采用加热片等)，用于对气室2内的空气进行加热。气室2具有用于储存空气的内腔21，气室2的侧壁上设有均与内腔21相流体连通的进气孔22和出气孔23。沿气体的流动方向，气室2位于水箱1的上游，气室2上的出气孔23和水箱1上的进气口13通过出气管231相流体连通。

气室2的进气孔22处设有与其相流体连通的进气管221，气室2的出气孔23和水箱1上的进气口13通过出气管231相流体连通，出气管231中设有泵送气体的泵5，以将气室2中的空气抽出并泵送入水箱1中。水流和空气流动的方向如图1中的虚心箭头所示。

当然也可将泵5设置在进气管221中，沿气体的流动方向，也可将泵设置在进气管221的上游，使得泵5将空气压入气室2中。

气泡发生件3设于腔室11内，用于将腔室11中的水和气体混合产生气泡水。气泡发生件3可以采用现有的气泡发生盘，如CN201821431138.7。本实施例中，气泡发生件3邻近腔室11的底部设置。这样热空气进入腔室11后，会较快地经过气泡发生件3，与水混合产生气泡水。

水箱1上还设有连通腔室11和气室2的内腔21的回流管4。这样水箱1中的没有与水产生气泡水的空气，可以沿回流管4回流至气室2中，再次进行加热后回到水箱1中，用于产生气泡水，提高了空气的利用率，避免浪费。

本实施例的热水器具有如下优点：1、在洗浴时，相同的流量中因掺入了空气，有效的节省了水的使用量；2、气泡水中空气的比例为20％-80％，使用过程中水包裹气泡，体感不受影响，气泡水还具有一定的去污效果；3、水的比热容为4.2×10³J/(㎏·℃)，加热至相同温度比空气需要更多的能量，即本实施例的水加热组件节省了能耗；4、同等条件下，加热空气比加热水所需时间短，在同等条件下可将预热时间从5min缩短为0.4s，热水器的加热时间短；5、对于燃气热水器来说，应用本实施例的加热组件，水箱1的气泡水出口14直接和出水管相连，不会出现现有燃气热水器的滞留于热水管内的余水和未达设定温度的冷水会被大量浪费的问题，也无需设置保温水箱1来缓冲水温波动。

本实施例的水加热组件也可以应用于其他需要热水的设备中。

本发明所称的“流体连通”是指两个部件或部位(以下统一分别称为第一部位、第二部位)之间的空间位置关系，即流体(气体、液体或两者的混合)能从第一部位沿着流动路径流动或/和被运送到第二部位，可以是所述的第一部位、第二部位之间直接相连通，也可以是第一部位、第二部位之间通过至少一个第三者间接连通，该第三者可以是诸如管道、通道、导管、导流件、孔、槽等流体通道、也可以是允许流体流过的腔室或以上组合。

Claims (6)

1.一种用于热水器的水加热组件，其特征在于：包括

气室(2)，具有内腔(21)，其侧壁上设有均与内腔(21)相流体连通的进气孔(22)和出气孔(23)；

水箱(1)，内部具有腔室(11)，其侧壁上设有均与腔室(11)相流体连通的进水口(12)、进气口(13)和气泡水出口(14)，沿气体的流动方向，所述水箱(1)位于气室(2)的下游，且水箱(1)上的进气口(13)和所述出气孔(23)相流体连通；

加热件，设于气室(2)上，用于对气室(2)内的气体进行加热；

气泡发生件(3)，设于所述水箱(1)的腔室(11)内，用于将腔室(11)中的水和气体混合产生气泡水。

2.根据权利要求1所述的水加热组件，其特征在于：所述进气口(13)位于水箱(1)的底部，所述进水口(12)位于水箱(1)的顶部。

3.根据权利要求2所述的水加热组件，其特征在于：所述气泡发生件(3)邻近腔室(11)的底部设置。

4.根据权利要求1～3中任一权利要求所述的水加热组件，其特征在于：所述气室(2)的进气孔(22)处设有与其相流体连通的进气管(221)，所述气室(2)的出气孔(23)和水箱(1)上的进气口(13)通过出气管(231)相流体连通，所述进气管(221)中或进气管(221)的上游或所述出气管(231)中设有泵送气体的泵(5)。

5.根据权利要求1～3中任一权利要求所述的水加热组件，其特征在于：所述水箱(1)上还设有连通腔室(11)和气室(2)的内腔(21)的回流管(4)。

6.一种应用有如权利要求1～5中任一权利要求所述水加热组件的热水器，其特征在于：该热水器还包括出水管，该出水管和箱体上的气泡水出口(14)相流体连通。

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