CN114543360A - 一种电热水器 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种电热水器，包括：电池模块；充电模块，充电模块连接电池模块；加热模块，加热模块的输入端连接市电供电端和电池模块的输出端；储热模块，设置于充电模块的外周，以吸收充电模块的热量。通过将储热模块设置于充电模块的外周，以吸收充电模块的热量，从而减小充电模块产生的热量对充电模块工作产生的不利影响，并且避免电热水器内部温度上升而影响其他模块的正常工作。且由于储热模块设置于充电模块的外周吸收充电模块的热量，还无需对电热水器的壳体进行开孔散热，避免造成电热水器防水等级降低，避免外部水汽进入电热水器壳体内对充电模块和电池模块等部件的工作产生不利影响，保证电热水器的使用安全。

Description

一种电热水器

技术领域

本申请涉及热水器技术领域，具体涉及一种电热水器。

背景技术

市面上电热水器由于受家庭电网功率限制，当电热水器的进水温度较低时，最大家庭用电功率也无法输出满足用户需求的热水，导致出水流量和出水温度低，使用带电池的即热式电热水器可以有效改善该问题。然而如何保证带电池的电热水器的使用安全是亟待解决的问题。

发明内容

本申请提供一种电热水器，以解决现有使用电池的电热水器的使用安全问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：一种电热水器，包括：电池模块；充电模块，所述充电模块连接所述电池模块；加热模块，所述加热模块的输入端连接所述市电供电端和所述电池模块的输出端；储热模块，设置于所述充电模块的外周，以吸收所述充电模块的热量。

根据本申请一实施方式，所述电热水器包括：输水管，所述输水管包括进水段、传输段和出水段，所述进水段连接所述储热模块的输入端，所述传输段连接所述储热模块的输出端和所述加热模块的输入端，所述出水段连接所述加热模块的输出端。

根据本申请一实施方式，所述储热模块包括储热部以及设置于所述储热部内的热水管，所述进水段连接所述热水管的输入端，所述传输段连接所述热水管的输出端。

根据本申请一实施方式，所述储热模块包括传热外壳，所述储热部设置在所述传热外壳内，所述储热部由相变材料构成。

根据本申请一实施方式，所述热水管包括至少两个第一管段和至少一个第二管段，其中所述第一管段沿第一预设方向阵列设置，所述第二管段将相邻两个所述第一管段首尾顺次连接，以使得所述热水管在所述储热模块内部蜿蜒设置。

根据本申请一实施方式，包括：第一隔板，包括相对的第一侧和第二侧，所述电池模块位于所述第一侧，所述储热模块、所述充电模块和所述加热模块位于所述第二侧。

根据本申请一实施方式，包括：第二隔板，设置于所述第一隔板的所述第二侧，所述第二隔板位于所述充电模块和所述所加热模块之间。

根据本申请一实施方式，所述充电模块为快充充电模块。

根据本申请一实施方式，所述电池模块的容量为30AH以下；和/或，所述电池模块的输出电压为126V以下；和/或，所述电池模块的输出功率为6kW以下；和/或，所述电池模块的能量为3kW·h以下。

根据本申请一实施方式，所述加热模块的输入端至所述储热模块的输出端设置有测温器，以在检测温度达到设定温度时控制所述加热模块不工作。

本申请的有益效果是：通过储热模块设置于充电模块的外周，以吸收充电模块的热量，从而减小充电模块产生的热量对充电模块工作产生的不利影响，并且避免电热水器内部温度上升而影响其他模块的正常工作。且由于储热模块设置于充电模块的外周吸收充电模块的热量，还无需对电热水器的壳体进行开孔散热，避免造成电热水器防水等级降低，避免外部水汽进入电热水器壳体内对充电模块和电池模块等部件的工作产生不利影响。通过设置储热模块可吸收充电模块产生的热量，并维持电热水器的防水等级，保证电热水器的使用安全。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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它的附图，其中：

图1是本申请的电热水器一实施例的整体结构示意图；

图2是本申请的电热水器一实施例的内部结构示意图；

图3是本申请的电热水器一实施例的储热模块的内部结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1至图3，图1是本申请的电热水器一实施例的整体结构示意图；图2是本申请的电热水器一实施例的内部结构示意图；图3是本申请的电热水器一实施例的储热模块的内部结构示意图。

本申请一实施例提供了一种电热水器100，如图1和图2所示，包括电池模块110、充电模块120、加热模块140和储热模块130。加热模块140对进水水流进行加热，且加热模块140的输入端连接市电供电端和电池模块110的输出端。市电供电端和电池模块110均能为加热组件120供电，从而当电热水器100的进水温度过低，市电供电端到达最大输出功率，加热模块140仍不能将水温加热至用户所需的水温时，电池模块110的输出端可以辅助输出，保证输出功率满足使用需求，使得加热模块140将水温加热至用户所需的出水温度，提升用户使用体验；或者当市电供电端停电时，电池模块110可以临时单独为加热模块140供电，满足用户使用需求。

其中，充电模块120连接电池模块110，为电池模块110充电。充电模块120在为电池模块110充电时，会产生大量的热量，储热模块130设置于充电模块120的外周，以吸收充电模块120的热量，从而减小充电模块120产生的热量对充电模块120工作产生的不利影响，并且避免电热水器100内部温度上升而影响其他模块的正常工作。通过储热模块130设置于充电模块120的外周吸收充电模块120的热量，还无需对电热水器100的壳体进行开孔散热，避免造成电热水器100防水等级降低，避免外部水汽进入电热水器100壳体内对充电模块120和电池模块110等部件的工作产生不利影响。通过设置储热模块130可吸收充电模块120产生的热量，并维持电热水器100的防水等级，保证电热水器100的使用安全。

需要说明的是，如图2所示，储热模块130设置于充电模块120的外周可以是储热模块130贴附于充电模块120的一侧外壁，储热模块130完全覆盖或部分覆盖充电模块120；或者，在充电模块120外部空间足够的情况下，储热模块130可以贴附于充电模块120的多侧外壁，从而充分吸收充电模块120产生的热量。

在一实施例中，电池模块110通过充电模块120与市电供电端电连接，市电供电端可以对电池模块110实现快速充电。从而在用户使用电热水器100的高峰时段，市电供电端也可以在用户使用电热水器100的间隙，对电池模块110进行快速充电，在用户使用电热水器100时，电池模块110可有足够电量满足用户的使用需求。在其他实施例中，充电模块120为太阳能充电，通过太阳能实现对电池模块110的充电。

上述的电池模块110和加热模块140，以及充电模块120和电池模块110均为电连接，可以通过任意可实现电连接的方式连接，例如线缆连接，或者无线电连接等。图中未示出电池模块110和加热模块140，以及充电模块120和电池模块110的具体连接结构。

如图2所示，电热水器100还包括输水管150，输水管150包括进水段151、传输段152和出水段153，进水段151连接储热模块130的输入端，传输段152连接储热模块130的输出端和加热模块140的输入端，出水段153连接加热模块140的输出端。电热水器100的进水水流首先通过进水段151进入储热模块130，并从储热模块130流出至传输段152，并经传输段152流入加热模块140，经加热模块140继续加热至所需温度后经出水段153流出。进水水流流经储热模块130时吸收了储热模块130的热量，进水水流获得初步升温，减少加热模块140加热进水水流所需的能源，并降低储热模块130的温度，以便其继续吸收充电模块120的热量。通过将进水水流流经储热模块130，可以将充电模块120产生的热量回收利用，增加了电热水器100总体加热功率，提高了电池模块110续航时间，并加快充电模块120的散热。

为了提高加热模块140的加热模块140的输入端至储热模块130输出端设置有测温器(图中未示出)，以检测流入加热模块140的进水水流的温度，在检测温度到达设定温度时控制加热模块140不工作。如果经过储热模块130升温后的进水水流已经达到了设定温度，则加热模块140不对进水水流进行加热，加热进水水流的能量完全由储热模块130提供，将充电模块120产生的热量有效回收利用，环保节能。

具体地，如图2和图3所示，储热模块130包括储热部131以及设置于储热部131内部的热水管132，进水段151连接热水管132的输入端，传输段152连接储热模块130的输出端和加热模块140的输入端，出水段153连接加热模块140的输出端。通过热水管132穿过储热模块130内部，可以增加热水管132与储热模块130的接触面积，从而充分吸收储热模块130的热量。当然，在其他实施例中，储热模块130的热水管132也可以贴附设置于储热模块130的表面，此处不作限制。

进一步地，如图3所示，储热模块130包括传热外壳133，储热部131设置在传热外壳133内，储热部131由相变材料构成，相变材料吸热储热能力强。相变材料吸热改变自身形态并存储热量，当热水管132内有低温进水水流通过时，进水水流吸收相变材料存储的热量，进而获得初步升温；相变材料散热后可恢复形态，并在充电模块120产生热量时继续吸收为其散热降温。

需要说明的是，储热模块130的制作可以首先将热水管132和传热外壳133装配完成，再向传热外壳133和输水管150之间填充相变材料。输水管150的进水段151可以与热水管132的输入端通过连接件或转接头等连接固定；输水管150的传输段152可以与热水管132的输出端通过连接件或转接头等连接固定。当然，输水管150的进水段151可以与热水管132的输入端一体成型，输水管150的出水段153可以与热水管132的输出端一体成型，传热外壳133固定于热水管132外，相变材料填充于传热外壳133和热水管132之间。

为了增大热水管132与储热模块130的接触面积，如图3所示，热水管132包括至少两个第一管段1321和至少一个第二管段1322，其中第一管段1321沿第一预设方向阵列设置，第二管段1322将相邻两个第一管段1321首尾顺次连接，以使得热水管132在储热模块130内部蜿蜒设置，从而热水管132与储热模块130的接触面积增大，提高了热水管132内经过的进水水流从储热模块130获取热量的能力，并且可有效降低储热模块130的温度，实现充分散热及热量回收的目的。

当然，热水管132还可以以其他各种形态在储热模块130中进行布置，以增加热水管132与储热模块130的接触面积，提高储热模块130对热水管132内进水水流的加热能力。

在一实施例中，如图2所示，电热水器100还包括第一隔板161，第一隔板161包括第一侧1611和第二侧1612，电池模块110位于第一侧1611，储热模块130、充电模块120和加热模块140位于第二侧1612。第一隔板161将电池模块110和其他模块隔离开，避免加热模块140或储热模块130发生漏水对电池模块110造成影响。

进一步地，如图2所示，电热水器100还包括第二隔板162，第二隔板162设置于第一隔板161的第二侧1612，第二侧1612板位于充电模块120和加热模块140之间，从而将充电模块120和加热模块140隔开，实现水电隔离，避免加热模块140漏水对充电模块120造成影响。输水管150的传输段152穿过第二隔板162连通储热模块130的输出端和加热模块140的输入端。

在一实施例中，电热水器100为即热式电热水器100，主要由市电供电端为加热模块140供电，当市电供电端的输出功率不满足使用需求时，电池模块110同时为加热组件供电，满足加热模块140的使用需求。

现有技术中，对于已经入住的地方，若没有拉专线，用电功率无法满足即热式电热水器100的用电需求，且安装空间有限，无法安装体积较大的储水式电热水器100。而本实施例中的电热水器100通过电池模块110和市电供电端共同供电，无需拉专线，仅需常规供电需求即可，在已经入住的地方也可实现安装，且采用电池模块110的电热水器100小型化，安装空间不受限。除此之外，相比于储水式电热水器100，即热式电热水器100不易产生水垢，不易滋生细菌。

当然，在其他实施例中，电热水器100还可以为储水式电热水器100，当市电供电端为加热模块140供电时，电池模块110可以同时为加热模块140供电，提高加热模块140的加热效率，缩短加热模块140的加热时间，以减少用户使用等待时间，提升用户体验。

在一实施例中，充电模块120为快充充电模块120，电池模块110通过快充充电模块120充电，确保其能较短时间内补电后供其他用户继续使用，因此可以将电池模块110的容量降低，并减小电热水器100的体积。由于快充充电模块120充电效率高，产生的热量相比普通充电模式更多，充电模块120散热困难，而本申请通过储热模块130吸收充电模块120的热量，可有效加快充电模块120的散热，避免充电模块120产生的热量对充电模块120工作产生的不利影响，并且避免热水器内部温度上升而影响其他模块的正常工作。储热模块130还可将吸收的热量回收并用于预热进水，在进水温度较低时，可减小电池模块110的辅助供电功率，减少电池模块110的产热，延长小容量电池模块110的续航时间。

需要说明的是，电池模块110在为加热模块140供电时，以及充电模块120为电池模块110充电时，电池模块110都会产生热量。然而电池模块110的产热与充电模块120的产热相对较少。一方面，由于电池模块110的容量降低，从而较小容量的电池模块110在充电过程中产生的热量较少；另一方面，由于电池模块110辅助市电供电端为加热模块140供电，电池模块110在为加热模块140供电过程中产生的热量较少。电池模块110的产热对电池模块110本身，以及电热水器100内部工作环境产生的影响不大。若设置储热模块130回收利用电池模块110产生的热量，起到的回收效果相对不佳，且增设对应电池模块110的储热模块130占用电热水器100内部容积，也不利于电热水器100的小型化。当然，在其他实施例中，若电热水器100内部空间足够，也可以设置储热模块130回收利用电池模块110产生的热量。

通过将充电模块120设置为快充充电模块120，可以将电池模块110的容量降低，并减小电热水器100的体积；同时为产热高的充电模块120设置储热模块130，将充电模块120产生的热量回收利用，增加了电热水器100总体加热功率，提高了电池模块110续航时间，进一步降低电池模块110的体积，实现电热水器100的小型化。并且储热模块130加快充电模块120的散热，维持电热水器100的防水等级，保证电热水器100的使用安全。电池模块110的具体设置如下：电池模块110的能量为3kW·h以下，例如3kW·h、2kW·h等，电池模块110的输出功率为6KW以下，例如6KW、5KW或3KW等。当电池模块110的能量为3kW·h，在电池模块110保持最高输出功率6KW的情况下，电池模块110可持续工作30min，满足少量用户的使用需求，例如1～2个用户。能量为3kW·h以下电池模块110的体积小，从而可以降低电池模块110体积、重量和成本，进而实现电热水器100产品的小型化。具体地，电池模块110的容量为30AH以下，例如30AH、25AH、20AH等。在一具体实施方式中，电池模块110的容量为25AH时，使用25AH的电热水器100的体积可以做到45L以下，而传统的储水式电热水器100的体积至少需要80L的体积。具体地，电池模块110的输出电压为126V以下，例如126V、100V、90V、80V等，满足使用需求。

需要说明的是，电池模块110为三元锂电池，三元锂电池具有高倍率和高能量密度的特点，其体积小，可以减小电池模块110的体积、重量和成本，进而实现电热水器100小型化。在其他实施例中，电池模块110还可以为固态电池、空气电池或者磷酸铁锂电池等其他形式的电池，也同样具有减小电池模块110的体积、重量和成本的作用。

在一实施例中，如图1和图2所示，电热水器100为即热式电热水器100，主要由市电供电端为加热模块140供电，当市电供电端的输出功率不满足使用需求时，电池模块110的输出端辅助输出，满足加热模块140的使用需求。

现有技术中，对于已经入住的地方，若没有拉专线，用电功率无法满足即热式电热水器的用电需求，且安装空间有限，无法安装体积较大的储水式电热水器。而本实施例中的电热水器100通过电池模块110和市电供电端共同供电，无需拉专线，仅需常规供电需求即可，在已经入住的地方也可实现安装，且采用电池模块110的电热水器100小型化，安装空间不受限。除此之外，相比于储水式电热水器，即热式电热水器100不易产生水垢，不易滋生细菌。

当然，在其他实施例中，电热水器100还可以为储水式电热水器100，当市电供电端为加热模块140供电时，电池模块110的输出端可以辅助供电，提高加热模块140的加热效率，缩短加热模块140的加热时间，以减少用户使用等待时间，提升用户体验。当用户正常使用电热水器100，且电池模块110有电时，优先采用电池模块110为加热组件120供电，电池模块110电压低，安全性更高。电池模块110可以在用户使用电热水器100的常用时段快充充电，在不常用时段且在电费较低的市电低谷时段进行慢充充电。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电热水器，其特征在于，包括：电池模块；

充电模块，所述充电模块连接所述电池模块；

加热模块，所述加热模块的输入端连接所述市电供电端和所述电池模块的输出端；

储热模块，设置于所述充电模块的外周，以吸收所述充电模块的热量。

2.根据权利要求1所述的电热水器，其特征在于，所述电热水器包括：

输水管，所述输水管包括进水段、传输段和出水段，所述进水段连接所述储热模块的输入端，所述传输段连接所述储热模块的输出端和所述加热模块的输入端，所述出水段连接所述加热模块的输出端。

3.根据权利要求2所述的电热水器，其特征在于，所述储热模块包括储热部以及设置于所述储热部内的热水管，所述进水段连接所述热水管的输入端，所述传输段连接所述热水管的输出端。

4.根据权利要求3所述的电热水器，其特征在于，所述储热模块包括传热外壳，所述储热部设置在所述传热外壳内，所述储热部由相变材料构成。

5.根据权利要求3所述的电热水器，其特征在于，所述热水管包括至少两个第一管段和至少一个第二管段，其中所述第一管段沿第一预设方向阵列设置，所述第二管段将相邻两个所述第一管段首尾顺次连接，以使得所述热水管在所述储热模块内部蜿蜒设置。

6.根据权利要求2所述的电热水器，其特征在于，包括：

第一隔板，包括相对的第一侧和第二侧，所述电池模块位于所述第一侧，所述储热模块、所述充电模块和所述加热模块位于所述第二侧。

7.根据权利要求6所述的电热水器，其特征在于，包括：

第二隔板，设置于所述第一隔板的所述第二侧，所述第二隔板位于所述充电模块和所述加热模块之间。

8.根据权利要求1所述的电热水器，其特征在于，所述充电模块为快充充电模块。

9.根据权利要求8所述的电热水器，其特征在于，所述电池模块的容量为30AH以下；和/或，所述电池模块的输出电压为126V以下；和/或，所述电池模块的输出功率为6kW以下；和/或，所述电池模块的能量为3kW·h以下。

10.根据权利要求2所述的电热水器，其特征在于，所述加热模块的输入端至所述储热模块的输出端设置有测温器，以在检测温度达到设定温度时控制所述加热模块不工作。

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