CN1204033A - 利用相变基蓄热材料储热的电热水器及其储热取热方法 - Google Patents

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汤勇
叶邦彦
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Abstract

本发明是利用变基蓄热材料储热的电热水器及其储热取热方法,其用相变基蓄热材料储热取热,并可通过多档开关控制电发热管加热快速过热板取热。本发明的电热水器由快速过热板、电发热管、控制器、进水阀门、温度传感器、相变基蓄热材料、容器、出水管、容器盖板构成,阀门通过水管与过热板相接,过热板与出水管相接,过热板与相变基材料密封于容器内,电发热管与过热板压为一体并与控制器、温度传感器相连。本热水器电功率小、重量轻、热损失小、放热特性好、放热水量大、时间长、安全可靠、使用方便。

Description

利用相变基蓄热材料储热的电热水器及其储热取热方法
本发明是利用相变基蓄热材料储热的直排式电热水器及其储热取热方法，属家用电器技术及其产品。
目前，家庭及单位用热水器主要采用燃气或电能进行加热。其中，利用电能进行加热的电热水器具有使用方便、洁净等特点，特别适合在电能充裕、不宜使用燃气的场合。传统的电热水器主要有两种：(1)过热式电热水器。它是利用水流流过直接浸没在水中的发热电阻器进行快速加热的，具有体积小、加热迅速、使用方便等优点。但其缺点是电功率大(一般均大于6kw才可以得到标准水温)、安全性差(淋浴时直接浸没在水中的发热电阻器必须带电工作)，一般不适合家庭使用；(2)储水式电热水器。它是利用很大的储水箱内装满的水逐渐积存热量(以储热技术简单的水作为储热体)，具有使用的电功率较小、安全性好(可以不带电淋浴)等优点。但是，其缺点是体积大，使用及保温等困难。一般均需放在地面或安置于专门修建的平台上。另外，加水及加热过程繁琐、淋浴等待时间长。
本发明的目的就是为了克服和解决现有过热式电热水器或储水式电热水器分别存在电动率大、安全性差、不适合家庭使用或体积大、使用及保温困难，加水及加热过程烦琐、淋浴等待时间长等缺点和问题，研究设计一种储热量大而体积及电功率小、重量轻、热损失小、放热特性好、放热量大、放热时间长、使用安全方便的利用相变基蓄热材料储热的直排式电热水器及其储热取热方法。
本发明是通过下述的方法方案和结构技术方案来实现的：本热水器的结构示意图如图1所示。本热水器的储热及取热方法是采用相变基蓄热材料进行储热，并利用储存在相变基蓄热材料内的热量加热流过多组快速过热板的循环水的加热方法取热。同时，可在从相变基蓄热材料取热时，通过多档开关有级控制电发热管同时加热快速过热板取热以得到更高温度的热水。上述从相变基蓄热材料取热及利用电发热管加热快速过热板取热的方法既可单独使用，也可同时使用；利用相变基蓄热材料储热的直排式电热水器是由多组快速过热板1、电发热管2、控制器(包括具有温度控制和漏电保护功能)3、进水阀门4、温度传感器5、相变基蓄热材料6、外表面有绝热层的容器7、出水管8、容器盖板9、入料口10等共同连接构成，其相互位置及相互连接关系为：进水阀门4通过进水管与多组快速过热板1串联连接，每块过热板均具有并联分流结构，串联连接后的快速过热板1再与出水管8连接，均布的多组快速过热板1与相变基蓄热材料6密封固接在外表面有绝热层的容器7内，与每块快速过热板压为一体的每根电发热管2均分别与控制器3相电气连接，温度传感器5分别与容器7和控制器3相电气连接，容器盖板9焊封于容器7顶部。其工作原理为：接通220V电源后，由控制器自动控制电发热管加热快速过热板，并通过多组快速过热板加热相变基蓄热材料，当热量储满后，再自动控制电发热管停止加热。只要随时打开进水阀，冷水既可通过多组快速过热板将储存在相变基蓄热材料内的热量取出，直接由出水管排出热水。也可以在从相变基蓄热材料取热时，通过多档开关有级控制电发热管同时加热快速过热板，得到更高温度的热水。上述两种取热方式可单独或同时使用。
本发明与现有的传统的电热水器相比具有如下的优点和有益效果：(1)本发明采用相变基蓄热材料作为储热体，单位体积的储热量很大，使本电热水器仅相当于传统储水式电热水器体积的1／3，与普通家庭用挂壁式燃气热水器体积相当，重量轻(满负荷)，可挂壁安装。另外，较小的高密储热体有利于绝热，热损失小；(2)由于采用的相变基蓄热材料具有恒温放热的特性，因此，放热特性好(输出的水温变化量小)，且放热量大、时间长。打开水阀即可利用水压直接排出热水，使用很方便；(3)本热水器电功率小，工作时的功率约1．5kw，适合家庭使用。可利用相变基蓄热材料取热，也可利用电发热管加热快速过热板取热。或两种取热方式同时使用，可得到更高温度的热水；(4)工作温度低于100℃，安全可靠。且价格较低。
下面对说明书附图进一步说明如下：图1为利用相变基蓄热材料储热的直排式电热水器的结构示意图，图中：1为多组快速过热板、2为电发热管、3为控制器、4为进水阀门、5为温度传感器、6为相变基蓄热材料、7为外表面有绝热层的容器、8为出水管、9为容器盖板、10为入料口。
本发明的实施方式可用如下方式来实施：按图1所示设计、加工，可用加工现有普通电热水器的通用加工方法加工，其中：快速过热板1由两块已模压出并联分流水道的铜板叠合后封焊成型，再将购得的U型电发热管2与另一块铜板模压并封焊在快速过热板一侧；控制器(包括温度控制和漏电保护功能)3采用现有的储水式电淋浴器的控制器，其可选KCD-30／A型；外表面有绝热层的容器7由不锈钢或铜板模压成型；进水阀门4、温度传感器5可选KSB201型(温度感应范围为85～95℃)，相变基蓄热材料6和出水管8均可购得；(2)本电热水器的装配过程为：首先利用U型铜管将多组快速过热板1出入口依次串联封焊，再将多组快速过热板1放入容器7内，其出入水管端与多组电发热管2接线端分别与容器盖板9封焊，再将容器盖板9与容器7封焊，然后将容器进行外表面聚胺脂发泡处理。其次将加热至熔融态的相变基蓄热材料6由入料口10注满容器7，并将入料口10密封。完成上述部件装配后，将出水管8、进水阀门4和温度传感器5与其连接，再将多组电发热管2与控制器3连接即可。

Claims (2)

1、一种利用相变基蓄热材料储热的电热水器的储热取热方法，其特征在于：采用相变基蓄热材料进行储热，并利用储存在相变基蓄热材料内的热量加热流过多组快速过热板的循环水的加热方法取热，同时，可在从相变基蓄热材料取热时，通过多档开关有级控制电发热管同时加热快速过热板取热以得到更高温度的热水，上述从相变基蓄热材料取热及利用电发热管加热快速过热板取热的方法既可单独使用，也可同时使用。
2、一种利用相变基蓄热材料储热的电热水器，其特征在于它由多组快速过热板(1)、电发热管(2)、控制器(3)、进水阀门(4)、温度传感器(5)、相变基蓄热材料(6)、外表面有绝热层容器(7)、出水管(8)、容器盖板(9)、入料口(10)等共同连接构成。其相互位置及相互连接关系为：进水阀门(4)通过进水管与多组快速过热板(1)串联连接，每块过热板均具有并联分流结构，串联连接后的快速过热板(1)再与出水管(8)连接，均布的多组快速过热板(1)与相变基蓄热材料(6)密封固接在外表面有绝热层的容器(7)内，与每块快速过热板压为一体的每根电发热管(2)均分别与控制器(3)相电气连接，温度传感器(5)分别与容器(7)和控制器(3)相电气连接，容器盖板焊封于容器(7)顶部。
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