CN201926120U - 相变蓄热式电热水器 - Google Patents

Abstract

相变蓄热式电热水器，解决缩小热水器体积，提高承压能力，减少用户的等待时间，减少剩余热量造成的浪费，避免出水温度变化过大的技术问题，采用的技术方案是，相变蓄热式电热水器，包括电加热器、相变储热材料、保温箱体、管翅式换热器、水管路以及控制元件组成，管翅式换热器放置在保温箱体内，相变储热材料充注于管翅式换热器的空隙之间，相变储热材料和管翅式换热器置于保温箱体内部，管翅换热器的水管路，置于蓄热材料箱内部。电热装器置于管翅式换热器的部分管路内。有益效果是，该热水器没有保温水箱，承压能力强，安装使用更加方便，无须安装减压阀，相变材料在固化后含热量较低，大幅度减少了剩余热量的损失，提高了系统效率。

Description

相变蓄热式电热水器

所属技术领域

本实用新型涉及一种利用相变材料蓄热，从而能够提高电热水器使用效率，改善其安全性，提高热水器承压能力，在使用前用较短时间蓄热，使热水器能够部分实现“即开即热”功能的电热水器，以改变当前热泵热水器需长时间预热，并且在使用完毕后保温水箱残余大量热能而造成浪费的现象。

背景技术

目前，在电热水器行业中，热量的储存都是以水的显热，即以提高水的温度的方式来实现的，为了储存足够用户使用的热量，热水器只有通过增加自身容积和提高储热温度，这样会造成电热水器体积加大，承压能力下降，同时由于储热式电热水器都是利用自来水的压力，冷水进入保温水箱后顶出热水的方式供应热水，不可避免的会发生冷热水的混合，使保温水箱内的水温不断降低，导致在其热水温度降低至不能使用时，保温水箱内尚存有大量无法利用的热量，形成实质上的浪费。虽然各个厂家都在努力减少冷热水混合，但是实际上由于显热储热这种储热方式的限制，其效果是有限的。

相变储热，利用相变材料在某一适宜的温度产生的状态变化来储存热量，是一种主要利用物体状态变化的潜热来储存热量的方法，这种储热方式相对传统的利用水温度升高来储热有着很大的不同：首先，由于主要靠物体由固态转换为液态时潜热来储存热量，所以不必将储热材料的温度提升的过高，出水温度变化小，使用舒适性好；第二，由于储热材料并不与自来水系统直接互相连接，水仅从储热换热器的管内流过，直径较小的管路可以承受高达数个兆帕的 压力，远高于自来水最高压力，所以这种热水器的承压能力很强；第三，由于相变储热材料的比热仅为水的一半左右，且相同供热能力的情况下，总的用量也比水少的多，所以，用户使用完毕后的剩余热量也小的多，可以大幅度减少浪费，提高使用效率。另外，由于水是由相变储热材料间接加热的，而相变材料有着良好的绝缘性，水电隔离良好，安全性大为提高。

发明内容

本实用新型为缩小热水器体积，提高承压能力，减少用户的等待时间，减少剩余热量造成的浪费，避免出水温度变化过大的技术问题，公开一种相变蓄热式电热水器结构。

本实用新型发明内容的目的，即针对现有储热式电热水器的不足，改变了现有储热式电热水的储热方式，利用相变材料在状态变化时的潜热进行蓄热，使得热水器可以达到高效、安全、快捷和舒适的目的。提供更安全可靠、更紧凑、更快捷和更高效储存和使用热水的方法和系统，从而提高系统效率，并提高设备的可靠性、舒适性。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：相变蓄热式电热水器，包括电加热器、相变储热材料、保温箱体、管翅式换热器、水管路以及控制元件组成，管翅式换热器放置在保温箱体内，相变储热材料充注于管翅式换热器的空隙之间，相变储热材料和管翅式换热器置于保温箱体内部，管翅换热器的水管路，置于蓄热材料箱内部。电热装器置于管翅式换热器的部分管路内。

本方案描述的相变储热型电热水器，在制热原理和方式上，与现有的电热水器基本相同，不同的是：本系统的储热方式与现有的市售储热式电热水器有 着根本的区别：作为发热器的电热装置，与取热的水管等部件，放置于充满相变蓄热材料的保温箱体之中，预热开始后，系统开始加热蓄热材料，直至其温度达到蓄热材料的相变温度后，开始由固态转变为液态的相变蓄热过程，当达到设定温度，相变材料大部(或全部)液化后，电热停止加热，等待用户使用；由于特别配制的相变材料有合适的相变温度，使得热水装置在预热期间无须工作在过高的温度，同时由于相变材料在相不发生变化的时候比热远小于水，在使用结束后的残余热量，与同样功能的传统电热水器要少3-5倍，可以达到提高总使用效率的目的。

实现这一目的的装置是由电加热部件，相变储热材料、管路、蓄热箱、管翅式换热器、等部件组成，按照公知的方法将以上各部分用管道依次连接为一个电加热及储热系统，另有电控器用以控制电热部件的工作。

本实用新型的有益效果是，由于相变储热材料的相变潜热较大，而且其热量大多数处于可以被使用的温度，因此这种相变储热的电热水器可比现有的储热式电热水器更加紧凑，同时本装置没有保温水箱，承压能力强，安装使用更加方便，无须安装减压阀，相变材料在固化后含热量较低，大幅度减少了剩余热量的损失，提高了系统效率。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理图。

图中：1、保温箱体；2、管翅式换热器；3、相变储热材料；4、进水口；5、电加热器；6、出水口；7、水管。

具体实施方式

在图1中的相变储热型电热水器，由相变储热材料、换热器、电加热器、保温箱体和水管等部件组成，在使用时，由电加热器(5)加热管翅式换热器(2)，然后通过翅式换热器加热保温箱体(1)内的相变储热材料(3)，相变储热材料吸收热量后温度提高，达到其相变温度时开始融化储热，当用户使用时，自来水从进水口(4)进入管翅式换热器的水管(7)吸收热量，提高温度后由出水口(6)流出，供用户使用。

Claims (2)

1.相变蓄热式电热水器，包括电加热器、相变储热材料、保温箱体、管翅式换热器、水管路以及控制元件组成，其特征是：管翅式换热器(2)放置在保温箱体(1)内，相变储热材料(3)充注于管翅式换热器(2)的空隙之间，相变储热材料(3)和管翅式换热器(2)置于保温箱体内部，管翅换热器(2)的水管路，置于蓄热材料箱内部。

2.根据权利要求1所述的相变储热型电热水器，其特征是：电热装器(5)置于管翅式换热器(2)的部分管路内。 

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