CN203464503U - 即热式热水器的加热体组件 - Google Patents
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Abstract
一种即热式热水器的加热体组件,它包括加热管、气液分离器、集水器,加热管的外壁上固定有散热外壳,加热管安装在散热外壳的加热腔内,进水口与散热外壳的预热腔相连,通过预热腔后进入到加热管底部的集水器中,再通过加热管加热后进入气液分离器,热水从出水口排出,水蒸气从气液分离器的蒸汽口进入蒸汽管,所述蒸汽管内的水蒸气与未进入加热管的冷水通过金属管导热,相互进行热交换,实现将水蒸气的冷凝和对冷水实现预热。它结构紧凑,体积小巧,收集蒸汽中的热能,及加热管发散出的热能,降低了热损耗,使加热体组件的热效率提高到98%以上。
Description
技术领域
本实用新型涉及热水器中的加热组件,特别是一种即热式热水器的加热体组件。
背景技术
即热式热水器及即热式热水壶加热快,无需大体积的储水容器,体积小巧,使用方便,已经被广泛使用。当电热管加热后,高温水会产生水蒸汽,水蒸汽若排出,会带走大量热量,降低加热管的热效率,浪费电能;水蒸汽若不能迅速排出,会聚集在加热管的顶部,对加热管中的水产生压力,使水不能充满加热管内部,造成加热管局部干烧,影响使用寿命。
如专利号CN201220271174.8“一种即热式开水器”中,就设计了一种水蒸汽回收利用装置,在加热管的顶部增加一个液气分离腔,将水蒸汽分离后,经过蒸汽回收管,进入平衡水箱,平衡水箱中安装有冷凝板,水蒸汽在冷凝板上与进水口的冷水相遇,被降温,还原成液态水,水蒸汽中的热量可对进水口的冷水进行加温,有效利用了水蒸汽的热量。
但该结构复杂,需要增加一个平衡水箱和冷凝板,并且在平衡水箱中还要开一个排气孔,使水蒸汽排出,防止平衡水箱内气压过大,导致进水不畅。该结构致使产品的体积大,安装困难,不适合小型加热设备使用;水蒸汽在蒸汽回收管时,将蒸汽回收管加热,也造成了一定的热量散失。对水蒸汽的利用率还不够充分。
另外该结构的安全性不好,一旦加热管破裂,水与电极接触,造成漏电和漏水。
发明内容
本发明所要解决的技术问题:针对现有技术中热效率不高,体积大、结构复杂、安全性不足的问题,提供一种结构紧凑、使用安全的即热式热水器的加热体组件。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为:一种即热式热水器的加热体组件,包括加热管、气液分离器、集水器,加热管的外壁上固定有散热外壳,加热管安装在散热外壳的加热腔内,进水口与散热外壳的预热腔相连,冷水通过预热腔后进入到加热管底部的集水器中,再通过加热管加热后进入气液分离器,热水从出水口排出,水蒸汽从气液分离器的蒸汽口进入蒸汽管,其特征在于:所述蒸汽管内的水蒸汽与未进入加热管的冷水通过金属管导热,相互进行热交换,实现将水蒸汽的冷凝和对冷水实现预热。
所述蒸汽管穿过集水器中心的冷凝管,水蒸汽中的热量被集水器内的冷水吸收,残余的少量液态冷凝水从冷凝口排出。
所述气液分离器中,安装有接地装置,接地装置伸入到加热管内部,和热水接触。
所述冷凝管为金属制成,冷凝管接地。
所述气液分离器中,安装有接地装置,接地装置伸入到加热管的出水口内部,和热水接触。
所述集水器底部有排污口。
所述气液分离器的蒸汽口通过蒸汽管与散热外壳的冷凝腔相通,冷凝腔的底部与排水口相通;散热外壳的预热腔,位于加热腔与冷凝腔之间。
与现有技术相比,本发明的优点在于:采用了两种方式,提高了热效率,降低热损耗:一、通过散热外壳,可以收集加热管对外的热辐射,通过散热外壳的导热,对预热腔的冷水加热。二、水蒸汽的热量,又通过蒸汽管,进入到集水器中的冷凝管,通过冷凝将热量传递给集水器中的水体,减少了热损耗,提高了热效率,特别是第二实施例中,将水蒸汽导入散热外壳的蒸汽腔内,进一步减少了水蒸汽在蒸汽管中的热损耗,减少了对外的热辐射。经试验确认,加热体的热效率从80%提高到98%以上。
该产品的安全性更好,若加热管爆裂,由于加热管底部的集水器和热水出口均接地,可以防止漏电。而且散热外壳为金属制成,由于加热管被密封在散热外壳的加热腔内,即使加热管爆裂,热水也不会泄漏出来,防止发生烫伤和损坏热水器的其他部件。
附图说明
图1、实施例一的立体图。
图2、图1中的A-A剖视图。
图3、图2中B区域放大图。
图4、实施例一中散热外壳的立体图。
图5、实施例二的立体图。
图6、图5中的C-C剖视图。
图7、实施例二的立体图。
图8、图7中的D-D剖视图。
图9、实施例三中散热外壳的立体图。
具体实施方式
一种即热式热水器的加热体组件,由气液分离器1、散热外壳2、加热管3、集水器4组成。其中,实施例一中水蒸汽通过集水器内部的冷凝管6,与集水器内部的冷水实现热交换;实施例二中水蒸汽通过散热外壳内的冷凝腔23,与散热外壳内预热腔22内部的冷水实现热交换;实施例三为双管及多管结构,水蒸汽通过冷凝腔23与预热腔22内的冷水实现热交换。
如图1至图4所示,与散热外壳2上有加热腔21和预热腔22。预热腔顶部与外界的进水口相连,预热腔底部与集水器进水座41相连,集水器出水座42与加热管3相连,加热管3的顶部与气液分离器其的进水口12相连。加热管3被封闭在散热外壳的加热腔21内。
冷水通过预热腔21进入到集水器4的内部,再通过安装在加热腔内部的加热管3进行加热,热水从加热管顶部进入到气液分离器1的进水口12,热水顺着气液分离器底部的斜坡流到出水口15,水蒸汽处于气液分离器的内腔顶部,沿着蒸汽口11进入蒸汽管5,回到冷凝管6中,冷凝管位于集热器的中心,被经过预热的水包围,此时水未经过加热,温度较低,水蒸汽通过冷凝管与集热器内的水进行热交换,重新凝结成水,水蒸汽的热量被集热器4内的水吸收,减少热损耗。冷凝后的水,从排水口排出。
在气液分离器的顶部有接地装置13,接地装置伸入到加热管3的出水口内部,和热水接触。冷凝管6为金属制成,冷凝管也接地,可保证内部的水处于接地状态,防止漏电。集水器的底部有排污口43,便于清除水垢。
在加热腔的外壁上,安装有温度感应器7,监视加热管的温度变化,当加热管缺水而干烧时,迅速切断加热电路,保护加热管3。
如图5、图6所示,实施例二为实施例一的改进型,将蒸汽管5取消,而在散热外壳上增加了冷凝腔23,水蒸汽从气液分离器1进入到冷凝腔23内,与预热腔21内的冷水实现热交换,将热能传递给冷水,水蒸汽冷凝,从冷凝腔底部的排水口排出。
由于该方案中,集水器内部没有金属冷凝管6,为防止集水器和预热腔内部的水漏电,集水器需要增加接地线44。
此方案中,减少了第一实施例中蒸汽管暴露在空气中的长度,减少了热量散失,热效率更高。
如图7至图9所示,实施例三中,加热管3可以采用多根加热管并行的方式来提高热水的出水量。相应地,也可以采用横截面积更大的或多个预热腔来实现散热外壳的冷却。为了提高冷却效果,预热腔22应设置在加热腔21和冷凝腔23之间。
为了简化结构,当加热体为单加热管和单预热腔结构时,所述集水器4可由U型管取代。(图中未表示)。
本实用新型结构紧凑,体积小巧,热效率高,经试验确认,电热效率达到98%以上,节能效果明显。
Claims (6)
1.一种即热式热水器的加热体组件,包括加热管(3)、气液分离器(1)、集水器(4),加热管安装在散热外壳的加热腔(21)内,进水口与散热外壳的预热腔(22)相连,冷水通过预热腔后进入到加热管底部的集水器中,再通过加热管加热后进入气液分离器,热水从出水口(15)排出,水蒸汽从气液分离器的蒸汽口(11)进入蒸汽管,其特征在于:所述蒸汽管内的水蒸汽与未进入加热管的冷水通过金属管热传导,相互进行热交换,实现将水蒸汽的冷凝和对冷水实现预热。
2.根据权利要求1所述的即热式热水器的加热体组件,其特征在于:所述蒸汽管穿过集水器中心的冷凝管(6),水蒸汽中的热量被集水器内的冷水吸收,残余的少量液态冷凝水从冷凝口排出。
3.根据权利要求2所述的即热式热水器的加热体组件,其特征在于:所述冷凝管(6)为金属制成,冷凝管接地。
4.根据权利要求1所述的即热式热水器的加热体组件,其特征在于: 所述气液分离器中,安装有接地装置(13),接地装置伸入到加热管(3)的出水口内部,和热水接触。
5.根据权利要求1所述的即热式热水器的加热体组件,其特征在于:所述集水器(4)底部有排污口(43)。
6.根据权利要求1所述的即热式热水器的加热体组件,其特征在于: 所述气液分离器的蒸汽口(11)通过蒸汽管与散热外壳的冷凝腔(23)相通,冷凝腔的底部与排水口相通;散热外壳的预热腔(22),位于加热腔(21)与冷凝腔(23)之间。
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