CN205579978U - 相变蓄热式热水器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种相变蓄热式热水器，其包括填充有相变蓄热材料的内胆；加热装置，设置在内胆中，用于加热相变蓄热材料；以及换热水管，浸设相变蓄热材料内，并且换热水管内部固定设置有沿换热水管的轴线方向延伸的螺旋导流片。本实用新型的相变蓄热式热水器中，螺旋导流片将换热水管的内部空间分隔成两个螺旋形的流道，一方面增强了水的湍流程度，从而提升了水与管壁的换热效率。另一方面将水流由平行于换热水管的轴线方向流动引导为螺旋流动，延长了水流路程，增强了换热效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及热水器技术领域，特别是涉及一种相变蓄热式热水器。
背景技术
现有技术中存在一类相变蓄热式热水器，是利用相变蓄热材料在相变过程中释放的热量来制备热水。与传统的电热水器不同，相变蓄热式热水器的电加热管和换热水管均设置在相变蓄热材料中。水流经换热水管的过程中，通过管壁吸收相变蓄热材料释放的热量。相比传统的电加热管直接对水进行加热的方式，这种形式的热水器水与电加热管并不直接接触，使换热效率受到影响，特别是在水快速流过换热水管时，有可能无法得到充分地加热。
实用新型内容
鉴于上述问题，提出本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分解决上述问题的相变蓄热式热水器，以提升其换热效率。
特别地，本实用新型提供了一种相变蓄热式热水器，其包括：
填充有相变蓄热材料的内胆；
加热装置，设置在内胆中，用于加热相变蓄热材料；以及
换热水管，浸设在相变蓄热材料内，并且换热水管内部固定设置有沿换热水管的轴线方向延伸的螺旋导流片。
可选地，螺旋导流片从换热水管的进口端延伸至其出口端。
可选地，螺旋导流片的螺旋角由换热水管的进口端至出口端的方向上逐渐变小。
可选地，换热水管上安装有相互间隔设置的多个换热翅片。
可选地，多个换热翅片在内胆内部从上至下相互平行设置。
可选地，换热水管穿透多个换热翅片设置。
可选地，加热装置为电加热管，电加热管穿透多个换热翅片设置。
可选地，相变蓄热式热水器还包括外壳，内胆设置在外壳内，且外壳内壁与内胆外壁之间填充有隔热保温材料
本实用新型的相变蓄热式热水器中，内胆内设置有相变蓄热材料，加热装置和换热水管均设置在相变蓄热材料之中，利用相变蓄热材料的相变过程加热热水。螺旋导流片将换热水管的内部空间分隔成两个螺旋形的流道，一方面增强了水的湍流程度，从而提升了水与管壁的换热效率。另一方面，将水流由平行于换热水管的轴线方向流动引导为螺旋流动，延长了水流路程，增强了换热效率。
进一步地，本实用新型的相变蓄热式热水器中，螺旋导流片可从换热水管的进口端延伸至其出口端，增强水的湍流程度。另外，还可使其螺旋角由换热水管的进口端至出口端的方向上逐渐变小，以使冷水起初进入换热水管时，使其湍流程度较高，水流路程较长，使其较快地进行换热，而在靠近出口即水与相变蓄热材料温差不大时，使流道更平缓，减少流动阻力。
进一步地，本实用新型的相变蓄热式热水器中，换热水管上可设置多个换热翅片来增强换热水管与相变蓄热材料的换热效率。换热水管和电加热管可穿透换热翅片，以增强换热效果。
进一步地，本实用新型的相变蓄热式热水器中，内胆可设置在外壳中，内胆与外壳之间可填充隔热保温材料以增强内胆的保温效果。
根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本实用新型一个实施例的相变蓄热式热水器的结构示意图；
图2是图1所示的相变蓄热式热水器去掉外壳、内胆和部分换热翅片后的结构示意图；
图3是图1所示的相变蓄热式热水器中的换热水管的结构示意图；
图4是图3所示的换热水管中的螺旋导流片的结构示意图。
具体实施方式
图1是根据本实用新型一个实施例的相变蓄热式热水器的结构示意图；图2是图1所示的相变蓄热式热水器去掉外壳、内胆和部分换热翅片后的结构示意图；图3是图1所示的相变蓄热式热水器中的换热水管的结构示意图；图4是图3中的换热水管中的螺旋导流片的结构示意图。如图1至图4所示，本实用新型实施例提供了一种相变蓄热式热水器100，其一般性地可包括内胆110、顶盖170、加热装置120以及换热水管130。其中，内胆110内部具有容纳空间，顶盖170用于封盖内胆110，内胆110中填充有相变蓄热材料(图中未表示)。加热装置120设置在内胆110中，用于加热相变蓄热材料。换热水管130浸设在相变蓄热材料内，其进口端和出口端(参考图1中的箭头)从顶盖170的表面伸出相变蓄热式热水器100之外。
相变蓄热材料可为石蜡、石墨复合醋酸钠等材料，相变蓄热式热水器100在工作过程中，先利用加热装置120(可为电加热管)对相变蓄热材料进行加热，使其由一种物态变化到另一种物态，例如从固态加热至液态。在该相变过程，相变蓄热材料将吸收大量热量。当用户需使用热水时，使冷水从换热水管130的进口端进入换热水管130，通过管壁与相变蓄热材料进行换热。相变蓄热材料将发生相变，例如由液态放热变为固态，在此过程中向冷水释放大量热量。相变蓄热式热水器100中，水与加热装置120并不接触，具有健康无垢、无触电风险的特点。
在本实用新型优选实施例中，为了使冷水在流动过程中被充分加热，换热水管130内部固定设置有沿换热水管130的轴线方向延伸的螺旋导流片140。图3示意了一种结构形式的换热水管130，图4示意了与图3中的换热水管130配合使用的螺旋导流片140，图3中的箭头示意了水流方向。螺旋导流片140的设置将换热水管130的内部空间分隔成两个螺旋形的流道，增强了水的湍流程度。与层流相比，湍流流动使水与管壁的换热效率得到提升。与此同时，水以螺旋形的轨迹而非沿着换热水管130的轴线流动，流动路程延长，增加了水与管壁的接触时间，同样使换热效果更好。
在一些实施例中，螺旋导流片140从换热水管130的进口端延伸至其出口端。另外，螺旋导流片140的螺旋角由换热水管130的进口端至出口端的方向上逐渐变小，也就是说使螺旋导流片140靠近进口端的部分扭曲地更加强烈，参考图4，以增强从进口端进入换热水管130的冷水的湍流程度，提升其加热速度。而在靠近出口端即水与相变蓄热材料温差不大时，使流道更平缓，减少流动阻力，使水更加顺畅地流出。
为了增强换热水管130与相变蓄热材料的换热效率，换热水管130上还可安装多个相互间隔设置的换热翅片150，多个换热翅片150可从内胆110内部从上至下相互平行设置，参考图1，以使整个内胆110内的水换热更加均匀，提升换热效率。换热水管130可穿透多个换热翅片150设置，为增大其与相变蓄热材料的总接触面积，换热水管130可做多次弯折。加热装置120为电加热管时，电加热管同样可穿透多个换热翅片150设置，详见图2，图中为了清楚示意换热水管130和电加热管，去掉了内胆110以及部分换热翅片。
在部分实施例中，如图1所示，相变蓄热式热水器100还可包括外壳160，内胆110设置在外壳160内。外壳160内壁与内胆110外壁之间填充有隔热保温材料(图中未表示)，以形成隔热保温层，从而减少内胆110内部热量的损失。隔热保温材料可采用发泡聚氨酯或气凝胶。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (8)
1.一种相变蓄热式热水器，其特征在于包括：
填充有相变蓄热材料的内胆；
加热装置，设置在所述内胆中，用于加热所述相变蓄热材料；以及
换热水管，浸设在所述相变蓄热材料内，并且所述换热水管内部固定设置有沿所述换热水管的轴线方向延伸的螺旋导流片。
2.根据权利要求1所述的相变蓄热式热水器，其特征在于，
所述螺旋导流片从所述换热水管的进口端延伸至其出口端。
3.根据权利要求2所述的相变蓄热式热水器，其特征在于，
所述螺旋导流片的螺旋角由所述换热水管的进口端至出口端的方向上逐渐变小。
4.根据权利要求1所述的相变蓄热式热水器，其特征在于，
所述换热水管上安装有相互间隔设置的多个换热翅片。
5.根据权利要求4所述的相变蓄热式热水器，其特征在于，
所述多个换热翅片在所述内胆内部从上至下相互平行设置。
6.根据权利要求5所述的相变蓄热式热水器，其特征在于，
所述换热水管穿透所述多个换热翅片设置。
7.根据权利要求6所述的相变蓄热式热水器，其特征在于，
所述加热装置为电加热管，所述电加热管穿透所述多个换热翅片设置。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的相变蓄热式热水器，其特征在于，
还包括外壳，所述内胆设置在所述外壳内，且所述外壳内壁与所述内胆外壁之间填充有隔热保温材料。
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| CN109990472A (zh) * | 2018-01-02 | 2019-07-09 | 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 | 用于相变热水器的内胆和具有其的相变热水器 |
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| CN109990472B (zh) * | 2018-01-02 | 2024-03-15 | 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 | 用于相变热水器的内胆和具有其的相变热水器 |
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