CN210688746U - 一种防水垢的多功能热水器 - Google Patents

Abstract

一种防水垢的多功能热水器，包括水箱，水箱内安装有加热装置，水箱上连接有出水管和排污管，所述水箱内还安装有热交换水管，热交换水管的出水端与出水管接通，水箱上安装有冷水进水管和水箱进水管，冷水进水管与热交换水管的进水端接通，水箱进水管与水箱内腔接通，该结构热水器通过加热水箱内的水与热交换水管内的水进行热交换实现升温，通过加热装置加热使水箱内的水中金属离子发生化学反应，对水箱不进行补水基础上，水箱内的水不停循环使用下，从而使水箱内的水逐渐变成纯水，长期使用后不会再产生水垢覆盖在加热装置上，使加热装置的热量传递出去更快，提高热水器的加热速度。

Description

一种防水垢的多功能热水器

技术领域

本实用新型涉及蓄热式热水器领域，具体是一种防水垢的多功能热水器。

背景技术

目前市面上销售的储水式热水器结构中，包括水箱，水箱内安装有加热装置，水箱上设置进水管和出水管，通过加热装置将水箱内的冷水加热到一定温度后，通过出水管排出热水，在加热过程中，由于冷水内存在很多金属离子，如钙离子或者镁离子等，因此加热装置发热时会产生化学反应，使钙离子转换成碳酸钙等水垢物质，该水垢物质会覆盖在加热装置的外表面，当水箱内的冷水不断补充进去时，新的金属离子会在加热装置发热时继续发生化学反应，长期使用后，加热装置的外表面会覆盖较厚的水垢，导致加热装置向外传递热量的速度减慢，使热水器加热效率减弱，能耗增加,严重水垢覆盖在加热装置表面会导致热量传递不出去，导致加热装置表面温度过高，出现爆裂，引发漏电事故发生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述现有的问题，提供一种结构简单、合理的一种防水垢的多功能热水器，其作用是使热水器长期使用后不会再产生水垢覆盖在加热装置上，使加热装置的热量传递出去更快，提高热水器的加热速度。

一种防水垢的多功能热水器，包括水箱，水箱内安装有加热装置，水箱上连接有出水管和排污管，所述水箱内还安装有热交换水管，热交换水管的出水端与出水管接通，水箱上安装有冷水进水管和水箱进水管，冷水进水管与热交换水管的进水端接通，水箱进水管与水箱内腔接通。

该结构热水器使用时，通过水箱进水管对水箱注满冷水后，再通过加热装置对水箱内的冷水升温，然后通过冷水进水管对热交换水管进行供水，在冷水在热交换水管内流动时，通过与水箱内的热水进行热交换，进行实现升温，最后通过出水管排出热水，在热水器初期使用时，通过加热装置加热使水箱内的水中金属离子发生化学反应产生会粘附在加热装置上的少量水垢，由于水箱内的水加热温度未达到沸腾，因此不会产生大量水蒸汽使水箱内的冷水减少，因此在不需要对水箱进行长期补水的基础上，在水箱内的水不停循环使用下，水箱内的金属离子不断减少，从而使水箱内的水无限接近纯水状态，长期使用后不会再产生更多水垢覆盖在加热装置上，使加热装置的热量传递出去更快，提高热水器的加热速度，而且纯水能够大幅度减弱导电性，即使加热装置发生漏电事故，电力不会通过纯水传递出水箱外表面，使热水器使用更加安全。

本实用新型还可以采用以下技术措施解决：

进一步说明，还包括管路总成，管路总成上设有第一连接管、第二连接管、热水管以及第一冷水管，第一连接管的一端与水箱进水管接通，第一连接管的另一端与冷水进水管接通，第一冷水管连接在冷水进水管和水箱进水管之间的第一连接管上，第一连接管与水箱进水管的交汇处安装有控制水箱进水管通断的水箱限流阀，冷水进水管通过第一连接管与第一冷水管接通，第一连接管的另一端往外延伸并与出水管相交接通，出水管与第一连接管的交汇处安装有控制水流大小的混水限流阀；

出水管、冷水进水管和水箱进水管通过管路总成控制水流的通断和大小，使用时，自来水管与第一冷水管连通，在热水初次使用时，水箱限流阀打开，自来水通过第一冷水管流经第一连接管，然后分流进入冷水进水管和水箱进水管内对水箱进行注水，当水箱水位达到设定值时，水箱限流阀关闭，热水转换过程如上文所述，然后热水通过出水管排出后，通过混水限流阀使出水管的热水与第一连接管的冷水混合后排向二次加热装置。

进一步说明，还包括二次加热装置，二次加热装置上分别连接有二次加热进水管和二次加热出水管，二次加热进水管与第一连接管的另一端接通，二次加热出水管通过第二连接管与热水管接通；通过混水限流阀将混合后的混合水进行限流，限制的流量数值和比例根据程序的数据设定，通过控制电路板根据用户的需要设定温度，再进入二次加热装置加热，其热水加热的温度更加恒定，加热效果能得到有效的保证，流量小加热温度就越高，能够减少热交换水管排出的水量，使热交换水管内的热水能使用更长时间，满足更长时间的热水使用需要。

进一步说明，所述热交换水管包括左右设置的第二水管和第一水管，第一水管分设有第一直管段和第一盘管段，第二水管分设有第二直管段和第二盘管段，第一直管段的底端与冷水进水管接通，顶端与第一盘管段的底端接通，第二直管段的底端与出水管接通，顶端与第二盘管段的顶端接通，且第二盘管段的底端与第一盘管段的顶端接通；该结构的热交换水管能够增加冷水流经水箱内的距离，从而增加停留在水箱内的时间，使与水箱内的热水热交换更加充分，最大限度提高热水温度。

进一步说明，所述加热装置安装在靠近第二直管段的一侧，使即将排出出水管的热水吸收更多热量，当水温越高时，从第一连接管补充的冷水越多，从而使热交换水管内的热水能使用更长时间。

进一步说明，所述水箱的外表面至少一部分外露于室内空气，水箱的外表面一体式延伸有多个条状凸棱，多个条状凸棱覆盖在水箱的外表面，通过水箱和条状凸棱与室内空气热交换将水箱内的热量用于提高室内温度；该结构的热水器能够通过传递水箱内用于加热和保温热交换水管的热量对室内空气进行预热，提高室内的环境温度，使用户在冬季洗澡脱衣服和穿衣服时，盥洗室内保持一个舒适的温度，避免用户在穿脱衣服的时候容易发生身体着凉问题，而且提高水箱热量的利用效率，节能环保，将供暖整合到热水器能够降低盥洗室的使用成本，减少空间占用。

进一步说明，所述水箱的前端面安装有半壳体，半壳体的两侧面上开设有多个用于空气对流的散热孔；通过半壳体遮挡水箱的前端面，能够使热水器更加美观，而且防止用户直接接触到发热的水箱，保护用户。

进一步说明，所述两侧的散热孔构成对流通道，对流通道内安装有散热风扇，散热风扇的进风端和出风端的朝向与对流通道的空气流动方向一致，通过散热风扇能够提高空气流过水箱外表面的速度，使水箱与室内空气热交换的效率更加理想，提高室内温度提升的速度。

进一步说明，所述水箱限流阀上设有第一调节齿盘，第一调节齿盘通过第一步进电机驱动；

所述混水限流阀上设有第二调节齿盘，第二调节齿盘通过第二步进电机驱动，使水箱限流阀和混水限流阀调节实现自动化，调节范围更加精准。

进一步说明，所述水箱的顶部开设有排气口，排气口上安装有排气阀，由于水箱内的水进行加热升温时，会产生极少量蒸汽，因此能够通过排气阀将水箱 1内腔的水蒸汽排走，避免水箱1内腔压力过大出现膨胀炸裂问题。

进一步说明，所述水箱上沿水箱高度方向安装有多个水位检测元件，多个水位检测元件通过控制电路板与水箱限流阀连接，当水箱内的水由于蒸发逐渐减少时，能够通过水位检测元件检测出水位位置，当水箱内的水检测出过少时，控制电路板控制水箱限流阀打开，对水箱进行补水，当水箱内的水检测出达到预设水位值时，控制电路板控制水箱限流阀再次关闭。

进一步说明，所述水箱为PA塑料材质，由于水箱内安装有通电的加热装置，因此采用PA塑料材质的水箱更加安全，其外表面不会有电，即使出现漏电情况也不会通过塑料材质的水箱传递到外界，避免用户发生触电事故，而且PA塑料材质是绝缘材料中导热效果较好的，因此采用PA塑料材质的水箱使用效果较为理想。

本实用新型的有益效果如下：

(1)本实用新型一种防水垢的多功能热水器，结构简单，生产成本低，该结构热水器初期使用时，通过加热装置加热使水箱内的水中金属离子发生化学反应产生会粘附在加热装置上的少量水垢，由于水箱内的水加热温度未达到沸腾，因此不会产生大量水蒸汽使水箱内的冷水减少，因此在不需要对水箱进行长期补水的基础上，在水箱内的水不停循环使用下，水箱内的金属离子不断减少，从而使水箱内的水无限接近纯水状态，长期使用后不会再产生更多水垢覆盖在加热装置上，使加热装置的热量传递出去更快，提高热水器的加热速度。

(2)纯水能够大幅度减弱导电性，即使加热装置发生漏电事故，电力不会通过纯水传递出水箱外表面，使热水器使用更加安全。

(3)该结构的热水器能够通过传递水箱内用于加热和保温热交换水管的热量对室内空气进行预热，提高室内的环境温度，使用户在冬季洗澡脱衣服和穿衣服时，盥洗室内保持一个舒适的温度，避免用户在穿脱衣服的时候容易发生身体着凉问题，而且提高水箱热量的利用效率，节能环保，将供暖整合到热水器能够降低盥洗室的使用成本，减少空间占用。

附图说明

图1为本实用新型的分解结构示意图。

图2为本实用新型的管路总成结构示意图。

图3为本实用新型的热交换水管结构示意图。

图4为本实用新型的局部放大结构示意图。

图5为本实用新型的结构示意图。

图6为本实用新型的剖面结构示意图。

图7为本实用新型的水箱透视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1至图7所示，一种防水垢的多功能热水器，包括水箱1，水箱1内安装有加热装置2，水箱1上连接有出水管3和排污管4，其特征在于：所述水箱 1内还安装有热交换水管5，热交换水管5的出水端与出水管3接通，水箱1 上安装有冷水进水管6和水箱进水管7，冷水进水管6与热交换水管5的进水端接通，水箱进水管7与水箱1内腔接通。

该结构热水器使用时，通过水箱进水管7对水箱注满冷水后，再通过加热装置对水箱1内的冷水升温，然后通过冷水进水管6对热交换水管5进行供水，在冷水在热交换水管5内流动时，通过与水箱1内的热水进行热交换，进行实现升温，最后通过出水管3排出热水，在热水器初期使用时，通过加热装置加热使水箱1内的水中金属离子发生化学反应产生会粘附在加热装置2上的少量水垢，由于水箱1内的水加热温度未达到沸腾，因此不会产生大量水蒸汽使水箱1内的冷水减少，因此在不需要对水箱1进行长期补水的基础上，在水箱1内的水不停循环使用下，水箱1内的金属离子不断减少，从而使水箱1内的水无限接近纯水状态，长期使用后不会再产生更多水垢覆盖在加热装置2上，使加热装置2的热量传递出去更快，提高热水器的加热速度，而且纯水能够大幅度减弱导电性，即使加热装置发生漏电事故，电力不会通过纯水传递出水箱1 外表面，使热水器使用更加安全。

还包括管路总成8，管路总成8上设有第一连接管9、第二连接管10、热水管11以及第一冷水管12，第一连接管9的一端与水箱进水管7接通，第一连接管9的另一端与冷水进水管6接通，第一冷水管12连接在冷水进水管6和水箱进水管7之间的第一连接管9上，第一连接管9与水箱进水管7的交汇处安装有控制水箱进水管7通断的水箱限流阀13，冷水进水管6通过第一连接管9 与第一冷水管12接通，第一连接管9的另一端往外延伸并与出水管3相交接通，出水管3与第一连接管9的交汇处安装有控制水流大小的混水限流阀14；

出水管3、冷水进水管6和水箱进水管7通过管路总成8控制水流的通断和大小，使用时，自来水管与第一冷水管12连通，在热水初次使用时，水箱限流阀13打开，自来水通过第一冷水管12流经第一连接管9，然后分流进入冷水进水管6和水箱进水管7内对水箱1进行注水，当水箱1水位达到设定值时，水箱限流阀13关闭，热水转换过程如上文所述，然后热水通过出水管3排出后，通过混水限流阀14使出水管3的热水与第一连接管9的冷水混合后排向二次加热装置15。

还包括二次加热装置15，二次加热装置15上分别连接有二次加热进水管16 和二次加热出水管17，二次加热进水管16与第一连接管9的另一端接通，二次加热出水管17通过第二连接管10与热水管11接通；通过混水限流阀14将混合后的混合水进行限流，限制的流量数值和比例根据程序的数据设定，通过控制电路板26根据用户的需要设定温度，再进入二次加热装置15加热，其热水加热的温度更加恒定，加热效果能得到有效的保证，流量小加热温度就越高，能够减少热交换水管5排出的水量，使热交换水管5内的热水能使用更长时间，满足更长时间的热水使用需要。

所述热交换水管5包括左右设置的第二水管52和第一水管51，第一水管51 分设有第一直管段511和第一盘管段512，第二水管52分设有第二直管段521 和第二盘管段522，第一直管段511的底端与冷水进水管6接通，顶端与第一盘管段512的底端接通，第二直管段521的底端与出水管3接通，顶端与第二盘管段522的顶端接通，且第二盘管段522的底端与第一盘管段512的顶端接通；该结构的热交换水管5能够增加冷水流经水箱1内的距离，从而增加停留在水箱1内的时间，使与水箱1内的热水热交换更加充分，最大限度提高热水温度。

所述加热装置2安装在靠近第二直管段521的一侧，使即将排出出水管的热水吸收更多热量，当水温越高时，从第一连接管9补充的冷水越多，从而使热交换水管内的热水能使用更长时间。

还有所述第二直管段521上套设有隔热套53，所述隔热套53的材质可以是硅胶或者其他隔热材料，该结构是为了防止热交换水管5内的热水在流经到第二直管段521位置时，热交换水管5内的热水再次与水箱1内的水发生热交换，使热交换水管5内的热水温度降低。

所述水箱1的外表面至少一部分外露于室内空气，水箱1的外表面一体式延伸有多个条状凸棱101，多个条状凸棱101覆盖在水箱1的外表面，通过水箱1 和条状凸棱101与室内空气热交换将水箱1内的热量用于提高室内温度；该结构的热水器能够通过传递水箱1内用于加热和保温热交换水管5的热量对室内空气进行预热，提高室内的环境温度，使用户在冬季洗澡脱衣服和穿衣服时，盥洗室内保持一个舒适的温度，避免用户在穿脱衣服的时候容易发生身体着凉问题，而且提高水箱1热量的利用效率，节能环保，将供暖整合到热水器能够降低盥洗室的使用成本，减少空间占用。

所述水箱1的前端面安装有半壳体18，半壳体18的两侧面上开设有多个用于空气对流的散热孔1801；通过半壳体18遮挡水箱1的前端面，能够使热水器更加美观，而且防止用户直接接触到发热的水箱1，保护用户。

所述两侧的散热孔1801构成对流通道1802，对流通道1802内安装有散热风扇19，散热风扇19的进风端和出风端的朝向与对流通道1802的空气流动方向一致，通过散热风扇19能够提高空气流过水箱1外表面的速度，使水箱1 与室内空气热交换的效率更加理想，提高室内温度提升的速度。

所述水箱限流阀13上设有第一调节齿盘20，第一调节齿盘20通过第一步进电机21驱动；

所述混水限流阀14上设有第二调节齿盘22，第二调节齿盘22通过第二步进电机23驱动，使水箱限流阀13和混水限流阀14调节实现自动化，调节范围更加精准。

所述水箱1的顶部开设有排气口102，排气口102上安装有排气阀24，由于水箱1内的水进行加热升温时，会产生极少量蒸汽，因此能够通过排气阀24 将水箱1内腔的水蒸汽排走，避免水箱1内腔压力过大出现膨胀炸裂问题。

所述水箱1上沿水箱高度方向安装有多个水位检测元件25，多个水位检测元件25通过控制电路板26与水箱限流阀13连接，当水箱1内的水由于蒸发逐渐减少时，能够通过水位检测元件25检测出水位位置，当水箱1内的水检测出过少时，控制电路板26控制水箱限流阀13打开，对水箱1进行补水，当水箱 1内的水检测出达到预设水位值时，控制电路板26控制水箱限流阀13再次关闭。

所述水箱为PA塑料材质，由于水箱内安装有通电的加热装置2，因此采用PA塑料材质的水箱更加安全，其外表面不会有电，即使出现漏电情况也不会通过塑料材质的水箱1传递到外界，避免用户发生触电事故，而且PA塑料材质是绝缘材料中导热效果较好的，因此采用PA塑料材质的水箱使用效果较为理想。

另外，所述水箱1内安装有水箱温度检测元件27和安装在水箱1外表面的室内温度检测元件28(如图6所示)，水箱温度检测元件27和室内温度检测元件28连接在控制电路板26上，通过水箱温度检测元件27检测水箱1内的温度然后通过控制电路板控制26加热装置2的加热时间，以及通过室内温度检测元件29检测室内温度，室内温度的温度低于设定值时，通过控制电路板26使加热装置2加热时间延长或者增大功率，使更多的热量通过水箱1与室内空气热交换，从而实现室内温度升温，当室内温度检测元件28检测室内温度达到预设值时，当水箱1内的水温满足与热交换水管5热交换时，控制电路板26控制加热装置2停止工作。

另外，加热装置2采用了阴极保护法，而水位检测元件25采用电化学防护技术，由于阴极保护法和电化学防护技术均属于现有技术，因此不在此阐述，采用阴极保护法和电化学防护技术能够防止水箱内的水腐蚀加热装置2的不锈钢管体。

上述为本实用新型的优选方案，显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本领域的技术人员应该了解本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种防水垢的多功能热水器，包括水箱(1)，水箱(1)内安装有加热装置(2)，水箱(1)上连接有出水管(3)和排污管(4)，其特征在于：所述水箱(1)内还安装有热交换水管(5)，热交换水管(5)的出水端与出水管(3)接通，水箱(1)上安装有冷水进水管(6)和水箱进水管(7)，冷水进水管(6)与热交换水管(5)的进水端接通，水箱进水管(7)与水箱(1)内腔接通。

2.根据权利要求1所述一种防水垢的多功能热水器，其特征在于：还包括管路总成(8)，管路总成(8)上设有第一连接管(9)、第二连接管(10)、热水管(11)以及第一冷水管(12)，第一连接管(9)的一端与水箱进水管(7)接通，第一连接管(9)的另一端与冷水进水管(6)接通，第一冷水管(12)连接在冷水进水管(6)和水箱进水管(7)之间的第一连接管(9)上，第一连接管(9)与水箱进水管(7)的交汇处安装有控制水箱进水管(7)通断的水箱限流阀(13)，冷水进水管(6)通过第一连接管(9)与第一冷水管(12)接通，第一连接管(9)的另一端往外延伸并与出水管(3)相交接通，出水管(3)与第一连接管(9)的交汇处安装有控制水流大小的混水限流阀(14)。

3.根据权利要求2所述一种防水垢的多功能热水器，其特征在于：还包括二次加热装置(15)，二次加热装置(15)上分别连接有二次加热进水管(16)和二次加热出水管(17)，二次加热进水管(16)与第一连接管(9)的另一端接通，二次加热出水管(17)通过第二连接管(10)与热水管(11)接通。

4.根据权利要求1所述一种防水垢的多功能热水器，其特征在于：所述热交换水管(5)包括左右设置的第二水管(52)和第一水管(51)，第一水管(51)分设有第一直管段(511)和第一盘管段(512)，第二水管(52)分设有第二直管段(521)和第二盘管段(522)，第一直管段(511)的底端与冷水进水管(6)接通，顶端与第一盘管段(512)的底端接通，第二直管段(521)的底端与出水管(3)接通，顶端与第二盘管段(522)的顶端接通，且第二盘管段(522)的底端与第一盘管段(512)的顶端接通。

5.根据权利要求4所述一种防水垢的多功能热水器，其特征在于：所述加热装置(2)安装在靠近第二直管段(521)的一侧。

6.根据权利要求1所述一种防水垢的多功能热水器，其特征在于：所述水箱(1)的外表面至少一部分外露于室内空气，水箱(1)的外表面一体式延伸有多个条状凸棱(101)，多个条状凸棱(101)覆盖在水箱(1)的外表面，通过水箱(1)和条状凸棱(101)与室内空气热交换将水箱(1)内的热量用于提高室内温度。

7.根据权利要求1所述一种防水垢的多功能热水器，其特征在于：所述水箱(1)的前端面安装有半壳体(18)，半壳体(18)的两侧面上开设有多个用于空气对流的散热孔(1801)；

所述两侧的散热孔(1801)构成对流通道(1802)，对流通道(1802)内安装有散热风扇(19)，散热风扇(19)的进风端和出风端的朝向与对流通道(1802)的空气流动方向一致。

8.根据权利要求2所述一种防水垢的多功能热水器，其特征在于：所述水箱限流阀(13)上设有第一调节齿盘(20)，第一调节齿盘(20)通过第一步进电机(21)驱动；

所述混水限流阀(14)上设有第二调节齿盘(22)，第二调节齿盘(22)通过第二步进电机(23)驱动。

9.根据权利要求1所述一种防水垢的多功能热水器，其特征在于：所述水箱(1)的顶部开设有排气口(102)，排气口(102)上安装有排气阀(24)。

10.根据权利要求1所述一种防水垢的多功能热水器，其特征在于：所述水箱(1)上沿水箱高度方向安装有多个水位检测元件(25)，多个水位检测元件(25)通过控制电路板(26)与水箱限流阀(13)连接。

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