CN211041402U - 相变蓄能加热组件及即热式电热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种相变蓄能加热组件及即热式电热水器，相变蓄能加热组件，包括加热容器、电加热部件和相变蓄能部件，所述电加热部件和所述相变蓄能部件设置在所述加热容器上，还包括排水阀，所述排水阀设置在所述加热容器并用于排掉所述加热容器中的存水。通过排水阀将加热容器中的存水排掉，以提高热水输出量，并提高用户体验性。

Description

相变蓄能加热组件及即热式电热水器

技术领域

本实用新型属于家用电器技术领域，尤其涉及一种相变蓄能加热组件及即热式电热水器。

背景技术

目前，热水器是人们日常生活中常用的家用电器，其中，电热水器因其体积小被广泛的使用，而具有即热功能的即热式热水器因其使用便利，被更多的用户所使用。为了增大即热式热水器的热水输出量，中国专利号201520398538.2公开了一种即热式相变储能热水器采用相变储能单元来储能进而实现预热水的功能。但是，由于相变储能单元中喷只有换热盘管来输送水，在不使用的状态下，换热盘管中的存水将继续与相变储能单元中相变材料进行换热，一方面使得相变材料中的储能散失而导致热水输出量降低，另一方面换热盘管中的存水长时间加热而导致水质变差而影响用户体验性。如何设计一种热水输出量高且用户体验性好的相变蓄能加热技术是本发明所要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种相变蓄能加热组件及即热式电热水器，通过排水阀将加热容器中的存水排掉，以提高热水输出量，并提高用户体验性。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：

本实用新型提供一种相变蓄能加热组件，包括加热容器、电加热部件和相变蓄能部件，所述电加热部件和所述相变蓄能部件设置在所述加热容器上，还包括排水阀，所述排水阀设置在所述加热容器并用于排掉所述加热容器中的存水。

进一步的，所述加热容器具有出水口和进水口，所述出水口的高度低于所述进水口的高度，所述出水口还连接有所述排水阀。

进一步的，所述进水口上还连接有通气阀。

进一步的，还包括水箱和水泵，所述排水阀的出口通过所述水泵与所述水箱的进口连接。

进一步的，所述加热容器包括外壳体和内壳体,所述内壳体位于所述外壳体中，所述外壳体和所述内壳体之间设置有保温层。

进一步的，所述加热容器中还设置有换热水管，所述换热水管的一管口为所述出水口，所述换热水管的另一管口为所述进水口。

进一步的，所述电加热部件为设置在所述加热容器内部的电加热管或电加热板。

进一步的，所述电加热部件上设置有换热翅片。

进一步的，所述换热翅片上设置有安装孔，所述换热水管插在所述安装孔中。

本实用新型还提供一种即热式热水器，包括即热加热组件，还包括上述相变蓄能加热组件，所述相变蓄能加热组件的出水口与所述即热加热组件的进水口连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：通过在加热容器上配置排水阀，当不需要通过相变蓄能部件来加热水时，则将加热容器中的存水排掉，以避免存水持续与相变蓄能部件换热而导致相变蓄能部件的热量流失，从而可以最大限度的延长相变蓄能部件的加热使用时间，以提高热水输出量；同时，加热容器中的水排出后，再次使用时，便不会输出持续加热的水，确保出水的水质优良，以提高用户体验性。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1 为本实用新型即热式电热水器实施例的原理图之一;

图2 为本实用新型即热式电热水器实施例的原理图之二；

图3为本实用新型相变蓄能加热组件的结构示意图之一；

图4为本实用新型相变蓄能加热组件的结构示意图之二；

图5为本实用新型相变蓄能加热组件的结构示意图之三；

图6为本实用新型即热式电热水器的控制方法流程图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1-图6所示,本实施例即热式电热水器，包括：相变蓄能加热组件1和即热加热组件2。其中，相变蓄能加热组件1能够利用相变储能的作用事先存储能量来预热水，以提高进入到即热加热组件2中的水温，从而在满足家用电线对电流的限制的情况下，整体上提高热水输出量。

相变蓄能加热组件1包括第一加热容器11、第一电加热部件12和相变蓄能部件13，第一电加热部件12和相变蓄能部件13设置在第一加热容器11上，第一加热容器11具有第一出水口101和第一进水口102；

即热加热组件2包括第二加热容器21和第二电加热部件22，第二电加热部件22设置在第二加热容器21上，第二加热容器21具有第二出水口201和第二进水口202；第一出水口101与第二进水口202连通。

具体而言，在实际使用过程中，外部供水（例如家用自来水）通过管道输送到第一加热容器11中，水与第一加热容器11中的相变蓄能部件13进行换热后预热升温，然后从第一加热容器11中输出的水进入到第二加热容器21中。由于进入到第二加热容器21中的水事先预热过，这样，便可以通过第二电加热部件22更加快速的将水加热至设定出水温度输出。同时，由于第二加热容器21中的水事先预热过，第二电加热部件22加热时所需的功能便相对应的降低，这样，便可以在满足家用电线对电流的条件下，有效的增大热水输出量。其中，针对相变蓄能部件13而言，其表现实体可以为添加在第一加热容器11中的相变材料，本发明对相变蓄能部件13的具体表现实体不做限制。

进一步的，为了最大限度的增大热水输出量，有效的延长第一加热容器11中相变蓄能部件13的使用时间，则即热式电热水器还包括：总进水接头3和旁通管4，旁通管4上串联有第二控制阀41；第一加热容器11的第一进水口101上设置有第一控制阀14；旁通管4的进口和第一控制阀14分别连接总进水接头3，旁通管4的出口还连接第二加热容器21的第二进水口。具体的，用户在实际使用热水的过程中，可以根据水的加热量要求来控制外部水源的流动路径。当水的加热量较小并仅通过第二电加热部件22就能满足加热要求的情况下，则外部水源经过旁通管4直接进入到第二加热容器21中进行加热处理；此时，则第一控制阀14关闭而第二控制阀41打开。而当水的加热量较大，第二电加热部件22处于最大加热功率的情况下依然无法满足加热要求时，则外部水源先进入到第一加热容器11中与相变蓄能部件13进行换热，然后，预热后的水在进入到第二加热容器21中；此时，则打开第一控制阀14并关闭第二控制阀41。

其中，具体的控制方法包括：在通过即热加热组件2加热水的过程中，如果即热加热组件2处于最大加热功率且即热加热组件2的出水温度低于设定出水温度的情况下，则待加热的水先进入到相变蓄能加热组件1中与相变蓄能部件13换热后再流入到即热加热组件2加热。具体的，第二出水口201设置有出水温度传感器（未图示），当出水温度传感器检测到的第二出水口201的出水温度低于设定出水温度时，则控制第一控制阀14打开并关闭第二控制阀41。利用相变蓄能部件13储存的热量来预热外部水源，从而达到即热式热水输出量的要求。

而在用户无热水需求的情况下，则根据需要通过第一电加热部件12对相变蓄能部件13进行加热储能。控制方法还包括：在第二电加热部件22处于断电的情况下，如果相变蓄能部件13的温度低于第一加热温度的情况下，则通过第一电加热部件12加热相变蓄能部件13直至相变蓄能部件13的温度高于第二加热温度；其中，第一加热温度的温度值小于第二加热温度的温度值。具体的，在用户不使用热水时，此时，第二电加热部件22处于断电的状态。通过检查第一加热容器11中相变蓄能部件13的温度来判断是否启动第一电加热部件12加热。即当相变蓄能部件13的温度低于第一加热温度的情况下，则通过第一电加热部件12通电来加热，直至相变蓄能部件13升温至第二加热温度。而第一加热温度和第二加热温度的具体温度值则可以根据具体使用的相变材料来设置，在此不做限制。

其中，即热加热组件2的具体表现实体有多种，例如：第二加热容器21为水罐，第二电加热部件22为设置在所述水罐内部的加热盘管；或者，第二加热容器21为导热水管，第二电加热部件22为设置在所述导热水管外部的电加热膜。本发明对即热加热组件2的具体表现实体可以采用常规技术中的即热式热水器结构，在此不做限制。

基于上述技术方案，可选的，针对相变蓄能加热组件1其表现实体有多种结构形式，以下结合附图进行说明。

如图3所示，第一加热容器11内部形成单一的腔体，而第一电加热部件12和相变蓄能部件13均设置在第一加热容器11形成的腔体中。其中，第一加热容器11包括外壳体112和内壳体111,内壳体111位于外壳体112中，外壳体112和内壳体111之间设置有保温层113，具体的，采用具有保温功能的第一加热容器11，能够减少相变蓄能部件13的热量散失。另外，第一加热容器11中还设置有换热水管15，换热水管15的一管口为第一出水口101，换热水管15的另一管口为第一进水口102。具体的，外部水源通过换热水管15在第一加热容器11中流动，流动过程中，换热水管15中的水便可以与外部的相变蓄能部件13进行换热，以实现对流经换热水管15中的水进行预热。而对于第一电加热部件12而言，第一电加热部件12为设置在第一加热容器11内部的电加热管或电加热板。

以第一电加热部件12为电加热管为例，为了增大散热面积，则电加热管外设置有换热翅片121，换热翅片121能够快速传导电加热管的热量以加热相变蓄能部件13。而为了方便固定安装换热水管15，则可以在所述换热翅片上设置有安装孔（未标记），换热水管15插在所述安装孔中。

如图4所示，为了有效的延长相变蓄能部件13的预热使用时长，则在实际使用过程中，当无需相变蓄能部件13预热水的情况下，则需要将第一加热容器11中的水排出。具体的，第一加热容器11上还设置有排水阀103，在实际使用时，当用户不使用热水时，则通过排水阀103将第一加热容器11中的存水排出。这样，第一加热容器11中不存储水，便可以避免水继续与相变蓄能部件13进行换热，以最大限度的节省相变蓄能部件13中存储的热能。优选地，排水阀103还连接有水泵104和水箱105，当需要排掉第一加热容器11中的存水时，排水阀103打开并启动水泵104，通过水泵104将存水快速抽出并输送到水箱105中存储。其中，水箱105中存放的水，则可以根据需要通过水管输出，例如，水箱105中存放的水可以通过水管连接冷水龙头或马桶等，以供用户使用，避免水资源的浪费。

另外，为了方便快速排出第一加热容器11中的存水，则第一加热容器上还设置有通气阀106，具体的，在排水过程中，避免因第一加热容器11中产生负压而导致排水不净，则通过增加通气阀106来调节第一加热容器11内的压力。排水时，则将排水阀103和通气阀106均打开，这样，便可以保证在排水过程中，第一加热容器11通过通气阀106与外界通气，以保证内部压力不产生负压。其中，第一出水口101的高度低于第一进水口102的高度，第一出水口101还连接有排水阀103，第一进水口102上还连接有通气阀106，利用高度差能够使得排水更加顺畅，并配合水泵104便可以实现快速高效的排水，以减少相变蓄能部件13的热量散失。

如图5所示，第一加热容器11内部形成两个腔体，即第一腔体和第二腔体，其中，所述第一腔体中设置有相变蓄能部件13、换热水管15和热交换管16，第一出水口101和第一进水口102分别与所述第一腔体连通；所述第二腔体中设置有第一电加热部件12，所述热交换管与所述第二腔体连通。具体的，相变蓄能部件13和第一电加热部件12分置在不同的腔体中，以避免相变蓄能部件13相变过程中对第一电加热部件12造成损坏和腐蚀等影响。其中，为了通过第一电加热部件12对相变蓄能部件13进行加热，则第一电加热部件12对所述第二腔体中添加的换热介质（例如：水）进行加热，换热介质流经热交换管16散热以实现对第一腔体中的相变蓄能部件13进行加热。

其中，为了加快换热介质在热交换管16中的流动速度，以提高换热效率。则所述热交换管上还设置有循环水泵161，循环水泵161能够驱动换热介质快速流动，以加快对相变蓄能部件13进行加热。而为了方便安装循环水泵161，则部分所述热交换管16位于第一加热容器11的外部，且位于第一加热容器11外部的所述热交换管上设置有所述循环水泵161，而为了避免位于第一加热容器11外部的所述热交换管散失过多的热量，则位于第一加热容器11外部的所述热交换管外设置有保温套管（未图示）。

另外，针对上述即热式电热水器的在实际控制过程中，还包括如下细化的控制方法：

在实际控制过程中，用户设定好热水器的出水温度之后，打开水龙头向外输出热水。热水器执行步骤S1、即通过流量传感器检测到水流量，热水器中流量传感器的具体安装布置方式不做限制，热水器只有在检测到有水流量的前提下，才会触发即热加热组件通电加热。在检测到水流量后，执行步骤S2、即通过即热加热组件2通道进行加热。在第二电加热部件22加热水的过程中，如果第二电加热部件22产生的热量不能将流经第二加热容器21中的水加热到设定出水温度，则执行步骤S3。步骤S3、即控制待加热的水先进入到第一加热容器11中与相变蓄能部件13换热后再流入到第二加热容器21中被第二电加热部件22加热。

进一步的，在实际使用过程中，当用户不使用热水时，则需要根据需要对相变蓄能部件13进行加热。所述控制方法还包括：在第二电加热部件22处于断电的情况下，如果相变蓄能部件13的温度低于第一加热温度的情况下，则通过第一电加热部件12加热相变蓄能部件13直至相变蓄能部件13的温度高于第二加热温度；其中，第一加热温度的温度值小于第二加热温度的温度值。具体的，在用户不使用热水时，此时，第二电加热部件22处于断电的情况下。根据相变蓄能部件13的温度来判断是否需要启动第一电加热部件12加热。

更进一步的，所述控制方法还包括：在第二电加热部件22处于断电的情况下，排掉存储在第一加热容器11中的水。具体的，用户不使用热水时，为了避免第一加热容器11中的水持续与相变蓄能部件13换热，及时的排掉存储在第一加热容器11中的水，能够更加有效的延长相变蓄能部件13的使用时间，减少第一电加热部件12的通电加热时长，从而有效的降低能耗。具体排水过程中，打开所述排水阀和所述通气阀，第一加热容器11中的水经由所述排水阀排出。同时，所述水泵通过所述排水阀将第一加热容器11中的水抽出并输送至所述水箱中存储。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种相变蓄能加热组件，包括加热容器、电加热部件和相变蓄能部件，所述电加热部件和所述相变蓄能部件设置在所述加热容器上，其特征在于，还包括排水阀，所述排水阀设置在所述加热容器并用于排掉所述加热容器中的存水。

2.根据权利要求1所述的相变蓄能加热组件，其特征在于，所述加热容器具有出水口和进水口，所述出水口的高度低于所述进水口的高度，所述出水口还连接有所述排水阀。

3.根据权利要求2所述的相变蓄能加热组件，其特征在于，所述进水口上还连接有通气阀。

4.根据权利要求2所述的相变蓄能加热组件，其特征在于，还包括水箱和水泵，所述排水阀的出口通过所述水泵与所述水箱的进口连接。

5.根据权利要求1所述的相变蓄能加热组件，其特征在于，所述加热容器包括外壳体和内壳体,所述内壳体位于所述外壳体中，所述外壳体和所述内壳体之间设置有保温层。

6.根据权利要求1所述的相变蓄能加热组件，其特征在于，所述加热容器中还设置有换热水管，所述换热水管的一管口为出水口，所述换热水管的另一管口为进水口。

7.根据权利要求6所述的相变蓄能加热组件，其特征在于，所述电加热部件为设置在所述加热容器内部的电加热管或电加热板。

8.根据权利要求7所述的相变蓄能加热组件，其特征在于，所述电加热部件上设置有换热翅片。

9.根据权利要求8所述的相变蓄能加热组件，其特征在于，所述换热翅片上设置有安装孔，所述换热水管插在所述安装孔中。

10.一种即热式热水器，包括即热加热组件，其特征在于，还包括如权利要求1-9任一所述的相变蓄能加热组件，所述相变蓄能加热组件的出水口与所述即热加热组件的进水口连接。

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