CN216953537U - 一种可接外挂热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于热水器领域，特别涉及一种可接外挂热水器。包括外壳、发热单元、控制单元、水流感应单元、进水接头、出水接头，还包括热水器外挂接口，所述热水器外挂接口至少为一个，所述热水器外挂接口可连接外部热源，自来水可通过热水器外挂接口流经外部热源加热或通过热水器外挂接口从外部热源输入热水。本实用新型的目的是开发一种可以利用辅助热源的即热热水器，解决传统热水器的诸多弊端。

Description

一种可接外挂热水器

技术领域

本实用新型属于热水器领域，特别是一种可接外挂热水器。

背景技术

现有的储水式热水器存在体积庞大、费电、加热时间长、多人不够洗、结水垢等等缺陷，而即热热水器则功率太高，导致绝大多数家庭电路无法承受，且就算能安装，冬天水量还是太小，洗浴体验很差。本技术是在即热热水器的基础上进行拓展，增加外挂接口，通过外挂接口使之可与外部热源连接，外部热源提供辅助的热能，解决即热热水器存在的问题。外部热源一般考虑是制作一个能与热水器配合的储能箱，储能箱中的介质一般考虑使用水(如利用换热来吸收储能箱中的热能，则可以采用其它任何储热介质，比如油、蜡、水合盐等等)，可接外挂热水器既可以单独做为一台即热热水器使用，又可以与储能箱配合在一起使用。可通过循环装置利用可接外挂热水器的发热器加热储能箱中的储水介质，也可以使用一个自带发热器的储能箱。可接外挂热水器可以利用射流装置抽吸储能箱中的热水，也可以利用换热器交换储能箱中的热能。储能箱一般考虑做成敞开式结构，可以采用塑料材质，以降低成本，极大的提升寿命。如储能箱利用PP材质做成敞开结构，其寿命可达50年或以上，这就使得在相当长的时间内，储能箱本身不会坏，用户只需维护与更换可接外挂热水器即可，极大的节约了社会资源，且使无需专门售后服务提供了可能性(因为可接外挂热水器体积小，与储能箱配合方式也相当简单，厂家可以做到只换不修，利用现有成熟的物流网络实现免售后渠道，这样又进一步减小社会资源的消耗)。

实用新型内容

为解决现有热水器技术的不足，本实用新型提供了一种新的技术方案。

本实用新型的目的是通过下面技术解决方案解决的：

一种可接外挂热水器，包括外壳、发热单元、控制单元、水流检测单元、进水接头、出水接头，还包括热水器外挂接口，所述热水器外挂接口至少为一个，所述热水器外挂接口可连接外部热源，自来水可通过热水器外挂接口流经外部热源加热或通过热水器外挂接口从外部热源输入热水。

所述可接外挂热水器还包括循环驱动装置、热水器循环接口一、热水器循环接口二，所述热水器循环接口一、循环驱动装置、发热单元、热水器循环接口二连接在一起构成循环加热通道。

所述可接外挂热水器还包括充水装置、充水接口，所述充水装置连接在充水接口与热水器的水流通道之间，或所述充水接口为所述充水装置的一部分。

所述可接外挂热水器还包括射流装置，所述射流装置连接在热水器的水流通道上，所述射流装置的吸入端与所述热水器外挂接口连通，或所述射流装置的吸入端包含所述热水器外挂接口。

所述发热单元包括两条相互隔离的水流通道，其中一条水流通道为自来水加热通道，另一条通道为循环加热通道，所述自来水加热通道与进水接头及出水接头串联，还包括水泵、热水器循环接口一、热水器循环接口二，所述热水器循环接口一、水泵、循环加热通道与热水器循环接口二串联构成循环加热通道。

所述热水器还包括水流调节机构，所述水流调节机构装配在射流装置的吸入端，所述水流调节机构为手动或自动。

可选地，所述热水器还包括储能箱，所述储能箱还包括至少一个储能箱外挂接口。

进一步地，所述储能箱还包括储能箱循环接口一、储能箱循环接口二。

可选地，所述储能箱还包括换热器、储能箱循环接口一、储能箱循环接口二，所述换热的两端与储能箱外挂接口一及储能箱外挂接口二连接。

可选地，所述储能箱还包括发热单元二，所述发热单元二用于加热储能箱中的蓄热介质。

有益效果

本实用新型公开的一种可接外挂热水器，解决了储水式与即热式存在的问题，相对于传统双模热水器，本技术不仅成本更低，工艺更简单，维修更方便，且具有不积水垢、储能箱内胆不蚀不爆等储多优点，极具推广价值。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明

图1是一种可接外挂热水器第一方案示意图一

图2是一种可接外挂热水器第一方案示意图二

图3是一种可接外挂热水器第一方案示意图三

图4是一种可接外挂热水器第一方案示意图四

图5是一种可接外挂热水器第一方案示意图五

图6是一种可接外挂热水器第一方案示意图六

图7是一种可接外挂热水器与储能箱配合示意图一

图8是一种可接外挂热水器第二方案示意图一

图9是一种可接外挂热水器第二方案示意图二

图10是一种可接外挂热水器第二方案示意图二

图11是一种带换热器的储能箱示意图

图12是一种可接外挂热水器第三方案示意图

图中：

1、热水器外壳2、铸铝发热器201、高压换热器202、低压换热器203、铸铝发热器电热管3、控制单元4、水流感应单元5、射流装置6、水流调节机构7、压力水位感应器8、泵9、组合发热器901、组合发热器电热管902、组合发热器换热管903、组合发热器壳10、钢杯发热器101、钢杯发热器电热管102、钢杯发热器壳11、热水器外挂接口一12、热水器循环接口一13、热水器循环接口二14、进水接头15、出水接头16、单向阀17、充水装置18、充水接口19、储能箱外壳20、储能箱内胆21、保温层22、储能箱外挂接口一23、储能箱循环接口一24、储能箱循环接口二25、排气口26、浮球感应开关27、发热单元二28、连接管29、热水器外挂接口二30、储能箱换热器31、储能箱外挂接口二32、比例调节机构

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的前提下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例一

图1至图7是根据本实用新型第一实施例的热水器结构示意图，第一实施例是专门针对利用射流装置与外部热源联接的可接外挂热水器方案，这一大的实施例包括若干细分方案。

如图1所示，此方案的采用铸铝发热器2(当然也可以是铸铜或铸其它导热良好的金属)，铸铝发热器包括两条水路，一条是用于加热自来水的承压的高压换热器201，另一条是用于给外部储能箱加热的循环加热通道低压换热器202(如果外部储能箱是封闭式的，则一样为高压换热器，此称谓不能限制本专利保护范围)。两组换热器和铸铝发热器电热管203一起被铸造在铝锭中，铝做为良好的导热介质把电热管的能量迅速传递给换热器。水流感应单元4与射流装置5串联在高压换热器201的水流通路上，水流感应单元4一般采用霍尔水流开关，它可以装在热水器自来水流通路径的任意位置，但考虑其在冷水端不需要承受高温，所以水流开关一般装在冷水段。由于水流开关活动部件容易被杂物卡住，所以一般把它装在进水接头里边，这样就算卡死，也易于维修。水流开关也常做为一个组件整体装配在水路中，此时水流开关的叶轮一般比较大，不容卡死。射流装置5与高压换热器201连通，射流装置可以装在高压换热器201的前端，也可以置于后端。在图1中，射流装置是置于前端。由于射流装置对未端阻力敏感，而换热器管道由于口径细，会造成一定的阻尼，在实际产品中，出水端还需要一段细长绝缘管做为防电墙，进一步增大了阻力。所以实际产品中，如图2所示，射流装置5置于高压换热器201的未端会更好。射流装置的工作原理是，当有一定速度的水流通过，会在吸入端制造一定的真空度，从而通过与之连通的热水器外挂接口一11吸入热水，相当于给热水器提供了额外的热水，解决了即热热水器功率过大，冬天水量太小的问题。在图1中，射流装置吸入端还装有水流调节机构6，此机构用于开、关吸入端的通道，以及调节通道的截面大小。在连通到热水器外挂接口一11的通道上，还装有压力水位感应器7，由于水流动会产生一定的负压，且与其流动速度有关，所以连接压力水位感应器的地方流通截面积应该要做大一些，且其位置应尽量远离射流装置的吸入端。低压换热器202上串接有泵8，泵的作用就是把外部储能箱的蓄热介质抽入铸铝发热器2中循环加热。

介绍完基本结构，再介绍本热水器的工作原理。参考图7，此图把外部储能箱也一并表示出了。如图所示，储能箱主要由外壳19、储能箱内胆20、保温层21组成，储能箱上设置有相应的接口与可接外挂热水器配合。热水器循环接口一12与储能箱循环接口一23、热水器循环接口二13与储能箱循环接口二24以及热水器外挂接口一11与储能箱外挂接口一22一一对应。可以采用分体结构，这些接口用连接管连接在一起。但一般考虑用拼合的整体结构会更好，采用拼合结构时，储能箱的结构设计要与可接外挂即热热水器匹配，当两者拼合时，形成一个美观牢固的整体，两者相对应的接口拼合一起构成密封的水流通道。还可以在热水器上设计感应开关，当两者拼合时，热水器就触发已连接储能箱的信号，从而控制水流调节机构6向储能箱中加水，此时水流感应单元4感知有水流通过，发热单元工作，通过控制水流调节机构6的开度来控制水流量大小，从而控制加水的温度，可以一步到位的加热到预设温度，也可以先不加热到预设温度，待充水完成之后，通过泵8循环加热到设定温度。从各元件的寿命考虑，各元件工作时间越短越好，所以一般考虑充水时就直接加热到设定温度，只有当内胆水温下降需要加热时，才启用泵8来循环。当有外接储能箱时，热水器是这样工作的：热水器根据进水温度来确定是否需要储能箱提供辅热，比如当进水温度高于某一个值，热水器可以实现即热效果时，储水箱中不需要加水，水流调节机构6可以关闭，此时热水器完全相当于一台即热热水器。当进水温度低需要外部提供额外的热水时，水流调节机构6打开，当热水器没有向外供水时，自来水会通过热水器外挂接口一11向外部储能箱充水，且经过铸铝发热器2加热到了相应的温度；当热水器向外部供水时，射流装置5在吸入端产生负压，此时会把内胆中的水从储能箱外挂接口一22中抽出来，为热水器提供额外的热能，使得可接外挂热水器用小的功率也能满足冬天水量的需求。当外部储能箱水满且不向外部供水时，水流调节机构6关闭。

图3与图1的不同之处在于，多了充水装置17和单向阀16，少了水流调节机构6以及压力水位感应器7，其它结构和图1完全相同，所以只介绍不同之处。图1方案给储能箱充水以及从储能箱吸水都利用的同一个口，而图3给外挂的储能箱充水口和吸水口是分开的。充水装置17可以采用电磁阀，也可以采用电机控制水阀的开合。单向阀16的作用是防止自来水从热水器外挂接口一11流入储能箱中。由于此方案的可接外挂热水器没有水位感应，所以储能箱必须有能感应水位的装置，并且使其信号连接到热水器的主控单元上来。

图4是在图3的基础上进一步的简化，取消了充水装置17，此时当可接外挂热水器与储能箱连接时，仅能从其中抽水，而不能给储能箱充水。储能箱可以通过引入另外的管路加水，比连接到自来水管路中，通过手动或自动充水。此种方式往往是用在一些临时的用途中，比如用一个桶烧好一桶水，在热水器外挂接口一上接一根管子抽吸桶中的水。

图5是在图1的基础上改变了发热单元的形式，由图所示，组合发热器9由组合发热器电热管901、组合发热器换热管902、组合发热器壳903组成，此种发热器也有两条隔离的加热水道，其中一条为组合发热器换热管902，另一条由组合发热器壳903的封闭空间构成。在图中，组合发热器换热管902是作为自来水的加热通道，而组合发热器壳903构成的封闭空间有两种用途，当其中充满水时，既作为传热介质加热组合发热器换热管902，又做为循环加热通道加热储能箱中的储水介质。这两条通道也是可以互换的，比如把组合发热器换热管902作为循环加热通道，但这样带来的问题也明显，由于换热存在温差，当储能箱中温度较高时，会导致作为换热介质的水温过高，这个问题可以通过改良换热管的换热效率、尽量减小换热温差来改善。

图6是双发热器结构，采用两组发热器，一组用于对自来水加热，一组用于对储能箱储热介质循环加热。图中的发热单元采用钢杯发热器10，所述钢杯发热器10由钢杯发热器电热管101及钢杯发热器壳102组成。此种方案结构较为复杂，只做为可能的保护性方案考虑。

实施例二

图8、图9、图10、图11是实施例二的结构示意图，本实施例的可接外挂热水器采用了换热技术。如图8所示，本方案也是采用铸铝发热器2，铸铝发热器的结构与图1一样，只是在其高压换热器201上没有串接射流装置5。如图9所示，热水器外挂接口一11与热水器外挂接口二29通过连接管28连接在一起，就构成了一台普通的即热热水器，此时热水器无法从外部获取额外的热能。当不连接连接管28，热水器外挂接口一11与热水器外挂接口二29与图11中储能箱外挂接口一22及储能箱外挂接口二31配合，自来水先流经储能箱换热器30，吸收储能箱中热能而预热，再经过铸铝发热器2加热后流出，为维持出温度的恒定，可通过启动泵8循环把多余的热量输送回储能箱中，但当储能箱中温度较高时，循环水吸热量有限，起不了调整温度的作用。更好的方式是采用图10的结构，增加比例调节机构32，并多出一条直接连通高压换热器201的水流支路，比例调节机构可以调节流经储能箱换热器30以及流经上述水流支路的水流量，以达到恒温效果。比例调节机构一般考虑采用采用步进电机驱动混水阀实现比例调节。如图11所示，这是带换热器的储能箱，由储能箱换热器30、储能箱内胆20、保温层21、储能箱外壳19组成，还包括储能箱循环接口一23、储能箱循环接口二24、储能箱外挂接口一22及储能箱外挂接口二31。储能箱内胆20上还开设有排气孔25，排气孔与大气连通，使得储能箱内胆可以不承受压力，当然，不开设此排气孔也是没有关系的，不同此时内胆就变成承压的了，成本更高，安全性更差。储能箱上的循环接口与热水器上的循环接口配对，利用热水器的发热单元加热储能箱中的储热介质，循环接口置入内胆部分出口高度一定不能一样，因为这样发热器的循环水道就会困气。换热器可以是各种形式，只要能有效的把储能箱的热能交换出来即可。可接外挂热水器与储能箱的连接方式可以采用管道把两者连接在一起，此时是分体结构；也可以把储能箱相应位置的结构做到与可接外挂热水器可匹配，两者拼合之后构成一个整体，这种方式更加实用。

实施例三

如图12所示，本实施例是储能箱中也装有发热器，图中发热单元二27采用的是电热管，也可以采用别的任何发热器。在本方案中，由于不需要在热水器与储能箱间进行循环加热，所以只有一个外挂接口，此接口既用于抽吸储能箱中的水，也通过其往内胆中加热，具体实现方式在实施例一中有详细介绍。与本方案配合使用的可接外排热水器的发热器也可以采用普通单水道的发热器，如图中是采用钢杯发热器10。本方案除了储能箱有自主加热功能之外，其它地方与前两个实施例完全相同，故不做重复介绍。

上述几个实例并不能穷尽所有的结构与方法，上述所有方案的组合，任何通过本实用新型能轻易想到的方案，均在本专利的保护范围内。

Claims (10)

1.一种可接外挂热水器，包括外壳(1)、发热单元、控制单元(3)、水流感应单元(4)、进水接头(14)、出水接头(15)，其特征在于：还包括热水器外挂接口，所述热水器外挂接口至少为一个，所述热水器外挂接口可连接外部热源，可通过热水器外挂接口从外部热源输入热水，或自来水可通过热水器外挂接口流经外部热源加热。

2.根据权利要求1所述的一种可接外挂热水器，其特征在于：还包括循环驱动装置、热水器循环接口一(12)、热水器循环接口二(13)，所述热水器循环接口一、循环驱动装置、发热单元、热水器循环接口二连接在一起构成循环加热通道，还包括水位检测单元，所述水位检测单元与所述热水器外挂接口连通。

3.根据权利要求1所述的一种可接外挂热水器，其特征在于：还包括充水装置、充水接口(18)，所述充水装置连接在充水接口与热水器的水流通道之间，或所述充水接口为所述充水装置的一部分。

4.根据权利要求1所述的一种可接外挂热水器，其特征在于：还包括射流装置(5)，所述射流装置连接在热水器的水流通道上，所述射流装置的吸入端与所述热水器外挂接口连通，或所述射流装置的吸入端包含所述热水器外挂接口。

5.根据权利要求1、3、4任一项所述的一种可接外挂热水器，其特征在于：所述发热单元包括两条相互隔离的水流通道，其中一条水流通道为自来水加热通道，另一条通道为循环加热通道，所述自来水加热通道与进水接头及出水接头串联，还包括泵(8)、热水器循环接口一(12)、热水器循环接口二(13)，所述热水器循环接口一、泵、循环加热通道、热水器循环接口二串联构成循环加热通道。

6.根据权利要求4所述的可接外挂热水器，其特征在于：还包括水流调节机构(6)，所述水流调节机构(6)装配在射流装置(5)的吸入端，所述水流调节机构为手动或自动。

7.根据权利要求1所述的可接外挂热水器，其特征在于：还包括储能箱，所述储能箱还包括至少一个储能箱外挂接口。

8.根据权利要求7所述的一种可接外挂热水器，其特征在于：所述储能箱还包括储能箱循环接口一(23)、储能箱循环接口二(24)。

9.根据权利要求7所述的一种可接外挂热水器，其特征在于：所述储能箱还包括储能箱换热器(30)、储能箱循环接口一(23)、储能箱循环接口二(24)，所述储能箱换热器(30)的两端与储能箱外挂接口一(22)及储能箱外挂接口二(31)连接。

10.根据权利要求7所述的一种可接外挂热水器，其特征在于：所述储能箱还包括发热单元二(27)，所述发热单元二用于加热储能箱中的蓄热介质。

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