CN218846439U - 热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种热水器，包括水箱、第一加热管路、第二加热管路、电加热件和外部加热件，水箱的下端设置有下水口，上端设置有上水口，上水口与用水管路连通，下水口与供水管路连通，用水管路上设置有用水开关阀，供水管路上设置有供水开关阀，上水口和下水口之间并联设置有第一加热管路和第二加热管路，第一加热管路和第二加热管路的进水口均与下水口连通，第一加热管路和第二加热管路的出水口均与上水口连通；电加热件设置于水箱内的顶部，电加热件的加热部低于水箱的预设水位线，能对经由第一加热管路进入水箱的水进行加热；外部加热件位于第二加热管路上，能对经过第二加热管路中的水进行加热。本实用新型能耗低，经济性好，安全性高。

Description

热水器

技术领域

本实用新型涉及家用电器领域，尤其涉及一种热水器。

背景技术

现有的太阳能热水系统，通常需要采用电加热手段作为后备热源，考虑到水箱内存在自然对流现象，温度较高的水会向上流动，所以电加热器通常布置在水箱的下部或中部，使得在加热过程中水箱里面的水温趋近整体同步上升，实现水温分布的均匀。

但是，上述加热方式存在一个问题，只有把水箱里面的水全部加热到设定温度才能达到用水需求温度。即上述加热结构增加了用户在使用时的等待时间，体验效果差。相应地，为了减少用户用水的等待时间，常见的解决方案是通过加大电热的功率和增加预热模式，提前将水箱里面的水加热到设定温度。这种做法虽然在一定程度上加速了热水器的加热速率和减少用户的等待时间，但是存在以下问题：较大功率的电加热器需要较大的供电容量，增加了能耗，而且加大电加热管的功率容易给系统的安全性造成不良影响，导致电气安全风险的增加。

所以，亟需一种热水器，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题是要提供一种热水器，以解决现有热水器用户等待时间长且热损耗大的问题，降低能耗，提高经济效益。

上述技术问题通过以下技术方案进行解决：

热水器，包括：

水箱，所述水箱的下端设置有下水口，上端设置有上水口，所述上水口与用水管路连通，所述下水口与供水管路连通，所述用水管路上设置有用水开关阀，所述供水管路上设置有供水开关阀，所述上水口和所述下水口之间并联设置有第一加热管路和第二加热管路，所述第一加热管路和所述第二加热管路的进水口均与所述下水口连通，所述第一加热管路和所述第二加热管路的出水口均与所述上水口连通；

电加热件，设置于所述水箱内的顶部，所述电加热件的加热部低于所述水箱的预设水位线，用于对经由所述第一加热管路进入所述水箱的水进行加热；

外部加热件，位于所述第二加热管路上，用于对经过所述第二加热管路中的水进行加热。

本实用新型所述的热水器，与背景技术相比，具有的有益效果为：

本实用新型通过在水箱的上端和下端分别设置上水口和下水口，下水口与供水管路连通，供水管路用于向水箱内供水，上水口与用水管路连通，用于为用户提供热水。选择电加热模式时，水箱内的水通过第一加热管路进行循环加热；选择其他加热模式时，水箱内的水通过第二加热管路进行循环加热。加热时，水箱内底部的水经过下水口流出，流经第一加热管路或第二加热管路后经上水口回到水箱内；第一加热管路与第二加热管路的出水口与上水口连通，温度较低的水从下水口流出，加热后的高温水从上水口进入水箱的顶部，被加热后的高温水根据自然对流现象，被加热后的高温水会位于水箱的上部，则水箱内部的水出现温度分层，可逐层对水箱内的水加热，其中，水箱顶部的水会先达到预设温度。用水时，电加热件和外部加热件均停止工作，温度较低的水从水箱的下水口进入，加热后高温的水从水箱顶部排出，能有效提高水箱顶部用水区的加热速率，不需要把水箱里面的水全部加热到设定温度才达到用水需求温度，一方面减少用户用水的等待时间，另一方面降低了能耗，提高了热水器的经济性。

在其中一个实施例中，所述上水口处设置有上水管，所述上水管位于所述水箱内，所述上水管远离所述上水口的一端设置有弯折段，所述弯折段的开口端朝向所述上水口。

在其中一个实施例中，所述水箱包括两端均开口设置的筒体和一一对应设置于所述筒体两端开口的上封头和下封头，所述上水口和所述电加热件均设置于所述上封头，所述下水口设置于所述下封头。

在其中一个实施例中，所述电加热件还设置有安装部，所述安装部一端与所述水箱的顶部连接，所述安装部的另一端与所述加热部连接，所述安装部的表面设置有耐腐蚀层。

在其中一个实施例中，所述加热部围设成环形，环形的所述加热部与所述水箱同轴设置；

和/或，所述加热部与所述预设水位线之间的间距大于1cm。

在其中一个实施例中，所述热水器还包括第一三通阀，所述第一三通阀的第一进水端口与所述下水口连通，所述第一三通阀的第一出水端口与所述第一加热管路的进水口连通，所述第一三通阀的第二出水端口与所述第二加热管路的进水口连通。

在其中一个实施例中，所述第二加热管路包括并联设置的第一加热支路和第二加热支路，所述外部加热件包括第一加热件和第二加热件，所述第一加热件设置于所述第一加热支路上，所述第二加热件设置于所述第二加热支路上，所述第一加热支路和所述第二加热支路均能选择性导通。

在其中一个实施例中，所述热水器还包括第二三通阀，所述第二三通阀的进水端口与所述第一三通阀的第一出水端口连通，所述第二三通阀的两个出水端口分别与第一加热支路和第二加热支路连通。

在其中一个实施例中，所述下水口与所述第一三通阀之间设置有水泵。

在其中一个实施例中，所述供水开关阀与所述下水口之间设置有单向阀，所述单向阀仅允许水从所述供水开关阀流向所述下水口。

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，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是实施例一提供的热水器的示意图；

图2是实施例一提供的热水器的水箱的示意图；

图3是实施例一提供的热水器的水箱的局部示意图；

图4是实施例一提供的热水器的处于第一种工作模式的示意图；

图5是实施例一提供的热水器的处于第二种工作模式的示意图；

图6是实施例一提供的热水器的处于第三种工作模式的示意图；

图7是实施例二提供的热水器的示意图；

图8是实施例三提供的热水器的示意图。

标号说明：

100、用水管路；200、供水管路；300、第一加热管路；400、第二加热管路；410、第一加热支路；420、第二加热支路；

1、水箱；10、预设水位线；11、筒体；12、上封头；13、下封头；14、上水管；141、弯折段；15、下水管；

21、电加热件；211、加热部；212、安装部；22、第一外部加热件；23、第二外部加热件；

31、第一三通阀；32、第二三通阀；33、供水开关阀；34、单向阀；35、用水开关阀；

4、水泵。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“水平”、“内”“低于”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的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申请的限制。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例一

如图1-图6所示，本实施方式提供一种热水器，该热水器包括水箱1、第一加热管路300、第二加热管路400、电加热件12和外部加热件，水箱1的下端设置有下水口，上端设置有上水口，上水口与用水管路100连通，下水口与供水管路200连通，用水管路100上设置有用水开关阀35，供水管路200上设置有供水开关阀33，上水口和下水口之间并联设置有第一加热管路300和第二加热管路400，第一加热管路300和第二加热管路400的进水口均与下水口连通，第一加热管路300和第二加热管路400的出水口均与上水口连通；电加热件21设置于水箱1内的顶部，电加热件21的加热部211低于水箱1的预设水位线10，用于对经由第一加热管路300进入水箱1的水进行加热；外部加热件位于第二加热管路400上，用于对经过第二加热管路400的水进行加热。

通过在水箱1的上端和下端分别设置上水口和下水口，下水口与供水管路200连通，供水管路200用于向水箱1内供水，上水口与用水管路100连通，用于为用户提供热水。水选择电加热模式时，水箱1内的水通过第一加热管路300进行循环加热；选择其他加热模式时，水箱1内的水通过第二加热管路400进行循环加热。加热时，水箱2内底部的水经过下水口流出，流经第一加热管路300或第二加热管路400后经上水口回到水箱1内；第一加热管路300与第二加热管路400的进水口与下水口连通，出水口与上水口连通，温度较低的水从下水口流出，加热口的高温水从上水口进入水箱1的顶部，被加热后的高温水根据自然对流现象，被加热后的高温水会位于水箱1的上部，则水箱1内部的水出现温度分层，可逐层对水箱1内的水加热，其中，水箱1顶部的水会先达到预设温度。用水时，电机热件21和外部加热件均停止工作，温度较低的水从水箱1的下水口进入，加热后高温的水从水箱1顶部排出，能有效提高水箱1顶部用水区的加热速率，一方面减少用户用水的等待时间，另一方面降低了能耗，提高了热水器的经济性。通过上水口、下水口与供水管路200、用水管路100、第一加热管路300、第二加热管路400连接，可减少水箱1箱体上的开口，可提高水箱1整体的密封性，以及使用寿命。

值得说明的是，供水开关阀33用于选择性地向水箱1内供水。供水开关阀33与下水口之间设置有单向阀34，单向阀34仅允许水从供水开关阀33流向下水口，以保证水仅能单向地流入水箱1，有效地避免了水箱1内的水反流倒灌。用水开关阀35用于在用户能选择性使用水箱1内的热水，以满足用户的用水需要。另外，通过将电加热件21的加热部211设置于水箱1的预设水位线10以下，有利于提高水箱1上端上水口区域的加热速率和能源的利用效率。

在一实施例中，如图2所示，水箱1包括两端均开口设置的筒体11和一一对应设置于筒体11两端开口的上封头12和下封头13，上水口和电加热件21均设置于上封头12，下水口设置于下封头13。通过将水箱1的各种接头和管路均设置于上封头12和下封头13，可以最大限度避免筒体11上出现结构不连续区域或应力集中区域，从而提高筒体11的结构可靠性。因为在相同开孔结构的条件下，筒体11受到的影响通常明显大于封头，所以，上述方案可以有效提高水箱1的可靠性。

具体地，如图3所示，为实现电加热件21与上封头12的连接，电加热件21还设置有安装部212，安装部212的一端与上封头12连接，安装部212的另一端与加热部211连接。加热部211设置于水箱1内预设水位线10下方，以有效地避免加热部211出现干烧问题，保证电加热件21的安全、可靠运行。可选地，加热部211与预设水位线10之间的间距大于1cm，即加热部211设置于水箱1内预设水位线10下方不小于1cm处。为避免在预设水位线10上富集的腐蚀性气体对电加热件21表面的腐蚀影响，在处于预设水位线10以上的安装部212的表面设置有耐腐蚀层，以保证电加热件21的可靠性。可选地，耐腐蚀层可以为涂覆于安装部212表面的具有强化耐腐蚀能力的涂层。

进一步地，上水口设置有上水管14，上水管14位于水箱1内，上水管14远离上水口的一端设置有弯折段141，弯折段141整体呈半圆形，弯折段141远离上水口的开口端朝向上水口设置，且与水箱1同轴。相较于直线型的上水管14，弯折段141的设置，一方面有利于避免水经由上水管14进出水箱1后对水箱1内水的扰动，使得水箱1内冷热水分层更加明显、稳定；另一方面可以在用户用水过程中，尽可能地抽取上方的高温水，保证用水温度。相应地，下水口设置有下水管15，以便于与第一加热管路300和第二加热管路400连通。

本实施例中，加热部211围设成环形，环形的加热部211与水箱1同轴设置，以保证对水箱1内水的加热更加平均。可选地，环形的加热部211大致呈水平设置，以保证对位于同一高度的水进行加热，保证水箱1内的不同温度水的分层效果。

值得说明的是，上水管14远离上水口的开口端处靠近环形的加热部211，环形的电加热件21一方面在水箱1内部发生强制对流时，充分利用水流对加热部211表面的扰动作用，强化换热，同时降低电加热件21表面温度，抑制水垢的生成，有利于提高电加热件21的使用寿命；环形的结构还可以使得电加热件21在水流的扰动下自身发生微小振幅的自振，增强对水流的扰动，进一步改善加热部211的表面换热条件并抑制结垢。

可选地，外部加热件如图4-图6所示的第一外部加热件22，第一外部加热件22可以为太阳能加热件，有利于减少电能消耗，提高对太阳能的利用率，以节约能源。关于太阳能加热件的加热原理以及连接方式均为现有技术，在此不再赘述。

作为一种热水器的可选方案，热水器还包括第一三通阀31，第一三通阀31的第一进水端口与下水口连通，第一三通阀31的第一出水端口与第一加热管路300的进水口连通，第一三通阀31的第二出水端口与第二加热管路400的进水口连通，从而可以通过控制第一出水端口和第二出水端口的通断来实现下水口选择性与第一加热管路300或第二加热管路400连通，进而选择性地通过电加热件21或第一外部加热件22对水箱1内的水进行加热。

具体地，为使得下水口的水能进入第一三通阀31，下水口与第一三通阀31之间设置有水泵4，通过水泵4将水箱1内的水泵入第一三通阀31。值得说明的是，水泵4及其与水泵4进口相关联的管路及部件的安装位置均低于水箱1的预设水位线10，用于避免水泵4内聚集气体，从而免除安装水泵4的排气装置，既简化了结构，又能保证水泵4稳定运行。

上述热水器具有如下几种工作模式：

第一种工作模式，如图4所示，第一加热管路300工作，通过电加热件21对水箱1内的水进行加热。工作过程如下：水泵4将下水口处的冷水泵入第一三通阀31，并经由第一加热管路300流回上水口；上水口处的电加热件21工作，对加热部211附近的水进行加热。

第二种工作模式，如图5所示，第二加热管路400工作，通过第一外部加热件22对水箱1内的水进行加热。工作过程如下：水泵4将下水口处的冷水泵入第一三通阀31，接下来冷水进入第一外部加热件22被加热，加热后的热水第二加热管路400流回上水口。

第三种工作模式，如图6所示，用水管路100和供水管路200工作。工作过程如下：供水管路200将冷水依次通过开关阀33和单向阀34供给至下水口，用户通过打开用水开关阀35，以将水箱1上方的热水通过上水口和用水管路100而被用户使用，使用过程中，水箱1内的冷、热水分层，以保证流到用户出的均为热水。

实施例二

如图7所示，本实施方式提供一种热水器，与实施例一中的热水器区别在于：第一外部加热件22还可以设置为热泵。热泵相较于太阳能加热件，不受天气及温度影响，使得不同地区以及各个季节均能提供用户所需的热水，适用范围更广。另外，关于热泵加热的加热原理以及连接方式均为现有技术，在此不再赘述。

实施例三

如图8所示，本实施方式提供一种热水器，与实施例一中的热水器区别在于：第二加热管路400包括并联设置的第一加热支路410和第二加热支路420，外部加热件还包括第二加热件23，第一加热件22设置于第一加热支路410上，第二加热件23设置于第二加热支路420上，第一加热支路410和第二加热支路420均能选择性导通。通过设置并联的第一加热支路410和第二加热支路420，可以有效地提高第二加热管路400的加热效率，以进一步减少用户使用热水的等待时间。

可选地，第一外部加热件22和第二外部加热件23可以将一个设置为太阳能加热件，另一个设置为热泵，以适应不同的加热场景。示例性地，可以在太阳能利用效率不足的场景下采用热泵加热，以进一步提高热水器的整体能效。本领域技术人员可以根据当时的日照强度以及环境温度来自行选择最优的热源加热方案，达到热水器的系统节能最大化。

具体地，热水器还包括第二三通阀32，第二三通阀32的进水端口与第一三通阀32的第一出水端口连通，第二三通阀32的两个出水端口分别与第一加热支路410和第二加热支路420连通，用于可以通过控制两个第二出口端口的通断来实现将第一三通阀31选择性与第一加热支路410和第二加热支路420的连通，进而选择性地通过第一外部加热件22或第二外部加热件23对水箱1内的水进行加热。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.热水器，其特征在于，包括：

水箱(1)，所述水箱(1)的下端设置有下水口，上端设置有上水口，所述上水口与用水管路(100)连通，所述下水口与供水管路(200)连通，所述用水管路(100)上设置有用水开关阀(35)，所述供水管路(200)上设置有供水开关阀(33)，所述上水口和所述下水口之间并联设置有第一加热管路(300)和第二加热管路(400)，所述第一加热管路(300)和所述第二加热管路(400)的进水口均与所述下水口连通，所述第一加热管路(300)和所述第二加热管路(400)的出水口均与所述上水口连通；

电加热件(21)，设置于所述水箱(1)内的顶部，所述电加热件(21)的加热部(211)低于所述水箱(1)的预设水位线(10)，用于对经由所述第一加热管路(300)进入所述水箱(1)的水进行加热；

外部加热件，位于所述第二加热管路(400)上，用于对经过所述第二加热管路(400)中的水进行加热。

2.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述上水口处设置有上水管(14)，所述上水管(14)位于所述水箱(1)内，所述上水管(14)远离所述上水口的一端设置有弯折段(141)，所述弯折段(141)的开口端朝向所述上水口。

3.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述水箱(1)包括两端均开口设置的筒体(11)和一一对应设置于所述筒体(11)两端开口的上封头(12)和下封头(13)，所述上水口和所述电加热件(21)均设置于所述上封头(12)，所述下水口设置于所述下封头(13)。

4.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述电加热件(21)还设置有安装部(212)，所述安装部(212)一端与所述水箱(1)的顶部连接，所述安装部(212)的另一端与所述加热部(211)连接，所述安装部(212)的表面设置有耐腐蚀层。

5.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述加热部(211)围设成环形，环形的所述加热部(211)与所述水箱(1)同轴设置；

和/或，所述加热部(211)与所述预设水位线(10)之间的间距大于1cm。

6.根据权利要求1-5任一项所述的热水器，其特征在于，所述热水器还包括第一三通阀(31)，所述第一三通阀(31)的第一进水端口与所述下水口连通，所述第一三通阀(31)的第一出水端口与所述第一加热管路(300)的进水口连通，所述第一三通阀(31)的第二出水端口与所述第二加热管路(400)的进水口连通。

7.根据权利要求6所述的热水器，其特征在于，所述第二加热管路(400)包括并联设置的第一加热支路(410)和第二加热支路(420)，所述外部加热件包括第一加热件(22)和第二加热件(23)，所述第一加热件(22)设置于所述第一加热支路(410)上，所述第二加热件(23)设置于所述第二加热支路(420)上，所述第一加热支路(410)和所述第二加热支路(420)均能选择性导通。

8.根据权利要求7所述的热水器，其特征在于，所述热水器还包括第二三通阀(32)，所述第二三通阀(32)的进水端口与所述第一三通阀(31)的第一出水端口连通，所述第二三通阀(32)的两个出水端口分别与所述第一加热支路(410)和所述第二加热支路(420)连通。

9.根据权利要求6所述的热水器，其特征在于，所述下水口与所述第一三通阀(31)之间设置有水泵(4)。

10.根据权利要求1-5任一项所述的热水器，其特征在于，所述供水开关阀(33)与所述下水口之间设置有单向阀(34)，所述单向阀(34)仅允许水从所述供水开关阀(33)流向所述下水口。

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