TWI686575B - 電熱水器加熱內筒防護構造 - Google Patents

Abstract

本發明至少包括：一具有封閉狀儲水區的保溫筒、一連通至該保溫筒之儲水區處的外部進水裝置、一組設於該保溫筒之儲水區內暨形成有封閉狀加熱區的加熱內筒、連通該儲水區至該加熱區之間的內取水裝置、一組設於該加熱內筒內的加熱元件、以及連通該加熱區後再貫穿於該保溫筒外側處的熱出水裝置；其中：該加熱內筒至少包括一環繞封閉狀的框圍板、一組設密合於該框圍板上緣處的頂板、以及由該框圍板與該頂板間所圍繞形成的加熱區，而該加熱內筒為金屬導熱材質製成的，且於該加熱內筒的內表面或外表面附加有鍍鈦層。

Description

電熱水器加熱內筒防護構造

本發明係關於一種電熱水器；特別關於一種將一加熱內筒組設於保溫筒內，且於該加熱筒的表面附加有鍍鈦層的電熱水器加熱內筒防護構造。

按，習用電熱水器，請參閱第1圖所示，其至少包括一具有中空封閉狀容室10的筒體1、一連通該筒體1外側至該容室10處的冷水管12、一連通該容室10至該筒體1外側間的熱水出水管13、該熱水出水管13之入口端130水平線至該筒體1內頂表面間形成有一氣室14、一組設於該容室10內部處的電熱管15、一連通該容室10至該筒體1外側間的洩水管16、以及一組塞於該洩水管16處的鎖固件17；當儲水使用時，常溫水源會從該冷水管12注入至該容室10內，直至該容室10內的水位線略高於該熱水出水管13之入口端130時，方會使持續注入的水源會流入至該熱水出水管13的管內，直至水源能完全填滿於該熱水出水管13，且會使該熱水出水管13之入口端130至該筒體1內頂表面間形成一真空密閉狀的氣室14，如此一來，則會停止常溫水源的再供應；此時，啟動該電熱管15加熱，而使得已位於該電熱管15周側的常溫水源會先行吸收熱能而提升水溫暨往 上流動，且使其周側的常溫水源流向該電熱管15的周側，如此經由一段時間的持續性加熱及對流循環下，方能使已儲存於該容室10內的全部水源溫度能達到預設溫度值(即經由感溫元件測得的溫度)後，方能使該電熱管15自自動斷電而不再加熱，以達到電熱水器的加熱儲存功效。

上述創作雖能達到其創作目的，然，其在操作使用的過程中，會產生如下的缺失：由於容室10是具有相當大之儲水量的容積，因此，每次再加熱時，就必須將整個容室10內的全部水源一起加熱至預設最高溫度，以致使每次加熱的容積大而造成其再次加熱所需時間亦相對的變長，進而造成耗時耗電的困擾。

承如上述，由於一般水源中的曠物質含量甚多，尤其是，當電熱管在瞬間啟動加熱時，往往會使水源中的曠物質附著於電熱管及筒體內壁面處，以致使長期使用下，其發熱效能大打折扣為其另一困擾。

因此，如何開發出一種有效地縮短再加熱的時間及確保輸出的熱水維持高熱狀態，且能降低無形熱能之損耗，並能提升其加熱效率暨環保節能者，此乃為業者當前極需優先解決的技術課題。

本發明之電熱水器加熱內筒防護構造的主要內容係在於提供一種利用一加熱內筒係安裝組設於保溫筒內部，且該加熱內 筒之加熱區內組設有一加熱元件，並使該加熱內筒的外側分別組設連通有一內取水裝置及一熱出水裝置；又，該加熱內筒、該內取水裝置及該熱出水裝置均為金屬材質所製成的，且於該加熱內筒、該內取水裝置及該熱出水裝置的表面處均能附加有鍍鈦層；如此一來，方能使加熱後的水中雜質不易附著於該加熱內筒壁面處，且亦能使該加熱內筒保持有原來的熱傳導效率，以有效地減少無形熱能及電能的損耗，而大大地降低其耗電量外，同時，亦能有效地增加其使用壽命，且能增加使用者的便利性，並能大大地減少維修或更換該加熱內筒的所需的時間及費用，進而達到瞬熱暨保溫儲存的環保節能滅碳之功效為其進步性之主張。

為達到上述創作的目的，本發明的主要技術手段，其至少包括：一具有封閉獨立狀儲水區的保溫筒、一連通至該保溫筒之儲水區處的外部進水裝置、一組設於該保溫筒之儲水區內暨具有封閉獨立狀加熱區的加熱內筒、連通該儲水區至該加熱區之間的內取水裝置、一組設於該加熱區內的加熱元件、以及一連通該加熱區至該保溫筒外側之間的熱出水裝置；其中：該保溫筒設有封閉獨立狀儲水區，且該儲水區係包覆於該加熱內筒的外周圍處，並使該儲水區處分別組設有外部進水裝置及外洩水管，以使該儲水區能作為供來自該外部進水裝置處所流入的水源儲存之用；該外部進水裝置一端係連接至水源處及其另一端連通至該儲水區內，以作為一般常溫水源能自該外部進水裝置處流入儲存於該儲水區內之用；該加熱內筒至少包括環繞封閉豎立狀的框圍板、以及組設密合於該框圍板 上緣處的頂板，且該框圍板下緣處組設於該保溫筒內底面處或組設於該加熱內筒的底板處，而使得該保溫筒內底面或該加熱內筒的底板分別與該框圍板及該頂板之間形成有一封閉獨立狀的加熱區，且使該加熱區內部組設有一加熱元件，並使該加熱區處分別組設有一連通至該保溫筒外側處的該熱出水裝置及一連通於該加熱區至該儲水區之間的該內取水裝置；而該加熱內筒、該內取水裝置及該熱出水裝置均為金屬材質所製成的，且於該加熱內筒、該內取水裝置及該熱出水裝置的表面處均能附加有鍍鈦層，並使該熱出水裝置之入口端處及該內取水裝置之進水口處分別組設於該加熱區的上半段處及其下半段處，以使該進水口與該入口端呈交錯狀設置於該加熱元件的一側上、下方處；該內取水裝置位於該加熱內筒的外側，且使該內取水裝置一端係組設於該加熱內筒處，以作為連通該儲水區與該加熱區之用；該內取水裝置至少包括一連通於該加熱區處的進水口、以及一連通位於該儲水區處的取水口，且使該取水口的水平高度必需高於該進水口的水平高度及該加熱內筒的頂板表面之水平高度，並使該取水口之水平線位置必須高於該熱出水裝置之入口端的水平線位置，以使得已分佈儲存於該儲水區內的高溫層水源能直接從該取水口處流入至該加熱區內，而作為提高流入至該加熱區內的水源之初始溫度值，以利縮短該加熱元件對已提高該加熱區內的水源初始溫度所欲進行再次加熱至預定溫度時的所需時間，進而達到節能減碳的功效；該熱出水裝置一端係組設於該加熱內筒處及其另一端能延伸貫穿至該保溫筒外側處，以作為連通該加熱區至該保溫 筒外側之用；該熱出水裝置係位於該加熱內筒的外側，且該熱出水裝置與該加熱內筒間的接合處會形成有一入口端，並使該入口端的水平高度會低於該取水口之水平高度，以供已位於該加熱區內的再加熱水源能從該入口端流入暨排向該保溫筒外側之用；該外洩水管係連通該儲水區至該保溫筒外側之間，以使已儲存於該儲水區內的水源得以經由該外洩水管而排出至該保溫筒外側，而作為排空該保溫筒水源後的維修或清潔之用。

1‧‧‧保溫筒

10‧‧‧儲水區

15‧‧‧阻熱層

16‧‧‧頂氣室

2‧‧‧外部進水裝置

3‧‧‧加熱內筒

30‧‧‧底板

31‧‧‧框圍板

32‧‧‧頂板

33‧‧‧加熱區

35‧‧‧止漏件

36‧‧‧內氣室

4‧‧‧內取水裝置

40‧‧‧取水口

41‧‧‧進水口

5‧‧‧加熱元件

6‧‧‧熱出水裝置

60‧‧‧入口端

7‧‧‧內洩水管

80‧‧‧內氣體回流裝置

801‧‧‧中空氣管

802‧‧‧單向逆止閥

85‧‧‧頂氣體回流裝置

851‧‧‧中空氣管

852‧‧‧單向逆止閥

9‧‧‧外洩水管

A‧‧‧鍍鈦層

第1圖係為習用之電熱水器的組合剖面圖。

第2圖係為本發明的組合剖面圖。

第3圖係為第2圖作動時的組合剖面圖。

第4圖係為第3圖的組合剖面局部放大圖。

第5圖係為第3圖的另一組合剖面局部放大圖。

本發明係有關於一種電熱水器加熱內筒防護構造，請參閱第2至5圖所示，其至少包括：一具有封閉獨立狀儲水區10的保溫筒1、一連通至該保溫筒1之儲水區10處的外部進水裝置2、一組設於該保溫筒1之儲水區10內暨具有封閉獨立狀加熱區33的加熱內筒3、連通該儲水區10至該加熱區33之間的內取水裝置4、一組設於該加熱區33內的加熱元件5、以及一連通該加熱區33至該保溫筒1外側之間的熱出水裝置6；其中： 該保溫筒1，其內設有一封閉獨立狀的儲水區10，且使該儲水區10能包覆於該加熱內筒3的外周圍處，並使該儲水區10能作為供來自該外部進水裝置2處所流入的水源儲存之用；又，該儲水區10的適當位置處分別組設有外部進水裝置2、以及外洩水管9，藉由該外部進水裝置2及該外洩水管9的設置來分別作為該儲水區10至該保溫筒1外側間的連通之用，簡言之，常溫水源能經由該外部進水裝置2處的開啟作用而流入至該儲水區10內，且能將已位於該儲水區10內的儲存水源或污泥等經由該外洩水管9處的開啟操作而排放至該保溫筒1外側者；另，該保溫筒1之儲水區10頂內表面至該加熱內筒3之頂板32間會形成有一密閉狀頂氣室16，且於該頂氣室16處與該儲水區10下半段處分別供一頂氣體回流裝置85組設連接之用；而上述該保溫筒1之儲水區10外側設置有阻熱層15，且該阻熱層15係組設位於該保溫筒1的內壁面內側或夾置位於該保溫筒1的間隔二層壁面之間，而上述之該阻熱層15是發泡元件、或為真空層、或為保麗龍等為之；該外部進水裝置2，其一端係連接至水源處及其另一端連通至該儲水區10內，以作為一般常溫水源能自該外部進水裝置2處流入儲存於該儲水區10內之用；而上述之外部進水裝置2為中空貫穿該保溫筒1壁面處的孔、或為組設於該保溫筒1壁面處的中空管為最佳；該加熱內筒3，其為金屬導熱材質所製成的，且使該 加熱內筒3能容置於該儲水區10內(即該儲水區10包覆於該加熱內筒3外周圍處)；該加熱內筒3至少包括環繞封閉豎立狀的框圍板31、以及組設密合於該框圍板31上緣處的頂板32，其中，該框圍板31下緣處組設於該保溫筒1內底面處或組設於該加熱內筒3的底板30處，而使得該保溫筒1內底面或該加熱內筒3的底板30分別與該框圍板31、以及該頂板32之間形成有一封閉獨立狀的加熱區33區域而言；而該加熱區33內部組設有一加熱元件5，且於該加熱區33處分別設有一連通至該保溫筒1外側處的該熱出水裝置6及該內洩水管7、以及一連通該加熱區33至該儲水區10之間的內取水裝置4，並於該加熱區33的上半段處及其下半段處分別連接設置有一該熱出水裝置6之入口端60及一該內取水裝置4之進水口41；再者，該加熱區33近上緣處至該熱出水裝置6之入口端60處之水平線上方會形成有一密閉狀內氣室36，且使該進水口41與該入口端60呈交錯狀設置於該加熱元件5的一側上、下方處；又，該加熱內筒3處組設有至少一個以上的內氣體回流裝置80，且該加熱內筒3為金屬材質所製成的，並於該加熱內筒3的表面處能附加有鍍鈦層A，並使該鍍鈦層A係以真空鍍鈦、或真空濺鍍鈦的加工方式產生為最佳，以致使加熱後的水中雜質不易附著於該加熱內筒3表面的壁面處；而上述之該加熱內筒3之底板30與該保溫筒1內底面的接觸位置處設置有一止漏件35，以作為防止水源從此處滲出；該內取水裝置4，係為一中空狀通道，且其係組設於 該加熱內筒3處，以作為連通該儲水區10至該加熱區33之用；再者，該內取水裝置4的一端係組設於該加熱內筒3處，並使該內取水裝置4位於該加熱內筒3的外側，以供已位於該儲水區10內的水源能經由該內取水裝置4而流入至該加熱內筒3之該加熱區33內；而該內取水裝置4至少包括一連通於該加熱區33處的進水口41、以及一連通位於該儲水區10處的取水口40，且該取水口40係與該進水口41保持連通狀態，並使該取水口40的水平高度必需高於該進水口41的水平高度及該加熱內筒3的頂板32表面之水平高度；又，該取水口40之水平線位置必須高於該熱出水裝置6之入口端60的水平線位置(尤其是，該取水口40不能低位於該儲水區10總高度的至少三分之二以上的水平高度位置為最佳)，以使得已分佈儲存於該儲水區10內的高溫層水源能直接從該取水口40處流經該進水口41後再進入至該加熱區33內，以作為提高流入至該加熱區33內的水源之初始溫度，進而縮短該加熱元件5對該加熱區33內的水源再次加熱至預定高溫所需的時間及熱能之用；另，該內取水裝置4為金屬材質所製成的，且該內取水裝置4的表面處係附加有鍍鈦層A，並使該鍍鈦層A係以真空鍍鈦、或真空濺鍍鈦的加工方式產生為最佳，以致使加熱後的水中雜質不易附著於該內取水裝置4表面的壁面處；而上述之該內取水裝置4係為中空貫穿該加熱內筒3(即頂板32或該框圍板31)壁面處的孔、或為組設於該加熱內筒3壁面處的中空管加以取代；該加熱元件5，為電加熱管等為之，且其係組設於該 加熱區33內，並使該加熱元件5介於該內取水裝置4至該熱出水裝置6之間；該熱出水裝置6，係為一中空狀通道，且其一端係組設於該加熱內筒3處，並使其另一端能延伸貫穿至該保溫筒1外側處，以作為連通該加熱區33至該保溫筒1外側之用，而使得已位於該加熱區33內的再加熱水源能經由該熱出水裝置6而輸出流竄至該保溫筒1外側；再者，該熱出水裝置6係位於該加熱內筒3的外側，且該熱出水裝置6與該加熱內筒3間的接合處會形成有一入口端60，並使該入口端60的水平高度會低於該取水口40之水平高度，以供已位於該加熱區33內的再加熱水源能從該入口端60流入暨排向該保溫筒1外側之用；又，該熱出水裝置6為金屬材質所製成的，且於該熱出水裝置6的表面處附加有鍍鈦層A，並使該鍍鈦層A係以真空鍍鈦、或真空濺鍍鈦的加工方式產生為最佳，以致使加熱後的水中雜質不易附著於該熱出水裝置6表面的壁面處；而上述之該熱出水裝置6係為中空貫穿該加熱內筒3壁面處的孔、或為組設於該加熱內筒3壁面處的中空管加以取代為最佳；該內洩水管7，其係連通於該加熱區33至該保溫筒1外側之間，以使得已儲存於該加熱區33內的再加熱水源在不使用的情況下，經由該內洩水管7將已位於該加熱內筒3內的水源或污水排出至該保溫筒1外側，以作為排空該加熱內筒3水源後的維修或清潔之用；該內氣體回流裝置80，其一端係組設連通於該加熱 內筒3之內氣室36處及其另端係連通位於該儲水區10處，換言之，該內氣體回流裝置80的二端係分別設置連通於該內氣室36處及該儲水區10下半段處；又，該內氣體回流裝置80至少包括一供熱氣體或水蒸氣流動用的中空氣管801、以及組設於該中空氣管801一端處的單向逆止閥802，其中，該中空氣管801的另端係組設於該加熱內筒3處，且使該中空氣管801的該端能連通至已位於該加熱區33處的內氣室36處，並使已組設於該中空氣管801一端處的該單向逆止閥802會位於該儲水區10下半段處；而上述之該內氣體回流裝置80的該單向逆止閥802另端係連通設置在已位於該加熱內筒3內部的內氣室36處及該中空氣管801的另端係連通設置於該儲水區10下半段處加以取代之；該頂氣體回流裝置85，其二端分別設置於該頂氣室16處及該該儲水區10下半段處之間，且該頂氣體回流裝置85至少包括一供熱氣體或水蒸氣流動用的中空氣管851、以及組設於該中空氣管851一端處的單向逆止閥852，其中，該中空氣管851的另端係組設於該保溫筒1處，且使該中空氣管851的該端能連通至已位於該儲水區10處的頂氣室16處，並使已組設於該中空氣管851一端處的該單向逆止閥852會組設於該儲水區10下半段的該保溫筒1之壁面處，換言之，該單向逆止閥852係組設於該保溫筒1之儲水區10下半段壁面處，且使已組設於該單向逆止閥852一端處的該中空氣管851另端係能連通設置 於該保溫筒1內部的頂氣室16處；而上述之該頂氣體回流裝置85的該中空氣管851另端係能組設連通於該儲水區10下半段處及該單向逆止閥852另端係能組設連通於該保溫筒1內部的頂氣室16處加以取代之；該外洩水管9，其係作為連通該儲水區10至該保溫筒1外側之間，以使已儲存於該儲水區10內的水源得以經由該外洩水管9而排出至該保溫筒1外側，而作為排空該保溫筒1水源後的維修或清潔之用；當啟動已位於該加熱內筒3之加熱區33內的該加熱元件5開始產生熱能時，會使已位於該加熱區33內的常溫水源快速地改變為高熱水源，雖然，習用的水源在經由該加熱元件5的瞬間加熱所產生高熱能作用下，往往會迫使已位於該加熱元件5周側的高熱水源產生質變暨使其內的曠物質欲附著於金屬材質的內表面壁面處，但是，由於本發明之金屬材質所製成的該加熱內筒3、一連通組設於該加熱內筒3處的金屬材質該內取水裝置4、以及一連通組設於該加熱內筒3處的金屬材質該熱出水裝置6等內外表面均會附著有一鍍鈦層A，以致使高熱水源所分解出的水中曠物質係無法附著於該鍍鈦層A的表面，基此，該加熱區33內的高熱水源則能持續接觸到該加熱內筒3(含該框圍板31及該頂板32)、該內取水裝置4及該熱出水裝置6的內側壁面處，以利經由該加熱內筒3、該內取水裝置4及該熱出水裝置6而分別將該加熱區33內的高熱水源之熱能傳導至該儲水區10內；如此一來，方能使加熱後 的水中雜質不易附著於該加熱內筒3及該內取水裝置4及該熱出水裝置6的表面壁面處，且亦能使該加熱內筒3、該內取水裝置4及該熱出水裝置6保持有原來的熱傳導效率，以有效地減少無形熱能及電能的損耗，而大大地降低其耗電量外，同時，亦能有效地增加其使用壽命，且能增加使用者的便利性，並能大大地減少維修或更換該加熱內筒3及該內取水裝置4及該熱出水裝置6的所需的時間及費用，進而達到瞬熱暨保溫儲存的環保節能滅碳之功效。

以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍；故即凡依本發明申請範圍所述之特徵及精神所為之均等變化或修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

1‧‧‧保溫筒

10‧‧‧儲水區

15‧‧‧阻熱層

16‧‧‧頂氣室

2‧‧‧外部進水裝置

3‧‧‧加熱內筒

30‧‧‧底板

31‧‧‧框圍板

32‧‧‧頂板

33‧‧‧加熱區

35‧‧‧止漏件

36‧‧‧內氣室

4‧‧‧內取水裝置

40‧‧‧取水口

41‧‧‧進水口

5‧‧‧加熱元件

6‧‧‧熱出水裝置

60‧‧‧入口端

7‧‧‧內洩水管

80‧‧‧內氣體回流裝置

801‧‧‧中空氣管

802‧‧‧單向逆止閥

85‧‧‧頂氣體回流裝置

851‧‧‧中空氣管

852‧‧‧單向逆止閥

9‧‧‧外洩水管

A‧‧‧鍍鈦層

Claims (10)

1. 一種電熱水器加熱內筒防護構造，其至少包括：一具有封閉狀儲水區的保溫筒、一連通至該保溫筒之儲水區處的外部進水裝置、一組設於該保溫筒之儲水區內暨形成有封閉狀加熱區的加熱內筒、連通該儲水區至該加熱區之間的內取水裝置、一組設於該加熱內筒內部處的加熱元件、以及連通該加熱區後再貫穿於該保溫筒外側處的熱出水裝置；其中：該加熱內筒，為金屬導熱材質製成的，且該加熱內筒的內表面附加有鍍鈦層；又，該加熱內筒至少包括一環繞封閉狀的框圍板、以及一組設密合於該框圍板上緣處的頂板；藉由上述構造，方能確保該加熱內筒的內表面不易附著異物，且能使其熱傳導效率不會隨時間的增加而降低，並能有效地增加其使用壽命者。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電熱水器加熱內筒防護構造，其中，該鍍鈦層係以真空鍍鈦、或真空濺鍍鈦的加工方式產生。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電熱水器加熱內筒防護構造，其中，該加熱內筒處連通組設有該內取水裝置，且該內取水裝置為一中空狀通道，並於該內取水裝置的表面附加有鍍鈦層。
4. 如申請專利範圍第2項所述之電熱水器加熱內筒防護構造，其中，該加熱內筒處連通組設有該熱出水裝置，且該熱出水裝置為一中空狀通道，並於該熱出水裝置的表面附加有鍍鈦層。
5. 如申請專利範圍第1、2、3或4項所述之電熱水器加熱內筒防護構造，其中，該鍍鈦層係位於該加熱內筒的內表面或外表面、或位於該內取水裝置的內表面或外表面、或位於該熱出水裝置的內表面或外表面。
6. 如申請專利範圍第5項所述之電熱水器加熱內筒防護構造，其中，該內取水裝置係位於該加熱內筒的外側，以供已位於該儲水區內的水源能經由該內取水裝置而流入至該加熱內筒之加熱區內作再加熱之用；而該內取水裝置至少包括一連通於該加熱區處的進水口、以及一連通位於該儲水區處的取水口，且該取水口的水平高度必需高於該進水口的水平高度及該加熱內筒的頂板表面之水平高度。
7. 如申請專利範圍第6項所述之電熱水器加熱內筒防護構造，其中，該熱出水裝置的另一端係能延伸貫穿至該保溫筒外側處，以供已位於該加熱區內的再加熱水源能經由該熱出水裝置而輸出流竄至該保溫筒外側；而該熱出水裝置係位於該加熱內筒的外側，且該熱出水裝置與該加熱內筒間的接合處會形成有一入口端，並使該入口端的水平高度會低於該取水口之水平高度。
8. 如申請專利範圍第7項所述之電熱水器加熱內筒防護構造，其中，該加熱內筒之框圍板下緣處組設於該保溫筒內底面處或組設有一底板，以使得該保溫筒內底面或該底板分別與該框圍板及該頂板之間會形成一封閉獨立狀的加熱區。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電熱水器加熱內筒防護構造，其中，該加熱內筒之加熱區近上緣處至該熱出水裝置之 入口端處之水平線上方會形成有一內氣室，且該內氣室係能供至少一個以上的該內氣體回流裝置一端連通之用，並使該內氣體回流裝置的另端能連通位於該儲水區處；又，該內氣體回流裝置至少包括一供熱氣體或水蒸氣流動用的中空氣管、以及組設於該中空氣管一端處的單向逆止閥，而該單向逆止閥係組設於該加熱內筒處或位於該儲水區下半段處。
10. 如申請專利範圍第9項所述之區間加熱電熱水器構造，其中，該加熱內筒之頂板至該保溫筒之儲水區頂內表面間形成有頂氣室，且於該頂氣室組設連通有一頂氣體回流裝置，並使該頂氣體回流裝置的另端能連通至該儲水區下半段處；該頂氣體回流裝置至少包括一供熱氣體或水蒸氣流動用的中空氣管、以及組設於該中空氣管一端處的單向逆止閥；又，該單向逆止閥另端係組設連通於該頂氣室處或位於該儲水區下半段處。

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