TWM544612U - 電熱水器 - Google Patents

Description

電熱水器

本新型是有關於一種電熱水器，特別是指一種用於將冷水加熱成熱水的電熱水器。

參閱圖1，是台灣專利號TW M505601專利案所揭露的一種已知之電熱水器1，其包含一個加熱筒11、一支入水管12、一支出水管13、一個隔熱罩14，及一個加熱棒15。該加熱筒11界定出一個儲水空間111，該儲水空間111由下而上依序具有一個加熱區112、一個低溫區113、一個中溫區114，及一個高溫區115。該入水管12連通該儲水空間111之該低溫區113。該出水管13連通該儲水空間111之該高溫區115。

該隔熱罩14設置在該儲水空間111中，並包括一個周緣連接於該加熱筒11且中介分隔該加熱區112與該低溫區113的分隔壁141、一個由該分隔壁141向上延伸至該高溫區115的上管壁142，及一個由該分隔壁141向下延伸至該加熱區112的下管壁143。該分隔壁141間隔位在該入水管12下方。該加熱棒15橫向伸入該加熱區112內，且間隔位在該分隔壁141下方。

使用時，冷水由該入水管12輸入該儲水空間111之該低溫區113，並由該下管壁143向下流入該加熱區112，經過該加熱棒15加熱而升溫成熱水後，會通過該上管壁142上升至該高溫區115，再從該出水管13輸出。

雖然該電熱水器1能利用該隔熱罩14區隔出該加熱區112，使得該加熱棒15需要加熱的空間變小，可提升加熱速度。然而該電熱水器1在製造上，卻會因為該隔熱罩14之該分隔壁141的周緣需要密封連接於該加熱筒11，所以組裝製造不易，施工成本高。而且該低溫區113的冷水，僅通過該下管壁143的單一管路，向下流入該加熱區112，所以水量少、流速慢，容易造成該加熱區112及該高溫區115內的熱水熱量集中且水溫過高，往往導致該出水管13輸出的高溫熱水不符合安規。再就該下管壁143的水流來看，雖然該低溫區113內的冷水，因為密度大、浮力小，所以會通過該下管壁143向下流入該加熱區112，然而該加熱區112內的熱水，卻也會因為密度小、浮力大，而同樣想要通過該下管壁143向上流至該低溫區113，如此一來上下迎面對沖的冷水及熱水，就容易會在該下管壁143中產生亂流，造成水流流動的不順暢，進而影響熱傳效率。另外，用於將該加熱區112內的熱水導送至該高溫區115的該上管壁142，由於未設有隔熱結構，所以在導送過程中經過該低溫區113及該中溫區114等溫度相對較低的區域時，部分熱量將會向外傳遞散失，因此熱傳效率低。

須說明的是，有的業者為了提高該電熱水器1的加熱效果，就會想要在該儲水空間111內安裝一個溫度感測器(圖未示)，其可用來偵測水溫以控制該加熱棒15的加熱與否，當該溫度感測器感測到水溫低於預設值時，即會開啟該加熱棒15加熱，當該溫度感測器感測到水溫高於預設值時，即會關閉該加熱棒15。業者若是將該溫度感測器安裝在該高溫區115或是該加熱區112，由於該等部位的水溫較高，所以不會啟動該加熱棒15，容易造成該儲水空間111內的水溫低、熱水量不足。業者若是將該溫度感測器安裝在該低溫區113，由於該等部位的水溫，容易因該入水管12的瞬間進水，而瞬間降低該溫度感測器周圍的溫度，所以該加熱棒15會常常啟動與關閉，將會造成該儲水空間111內的水溫過高、熱水量過多，不但容易超過安規標準，而且也較為耗電。因此該電熱水器1之設計仍有待改善。

因此，本新型之目的，即在提供一種能夠克服先前技術的至少一個缺點的電熱水器。

於是，本新型電熱水器，包含一個加熱筒、一個隔熱罩，及一個加熱單元。該加熱筒界定出一個用於儲水的儲水空間，該儲水空間由下而上依序具有一個低溫區、一個中溫區，及一個高溫區。該隔熱罩設置在該加熱筒之該儲水空間中，是由該低溫區向上延伸至該高溫區，且周緣與該加熱筒之間可供水流通，該隔熱罩圍繞界定出一個熱流空間，該熱流空間具有一個連通該低溫區的下開口部，及一個連通該高溫區的上開口部，該隔熱罩包括內外間隔且周緣相連接之一個內罩層與一個外罩層，該內罩層與該外罩層相配合界定出一層密封的隔熱間隙。該加熱單元包括一個伸入該隔熱罩之該熱流空間且用於加熱該熱流空間內的水的加熱棒。

在本新型被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖2與圖3，本新型電熱水器之一第一實施例，是用於使輸入的冷水經過熱交換升溫成熱水後再輸出，該電熱水器包含一個加熱筒2、一支入水管3、一支出水管4、一個隔熱罩5，及一個加熱單元6。

該加熱筒2為一個上下直立的中空筒體，乃界定出一個用於儲水的儲水空間21，該儲水空間21由下而上依序具有一個低溫區211、一個中溫區212，及一個高溫區213。該儲水空間21內的水在加熱過程中，會因溫度而產生自然循環原理之熱虹吸現象，亦即溫度相對較高的熱水，由於密度小、浮力大，所以會向上流至該高溫區213，而溫度相對較低的冷水，因為密度大、浮力小，所以會向下流至該低溫區211，依此重複進行熱對流，直到該儲水空間21內的水溫均勻一致為止。

該入水管3由該加熱筒2之旁側底部橫向往內伸入該儲水空間21，是用於將冷水輸入該儲水空間21之該低溫區211。在其他變化例中該入水管3的形狀、數量及連接位置也可以改變，例如直立連通該加熱筒2之底側。

該出水管4由該加熱筒2之底側直向往上伸入該儲水空間21直至接近頂部，是用於將熱水輸出該儲水空間21之該高溫區213。在其他變化例中該出水管4的形狀、數量及連接位置也可以改變，例如橫向連通該加熱筒2之旁側頂部。

該隔熱罩5設置在該加熱筒2之該儲水空間21中，是由該低溫區211向上延伸至該高溫區213，且該隔熱罩5的長度及寬度都小於該加熱筒2之該儲水空間21，使得該隔熱罩5的周緣與該加熱筒2之間可供水順暢地流通。

該隔熱罩5包括一個呈開口朝下之彎拱形的圍罩壁51，及一個由該圍罩壁51頂部向上延伸且呈圓管狀的導管壁52。該圍罩壁51與該導管壁52相配合圍繞界定出一個熱流空間53，該熱流空間53具有一個連通該低溫區211的下開口部531，及一個連通該高溫區213的上開口部532。該圍罩壁51具有分別形成於兩相反側且呈倒U形之一個第一端部511與一個第二端部512。在不影響熱傳效率的前提下，藉由該下開口部531的設計，能讓水垢往下掉落至底部，以便於清除。

而且為了提升該隔熱罩5的導熱保溫效果，該隔熱罩5乃設計為多層隔熱結構，其包括內外間隔且周緣相連接之一個內罩層54與一個外罩層55。該內罩層54與該外罩層55相配合界定出一層密封的隔熱間隙56，該隔熱間隙56為一層空氣層，具有隔熱保溫的功效，可以降低熱能損失，當然在本第一實施例之其他變化態樣中，該隔熱間隙56也可以為一層真空層，或為其他耐高溫無毒的隔熱材料。

該加熱單元6設置於該加熱筒2，並包括一個由該隔熱罩5之該第一端部511往該第二端部512的方向伸入該熱流空間53的加熱棒61。該加熱棒61為一個具有高導熱率之金屬管，可彎折呈U形、螺旋形或其他形狀，是用於加熱該熱流空間53內的水，惟該加熱單元6的形狀、數量及電路設計屬於習知技術，故不再贅述。

使用時，該入水管3將冷水輸入該儲水空間21之該低溫區211，而該加熱單元6會加熱該隔熱罩5之該圍罩壁51內的冷水，使該冷水經過熱交換升溫成熱水後，通過該導管壁52對流上升至該高溫區213，再由該出水管4將此熱水輸出以供使用，可達到短時間內快速提供熱水的需求。

參閱圖4，本新型電熱水器之一第二實施例的構造大致相同於該第一實施例，其差別在於該隔熱罩5還包括一個封閉該圍罩壁51之該第二端部512的側封壁57，能藉以提高集熱效果。

參閱圖5，本新型電熱水器之一第三實施例的構造大致相同於該第一實施例，其差別在於本第三實施例的該隔熱罩5的形狀不同，該隔熱罩5呈上下直向延伸的中空圓筒狀，其結構簡單、製造容易。

參閱圖6，本新型電熱水器之一第四實施例的構造大致相同於該第一實施例，其差別在於本第四實施例之該隔熱罩5的形狀不同，該隔熱罩5僅包括該圍罩壁51，而省略圖2之該導管壁52的設置，並使該圍罩壁51傾斜向上延伸且側向朝下開口，該圍罩壁51之該第一端部511界限出該上開口部532，該第二端部512界限出該下開口部531，所以本第四實施例之構造也相當簡單。此外，本第四實施例之該加熱筒2是左右橫向地平躺擺放，該出水管4是橫向連通該加熱筒2之旁側頂部，但實施上不以此為限。

綜上所述，本新型電熱水器在該加熱筒2內間隔設置該隔熱罩5，用以在該儲水空間21中區隔出空間區域較小的該熱流空間53，並將該加熱單元6之該加熱棒61伸入該熱流空間53，故當該加熱單元6啟動時，即能快速地加熱該熱流空間53內的水，以達到加熱速度快、熱水溫度均勻及熱水量多的功效。該隔熱罩5的周緣無需整個與該加熱筒2連接，所以容易組裝製造，施工成本低，再加上該隔熱罩5的周緣與該加熱筒2之間形成有較大的空間，而且該入水管3又是位在該隔熱罩5的底側，較低溫的冷水可直接進入該隔熱罩5之該熱流空間53內，經過該加熱單元6加熱成熱水後會直接向上流動，所以能供水順暢地流通循環，並能提升熱對流效果，使得水的均溫性佳。而且該隔熱罩5具有隔熱設計，所以能增加熱傳效果，在導引熱水上升經由該中溫區212時，也不致造成熱損失，因此上述設計可提高熱傳效率並減少熱損，故確實能達成本新型之目的。

惟以上所述者，僅為本新型之實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，凡是依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

2‧‧‧加熱筒
21‧‧‧儲水空間
211‧‧‧低溫區
212‧‧‧中溫區
213‧‧‧高溫區
3‧‧‧入水管
4‧‧‧出水管
5‧‧‧隔熱罩
51‧‧‧圍罩壁
511‧‧‧第一端部
512‧‧‧第二端部
52‧‧‧導管壁
53‧‧‧熱流空間
531‧‧‧下開口部
532‧‧‧上開口部
54‧‧‧內罩層
55‧‧‧外罩層
56‧‧‧隔熱間隙
57‧‧‧側封壁
6‧‧‧加熱單元
61‧‧‧加熱棒

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是台灣專利號TW M505601專利案所揭露的一種已知之電熱水器的一局部剖視側視圖； 圖2是本新型電熱水器的一第一實施例的一局部剖視側視圖； 圖3是一類似於圖2的視圖，但從另一個角度觀看； 圖4是本新型電熱水器的一第二實施例的一局部剖視側視圖； 圖5是本新型電熱水器的一第三實施例的一局部剖視側視圖；及 圖6是本新型電熱水器的一第四實施例的一局部剖視側視圖。

2‧‧‧加熱筒

21‧‧‧儲水空間

211‧‧‧低溫區

212‧‧‧中溫區

213‧‧‧高溫區

3‧‧‧入水管

4‧‧‧出水管

52‧‧‧導管壁

53‧‧‧熱流空間

531‧‧‧下開口部

532‧‧‧上開口部

54‧‧‧內罩層

55‧‧‧外罩層

56‧‧‧隔熱間隙

5‧‧‧隔熱罩

51‧‧‧圍罩壁

6‧‧‧加熱單元

61‧‧‧加熱棒

Claims (10)

1. 一種電熱水器，包含： 一個加熱筒，界定出一個用於儲水的儲水空間，該儲水空間由下而上依序具有一個低溫區、一個中溫區，及一個高溫區； 一個隔熱罩，設置在該加熱筒之該儲水空間中，是由該低溫區向上延伸至該高溫區，且周緣與該加熱筒之間可供水流通，該隔熱罩圍繞界定出一個熱流空間，該熱流空間具有一個連通該低溫區的下開口部，及一個連通該高溫區的上開口部，該隔熱罩包括內外間隔且周緣相連接之一個內罩層與一個外罩層，該內罩層與該外罩層相配合界定出一層密封的隔熱間隙；及 一個加熱單元，包括一個伸入該隔熱罩之該熱流空間且用於加熱該熱流空間內的水的加熱棒。
2. 如請求項1所述的電熱水器，其中，該電熱水器還包含一支用於將冷水輸入該儲水空間之該低溫區的入水管，及一支用於將熱水輸出該儲水空間之該高溫區的出水管。
3. 如請求項2所述的電熱水器，其中，該隔熱罩的長度及寬度都小於該加熱筒之該儲水空間。
4. 如請求項3所述的電熱水器，其中，該隔熱罩還包括一個罩設在該加熱棒上且呈開口朝下之彎拱形的圍罩壁，及一個由該圍罩壁頂部向上延伸且呈圓管狀的導管壁，該圍罩壁與該導管壁相配合界限出該熱流空間，該圍罩壁具有分別形成於兩相反側且呈倒U形之一個第一端部與一個第二端部，該加熱單元之該加熱棒由該第一端部往該第二端部的方向伸入。
5. 如請求項3所述的電熱水器，其中，該隔熱罩還包括一個罩設在該加熱棒上且呈開口朝下之彎拱形的圍罩壁、一個封閉該圍罩壁之一側的側封壁，及一個由該圍罩壁頂部向上延伸且呈圓管狀的導管壁，該圍罩壁、該側封壁與該導管壁相配合界限出該熱流空間，該圍罩壁具有分別形成於兩相反側且呈倒U形之一個第一端部與一個供該側封壁連接的第二端部，該加熱單元之該加熱棒由該第一端部往該第二端部的方向伸入。
6. 如請求項3所述的電熱水器，其中，該隔熱罩呈上下直向延伸的中空圓筒狀。
7. 如請求項3所述的電熱水器，其中，該隔熱罩還包括一個斜向延伸且呈側向朝下開口之彎拱形的圍罩壁，該圍罩壁具有分別形成於兩相反側且呈倒U形之一個界限出該上開口部的第一端部，與一個界限出該下開口部的第二端部。
8. 如請求項1所述的電熱水器，其中，該隔熱罩之該隔熱間隙為一層空氣層。
9. 如請求項1所述的電熱水器，其中，該隔熱罩之該隔熱間隙為一層真空層。
10. 如請求項1所述的電熱水器，其中，該加熱單元之該加熱棒為一個具有高導熱率之金屬管。