專利名稱：即熱容積合一式電熱水器及其加熱方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電熱水器，具體地說是一種即熱容積合一式電熱水器及其加 熱方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，不管是電熱水器還是太陽(yáng)能熱水器，它們的承壓式儲(chǔ)水箱內(nèi) 部均為一腔體結(jié)構(gòu)。水箱內(nèi)充滿熱水后，在使用熱水時(shí)，首先需要向水箱內(nèi)注入 冷水，水箱內(nèi)的熱水才能依靠冷水的壓力流出。由于要不斷向水箱內(nèi)補(bǔ)充冷水， 補(bǔ)充進(jìn)入的冷水就會(huì)很快與原來水箱內(nèi)的熱水混合，使水箱內(nèi)熱水溫度迅速下 降，因而在實(shí)際使用中，只有整個(gè)水箱容積60%左右的熱水能被利用，造成熱量 的巨大浪費(fèi)。目前通常的熱水器儲(chǔ)水箱均采用圓柱體結(jié)構(gòu)，這種儲(chǔ)水箱能承受較 高的壓力而不產(chǎn)生變形，同時(shí)在加工過程中可采用自動(dòng)化設(shè)備，制造簡(jiǎn)單方便。 在安裝過程中，它可以將圓柱體豎直放置，也可以橫向放置，但受圓面半徑的影 響，整個(gè)水箱厚度很大，體積也很大，占據(jù)很大的生活空間，給安裝和使用帶來 很大的不便?，F(xiàn)有的普通容積式電熱水器存在的缺點(diǎn)1、 容積式電熱水器都是采用固定在水箱內(nèi)電熱管進(jìn)行加熱，加熱功率一般 在2000W左右，加熱方式都是將整箱的水從常溫一次性加熱到需要的溫度。因而 需加熱較長(zhǎng)時(shí)間， 一般在三小時(shí)左右。通常是夏季二小時(shí)多，冬季要近四小時(shí)。 同時(shí)由于采用頂壓式出水方式，所以一次所能放出的理想水溫的水量即熱水出水 率平均在70%左右，夏季高一點(diǎn)，冬季低一點(diǎn)。因而受體積限制，往往只能滿足 一到二人洗澡用水，且用水時(shí)溫度下降變化大，給使用者帶來很大的不便和浪費(fèi)。 考慮到熱水器整體體積因素，保溫層一般都在2cm左右，保溫效果相對(duì)較差，熱 損耗很大。2、 電熱管表面高溫易老化結(jié)垢，必然導(dǎo)致加熱功率衰退，電熱管容易損壞， 減少了整機(jī)的使用壽命。3、 現(xiàn)有的容積式電熱水器整機(jī)形狀單一，都為圓柱體，需要吊裝，造成安 裝困難，占用空間大，影響家裝效果。4、 水電始終混合安全性難以保障，盡管采用保護(hù)插頭和防電墻防漏裝置， 但無法從根本上消除安全隱患，人身傷亡事故時(shí)有發(fā)生。5、 考慮省電，則無法保證24小時(shí)全天隨時(shí)提供熱水，給居家生活造成不便。6、內(nèi)膽使用壽命有限。 現(xiàn)有即熱式電熱水器的缺點(diǎn)1、 要保證即熱用水溫度達(dá)到日常洗浴要求，加熱功率一般需要配置在7000W 至9000W。相當(dāng)于5 7匹用電功率，配置電線的線徑在4mnf以上，這會(huì)導(dǎo)致整 個(gè)用電系統(tǒng)成本大大提高，安全性降低，產(chǎn)品壽命也難以保證。由于存在這些嚴(yán) 重缺陷，是造成市場(chǎng)上用戶認(rèn)同率不高的重要原因。2、 如果功率在3000W以下，適用于家居常規(guī)配置，用電10安培，線徑2.5m nf，即熱溫度卻達(dá)不到理想水溫，通常只能作為日常用水，無法用于先澡，尤其 是室溫度在20。C以下，而一年中常溫在2(TC的季節(jié)一般要占四分之三時(shí)間。因 而，功率在3000W以下的即熱式電熱水器不能滿足要求。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種即熱容積合一式電熱水器及其加熱方法，該即熱容 積合一式電熱水器的水箱結(jié)構(gòu)形式多樣，既能承受較大的水壓力，又制作方便， 成本低，且大大延長(zhǎng)了使用壽命。該即熱容積合一式電熱水器使用快捷方便，能 滿足隨時(shí)提供熱水的需要；而且節(jié)能效果好、使用壽命長(zhǎng)、安裝簡(jiǎn)便、熱水出水 率高、安全性高。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種即熱容積合一式電熱水器，包括箱體，在箱體上設(shè)有進(jìn)水口和出水口， 其特征在于在箱體內(nèi)設(shè)有一組用來儲(chǔ)水的腔體，各腔體間設(shè)有使水流通的導(dǎo)流 孔；在箱體外部設(shè)有電熱膜加熱器，電熱膜加熱器的一端通過循環(huán)泵與箱體的進(jìn) 水口相通；另一端通過自動(dòng)開關(guān)與水源連接；箱體的出水口通過電熱膜加熱器與 電熱水器的用水管連接;在箱體內(nèi)設(shè)有測(cè)溫器，測(cè)溫器與用來協(xié)調(diào)電熱膜加熱器、 循環(huán)泵和自動(dòng)開關(guān)動(dòng)作的控制裝置連接。本發(fā)明中，所述箱體可以是一個(gè)整體，也可以分為左側(cè)箱體和右側(cè)箱體，在 左側(cè)箱體和右側(cè)箱體內(nèi)均設(shè)有一組腔體；左側(cè)箱體與右側(cè)箱體間的腔體通過導(dǎo)流管連接。所述一組腔體中單個(gè)腔體是圓柱體或長(zhǎng)方體。所述箱體由保溫材料制成， 在各腔體之間填充有保溫材料。本發(fā)明中，所述電熱膜加熱器設(shè)置在腔體的外部，可以設(shè)置在箱體的上端。 測(cè)溫器設(shè)置在箱體的下部進(jìn)水口處。本發(fā)明中，多腔體儲(chǔ)熱水箱結(jié)構(gòu)形式可以多樣化，以滿足不同場(chǎng)合的安裝要 求，所述箱體可制成分體式，箱體分為左側(cè)箱體和右側(cè)箱體，在左側(cè)箱體和
右側(cè)箱體內(nèi)均設(shè)有一組腔體；左側(cè)箱體與右側(cè)箱體間的腔體通過導(dǎo)流管連接。 箱體內(nèi)各腔體的排列方式和結(jié)構(gòu)形式可以是多種組合，腔體的數(shù)量可以根據(jù)水量大小進(jìn)行增減。為制作方便，箱體中的一組腔體中單個(gè)腔體是圓柱體或長(zhǎng)方體，也可以是任意其它形狀的組合。為防止熱量流失，箱體由保溫材料制成，在各腔體之間也填充有保溫材料。而且，箱體和一組腔體也可均由塑料材料制成，在箱體表面和各腔體之間設(shè)有保溫材料。一種本發(fā)明所述的即熱容積合一式電熱水器的加熱方法，其特征在于它包括 以下步驟A) 在電熱水器的用水管不出水的情況下，測(cè)溫器測(cè)量箱體內(nèi)水的溫度；B) 當(dāng)水的溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，循環(huán)泵自動(dòng)啟動(dòng)，經(jīng)電熱膜加熱器給箱體內(nèi)的水進(jìn)行加熱，在箱體內(nèi)的水溫提升到設(shè)定的中間溫度時(shí)，電熱膜加熱器停止加熱，循環(huán)泵自動(dòng)關(guān)閉；C) 在電熱水器的角水管出水的情況下，電熱膜加熱器對(duì)用水管前的出水再 次進(jìn)行加熱，使出水達(dá)到所需溫度；D) 在電熱水器的用水管暫時(shí)停止出水的情況下，測(cè)溫器對(duì)箱體內(nèi)的水的溫 度進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)水的溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，循環(huán)泵自動(dòng)啟動(dòng)，經(jīng)電熱膜加熱器給 箱體內(nèi)的水進(jìn)行加熱，直到箱體內(nèi)的水溫提升到設(shè)定的中間溫度時(shí)，電熱膜加熱 器停止加熱，循環(huán)泵自動(dòng)關(guān)閉。本發(fā)明步驟B)中，設(shè)定的中間溫度為30 40'C。測(cè)溫器與控制裝置連接， 并通過控制裝置使電熱膜加熱器和循環(huán)泵動(dòng)作。步驟C)中，出水所需溫度為45 55。C。電熱膜加熱與電熱管加熱能效比較如下半導(dǎo)體薄膜發(fā)熱系統(tǒng)為純阻性半導(dǎo)體發(fā)熱材料，復(fù)合電熱膜直接涂敷熱傳導(dǎo) 壁表面，復(fù)合電熱膜的類電容結(jié)構(gòu)可以提高功率因數(shù)，將降低的無功功率損耗的 電量加起來，其電熱總轉(zhuǎn)換率達(dá)到或超過100%。經(jīng)過測(cè)定這種薄膜發(fā)熱的電 熱轉(zhuǎn)換次序比電阻絲發(fā)熱效率高出30%左右，屬目前電熱轉(zhuǎn)換率高的技術(shù)。此外， 電熱薄膜發(fā)熱反響極快，通常2 3秒鐘便可達(dá)到平衡溫度，而電阻絲自身熱容 很大，做成電熱管后受保溫絕緣材料阻隔，熱反響較慢。電熱管內(nèi)電阻絲工作時(shí) 一直處于高溫之下，而電熱管表面溫度一般都很低，這樣電阻絲極易高溫氧化，
壽命一般不長(zhǎng)；半導(dǎo)體薄膜本身是抗氧化的金屬材料，加之工作時(shí)表面溫度很低， 所以壽命很長(zhǎng)，理論上可以達(dá)到無限壽命。此外，電熱管內(nèi)會(huì)因絕緣材料吸潮引 起漏電，或者金屬外殼受腐蝕而漏電等不安全因素，而半導(dǎo)體電熱膜發(fā)熱系統(tǒng)石 英管水電全分離系統(tǒng)，安全性極好，不會(huì)產(chǎn)生漏電。本發(fā)明在水箱外部，配置一功率為3000W左右的電熱膜加熱器，中間設(shè)置一 只60W左右的循環(huán)泵，水箱中適當(dāng)位置安裝測(cè)溫器，測(cè)溫器與控制裝置連接。當(dāng) 進(jìn)水溫度低于設(shè)定溫度時(shí)循環(huán)泵自動(dòng)啟動(dòng)，經(jīng)電熱膜加熱器加熱，使水箱內(nèi)水溫 提升到設(shè)定的中間溫度。測(cè)溫器將測(cè)量數(shù)據(jù)傳送給控制裝置，由控制裝置使電熱 膜加熱器停止加熱，循環(huán)泵也停止工作。當(dāng)需用水時(shí)，通過自動(dòng)開關(guān)再啟動(dòng)電熱 膜加熱器，這時(shí)通過低功率電熱膜加熱器二次加熱，達(dá)到所需溫度熱水， 一般在 50'C左右，從而實(shí)現(xiàn)即開即熱的效果。停止用水時(shí)，水箱內(nèi)底部水溫必然會(huì)低于 設(shè)定的中間溫度。這時(shí)控制裝置又會(huì)使電熱膜加熱器開始加熱，增溫到設(shè)定的中 間溫度時(shí)停止。由于本發(fā)明的熱水出水率大于一次性用熱水器，如此不斷用水不 斷補(bǔ)充使熱水器始終能保持中間溫度，也就自然保證了用水溫度一直在理想范 圍，實(shí)現(xiàn)"無限"供用熱水。本發(fā)明采用多腔體結(jié)構(gòu)和電熱膜加熱器結(jié)構(gòu)，并采用分段加熱的方式，與現(xiàn) 有技術(shù)相比，它的優(yōu)點(diǎn)是1、 使用快捷方便，能實(shí)現(xiàn)隨時(shí)提供熱水服務(wù)；2、 節(jié)能，在獲取同樣熱水量的條件下，降低耗電成本l/2左右；3、 使用壽命長(zhǎng)，由于水箱具有獨(dú)特技術(shù)和加熱元器件能方便的維修更換， 比一般熱水器使用壽命要增加三倍左右；4、 安裝簡(jiǎn)便，由于外形有可塑性，整機(jī)可以隱藏在墻體、櫥柜、盥洗盒下， 不占空間，不影響家裝整體效果；5、 增大用水量，由于采用智能化自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)，正常使用幾乎可以達(dá)到無 限供水的效果，尤其為人口效多的用戶提供了更好的選擇；6、 熱水出水率高，由于使用多腔體獨(dú)創(chuàng)結(jié)構(gòu)水箱，使熱水出水率提高50% 左右，單人用水溫度變化極小；7、 安全性高，采用體外加熱，水電徹底分離，不會(huì)出現(xiàn)傷人事故。


附圖是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
具體實(shí)施例方式
一種即熱容積合一式電熱水器，包括箱體1,在箱體1上設(shè)有進(jìn)水口 2和出 水口3，在箱體l內(nèi)設(shè)有一組用來儲(chǔ)水的腔體4，各腔體4間設(shè)有使水流通的導(dǎo) 流孔5;在箱體1外部設(shè)有電熱膜加熱器6，電熱膜加熱器6的一端通過循環(huán)泵 7與箱體的進(jìn)水口2相通；另一端通過自動(dòng)開關(guān)8與水源連接；箱體l的出水口 3通過電熱膜加熱器6與電熱水器的用水管連接；在箱體1內(nèi)設(shè)有測(cè)溫器9，測(cè) 溫器9與用來協(xié)調(diào)電熱膜加熱器6、循環(huán)泵7和自動(dòng)開關(guān)8動(dòng)作的控制裝置10 連接。本發(fā)明采用分段加熱的方式，在水箱下部進(jìn)水口處安裝測(cè)溫器，測(cè)溫器與控 制裝置連接。首先在電熱水器的用水管不出水的情況下，測(cè)溫器測(cè)量箱體內(nèi)水的溫度；當(dāng)水的溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，中間溫度通?？梢栽O(shè)定為4(TC。循環(huán)泵自動(dòng) 啟動(dòng)，經(jīng)電熱膜加熱器給箱體內(nèi)的水進(jìn)行加熱，在箱體內(nèi)的水溫提升到設(shè)定的中 間溫度時(shí)，測(cè)溫器將測(cè)量數(shù)據(jù)傳送給控制裝置，由控制裝置使電熱膜加熱器停止 加熱，循環(huán)泵自動(dòng)關(guān)閉；在電熱水器的用水管出水的情況下，通過自動(dòng)開關(guān)再啟動(dòng)電熱膜加熱器，電 熱膜加熱器對(duì)用水管前的出水再次進(jìn)行加熱，使出水達(dá)到所需溫度， 一般在50°C 左右，從而實(shí)現(xiàn)即開即熱的效果。在電熱水器的用水管暫時(shí)停止出水的情況下，測(cè)溫器對(duì)箱體內(nèi)的水的溫度進(jìn) 行測(cè)量，水箱內(nèi)底部水溫必然會(huì)低于設(shè)定的中間溫度。這時(shí)控制裝置又會(huì)使循環(huán) 泵自動(dòng)啟動(dòng)，經(jīng)電熱膜加熱器給箱體內(nèi)的水進(jìn)行加熱，直到箱體內(nèi)的水溫提升到 設(shè)定的中間溫度時(shí)，電熱膜加熱器停止加熱，循環(huán)泵自動(dòng)關(guān)閉。當(dāng)需用水時(shí)，通過自動(dòng)開關(guān)再啟動(dòng)電熱膜加熱器，這時(shí)通過低功率電熱膜加 熱器二次加熱，達(dá)到所需溫度熱水，從而實(shí)現(xiàn)即開即熱的效果。由于本發(fā)明的熱水出水率大于一次性用熱水器，如此不斷用水不斷補(bǔ)充使熱 水器始終能保持中間溫度，也就自然保證了用水溫度一直在理想范圍，實(shí)現(xiàn)"無 限"供用熱水。本發(fā)明中水箱結(jié)構(gòu)形式可以多種多樣，水箱可以是整體式也可以是分體式， 各腔體可以是各種形狀，可以橫向放置也可以豎向放置，可滿足不同場(chǎng)合需要； 而且可以承受較大的水壓力，制作方便，成本低，并大大延長(zhǎng)使用壽命；同時(shí)， 可與盥洗盆配合使用，安裝方便、占用空間少。本發(fā)明為準(zhǔn)即熱模式低溫儲(chǔ)水，即熱式供水。比一般電熱儲(chǔ)熱式供水本身 就節(jié)省大量中高溫水溫?fù)p失。這種模式是目前最節(jié)能的加熱模式。
權(quán)利要求
1、一種即熱容積合一式電熱水器，包括箱體(1)，在箱體(1)上設(shè)有進(jìn)水口(2)和出水口(3)，其特征在于在箱體(1)內(nèi)設(shè)有一組用來儲(chǔ)水的腔體(4)，各腔體(4)間設(shè)有使水流通的導(dǎo)流孔(5)；在箱體(1)外部設(shè)有電熱膜加熱器(6)，電熱膜加熱器(6)的一端通過循環(huán)泵(7)與箱體(1)的進(jìn)水口(2)相通；另一端通過自動(dòng)開關(guān)(8)與水源連接；箱體(1)的出水口(3)通過電熱膜加熱器(6)與電熱水器的用水管連接；在箱體(1)內(nèi)設(shè)有測(cè)溫器(9)，測(cè)溫器(9)與用來協(xié)調(diào)電熱膜加熱器(6)、循環(huán)泵(7)和自動(dòng)開關(guān)(8)動(dòng)作的控制裝置(10)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的即熱容積合一式電熱水器，其特征是所述箱體 (1)由保溫材料制成，在各腔體(4)之間填充有保溫材料。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的即熱容積合一式電熱水器，其特征是所述電熱 膜加熱器(6)設(shè)置在腔體(4)的外部。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的即熱容積合一式電熱水器，其特征是測(cè)溫器(9) 設(shè)置在箱體(1)的下部。
5、 一種權(quán)利要求1所述的即熱容積合一式電熱水器的加熱方法，其特征在于它包括以下步驟A) 在電熱水器的用水管不出水的情況下，測(cè)溫器(9)測(cè)量箱體(1)內(nèi)水 的溫度；B) 當(dāng)水的溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，循環(huán)泵(7)自動(dòng)啟動(dòng)，經(jīng)電熱膜加熱器(6) 給箱體(1)內(nèi)的水進(jìn)行加熱，在箱體(1)內(nèi)的水溫提升到設(shè)定的中間溫度時(shí)， 電熱膜加熱器(6)停止加熱，循環(huán)泵(7)自動(dòng)關(guān)閉；C) 在電熱水器的用水管出水的情況下，電熱膜加熱器(6)對(duì)用水管前的出 水再次進(jìn)行加熱，使出水達(dá)到所需溫度；D) 在電熱水器的用水管暫時(shí)停止出水的情況下，測(cè)溫器(9)對(duì)箱體(1) 內(nèi)的水的溫度進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)水的溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，循環(huán)泵(7)自動(dòng)啟動(dòng)， 經(jīng)電熱膜加熱器(6)給箱體(1)內(nèi)的水進(jìn)行加熱，直到箱體(1)內(nèi)的水溫提 升到設(shè)定的中間溫度時(shí)，電熱膜加熱器(6)停止加熱，循環(huán)泵(7)自動(dòng)關(guān)閉。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的即熱容積合一式電熱水器的加熱方法，其特征在 于步驟B)中，設(shè)定的中間溫度為30 40'C。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的即熱容積合一式電熱水器的加熱方法，其特征在 于測(cè)溫器(9)與控制裝置(10)連接，并通過控制裝置(10)使電熱膜加熱 器(6)和循環(huán)泵(7)動(dòng)作。
8、根據(jù)權(quán)利要求5所述的即熱容積合一式電熱水器的加熱方法，其特征在 于步驟C)中，出水所需溫度為45 55'C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種即熱容積合一式電熱水器及其加熱方法，包括箱體，在箱體上設(shè)有進(jìn)水口和出水口，其特征在于在箱體內(nèi)設(shè)有一組用來儲(chǔ)水的腔體，各腔體間設(shè)有使水流通的導(dǎo)流孔；在箱體外部設(shè)有電熱膜加熱器，電熱膜加熱器的一端通過循環(huán)泵與箱體的進(jìn)水口相通；另一端通過自動(dòng)開關(guān)與水源連接；箱體的出水口通過電熱膜加熱器與電熱水器的用水管連接；在箱體內(nèi)設(shè)有測(cè)溫器，測(cè)溫器與用來協(xié)調(diào)電熱膜加熱器、循環(huán)泵和自動(dòng)開關(guān)動(dòng)作的控制裝置連接。本發(fā)明使用快捷方便，能滿足隨時(shí)提供熱水的需要；而且節(jié)能效果好、使用壽命長(zhǎng)、安裝簡(jiǎn)便、熱水出水率高、安全性高。
文檔編號(hào)F24H9/18GK101105331SQ200710025469
公開日2008年1月16日 申請(qǐng)日期2007年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月1日
發(fā)明者立 楊, 斌 王, 王國(guó)雄, 趙世華 申請(qǐng)人:斌 王