一種電儲能熱水器的制造方法
【專利摘要】一種電儲能熱水器，包括內(nèi)膽以及包裹在內(nèi)膽外的外保溫殼體，內(nèi)膽內(nèi)設(shè)置有換熱管、電加熱管、溫度傳感器、相變蓄能材料、導(dǎo)熱介質(zhì)，其特征在于，內(nèi)膽的內(nèi)腔通過一隔板將其分隔成儲料腔和加熱腔兩部分腔體，相變蓄能材料設(shè)置在儲料腔內(nèi)，電加熱管和導(dǎo)熱介質(zhì)設(shè)置在加熱腔內(nèi)；外保溫殼體上設(shè)置有冷水進(jìn)口、熱水出口、加料口、常壓氣口、電加熱管接口，其中，加料口、常壓氣口和儲料腔貫通，冷水進(jìn)口、熱水出口分別和換熱管的兩端口連接，電加熱管接口和加熱腔貫通；內(nèi)膽內(nèi)的壓力始終為常壓。作為優(yōu)選：換熱管末端部分伸入加熱腔內(nèi)；常壓氣口上設(shè)置有液位傳感器，同時(shí)在冷水進(jìn)口處設(shè)置有一電動閥；相變蓄能材料上表層覆蓋一層硅油。
【專利說明】
一種電儲能熱水器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于電器及儲能、節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電儲能熱水器的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平以及對工作與居住環(huán)境舒適度要求的提高，電能等消耗隨之大幅度增高，造成能源消耗過快、環(huán)境污染增加、電網(wǎng)負(fù)荷峰谷過大、峰負(fù)荷時(shí)電力供應(yīng)嚴(yán)重不足等建筑能耗增加的問題，目前歐美發(fā)達(dá)國家的建筑能耗已達(dá)到全社會總能耗的40%，在我國建筑能耗約占全國總能耗的30左右％，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，建筑能耗的比重將進(jìn)一步增加。因此，建筑節(jié)能技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用已成為當(dāng)前建筑和建筑材料領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題之一。
[0003]相變蓄能是提高能源利用效率和保護(hù)環(huán)境的重要技術(shù)，也是常用于緩解能量供求雙方在時(shí)間、強(qiáng)度及地點(diǎn)上不匹配的有效方式，在太陽能的利用、電力的“移峰填谷”、廢熱和余熱的回收利用、工業(yè)與民用建筑和空調(diào)的節(jié)能等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，目前已成為世界范圍內(nèi)的研究熱點(diǎn)。利用相變材料的相變潛熱來實(shí)現(xiàn)能量的儲存和利用，有助于提高能效和開發(fā)可再生能源，是近年來能源科學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域中一個(gè)十分活躍的前沿研究方向。
[0004]當(dāng)前的大環(huán)境下，低碳、節(jié)能環(huán)保、蓄能等技術(shù)是國際上重點(diǎn)發(fā)展方向。
[0005]現(xiàn)有的市場上，電熱儲能熱水器產(chǎn)品非常少，傳統(tǒng)的儲水式熱水器則體積過于龐大，尤其是大容量熱水器;而空氣能熱水器雖然節(jié)能，但是存在價(jià)格高、有噪音、安裝麻煩、體積大維修費(fèi)用高等缺點(diǎn)，尤其是在外部環(huán)境溫度過低的情況下，運(yùn)行情況會有很大的困難。
[0006]那么，能否有這樣的一種熱水器，體積小、容量大、靜音、節(jié)能的電儲能熱水器呢？

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、儲能量大的一種電儲能熱水器，主要利用谷電來儲能，用于解決熱水或分布式采暖等需求。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案:一種電儲能熱水器，包括內(nèi)膽以及包裹在內(nèi)膽外的外保溫殼體，所述的內(nèi)膽內(nèi)設(shè)置有換熱管、電加熱管、溫度傳感器、相變蓄能材料、導(dǎo)熱介質(zhì)，其特征在于，所述的內(nèi)膽的內(nèi)腔通過一隔板將其分隔成儲料腔和加熱腔兩部分腔體，所述的相變蓄能材料設(shè)置在所述的儲料腔內(nèi)，所述的電加熱管和導(dǎo)熱介質(zhì)設(shè)置在所述的加熱腔內(nèi)；所述的外保溫殼體上設(shè)置有冷水進(jìn)口、熱水出口、加料口、常壓氣口、電加熱管接口，其中，所述的加料口、常壓氣口和所述的儲料腔貫通，所述的冷水進(jìn)口、熱水出口分別和所述的換熱管的兩端口連接，所述的電加熱管接口和所述的加熱腔貫通;所述的內(nèi)膽內(nèi)壓力始終為常壓，且通過常壓氣口與外界達(dá)成氣壓平衡。
[0009]在上述的一種電儲能熱水器，其特征在于，所述的加熱腔位于所述的儲料腔的底部，所述的隔板上設(shè)置有若干貫穿其本體上下面的通孔，所述的通孔內(nèi)有所述的換熱管穿過，且換熱管的外壁和通孔之間通過焊接連為一體，結(jié)果是:所述的換熱管的小部分處在所述的加熱腔內(nèi)，余下的大部分則設(shè)置在所述的儲料腔內(nèi)。通常，這樣的設(shè)計(jì)使得從加熱腔傳遞過來的熱量，一方面，通過內(nèi)膽本體從外到內(nèi)傳遞，另一方面快速的通過換熱管本體將熱量導(dǎo)到內(nèi)膽內(nèi)的每個(gè)角落，使得相變蓄能材料快速得到蓄熱，這是本技術(shù)的創(chuàng)造性之處。
[0010]在上述的一種電儲能熱水器，其特征在于，所述的加料口或常壓氣口內(nèi)設(shè)置有液位傳感器，且同時(shí)保證該加料口或常壓氣口與外界的連通;所述的冷水進(jìn)口處設(shè)置有一電動閥，所述的液位傳感器和所述的電動閥能夠互動。通常，任何的相變蓄能材料都不能污染到水質(zhì)(指換熱管內(nèi)的熱水)，一旦有這種危險(xiǎn)(即使萬分之一的概率)，這樣的相變蓄能技術(shù)就不能應(yīng)用到民用熱水器上。所以，本技術(shù)設(shè)定內(nèi)膽內(nèi)始終保持常壓，而換熱管內(nèi)則始終保持一定的水壓，這樣的好處是:即使換熱管因?yàn)槟撤N原因而破裂，由于換熱管內(nèi)始終保持水壓，水只能單向滲漏到內(nèi)膽內(nèi)的相變蓄能材料中，且從常壓氣口溢出，從而保證了熱水使用者的用水安全，但是，相變蓄能材料從常壓氣口溢出到外界，并不是一件容易讓人接受的事，所以，本技術(shù)創(chuàng)造性的在常壓氣口內(nèi)設(shè)置了一個(gè)液位傳感器(但不堵塞出氣口)，同時(shí)，在冷水進(jìn)口端設(shè)置了一個(gè)電動閥，一旦液位傳感器感應(yīng)到有液體溢出，馬上會給電動閥傳遞關(guān)斷水源的指令，這樣徹底保證了用水者的安全和環(huán)境的安全。
[0011]在上述的一種電儲能熱水器，其特征在于，所述的相變蓄能材料為無機(jī)相變蓄能材料，其蓄能材料主材為八水氫氧化鋇，所述的相變蓄能材料的上表面設(shè)置有一層比重小于水的硅油。通常，目前已知的蓄能量大的相變蓄能材料中，以八水氫氧化鋇為主蓄能材料的無機(jī)相變蓄能材料，其熔點(diǎn)(78度)是最合適的且蓄能密度最大，但是，本技術(shù)中設(shè)定內(nèi)膽內(nèi)始終為常壓，那么如何保證內(nèi)膽內(nèi)的相變蓄能材料不和外界空氣中的二氧化碳等接觸，本技術(shù)創(chuàng)造性的在相變蓄能材料的上表層上覆蓋了一層比重比水小的硅油，通常為二甲基硅油，其穩(wěn)定性好、不易老化、疏水性、耐腐蝕、耐高溫，且由于其比重小于水，使得該層硅油始終都覆蓋在相變蓄能材料的表面，從而阻隔了相變蓄能材料和空氣的直接接觸。
[0012]在上述的一種電儲能熱水器，其特征在于，所述的加熱腔連接有兩根直通外保溫殼體頂部外的導(dǎo)管，所述的導(dǎo)熱介質(zhì)為導(dǎo)熱油。通常，由于導(dǎo)熱油加熱時(shí)會有一定程度的膨脹，對于扁平的不耐壓的加熱腔來說，需要一個(gè)和外界連通的導(dǎo)管，用于平衡氣壓。本技術(shù)中，設(shè)置了兩根導(dǎo)管，主要考慮便于導(dǎo)熱油的添加或需要更換加熱腔內(nèi)電加熱管時(shí)對導(dǎo)熱油的抽空時(shí)用。
[0013]在上述的一種電儲能熱水器，其特征在于，所述的外保溫殼體上設(shè)置有一溫控器，所述的溫度傳感器和所述的溫控器連接。
[0014]在上述的一種電儲能熱水器，其特征在于，所述的內(nèi)膽的材質(zhì)為不銹鋼，所述的換熱管的材質(zhì)為紫銅且經(jīng)過紫銅發(fā)黑劑預(yù)處理，以便增強(qiáng)表面抗腐蝕性能。
[0015]在上述的一種電儲能熱水器，其特征在于，所述的溫度傳感器通過所述的加料口或常壓氣口進(jìn)入到所述的內(nèi)膽內(nèi)。通常，加料口在加完相變蓄能材料后，基本上處于閑置狀態(tài)，為了減少在設(shè)備上專門開設(shè)用于安裝溫度傳感器的接口，閑置的加料口是安裝溫度傳感器的一個(gè)不錯的選擇。
[0016]與現(xiàn)有的技術(shù)相比，特別是和本發(fā)明人之前所申請的中國專利(申請?zhí)枮?01520554160.0)“一種電熱蓄能容器”相比，本技術(shù)巧妙利用了換熱管本身均布在內(nèi)膽內(nèi)的導(dǎo)熱優(yōu)勢，將換熱管的末端部分設(shè)置在加熱腔內(nèi)，同時(shí)，換熱管垂直穿過隔板上的通孔且兩者接觸處通過焊接連為一體，使得從加熱腔傳遞過來的熱量，一方面，通過內(nèi)膽壁從外到內(nèi)傳遞，另一方面快速的通過換熱管本體將熱量導(dǎo)到內(nèi)膽內(nèi)的每個(gè)角落，使得相變蓄能材料快速得到蓄熱，同時(shí)，避免了在加熱過程中造成熱量沒有及時(shí)被導(dǎo)出而產(chǎn)生局部熱量過高的問題，極大地降低了制造成本和難度，使得本技術(shù)設(shè)計(jì)更加合理、結(jié)構(gòu)更加簡單、相同體積下儲能量更大；
[0017]和本發(fā)明人之前所申請的專利(申請?zhí)枮?01520554160.0)“一種電熱蓄能容器”相比，本技術(shù)巧妙地在加料口或常壓氣口內(nèi)設(shè)置有液位傳感器，且同時(shí)保證該加料口或常壓氣口與外界的連通，且同時(shí)在冷水進(jìn)口處設(shè)置有一電動閥，用于保證用水者的用水安全，徹底解決了相變蓄能技術(shù)在民用領(lǐng)域的使用安全問題。
[0018]和本發(fā)明人之前所中請的專利(申請?zhí)枮?01520554160.0)“一種電熱蓄能容器”相比，本技術(shù)巧妙地在相變蓄能材料的上表面設(shè)置有一層比重小于水的二甲基硅油，用于阻斷相變蓄能材料和外界空氣的接觸，舍棄了原技術(shù)中繁雜的氣體緩沖裝置。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。附圖僅提供參考和說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。
[0020]圖1是本發(fā)明提供的一種電儲能熱水器的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明提供的圖1中標(biāo)示的E-E截面示意圖；
[0022]圖3是本發(fā)明提供的對應(yīng)圖1的俯視圖；
[0023]圖4是本發(fā)明提供的內(nèi)膽、導(dǎo)管、換熱管、電加熱管等組裝圖；
[0024]圖5是本發(fā)明提供的一種隔板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖6是本發(fā)明提供的換熱管穿過隔板上的通孔后且相互焊接一起的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖中，內(nèi)膽1、外保溫殼體2、換熱管3、電加熱管4、溫度傳感器5、相變蓄能材料6、導(dǎo)熱介質(zhì)7、液位傳感器8、電動閥9、隔板10、儲料腔11、加熱腔12、通孔13、硅油14、導(dǎo)管15、溫控器16、冷水進(jìn)口 20、熱水出口 21、加料口 22、常壓氣口 23、電加熱管接口 24。
【具體實(shí)施方式】
[0027]實(shí)施例:
[0028]如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6所示，一種電儲能熱水器，包括內(nèi)膽I以及包裹在內(nèi)膽I外的外保溫殼體2，內(nèi)膽I內(nèi)設(shè)置有換熱管3、電加熱管4、溫度傳感器5、相變蓄能材料6、導(dǎo)熱介質(zhì)7。
[0029]內(nèi)膽I的內(nèi)腔通過一隔板10將其分隔成儲料腔11和加熱腔12兩部分腔體，相加熱腔12位于儲料腔11的底部，隔板10上設(shè)置有若干貫穿其本體上下面的通孔13，通孔13內(nèi)有換熱管3穿過，且換熱管3的外壁和通孔13之間通過焊接連為一體，結(jié)果是:換熱管3的小部分處在加熱腔12內(nèi)，余下的大部分則設(shè)置在儲料腔11內(nèi)。
[0030]變蓄能材料6設(shè)置在儲料腔11內(nèi)，電加熱管4和導(dǎo)熱介質(zhì)7設(shè)置在加熱腔12內(nèi)；外保溫殼體2上設(shè)置有冷水進(jìn)口 20、熱水出口 21、加料口 22、常壓氣口 23、電加熱管接口 24，其中，加料口 22、常壓氣口 23和儲料腔11貫通，冷水進(jìn)口 20、熱水出口 21分別和換熱管3的兩端口連接，電加熱管接口24和加熱腔12貫通；內(nèi)膽I內(nèi)壓力始終為常壓，且通過常壓氣口23與外界達(dá)成氣壓平衡。
[0031 ]加料口 22或常壓氣口 23內(nèi)設(shè)置有液位傳感器8，且同時(shí)保證該加料口 22或常壓氣口 23與外界的連通;冷水進(jìn)口 20處設(shè)置有一電動閥9，液位傳感器8和電動閥9能夠互動。
[0032]相變蓄能材料6為無機(jī)相變蓄能材料，其蓄能材料主材為八水氫氧化鋇，相變蓄能材料6的上表面設(shè)置有一層比重小于水的硅油14。
[0033]加熱腔12連接有兩根直通外保溫殼體2頂部外的導(dǎo)管15，導(dǎo)熱介質(zhì)7為導(dǎo)熱油。
[0034]外保溫殼體2上設(shè)置有一溫控器16，溫度傳感器5和溫控器16連接。
[0035]內(nèi)膽I的材質(zhì)為不銹鋼，換熱管3的材質(zhì)為紫銅且經(jīng)過紫銅發(fā)黑劑預(yù)處理，以便增強(qiáng)表面抗腐蝕性能。
[0036]本實(shí)施例中，溫度傳感器5通過加料口22或常壓氣口 23進(jìn)入到內(nèi)膽11內(nèi)。
[0037]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
[0038]盡管本文較多地使用了內(nèi)膽、外保溫殼體、換熱管、電加熱管、溫度傳感器、相變蓄能材、導(dǎo)熱介質(zhì)、液位傳感器、電動閥、隔板、儲料腔、加熱腔、通孔、硅油、導(dǎo)管、溫控器、冷水進(jìn)口、熱水出口、加料口、常壓氣口、電加熱管接口等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì);把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電儲能熱水器，包括內(nèi)膽(I)以及包裹在內(nèi)膽(I)外的外保溫殼體(2)，所述的內(nèi)膽(I)內(nèi)設(shè)置有換熱管(3)、電加熱管(4)、溫度傳感器(5)、相變蓄能材料(6)、導(dǎo)熱介質(zhì)(7)，其特征在于，所述的內(nèi)膽(I)的內(nèi)腔通過一隔板(10)將其分隔成儲料腔(11)和加熱腔(12)兩個(gè)腔體，所述的相變蓄能材料(6)設(shè)置在所述的儲料腔(11)內(nèi)，所述的電加熱管(4)和導(dǎo)熱介質(zhì)(7)設(shè)置在所述的加熱腔(12)內(nèi)；所述的外保溫殼體(2)上設(shè)置有冷水進(jìn)口(20)、熱水出口(21)、加料口(22)、常壓氣口(23)、電加熱管接口(24)，其中，所述的加料口(22)、常壓氣口( 23)和所述的儲料腔(11)貫通，所述的冷水進(jìn)口( 20)、熱水出口( 21)分別和所述的換熱管(3)的兩端口連接，所述的電加熱管接口(24)和所述的加熱腔(12)貫通;所述的內(nèi)膽(I)內(nèi)壓力始終為常壓，且通過常壓氣口(23)與外界達(dá)成氣壓平衡。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電儲能熱水器，其特征在于:所述的加熱腔(12)位于所述的儲料腔(11)的底部，所述的隔板(10)上設(shè)置有若干貫穿其本體上下面的通孔(13)，所述的通孔(13)內(nèi)有所述的換熱管(3)穿過，且換熱管(3)的外壁和通孔(13)之間通過焊接連為一體，結(jié)果是:所述的換熱管(3)的小部分處在所述的加熱腔(12)內(nèi)，余下的大部分則設(shè)置在所述的儲料腔(11)內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電儲能熱水器，其特征在于:所述的加料口(22)或常壓氣口(23)內(nèi)設(shè)置有液位傳感器(8)，且同時(shí)保證該加料口(22)或常壓氣口(23)與外界的連通；所述的冷水進(jìn)口(20)處設(shè)置有一電動閥(9)，所述的液位傳感器(8)和所述的電動閥(9)能夠互動。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電儲能熱水器，其特征在于:所述的相變蓄能材料(6)為無機(jī)相變蓄能材料，其蓄能材料主材為八水氫氧化鋇，所述的相變蓄能材料(6)的上表面設(shè)置有一層比重小于水的硅油(14)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電儲能熱水器，其特征在于:所述的加熱腔(12)連接有兩根直通外保溫殼體(2)頂部外的導(dǎo)管(15)，所述的導(dǎo)熱介質(zhì)(7)為導(dǎo)熱油。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電儲能熱水器，其特征在于:所述的外保溫殼體(2)上設(shè)置有一溫控器(16)，所述的溫度傳感器(5)和所述的溫控器(16)連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電儲能熱水器，其特征在于:所述的內(nèi)膽(I)的材質(zhì)為不銹鋼，所述的換熱管(3)的材質(zhì)為紫銅且經(jīng)過紫銅發(fā)黑劑預(yù)處理。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電儲能熱水器，其特征在于:所述的溫度傳感器(5)通過所述的加料口( 22)或常壓氣口( 23)進(jìn)入到所述的內(nèi)膽(11)內(nèi)。
【文檔編號】F24H9/20GK105910282SQ201610351297
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月19日
【發(fā)明人】李淵
【申請人】李淵