CN102102899A

CN102102899A - 有独立加热水箱的电热水器和有沐浴废水余热收集功能的电热水器

Info

Publication number: CN102102899A
Application number: CN2009102652117A
Authority: CN
Inventors: 刘运柳
Original assignee: Individual
Current assignee: Guangdong Guangsheng Iot Co ltd
Priority date: 2009-12-16
Filing date: 2009-12-16
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2029-12-16
Also published as: CN105423541A; CN102102899B

Abstract

有独立加热水箱的电热水器和有沐浴废水余热收集功能的电热水器，由加热水箱、储水水箱、水泵、连接管、电加热部件、控制器等组成；容积较小且和电加热部件组合为一体的为加热水箱，容积较大的为储水水箱，两者通过水泵及连接管进行连接；加热水箱为独立设置其结构形式有多种，储水水箱容积不受限制；本产品可以降低使用功率和提高热水的流量。

Description

有独立加热水箱的电热水器和有沐浴废水余热收集功能的电热水器

技术领域

本发明涉及电热水器

背景技术

专利申请号200910209810.7中，对电加热部件采用碳纤维管，卤素管为发热体，产生热辐射，使包围电热管的金属管受热，然后通过热传导使包围金属管的水受热及采用电磁感应使水加热的方法，作了详细描述，但还有多种方式未包含在内，本发明于以补充。

发明内容

有独立加热水箱的电热水器和有沐浴废水余热收集功能的电热水器，由加热水箱、储水水箱、水泵、连接管、电加热部件、外壳和底板、控制器、沐浴废水收集器外壳组成；电热水器的水箱由两部分构成，容积较小且和电加热部件组合为一体的称为加热水箱；容积较大的称为储水水箱，二者用水泵及连接管进行连接；加热水箱和其中的电热部件有多种结构；(1)水箱内的发热体采用金属管内有电热丝，用氧化镁粉把电热丝和金属管的管壁隔离开，氧化镁粉形成一层绝缘层，电热管浸泡在水中；或将裸露的电热丝浸泡在水中；(2)在非金属玻璃管外表面镀导电发热材料，管内通水，用上下端盖组合起来，水能在玻璃管内有序流通，玻璃管及外表面导电发热材料和上下端盖构成为加热水箱；非金属玻璃管可制成螺旋管型的加热水箱；(3)中间有截面为圆形或扁形的电热丝，制成一块以上的平面状干烧电热板，两侧用耐高电压，耐高温的多层云母绝缘板隔离制成为发热体，再在发热体的外侧两面，用有多路水流通道的空心铝型材将发热体夹住，并用上下端盖将一块以上平板状的空心铝型材组装起来，水能在空心铝型材内有序流动或将平板发热体直接装在空心的铝型材内，然后整体装在非金属或金属壳体内，水在壳体内有序流动，构成为加热水箱；由平板状干烧发热体及其两侧的空心铝型材和上下端盖组成为加热水箱；(4)由一根以上两端或一端敞开的金属管与加热水箱外壳焊接成有进出水口，可储水的密封容器，在金属管内安装有发热管，这种发热管是非金属陶瓷管外表面镀导电发热材料，管内不通水，通电后干烧，实现热辐射，产生高温，将包围陶瓷发热管的金属管加热，通过热传导使金属管外围的水受热：由外表面镀有导电发热材料的干烧管及储有水的水箱构成为加热水箱；(5)将金属管绕制成螺旋形或其他形状，管内为水流通道，并将内有电热丝，用氧化镁粉隔离的电热管按规定形状放置在模具中，然后用熔解的铝合金浇铸成形，通电工作后，由干烧电热管加热铝材，铝材本体通过热传导加热水流通道管内的水；由干烧电热管，水流通道管和浇铸铝合金本体构成为加热水箱；(6)将正温度系数PTC热敏材料陶瓷发热组件的两侧附着通水金属管的外侧，通电工作后，正反两面产生的热量通过热传导，传递到管内水中；由PTC和通水管道构成为加热水箱；上述加热水箱与水泵配合工作，冷水通过水泵及连接管，注入到加热水箱中，被加热的水，当出水口打开时，一部分水从出水口流出，另一部分水返回至储水水箱中；当出水口关闭，水泵工作时，被加热的水全部返回到储水水箱中。

将加热水箱设置在沐浴废品收集器内并组合为一个整体，形成具有沐浴废水收集功能的热水器，这种热水器的电加热部件可以使用碳纤维管和卤素管及图1至图7中任何加热体；本发明中的电热水器均要用水泵配合工作，才能有效降低功率和增加热水流出量。

本发明的优点是可以降低使用功率和提高热水的流出总量。

附图说明

图1，图2是采用金属管内有电热丝，用氧化镁粉使电热丝与管壁隔离的发热管所制成的加热水箱和电热水器的示意图；(实施例之1)

图3是非金属玻璃管外壁镀导电发热材料，管内通水所构成的加热水箱和电热水器的示意图(实施例之2)

图4是用金属管与外壳焊接成密封的储水容器，在金属管内安装非金属陶瓷管外表面镀导电发热材料，制成的干烧电热管，由耐干烧的发热管和储水容器构成为加热水箱和电热水器(实施例之3)

图5是用有流水通道的空心铝合金型材，中间夹住一块以上由电热丝绕制的平板状发热体所构成的加热水箱及电热水器(实施例之4)

图6是将金属管绕制成螺旋形或其他形状，管内为水流通道；并将管内有电热丝，用氧化镁粉隔离的电热管按规定形状放置，再用铝整体浇铸成型所构成的加热水箱和电热水器(实施例之5)

图7是用正温度系数的PTC热敏材料陶瓷发热体与通水金属管制成的加热水箱和电热水器(实施例之6)

图8是加热水箱设置在沐浴废水收集器内并组合为一体所构成的电热水器，A为俯视图B为A的中间部位的剖视图(实施例之7)

图9是图8整体配置外形示意图

图10是加热水箱设置在储水水箱内的电热水器(实施例之8)

具体实施方式

下面结合附图进行说明，附图中包括加热水箱1、储水水箱2、冷水进水管(或进水口)3、热水出水管(或出水口)4、电加热部件5、(金属管内有电热丝，用氧化镁粉使金属管和电热丝相隔离的电热管5-1、非金属玻璃管外表面镀导电发热材料，管内通水的电热管5-2、非金属陶瓷管外表面镀导电发热材料，管内不通水，干烧电热管5-3、由两块以上有流水通道的空心铝型材，中间夹住一块以上用电热丝绕制成平板状的干烧发热体5-4、将金属管内有电热丝，用氧化镁粉使电热丝和管壁隔离的干烧电热管和有水流通道的金属管，浇铸在铝合金体内形成的电加热部件5-5、由PTC热敏材料陶瓷组件形成的电加热部件5-6)控制器和显示器6、外壳和底板7、空气8、水9、连接管10(冷水连接管10-1、热水回水管10-2)、水泵11(水泵进水口11-1、水泵出水口11-2)、拉紧螺杆12、上端盖13、下端盖14、绝缘垫15、单向阀门16、混水阀门17、铝合金整体浇铸体18、金属管19、沐浴废水收集器外壳20、导线和导线防水管21、装有冷水的热交换器(储水水箱)22、沐浴废水收集盘23、花洒24、沐浴废水25、水流量传感器26。

图1至图10中电加热部件5所构成的加热水箱1，为独立部件，功能是，通电工作后将水加热；视设置的功率和环境水温不同，由控制器6自动控制；举例：若电加热部件5的功率为4.8KW，流量3L/min，则每分钟可升高4.5～5℃/KW；也就是流过加热水箱1的水即速被加热，并可升高21℃～24℃，当环境水温在20℃时通水通电后就能长时间流出＞40℃的热水，此种情况下水泵始终关闭；当环境水温在20℃以下时，控制器可设置为冬天模式，接通电源工作后，水泵11和电加热部件5同时工作，此时进水系统关闭，水泵会将储水水箱2中的冷水打入加热水箱1中加热，被加热的水通过热水回水管10-2回流至储水水箱2中，并循环加热，直至达到设定温度，即停止工作，此时开始沐浴即能长时间提供＞40℃的热水；由于所选定的水泵11的工作流量大于沐浴出水流量两倍以上，即花洒24放出热水的同时，有＞50％的热水返回至储水水箱2中，与进入的冷水相混合，因此进入加热水箱1的水，基础温度始终在20℃以上。

储水水箱2仅为储水之用，其内部一般不需要安装电加热部件；加热水箱容积只需几百毫升至几升即可；储水水箱的容积可以从几升做到几百升或制成几个串联或并联起来；加热水箱1和储水水箱2的相对位置可以任意设置；整体可以竖立或横置；截面形状不限，以满足使用要求为准。

水泵的连接方式有两种.图1.图3至图8图10是向加热水箱供应低温水；图2是将高温水注入低温区，可随意选用，但水泵在低温区工作，寿命较长。

图8是加热水箱设置在沐浴废水收集器内并组合为一体的节能电热水器，图中电加热部件5采用碳纤维管，卤素管，通电工作后产生热辐射，使金属管19受热，通过金属管19热传导作用，使包围金属管19的水受热，本结构由两层金属管焊接制成，有进水口和出水口的加热水箱，图中采用2个水箱串联为一体，视需要可增加或减少；水泵11把装有冷水的热交换器(储水水箱)22和加热水箱连结为一体；水的流程是从冷水进水管3进入的冷水，先经热交换器22上层，通过连接管10进入下层，经水泵进水口11-1和出水口11-2，注入左侧加热水箱1中进行加热，被加热的水通过连接管10，流入右侧加热水箱1中再加热，此时若自来水进水阀门和出水花洒打开，则热水经花洒流出；若进水和出水阀门关闭，水泵工作则热水在容器内循环；本结构除加热水箱对水进行加热外，流下的沐浴废水25，还对装有冷水的热交换器22中的冷水加热，以提高所进入冷水的基础温度，实现节能。

图8中除采用图示中的电热管外，还可采用图1至图7中任何一种电加热部件5；冬天使用时应先行启动水泵11和电加热部件5对水进行预热，方能取得节能的效果；如果不配用水泵，也能工作，但效果差；由于热水器设置在地面上，电热管所有接线端子，必须完全密封，并通过导线防水管21与控制器6进行连接。

图1至图10产品为确保安全必须配备防电墙和防电闸；图中箭头为水流方向。

图10是有的加热水箱可设置在储水水箱之内的电热水器，图中两只储水水箱串联使用，加热水箱需要的冷水，水泵11工作时，由水泵提供，水泵关闭时，直接从储水水箱中注入；这种结构适用于大容量供热水装置，可以设置多套加热水箱或在加热水箱中设置多套电加热部件5，交替工作，以增加热水供应量和延长使用寿命；加热水箱为活动结构，可供拆换；若将加热水箱和储水水箱制为一体也可以，在本发明保护范围之内。

Claims

1.有独立加热水箱的电热水器和有沐浴废水余热收集功能的电热水器，由加热水箱、储水水箱、水泵、连接管、电加热部件、外壳和底板、控制器组成，其特征在于电热水器的水箱由两部分构成，容积较小且和电加热部件组合为一体的为加热水箱；容积较大的为储水水箱，两者用水泵或连接管进行连接；加热水箱和其中的电加热部件有多种结构形成：(1)在金属管内有电热丝，用氧化镁粉把电热丝和金属管管壁隔离开来，氧化镁粉形成为绝缘层，电热管浸泡在加热水箱的水中；或将裸露的电热丝浸泡在水中；(2)在非金属玻璃管外表面镀导电发热材料，管内通水，用上、下端盖组合起来，水能在玻璃管内有序流通，玻璃管及上下端盖和导电发热材料构成为加热水箱；非金属玻璃管可制成螺旋管形的加热水箱；(3)中间有截面为圆形或扁形的电热丝，制成一块或多块平板状发热体，两面用耐高电压、耐高温的多层云母绝缘板隔离，再在发热体的外侧两面，用有多路水流通道的空心铝型材，将发热体夹住，用上、下端盖将两块以上平板状的空心铝型材组装起来，水能在空心铝型材内有序流动，由铝型材，上、下端盖和平板状发热体构成为加热水箱将平板发热体直接装在空心的铝型材内，然后整体装在非金属或金属壳体内，水在壳体内有序流动，构成为加热水箱；(4)由两端或一端敞开的金属管与加热水箱壳体焊接成有进出水口，可以储水的密封结构，在金属管内安装有发热管，这种发热管是非金属陶瓷管外表面镀导电发热材料，管内不通水，通电后干烧，产生高温，将包围陶瓷管的金属管加热，通过热传导使金属管外的水进行加热；(5)将金属管材绕成螺旋形或其他形式制成水流通道，并将金属管内有电热丝，用氧化镁粉隔离的电热管，按规定形状放置在模具中，然后用熔解的铝合金浇铸成形，由金属干烧电热管加热铝材，铝材本体通过热传导加热水流通道管内的水，由干烧电热管，水流通道管和铝合金本体构成为加热水箱；(6)将正温度系数PTC热敏材料陶瓷发热组件的两侧附着通水金属管的外侧，通电工作后，正反两面产生的热量通过热传导传递到管内水中，由PTC和通水导管构成为加热水箱；加热水箱均设有进水管和出水管，加热水箱的进水管或出水管与水泵连接，通过水泵与储水水箱连接。

2.有独立加热水箱的电热水器和有沐浴废水余热收集功能的电热水器，由加热水箱、储水水箱、水泵、连接管、电加热部件、控制器、沐浴废水收集器、外壳构成；其特征在于加热水箱1设置在沐浴废水收集器外壳20内，并组合为一体；由一根以上金属管19和外壳焊接成可以储水的加热水箱1，金属管19内安装电加热部件5，电加热部件采用碳纤维管和卤素管，通电工作后产生热辐射，使金属管19受热，通过热传导使包围金属管19的水受热，通过水泵用连接管把加热水箱和装有冷水的热交换器连接起来；电加热部件5可以采用图1至图7的结构。

3.根据权利要求1所述的有独立加热水箱的电热水器和有沐浴废水余热收集功能的电热水器其特征在于：在一个电热水器中，可设置多个加热水箱或在加热水箱中设置多套电加热部件，交替工作。