專利名稱:相變蓄熱式熱水器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種相變蓄熱式熱水器，該熱水器包括箱體，其內(nèi)設(shè)有相變蓄熱材料；第一換熱器，設(shè)于箱體內(nèi)；第二換熱器，設(shè)于箱體外，第二換熱器包括具有一公共換熱壁的第一腔體和第二腔體；第一腔體和第二腔體分別具有進(jìn)水端和出水端，第一腔體的進(jìn)水端與出水端分別通過一連接管與第一換熱器的兩端對應(yīng)連接，以形成換熱管路；第二腔體的進(jìn)水端連接進(jìn)水管，出水端連接出水管；加熱裝置，安裝于換熱管路上，用以對換熱管路內(nèi)的液體導(dǎo)熱介質(zhì)進(jìn)行加熱；以及，水泵，安裝于換熱管路上。本實用新型提高了相變蓄熱式熱水器的用水安全性。
【專利說明】
相變蓄熱式熱水器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型涉及相變蓄熱式熱水器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種相變蓄熱式熱水器。
【背景技術(shù)】
[0002] 相變蓄熱式熱水器是通過在內(nèi)膽中填充相變蓄熱材料，并將相變蓄熱式熱水器埋 設(shè)于相變蓄熱材料中，利用相變蓄熱材料熱焓值高，儲能密度大的優(yōu)點，將熱能儲存在相變 蓄熱材料中。當(dāng)需要熱水時，冷水通過相變蓄熱式熱水器與相變蓄熱材料進(jìn)行熱交換，以置 換出相變蓄熱材料中儲存的熱量。
[0003] 然而，現(xiàn)有的相變蓄熱式熱水器是通過進(jìn)水管路將外部水源直接輸送至換熱器而 與相變蓄熱材料進(jìn)行換熱，實現(xiàn)制熱水功能。且目前使用的相變蓄熱材料一般具有腐蝕性， 如果換熱器如果出現(xiàn)破裂，相變蓄熱材料就有可能滲透至換熱器中，并隨著水流排放出供 用戶使用，影響用戶健康。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型的主要目的在于提供一種相變蓄熱式熱水器，旨在避免相變蓄熱材料 滲透至換熱器而影響用戶用水安全的問題。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出一種相變蓄熱式熱水器，該相變蓄熱式熱水器 包括：
[0006] 箱體，其內(nèi)設(shè)有相變蓄熱材料；
[0007] 第一換熱器，設(shè)于所述箱體內(nèi)；
[0008] 第二換熱器，設(shè)于所述箱體外，所述第二換熱器包括具有一公共換熱壁的第一腔 體和第二腔體;所述第一腔體和第二腔體分別具有進(jìn)水端和出水端，所述第一腔體的進(jìn)水 端與出水端分別通過一連接管與所述第一換熱器的兩端對應(yīng)連接，以形成換熱管路;所述 第二腔體的進(jìn)水端連接進(jìn)水管，出水端連接出水管；
[0009] 加熱裝置，安裝于所述換熱管路上，用以對所述換熱管路內(nèi)的液體導(dǎo)熱介質(zhì)進(jìn)行 加熱；以及，
[0010]水栗，安裝于所述換熱管路上。
[0011]優(yōu)選地，所述加熱裝置為電加熱器，所述電加熱器安裝于所述換熱管路內(nèi)。
[0012]優(yōu)選地，所述連接管設(shè)于所述箱體外。
[0013] 優(yōu)選地，所述加熱裝置安裝于所述連接管上。
[0014] 優(yōu)選地，所述水栗安裝于所述連接管上。
[0015] 優(yōu)選地，所述第一腔體為環(huán)設(shè)于所述第二腔體外周的環(huán)形腔，或者所述第二腔體 為環(huán)設(shè)于所述第一腔體外周的環(huán)形腔。
[0016] 優(yōu)選地，所述第一腔體和所述第二腔體位于所述公共換熱壁的相對兩側(cè)。
[0017] 優(yōu)選地，所述相變蓄熱式熱水器還包括保溫箱，所述第二換熱器收容于所述保溫 箱內(nèi)。
[0018] 優(yōu)選地，所述相變蓄熱式熱水器還包括泄壓閥，安裝于所述換熱管路上。
[0019] 優(yōu)選地，所述泄壓閥安裝于所述連接管上。
[0020] 優(yōu)選地，所述相變蓄熱式熱水器還包括與所述換熱管路連接的注液管。
[0021] 優(yōu)選地，所述注液管連通所述進(jìn)水管和所述換熱管路，所述注液管上設(shè)置有控制 閥。
[0022] 優(yōu)選地，所述注液管連通所述進(jìn)水管和所述連接管。
[0023] 本實用新型通過設(shè)置箱體、第一換熱器、第二換熱器、加熱裝置及水栗組成換熱管 路和用戶用水管路相互隔離的相變蓄熱式熱水器，使得用戶用水與換熱管路用的液體導(dǎo)熱 介質(zhì)相互隔離，如此，即使相變蓄熱材料滲透至換熱器內(nèi)，也僅是在換熱管路循環(huán)內(nèi)，不會 污染到用戶用水，保證了用戶用水安全。
【附圖說明】

[0024] 為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例 或現(xiàn)有技術(shù)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 是本實用新型的一些實施例，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)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。
[0025] 圖1為本實用新型相變蓄熱式熱水器一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖2為本實用新型相變蓄熱式熱水器另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖3為本實用新型第二換熱器一實施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖4為本實用新型第二換熱器另一實施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029] 附圖標(biāo)號說明：
[0031 ]本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。
【具體實施方式】
[0032]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部 的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提 下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0033] 需要說明，本實用新型實施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……） 僅用于解釋在某一特定姿態(tài)（如附圖所示）下各部件之間的相對位置關(guān)系、運(yùn)動情況等，如 果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時，則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。
[0034] 另外，在本實用新型中涉及"第一"、"第二"等的描述僅用于描述目的，而不能理解 為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有"第一"、 "第二"的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。另外，各個實施例之間的技術(shù)方 案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合 出現(xiàn)相互矛盾或無法實現(xiàn)時應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本實用新型要求 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0035] 本實用新型提出一種相變蓄熱式熱水器。
[0036] 主要參照圖1及圖2,在本實用新型一實施例中，該相變蓄熱式熱水器包括箱體10、 第一換熱器20、第二換熱器30、加熱裝置40及水栗50。
[0037] 本實施例中，箱體10優(yōu)選為長方體結(jié)構(gòu)，箱體10內(nèi)設(shè)有第一換熱器20和相變蓄熱 材料60,箱體10裝載第一換熱器20和相變蓄熱材料60后，用以安裝于墻體或者安裝支架上。 并且，箱體10還用于對第一換熱器20和相變蓄熱材料60提供保溫功能。
[0038]第一換熱器20由換熱管組成，安裝于箱體10內(nèi)時，可埋設(shè)于相變蓄熱材料60中，通 過換熱管與相變蓄熱材料60進(jìn)行熱交換。該第一換熱器20可以是各種形狀，例如螺旋管式 的換熱器、蛇形管式的換熱器(如圖1)，或者是由換熱管和翅片組成的翅片換熱器(如圖2)， 又或者是板式換熱結(jié)構(gòu)等，此處不一一例舉。
[0039] 相變蓄熱材料60為儲熱材料，能夠在被加熱后較長久的保存熱量，因此，能夠為制 熱水提供儲熱功能。該相變蓄熱材料60可以是50-80攝氏度相變溫度點的無機(jī)相變材料、有 機(jī)相變材料、復(fù)合相變材料等，此處也不--例舉。
[0040] 第二換熱器30設(shè)于所述箱體10外。該第二換熱器30包括相鄰設(shè)置的第一腔體31和 第二腔體32,該第一腔體31和第二腔體32具有一公共換熱壁33,且通過該公共換熱壁33相 互換熱。該第一腔體31和第二腔體32分別具有進(jìn)水端和出水端，所述第一腔體31的進(jìn)水端 與出水端分別通過一連接管70與所述第一換熱器20的兩端對應(yīng)連接，以形成換熱管路。該 換熱管路通過注入水或者導(dǎo)熱油等液體導(dǎo)熱介質(zhì)，以實現(xiàn)熱傳導(dǎo)。一般地，為了避免第一腔 體31內(nèi)的液體導(dǎo)熱介質(zhì)滲透至第二腔體32內(nèi)，而污染使用水，通常采用水作為導(dǎo)熱介質(zhì)。 [0041 ]其中，加熱裝置40和水栗50均安裝于該換熱管路上。該加熱裝置40可為電加熱器 或者電加熱管，優(yōu)選安裝于換熱管路內(nèi)，用以對換熱管路內(nèi)的液體導(dǎo)熱介質(zhì)進(jìn)行加熱。水栗 50用以驅(qū)動換熱管路內(nèi)的液體導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)。具體地，當(dāng)加熱裝置40和水栗50開啟時，加熱 裝置40對換熱管路內(nèi)的液體導(dǎo)熱介質(zhì)進(jìn)行加熱，水栗50通過對換熱管路內(nèi)進(jìn)行增壓，使得 加熱后的液體導(dǎo)熱介質(zhì)在換熱管路內(nèi)循環(huán)，并通過第一換熱器20與相變蓄熱材料60換熱。 當(dāng)?shù)谝粨Q熱器20內(nèi)的液體導(dǎo)熱介質(zhì)的溫度高于相變蓄熱材料60的溫度時，相變蓄熱材料60 吸收液體導(dǎo)熱介質(zhì)的溫度；當(dāng)?shù)谝粨Q熱器20內(nèi)的液體導(dǎo)熱介質(zhì)的溫度低于相變蓄熱材料60 的溫度時，液體導(dǎo)熱介質(zhì)吸收相變蓄熱材料60的溫度。
[0042]其中，所述第二腔體32的進(jìn)水端連接進(jìn)水管80，以輸入外部水源，出水端連接出水 管90，用于排出換熱后的熱水，圖中箭頭為水流方向。具體地，外部冷水經(jīng)進(jìn)水管80進(jìn)入第 二腔體32,并在第二腔體32內(nèi)與第一腔體31內(nèi)的液體導(dǎo)熱介質(zhì)發(fā)生熱交換而被加熱成熱 水，最后經(jīng)出水管90流出，以供用戶使用，例如排放至花灑，供用戶洗澡。
[0043]可以理解的是，當(dāng)該相變蓄熱式熱水器用于儲熱時，開啟加熱裝置40,對換熱管路 內(nèi)的液體導(dǎo)熱介質(zhì)進(jìn)行加熱，同時，開啟水栗50，對換熱管路內(nèi)進(jìn)行加壓，以驅(qū)動換熱管路 內(nèi)的液體導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)。當(dāng)加熱后的液體導(dǎo)熱介質(zhì)流動至第一換熱器20內(nèi)時，通過第一換 熱器20與箱體10內(nèi)的相變蓄熱材料60換熱，相變蓄熱材料60吸收液體導(dǎo)熱介質(zhì)的熱量并存 儲，換熱后液體導(dǎo)熱介質(zhì)溫度降低，并從第一換熱器20排出，然后通過與第一腔體31的進(jìn)水 端連接的連接管70輸送至第一腔體31內(nèi)，并從第一腔體31的出水端流出，經(jīng)過與該出水端 連接的連接管70輸送回第一換熱器20,在輸送會第一換熱器20之前，再次對液體導(dǎo)熱介質(zhì) 進(jìn)行加熱，使液體導(dǎo)熱介質(zhì)輸送回第一換熱器20后，再次與相變蓄熱材料60換熱，形成循 環(huán)，直至相變蓄熱材料60達(dá)到目標(biāo)蓄熱溫度。
[0044]當(dāng)需要使用熱水時，打開進(jìn)水管80,使第二腔體32輸入冷水，同時開啟水栗50驅(qū)動 換熱管路的液體導(dǎo)熱介質(zhì)流動。首先，第一換熱器20內(nèi)的液體導(dǎo)熱介質(zhì)與相變蓄熱材料60 進(jìn)行換熱，吸收相變蓄熱材料60的熱量后，溫度升高，并從第一換熱器20排出，經(jīng)過連接第 一換熱器20和第一腔體31之間的連接管70后，輸送至第一腔體31內(nèi)，此時，第二腔體32內(nèi)的 冷水與第一腔體31的熱水相互換熱，在吸收第一腔體31內(nèi)的熱水熱量后溫度升高，變?yōu)闊?水，然后從出水管90排出，供用戶使用。
[0045]需要說明的是，在使用的過程中，可進(jìn)一步開啟加熱裝置40,對換熱管路內(nèi)的液體 換熱介質(zhì)進(jìn)行加熱，提高液體換熱介質(zhì)的溫度，進(jìn)而提高熱水的出水溫度。當(dāng)然，也可以在 換熱一段時間，待相變蓄熱材料60溫度降低至使用溫度后，再開啟加熱裝置40,這樣，只需 要較少能量就能夠迅速將水溫提高至使用溫度，有利于節(jié)省能量。
[0046]可以理解的是，由于第一腔體31和第二腔體32通過公共換熱壁33隔離換熱，使得 用戶用水與換熱管路用的液體導(dǎo)熱介質(zhì)相互隔離，如此，即使相變蓄熱材料60滲透至第一 換熱器內(nèi)，也僅是在換熱管路循環(huán)內(nèi)，不會污染到用戶用水，保證了用戶用水安全。
[0047]可以理解的是，上述箱體10可采用任意實現(xiàn)其功能的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，在一優(yōu)選實施例 中，箱體10的結(jié)構(gòu)如圖2所示，箱體10包括外殼11及內(nèi)膽12,所述內(nèi)膽12設(shè)于所述外殼11內(nèi)。 其中，外殼11優(yōu)選采用金屬鈑金件，以保護(hù)內(nèi)部器件。內(nèi)膽12形成有空腔，其內(nèi)部填充相變 蓄熱材料60以及安裝第一換熱器20,內(nèi)膽12和第一換熱器20采用防腐蝕材料，避免受到相 變蓄熱材料60的侵蝕。此外，為提高箱體10的保溫性能，箱體10還進(jìn)一步包括保溫層13,保 溫層13設(shè)于所述外殼11與內(nèi)膽12之間。該保溫層13采用保溫材料，可以是聚氨酯或環(huán)戊烷 等，用以對內(nèi)膽12及其內(nèi)部器件形成保溫作用，防止熱量外泄，造成熱能浪費(fèi)。
[0048]在一優(yōu)選實施例中，加熱裝置40和水栗50優(yōu)選設(shè)置于連接管70上，以方便安裝。
[0049] 在一優(yōu)選實施例中，第一腔體31為環(huán)設(shè)于所述第二腔體32外周的環(huán)形腔。由于第 一腔體31環(huán)設(shè)于第二腔體32的外周，相當(dāng)于第一腔體31包裹第二腔體32,則兩者之間的公 共換熱壁33為環(huán)形壁，這樣，第一腔體31和第二腔體32的換熱面積較大。
[0050] 此種結(jié)構(gòu)，可以采用兩管徑不同的換熱管實現(xiàn)，如圖3所示，其中一個換熱管插設(shè) 于另一換熱管內(nèi)，以形成內(nèi)外相鄰的第一腔體31和第二腔體32。
[0051]需要說明的是，該實施例還可以采用以下實施例替換實現(xiàn)，所述第二腔體32為環(huán) 設(shè)于所述第一腔體31外周設(shè)置的環(huán)形腔，同樣具有相同的效果。
[0052]在一優(yōu)選實施例中，第一腔體31和第二腔體32位于公共換熱壁33的相對兩側(cè)，如 圖4。
[0053]該實施例中，第一腔體31和第二腔體32之間形成的公共換熱壁33可呈平面狀或者 弧面狀等，也具有較好的換熱效果。
[0054]此種結(jié)構(gòu)，可通過在一個管道或者空腔中設(shè)置一隔板，以形成相互獨立的第一腔 體31和第二腔體32。其中隔板即為第一腔體31和第二腔體32的公共換熱壁33。
[0055] 此外，該第二換熱器30可設(shè)置呈板狀，如圖1，所述第一腔體31和第二腔體32分別 為扁平腔體，使第一腔體31和第二腔體32之間通過一較大面積的公共換熱壁33來換熱，提 高單位時間內(nèi)的換熱量，保證熱水供應(yīng)。
[0056] 進(jìn)一步地，所述相變蓄熱式熱水器還包括保溫箱（圖未示出），所述第二換熱器30 收容于所述保溫箱內(nèi)。當(dāng)?shù)诙Q熱器30收容于保溫箱內(nèi)時，保溫箱對第二換熱器30形成保 溫作用，可以在換熱時，減少熱量流失。
[0057] 進(jìn)一步地，所述相變蓄熱式熱水器還包括泄壓閥100，安裝于所述換熱管路上。泄 壓閥100用于在換熱管路內(nèi)的壓力達(dá)到保護(hù)值時，就會自動開啟，將換熱管路內(nèi)的壓力釋放 掉。當(dāng)然，也可以是通過人工操作，進(jìn)行泄壓。
[0058]其中，泄壓閥100可安裝于第一腔體31的進(jìn)水端與第一換熱器20的出水端之間的 連接管70上，也可以設(shè)于第一腔體31的出水端與第一換熱器20的進(jìn)水端之間的連接管70 上，本實施例中優(yōu)選采用后一種方案。
[0059] 進(jìn)一步地，所述相變蓄熱式熱水器還包括與換熱管路連通的注液管110,通過該注 液管110可對換熱管路注入液體導(dǎo)熱介質(zhì)。該注液管110在不使用時，可以通過密封件將管 口密封，或者設(shè)置水閥，關(guān)閉注液管110。
[0060] 可以理解的是，當(dāng)液體導(dǎo)熱介質(zhì)為水時，則可以進(jìn)一步設(shè)置，注液管110連通進(jìn)水 管80和換熱管路，且注液管110上設(shè)置有控制閥120。當(dāng)需要對換熱管路注水時，打開控制閥 120,水流依次經(jīng)進(jìn)水管80、注液管110進(jìn)入換熱管路內(nèi)，實現(xiàn)給換熱管路注水。注水完畢后， 關(guān)閉控制閥120,使注液管110的進(jìn)水切斷?？刂崎y120可為帶壓力檢測的電磁閥，能夠自動 檢測換熱管路的壓力，以判斷出換熱管路的水量情況，而實現(xiàn)自動加水，無需人工操作，非 常方便。
[0061 ]可以理解的是，注液管110的出口可以是連接于換熱管路的任何一段，本實施例優(yōu) 選將注液管11 〇的出口與連接管70連接，以方便注水。
[0062]此外，本實用新型需要說明的是，通過利用上述第二換熱器30的換熱原理，還可以 對該相變蓄熱式熱水器進(jìn)行變形處理，實現(xiàn)更多級的隔離換熱，此種方案參考上述實施例 即可實現(xiàn)，此處不再贅述。
[0063]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍， 凡是在本實用新型的實用新型構(gòu)思下，利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu) 變換，或直接/間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域均包括在本實用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種相變蓄熱式熱水器，其特征在于，包括： 箱體，其內(nèi)設(shè)有相變蓄熱材料； 第一換熱器，設(shè)于所述箱體內(nèi)； 第二換熱器，設(shè)于所述箱體外，所述第二換熱器包括具有一公共換熱壁的第一腔體和 第二腔體;所述第一腔體和第二腔體分別具有進(jìn)水端和出水端，所述第一腔體的進(jìn)水端與 出水端分別通過一連接管與所述第一換熱器的兩端對應(yīng)連接，以形成換熱管路;所述第二 腔體的進(jìn)水端連接進(jìn)水管，出水端連接出水管； 加熱裝置，安裝于所述換熱管路上，用以對所述換熱管路內(nèi)的液體導(dǎo)熱介質(zhì)進(jìn)行加熱； 以及， 水栗，安裝于所述換熱管路上。2. 如權(quán)利要求1所述的相變蓄熱式熱水器，其特征在于，所述加熱裝置為電加熱器，所 述電加熱器安裝于所述換熱管路內(nèi)。3. 如權(quán)利要求1所述的相變蓄熱式熱水器，其特征在于，所述連接管設(shè)于所述箱體外。4. 如權(quán)利要求3所述的相變蓄熱式熱水器，其特征在于，所述加熱裝置安裝于所述連接 管上。5. 如權(quán)利要求3所述的相變蓄熱式熱水器，其特征在于，所述水栗安裝于所述連接管 上。6. 如權(quán)利要求1所述的相變蓄熱式熱水器，其特征在于，所述第一腔體為環(huán)設(shè)于所述第 二腔體外周的環(huán)形腔，或者所述第二腔體為環(huán)設(shè)于所述第一腔體外周的環(huán)形腔。7. 如權(quán)利要求1所述的相變蓄熱式熱水器，其特征在于，所述第一腔體和所述第二腔體 位于所述公共換熱壁的相對兩側(cè)。8. 如權(quán)利要求1至7任一項所述的相變蓄熱式熱水器，其特征在于，所述相變蓄熱式熱 水器還包括保溫箱，所述第二換熱器收容于所述保溫箱內(nèi)。9. 如權(quán)利要求1至7任一項所述的相變蓄熱式熱水器，其特征在于，所述相變蓄熱式熱 水器還包括泄壓閥，安裝于所述換熱管路上。10. 如權(quán)利要求9所述的相變蓄熱式熱水器，其特征在于，所述泄壓閥安裝于所述連接 管上。11. 如權(quán)利要求1至7任一項所述的相變蓄熱式熱水器，其特征在于，所述相變蓄熱式熱 水器還包括與所述換熱管路連接的注液管。12. 如權(quán)利要求11所述的相變蓄熱式熱水器，其特征在于，所述注液管連通所述進(jìn)水管 和所述換熱管路，所述注液管上設(shè)置有控制閥。13. 如權(quán)利要求12所述的相變蓄熱式熱水器，其特征在于，所述注液管連通所述進(jìn)水管 和所述連接管。
【文檔編號】F24H7/04GK205717919SQ201620353437
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月25日
【發(fā)明人】曾云, 曲紹鶴
【申請人】蕪湖美的廚衛(wèi)電器制造有限公司