專利名稱：熱水器以及操作該熱水器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱水器以及操作該熱水器的方法。
本發(fā)明主要開發(fā)用于家用電熱水器中，并且在下文中參考這種應(yīng)用進(jìn)行描述。然而，本發(fā)明并不局限于這種特定的用途，其還適于和煤氣管道加熱元件或熱泵熱交換器一起使用。
背景技術(shù)：
已知的家用電熱水器具有水箱，其中冷水入口靠近所述水箱的底部而熱水出口靠近所述水箱的頂部。內(nèi)部加熱元件定位于靠近所述水箱的底部。這種設(shè)置具有幾個(gè)缺點(diǎn)。
首先，為在出口處提供熱水，水箱中的水的整個(gè)體積必須從底部向頂部進(jìn)行加熱，這樣不利于提高能效。
其次，當(dāng)向水箱導(dǎo)入新的冷水時(shí)，必須特別注意不能攪亂熱水的上升部分。這通常需要使用例如擴(kuò)散器以降低冷水進(jìn)入水箱的速度，這就增加了熱水器的復(fù)雜度和成本。如果例如電熱水器與太陽(yáng)能熱水器并聯(lián)時(shí)，這種問(wèn)題會(huì)更加明顯。
本發(fā)明的一個(gè)目的是能夠基本克服或至少改善一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，在第一方面，本發(fā)明提供了一種熱水器，其包括水箱，其適于安裝為使其縱向軸線基本豎直；
管道，其適于安裝為使其縱向軸線基本豎直，所述管道位于所述水箱中并且延伸過(guò)至少大部分的水箱高度，所述管道限定位于所述管道內(nèi)部的第一容積以及位于所述管道外部和所述水箱內(nèi)部之間的第二容積，所述第一容積小于所述第二容積，所述管道在該管道頂部處或在鄰近該管道頂部處具有至少一個(gè)上部開口，以及在該管道底部處或在鄰近該管道底部處具有至少一個(gè)下部開口；加熱元件，該加熱元件位于所述管道中或者形成全部或部分的所述管道，所述元件至少大致延伸過(guò)所述管道的上半部分；入口，其位于所述水箱的底部處或鄰近所述水箱底部；以及出口，其位于所述水箱的頂部處或鄰近所述水箱頂部，其中，在使用中，對(duì)所述加熱元件通電使得水通過(guò)所述上部開口從所述第一容積流向所述第二容積、以及使得水通過(guò)所述下部開口從所述第二容積流向所述第一容積。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述加熱元件與所述管道分開并且設(shè)置在所述管道內(nèi)。在一種形式中，所述管道是端部開口的筒，其中所述加熱元件設(shè)置在所述筒的內(nèi)部。
在另一個(gè)實(shí)施例中，所述加熱元件形成所述管道，且所述管道形成所述加熱元件。在一種形式中，所述加熱元件大體呈筒形并由緊密盤繞的中空管形成，其中加熱流體適于流經(jīng)所述中空管。在另一種形式中，所述加熱元件大體呈筒形并由緊密盤繞的中空管形成，其中加熱流體適于流經(jīng)所述中空管，并且所述加熱元件在其外表面上具有端部開口的筒。在再另一種形式中，所述加熱元件大體呈筒形并由緊密盤繞的中空管形成，其中加熱流體適于流經(jīng)所述中空管，并且所述加熱元件在其內(nèi)表面上具有端部開口的筒。在再又一種形式中，所述加熱元件大體呈筒形并由緊密盤繞的中空管形成，其中加熱流體適于流經(jīng)所述中空管，并且所述加熱元件在其內(nèi)表面上和在外表面上分別具有端部開口的筒。
根據(jù)使用，所述中空管可以是單壁的或是雙壁的。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述管道延伸過(guò)所述水箱的整個(gè)高度，并且具有形成在所述管道中的下部開口。在此實(shí)施例的一個(gè)變體中，所述管道還包括至少一個(gè)位于所述上部開口和所述下部開口之間的中部開口，其中在使用中，溫度較低的水也通過(guò)所述中部開口從所述第二容積流向所述第一容積。在此實(shí)施例的另一個(gè)變體中，所述管道包括位于所述上部開口和所述下部開口之間的限流器。
在另一個(gè)實(shí)施例中，所述管道下端終止于所述水箱底部的上方以在所述管道下端和所述水箱底部之間留出間隙，所述間隙限定所述下部開口。所述管道優(yōu)選延伸過(guò)所述水箱高度的大約70％-90％。在此實(shí)施例的一個(gè)變體中，所述管道還包括至少一個(gè)位于所述上部開口和所述下部開口之間中部開口，其中在使用中，溫度較低的水還通過(guò)所述中部開口從所述第二容積流向所述第一容積。在此實(shí)施例的另一個(gè)變體中，所述管道包括位于所述上部開口和所述下部開口之間的限流器。在此實(shí)施例的再另一個(gè)變體中，所述管道包括位于所述下部開口處或鄰近所述下部開口處的限流器。
優(yōu)選地，所述熱水器具有多個(gè)第一上部開口、多個(gè)第二下部開口和多個(gè)第三中部開口。
所述上部開口的總尺寸優(yōu)選地為所述下部開口的總尺寸的大約兩倍，以及為所述中部開口的總尺寸的四倍。
在一種形式中，所有開口的尺寸是相同的，并且所述多個(gè)第一開口的總尺寸大約比多個(gè)第二和多個(gè)第三開口的總和大25％。
所述中部開口優(yōu)選地大致位于所述上部開口和所述下部開口的中間。
所述水箱優(yōu)選地具有兩個(gè)位于所述水箱頂部處或鄰近所述水箱頂部處的出口。所述水箱優(yōu)選地具有兩個(gè)位于所述水箱底部處或鄰近所述水箱底部處的入口。
所述管道優(yōu)選地適于安裝成使其縱向軸線與所述水箱的縱向軸線為同一軸線。
所述水箱優(yōu)選地包括位于一端中的開口，該開口適于允許所述管道從其穿過(guò)。最優(yōu)選地，所述開口位于上端中。
在第二方面，本發(fā)明提供了一種操作熱水器的方法，所述熱水器包括水箱，其適于安裝為使其縱向軸線基本豎直；
管道，其適于安裝為使其縱向軸線基本豎直，所述管道位于所述水箱中并且延伸過(guò)至少大部分的水箱高度，所述管道限定位于所述管道內(nèi)部的第一容積以及位于所述管道外部和所述水箱內(nèi)部之間的第二容積，所述第一容積小于所述第二容積，所述管道具有位于其中的開口；加熱元件，該加熱元件位于所述管道中或者形成部分的所述管道，所述元件至少大致延伸過(guò)所述管道的上半部分；入口，其位于所述水箱的底部處或鄰近所述水箱底部；以及出口，其位于所述水箱的頂部處或鄰近所述水箱頂部，所述方法包括以下步驟；通過(guò)所述入口導(dǎo)入溫度較低的水；對(duì)所述熱水器通電以加熱位于所述第一容積中的水；在所述管道頂部處或鄰近所述管道頂部處將溫度較高的水從所述第一容積引導(dǎo)至所述第二容積；在所述管道底部處或鄰近所述管道底部處將所述第二容積中的溫度較低的水引導(dǎo)至所述第一容積；以及由此在所述出口處提供溫度較高的水。
優(yōu)選地，所述方法還包括將位于所述第二容積中的溫度較低的水經(jīng)由位于所述管道底部處或鄰近所述管道底部處的限流器引導(dǎo)至所述第一容積的步驟。
優(yōu)選地，所述方法還包括在所述管道中部處或鄰近所述管道中部處將所述第二容積中的溫度較低的水引導(dǎo)至所述第一容積的步驟。
優(yōu)選地，所述方法還包括將位于所述第二容積中的溫度較低的水經(jīng)由位于所述管道中部處或鄰近所述管道中部處的限流器引導(dǎo)至所述第一容積的步驟。
在第三方面，本發(fā)明提供了一種組裝熱水器的方法，所述方法包括以下步驟提供在一端中具有開口的水箱；將管道通過(guò)所述開口插入所述水箱內(nèi)；以及將加熱元件插入所述管道內(nèi)。
在第四方面，本發(fā)明提供了一種組裝熱水器的方法，所述方法包括以下步驟提供在一端中具有開口的水箱；組裝其中帶有整體加熱元件的管道；以及將所述管道通過(guò)所述開口插入所述水箱內(nèi)。


本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例將僅通過(guò)示例同時(shí)參考附圖來(lái)進(jìn)行描述，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的熱水器的示意性的橫截面?zhèn)纫晥D；圖2是圖1示出的熱水器在全負(fù)載模式的操作過(guò)程中的示意性的橫截面?zhèn)纫晥D；圖3是圖1示出的熱水器在減小負(fù)載模式的操作過(guò)程中的示意性的橫截面?zhèn)纫晥D；圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的熱水器的示意性的橫截面?zhèn)纫晥D；圖5是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的熱水器的示意性的橫截面?zhèn)纫晥D；圖6是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的熱水器的示意性的橫截面?zhèn)纫晥D；圖7是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的熱水器的示意性的橫截面?zhèn)纫晥D；圖8是根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的熱水器的示意性的橫截面?zhèn)纫晥D；圖9A是根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的熱水器的示意性的橫截面?zhèn)纫晥D；圖9B是使用于圖9A示出的熱水器中的加熱元件的示意性的橫截面端視圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的熱水器的示意性的橫截面?zhèn)纫晥D；
圖11是根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例的熱水器的示意性的橫截面?zhèn)纫晥D；以及圖12是根據(jù)本發(fā)明第十實(shí)施例的熱水器的示意性的橫截面?zhèn)纫晥D。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的家用電熱水器10的第一實(shí)施方式。所述熱水器10包括250升容積、絕緣金屬的筒形水箱12，所述水箱12具有縱軸線13以及上部圓頂端14和下部圓頂端16。水箱12安裝為使軸線13基本豎直。上部圓頂端14具有居中的收縮開口18，所述開口18具有外凸緣20。
水箱12還具有一個(gè)位于上部圓頂端14中的第一熱水出口22以及位于下部圓頂端16中的第一冷水入口24。出口22在操作中連接至家用管道。入口24在操作中連接至自來(lái)水供水系統(tǒng)。水箱12還具有例如可用于將水箱12與太陽(yáng)能熱水器并聯(lián)的第二熱水出口26和第二冷水入口28。
筒形管道32設(shè)置在水箱12內(nèi)部。所述管道32用于將水箱的內(nèi)部容積分為第一容積34和第二容積36，其中所述第一容積34位于管道32的內(nèi)部，所述第二容積36位于水箱12的內(nèi)部和管道32的外部之間。管道32安裝為使其縱軸線基本豎直并與水箱12的軸線13對(duì)應(yīng)。
所述管道32分別在靠近其頂部處具有第一組上部開口38，靠近其底部處具有第二組下部開口40，以及在管道32中部處并且在上部開口38和下部開口40之間具有第三組中部開口42。上部開口38的總面積大于下部開口40和中部開口42的面積之和。在所示出的優(yōu)選的形式中，上部開口38的面積約為下部開口40面積的兩倍，約為中部開口42面積的四倍。在金屬板卷成筒形以形成管道32之前，所有的開口優(yōu)選地通過(guò)在金屬板中沖孔而形成。水箱12的頂部通過(guò)由螺栓固定至凸緣20的封蓋(未示出)密封。
加熱元件44在所示出的優(yōu)選的形式中為電加熱元件，所述加熱元件44安裝在管道32的內(nèi)部中以從管道32的頂部延伸至管道32的中部附近(即，位于管道32的上半部分中)。
現(xiàn)在將描述熱水器10的操作。當(dāng)開始填充熱水器10時(shí)、或開始啟動(dòng)熱水器10時(shí)，水箱12中的所有的水的溫度相對(duì)較低。當(dāng)對(duì)加熱元件44通電時(shí)，在第一容積34上半部分中的鄰近的水被開始加熱。加熱的水自然會(huì)上升，如箭頭46所示，接著通過(guò)第一開口38從第一容積34流至第二容積36，如箭頭48所示。該上升的熱水在管道32中產(chǎn)生相對(duì)的低壓，其將溫度相對(duì)較低的水從第二容積36通過(guò)下部開口40和中部開口42抽入第一容積34，分別如箭頭50、52所示。該水的運(yùn)動(dòng)在水箱12中產(chǎn)生一個(gè)自然熱虹吸，其將溫度較低的水從第二容積36連續(xù)地抽入第一容積34以通過(guò)加熱元件44加熱，如其余的箭頭54、56和58所示。
水的溫度通過(guò)溫度調(diào)節(jié)裝置控制在大約60攝氏度。使用高能元件44，以允許水僅在單次循環(huán)通過(guò)管道32之后就可以將60攝氏度的水供應(yīng)至出口22?？蛇x擇地，可使用低能元件44，以在多次再循環(huán)之后將60攝氏度的水供應(yīng)至出口22。
如上所述的加熱過(guò)程和水的循環(huán)具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。首先，因?yàn)榧訜嵩?4最初僅僅對(duì)管道32上半部分中的少量的水進(jìn)行加熱(與加熱整個(gè)水箱容積相對(duì)比)，其可以相對(duì)快速及有效地提供熱水，且熱水直接提供至出口22。
其次，因?yàn)闆](méi)有必要避免攪亂靠近水箱12底部的熱水，因此準(zhǔn)許冷水沒(méi)有任何流動(dòng)限制地通過(guò)冷水入口24(以及根據(jù)需要，通過(guò)入口28)。這樣簡(jiǎn)化了熱水器10的結(jié)構(gòu)和操作。
第三，如圖2中的陰影所示，加熱元件44可以通電以通過(guò)整個(gè)水箱12容積進(jìn)行熱虹吸，并由此對(duì)整個(gè)水箱容積進(jìn)行加熱。這例如適于大家庭使用。然而，如圖3中的陰影所示，對(duì)于較小家庭或低的使用需要，加熱元件44可周期地操作或者通過(guò)降低的功率進(jìn)行操作，以將熱虹吸限制于僅大致位于上部開口和中部開口之間。因此，僅對(duì)水箱12的上半部分容積進(jìn)行加熱，從而節(jié)省了能量。
第四，由于管道32可以通過(guò)開口18簡(jiǎn)單地插入、以及加熱元件44可類似地插入管道32，熱水器10非常容易構(gòu)建。
而且，通過(guò)簡(jiǎn)單地改變加熱元件44，熱水器10可非?？旖莺?jiǎn)單地適用于其它用途。在圖4中進(jìn)行舉例說(shuō)明，圖4示出了熱水器110的第二實(shí)施方式，該熱水器使用煤氣供能的加熱元件144(入口和出口未示出)。在第二實(shí)施方式中與在描述第一實(shí)施方式中所使用的特征相同的特征由相同的附圖標(biāo)記表示。
圖5示出了第三實(shí)施方式的熱水器210。在第三實(shí)施方式中與在描述先前實(shí)施方式中使用的部件相同的部件由相同的附圖標(biāo)記表示。熱水器210在結(jié)構(gòu)和操作方面與圖1所示的熱水器10非常相似，除了管道32僅僅延伸至水箱高度的大約88％、且并不延伸至水箱12的下部圓頂端16。在管道32的下端16和水箱12的下端留出一個(gè)間隙70。與如圖1所示水流動(dòng)通過(guò)下部開口40相同的方式，水可流動(dòng)通過(guò)所述間隙70，如箭頭52所示。熱水器210比熱水器10的材料成本更低并且更易于制造。
圖6示出了第四實(shí)施方式的熱水器310。在第四實(shí)施方式中與在描述先前實(shí)施方式中使用的部件相同的部件由相同的附圖標(biāo)記表示。熱水器310在結(jié)構(gòu)和操作方面與圖5所示的熱水器210相似，除了不存在中部開口42。這樣，熱水器310中的所有水循環(huán)都是從水箱12的上端14至水箱12的下端16。熱水器310比熱水器210或熱水器10更易于制造，并且最適于通過(guò)多次水容積再循環(huán)來(lái)相對(duì)較慢地加熱水。
圖7示出了第五實(shí)施方式的熱水器410。在第五實(shí)施方式中與在描述先前實(shí)施方式中使用的部件相同的部件由相同的附圖標(biāo)記表示。熱水器410在結(jié)構(gòu)和操作方面與圖6所示的熱水器310非常相似，除了熱水器410具有設(shè)置在管道32下端處的限流器80。所述限流器80用于降低流入管道內(nèi)的水的流速，并因此增加水與加熱元件44基礎(chǔ)的時(shí)間量。這樣，熱水器410最適于僅在單次水循環(huán)之后就提供熱水。
圖8示出了第六實(shí)施方式的熱水器510。在第六實(shí)施方式中與在描述先前實(shí)施方式中使用的部件相同的部件由相同的附圖標(biāo)記表示。熱水器510在結(jié)構(gòu)和操作方面與圖7所示的熱水器410相似，除了中部開口42以限流器90代替。與圖7所示的限流器80一樣，限流器90用于降低水通過(guò)管道32向上流動(dòng)的流速以延長(zhǎng)水與加熱元件44的接觸時(shí)間。這導(dǎo)致熱水器能夠僅在單次循環(huán)之后或在穿過(guò)水箱12的整個(gè)高度之后就向其出口22(或出口22和出口26)提供熱水。
圖9A示出了第七實(shí)施方式的熱水器610。在第七實(shí)施方式中與在描述先前實(shí)施方式中使用的部件相同的部件由相同的附圖標(biāo)記表示。熱水器610在結(jié)構(gòu)和操作方面與圖8所示的熱水器510相似，除了加熱元件和管道由單個(gè)構(gòu)件——即中空管100——形成，所述中空管100緊密地盤繞而大致呈筒形。管100的緊密盤繞使其如同管道地作用并將水箱的內(nèi)部容積分為第一容積34和第二容積36。管100具有入口102和出口104，并且通過(guò)使加熱流體106抽吸通過(guò)所述管100來(lái)加熱，從而加熱水箱12中的水。圖9B示出了管100A和管100B的雙壁橫截面視圖結(jié)構(gòu)和流動(dòng)通過(guò)的加熱流體106。雙壁管100需要滿足許多區(qū)域的安全規(guī)程。然而，在加熱流體106是無(wú)毒的且與飲用水相容的應(yīng)用中，管100可以是單壁的。
圖10示出了第八實(shí)施方式的熱水器710。在第八實(shí)施方式中與在描述先前實(shí)施方式中使用的部件相同的部件由相同的附圖標(biāo)記表示。熱水器710在結(jié)構(gòu)和操作方面與圖9A所示的熱水器610相似，除了管100在其外表面上具有外部圓筒110以增大加熱元件100的導(dǎo)熱面積并因此增強(qiáng)水通過(guò)管道的向上流動(dòng)。
圖11示出了第九實(shí)施方式的熱水器810。在第八實(shí)施方式中與在描述先前實(shí)施方式中使用的部件相同的部件由相同的附圖標(biāo)記表示。熱水器810在結(jié)構(gòu)和操作方面與圖9A所示的熱水器610相似，除了管100在其內(nèi)表面上具有內(nèi)部圓筒112以增大加熱元件100的導(dǎo)熱面積并因此增強(qiáng)水通過(guò)管道的向上流動(dòng)。
圖12示出了第十實(shí)施方式的熱水器910。在第九實(shí)施方式中與在描述先前實(shí)施方式中使用的部件相同的部件由相同的附圖標(biāo)記表示。熱水器910在結(jié)構(gòu)和操作方面與圖9A所示的熱水器610相似，除了管100在其外表面上具有外部圓筒110以及在其內(nèi)表面上具有內(nèi)部圓筒112以增大加熱元件100的導(dǎo)熱面積并因此增強(qiáng)水通過(guò)管道的向上流動(dòng)。而且，相互密封圓筒110、112的頂部邊緣和底部邊緣使得管100可以是單壁的，但仍然滿足雙壁熱交換器的安全標(biāo)準(zhǔn)。
盡管參考優(yōu)選的實(shí)施方式了描述本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明能夠以許多其它形式實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種熱水器，包括水箱，其適于安裝為使其縱向軸線基本豎直；管道，其適于安裝為使其縱向軸線基本豎直；所述管道位于所述水箱中并且延伸過(guò)至少大部分的水箱高度，所述管道限定位于所述管道內(nèi)部的第一容積以及位于所述管道外部和所述水箱內(nèi)部之間的第二容積，所述第一容積小于所述第二容積，所述管道在該管道頂部處或在鄰近該管道頂部處具有至少一個(gè)上部開口，以及在該管道底部處或在鄰近該管道底部處具有至少一個(gè)下部開口；加熱元件，該加熱元件位于所述管道中或者形成全部或部分的所述管道，所述元件至少大致延伸過(guò)所述管道的上半部分；入口，其位于所述水箱的底部處或鄰近所述水箱底部；以及出口，其位于所述水箱的頂部處或鄰近所述水箱頂部，其中，在使用中，對(duì)所述加熱元件通電使得水通過(guò)所述上部開口從所述第一容積流向所述第二容積、以及使得水通過(guò)所述下部開口從所述第二容積流向所述第一容積。
2.如權(quán)利要求1所述熱水器，其中所述加熱元件與所述管道分開并且設(shè)置在所述管道內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的熱水器，其中所述管道是端部開口的筒，其中所述加熱元件設(shè)置在所述筒的內(nèi)部。
4.如權(quán)利要求1所述的熱水器，其中所述加熱元件形成所述管道，且所述管道形成所述加熱元件。
5.如權(quán)利要求4所述的熱水器，其中所述加熱元件大體呈筒形并由緊密盤繞的中空管形成，其中加熱流體適于流經(jīng)所述中空管。
6.如權(quán)利要求4所述的熱水器，其中所述加熱元件大體呈筒形并由緊密盤繞的中空管形成，其中加熱流體適于流經(jīng)所述中空管，并且所述加熱元件在其外表面上具有端部開口的筒。
7.如權(quán)利要求4所述的熱水器，其中所述加熱元件大體呈筒形并由緊密盤繞的中空管形成，其中加熱流體適于流經(jīng)所述中空管，并且所述加熱元件在其內(nèi)表面上具有端部開口的筒。
8.如權(quán)利要求4所述的熱水器，其中所述加熱元件大體呈筒形并由緊密盤繞的中空管形成，其中加熱流體適于流經(jīng)所述中空管，并且所述加熱元件在其內(nèi)表面上和在外表面上分別具有端部開口的筒。
9.如權(quán)利要求4至8中任一所述的熱水器，其中所述中空管是單壁的。
10.如權(quán)利要求4至8中任一所述的熱水器，其中所述中空管是雙壁的。
11.如前述權(quán)利要求中任一所述的熱水器，其中所述管道延伸過(guò)所述水箱的整個(gè)高度，并且具有形成在所述管道中的下部開口。
12.如權(quán)利要求11所述的熱水器，其中所述管道還包括至少一個(gè)位于所述上部開口和所述下部開口之間的中部開口，其中在使用中，溫度較低的水也通過(guò)所述中部開口從所述第二容積流向所述第一容積。
13.如權(quán)利要求11或12所述的熱水器，其中所述管道包括位于所述上部開口和所述下部開口之間的限流器。
14.如權(quán)利要求1至10中任一所述的熱水器，其中所述管道下端終止于所述水箱底部的上方以在所述管道下端和所述水箱底部之間留出間隙，所述間隙限定所述下部開口。
15.如權(quán)利要求14所述的熱水器，其中所述管道延伸過(guò)所述水箱高度的大約70％-90％。
16.如權(quán)利要求14或15所述的熱水器，其中所述管道還包括至少一個(gè)位于所述上部開口和所述下部開口之間的中部開口，其中在使用中，溫度較低的水還通過(guò)所述中部開口從所述第二容積流向所述第一容積。
17.如權(quán)利要求14、15或16所述的熱水器，其中所述管道包括位于所述上部開口和所述下部開口之間的限流器。
18.如權(quán)利要求13或17所述的熱水器，其中所述管道包括位于所述下部開口處或鄰近所述下部開口處的限流器。
19.如權(quán)利要求12至18中任一項(xiàng)所述的熱水器，其中具有多個(gè)第一上部開口、多個(gè)第二下部開口和多個(gè)第三中部開口。
20.如權(quán)利要求19所述的熱水器，其中所述上部開口的總尺寸優(yōu)選地為所述下部開口的總尺寸的大約兩倍，以及為所述中部開口的總尺寸的四倍。
21.如權(quán)利要求19所述的熱水器，其中所有開口的尺寸是相同的，并且所述多個(gè)第一開口的總尺寸大約比多個(gè)第二和多個(gè)第三開口的總和大25％。
22.如權(quán)利要求12至21中任一所述的熱水器，其中所述中部開口大致位于所述上部開口和所述下部開口的中間。
23.如前述權(quán)利要求中任一所述的熱水器，其中所述水箱具有兩個(gè)位于所述水箱頂部處或鄰近所述水箱頂部處的出口。
24.如前述權(quán)利要求中任一所述的熱水器，其中所述水箱具有兩個(gè)位于所述水箱底部處或鄰近所述水箱底部處的入口。
25.如前述權(quán)利要求中任一所述的熱水器，其中所述管道適于安裝成使其縱向軸線與所述水箱的縱向軸線為同一軸線。
26.如前述權(quán)利要求中任一所述的熱水器，其中所述水箱包括位于一端中的開口，該開口適于允許所述管道從其穿過(guò)。
27.如權(quán)利要求26所述的熱水器，其中所述水箱的開口位于上端中。
28.一種操作熱水器的方法，所述熱水器包括水箱，其適于安裝為使其縱向軸線基本豎直；管道，其適于安裝為使其縱向軸線基本豎直，所述管道位于所述水箱中并且延伸過(guò)至少大部分的水箱高度，所述管道限定位于所述管道內(nèi)部的第一容積以及位于所述管道外部和所述水箱內(nèi)部之間的第二容積，所述第一容積小于所述第二容積，所述管道具有位于其中的開口；加熱元件，該加熱元件位于所述管道中或者形成部分的所述管道，所述元件至少大致延伸過(guò)所述管道的上半部分；入口，其位于所述水箱的底部處或鄰近所述水箱底部；以及出口，其位于所述水箱的頂部處或鄰近所述水箱頂部，所述方法包括以下步驟；通過(guò)所述入口導(dǎo)入溫度較低的水；對(duì)所述熱水器通電以加熱位于所述第一容積中的水；在所述管道頂部處或鄰近所述管道頂部處將溫度較高的水從所述第一容積引導(dǎo)至所述第二容積；在所述管道底部處或鄰近所述管道底部處將所述第二容積中的溫度較低的水引導(dǎo)至所述第一容積；以及由此在所述出口處提供溫度較高的水。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述方法還包括將位于所述第二容積中的溫度較低的水經(jīng)由位于所述管道底部處或鄰近所述管道底部處的限流器引導(dǎo)至所述第一容積的步驟。
30.如權(quán)利要求28或29所述的方法，其中所述方法還包括在所述管道中部處或鄰近所述管道中部處將所述第二容積中的溫度較低的水引導(dǎo)至所述第一容積的步驟。
31.如權(quán)利要求28、29或30所述的方法，其中所述方法還包括將位于所述第二容積中的溫度較低的水經(jīng)由位于所述管道中部處或鄰近所述管道中部處的限流器引導(dǎo)至所述第一容積的步驟。
32.一種組裝熱水器的方法，所述方法包括以下步驟提供在一端中具有開口的水箱；將管道通過(guò)所述開口插入所述水箱內(nèi)；以及將加熱元件插入所述管道內(nèi)。
33.一種組裝熱水器的方法，所述方法包括以下步驟提供在一端中具有開口的水箱；組裝其中帶有整體加熱元件的管道；以及將所述管道通過(guò)所述開口插入所述水箱內(nèi)。
全文摘要
一種熱水器(10)，包括適于安裝為使其縱向軸線基本豎直的水箱(12)和適于安裝為使其縱向軸線基本豎直的管道(32)。管道(32)位于水箱(12)中并且延伸過(guò)至少大部分的水箱(12)高度。管道(32)限定位于管道內(nèi)部的第一容積(34)和位于管道外部和水箱內(nèi)部之間的第二容積(36)。第一容積(34)小于第二容積(36)。管道(32)在該管道(32)頂部處或在鄰近該管道頂部處具有至少一個(gè)上部開口(38)，以及在該管道(32)底部處或在鄰近該管道底部處具有至少一個(gè)下部開口(40)。熱水器(10)還具有加熱元件(44)，該加熱元件位于管道(32)中或者形成全部或部分的管道(32)。元件(44)至少大致延伸過(guò)管道(32)的上半部分。熱水器(10)還具有位于所述水箱(12)的底部處或鄰近所述水箱底部的入口(24)，以及位于所述水箱(12)的頂部處或鄰近所述水箱頂部的出口(22)。在使用中，對(duì)加熱元件(44)通電使得水通過(guò)上部開口(38)從第一容積(34)流向第二容積(36)、以及使得水通過(guò)下部開口(40)從第二容積(36)流向第一容積(34)。
文檔編號(hào)F24H9/18GK101065620SQ200580036400
公開日2007年10月31日 申請(qǐng)日期2005年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月27日
發(fā)明者帕特里克·普塞爾 申請(qǐng)人:達(dá)克斯制造有限公司