CN101666537A - 带即时电加热的电热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种日常使用的电热水器，其特征是在热水管之后串联加装即时电加热器、水流开关和水电阻防触电隔离管；水流开关的位置可以在即时电加热器之后，也可在即时电加热器之前；水电阻防触电隔离管一定要在即时电加热器之后。本发明可实现在储水桶内水温较低时，热水龙头一开，即时电加热器自动加热，立即能用热水，十分方便；因只对流出的水加热，避免了对储水桶内用不完的水加热造成的能量浪费；由于加装了水电阻防触电隔离管，在常规的防触电措施失效时，仍能保证使用者的安全。本电热水器内安装预热电热管，当储水桶内水温很低时，可启动预热加热，由此可使即时电加热器设计功率大大减小，用户的电源线线径要求降低。

Description

带即时电加热的电热水器

技术领域

本发明涉及一种日常使用的电热水器，特别是一种带即时电加热、防触电功能特别好的电热水器。

背景技术

现有技术的电热水器，分为二大类：第一类是预热式电热水器(储水桶内装预热电热管)，用水前1-2小时预先加热；第二类是即时式电加热器。

预热式电热水器存在以下缺点：1、要在用水前1-2小时预先加热，不能即时用热水，使用不方便。2、对整桶水加热，假若用不了整桶水，余下的热水到明天使用，热能散失较多，浪费了能量。3、使用用电器，用户最担心的是用电安全；目前市场上的产品一般采用三个办法解决用电安全：提高电器的绝缘性能、外壳接地、加装漏电保护器，但是难免百密而有一疏，上述三个办法仍不可能万无一失，安全隐患仍然存在。

即时式电加热器存在以下缺点：1、由于要即时提高水温，需要很大的电功率，工作电流很大，由于一般家庭的电源导线的线径不是很大，因此即时电加热器工作时，电源导线上的电压降较大，不仅电能损失较大，同时会明显地影响其它用电器的正常工作，甚至有可能烧坏电源导线。2、使用用电器，用户最担心的是用电安全；目前市场上的产品一般采用三个办法解决用电安全：提高电器的绝缘性能、外壳接地、加装漏电保护器，但是难免百密而有一疏，上述三个办法仍不可能万无一失，安全隐患仍然存在。

本发明提供一种解决上述二类电热水器缺点的一种电热水器。

发明内容

本发明目的在于提供一种既能预加热，又能即时加热，电能利用率高，使用方便，用电安全性能高的电热水器。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：储水桶外桶1与内桶3之间充填绝缘的保温层2；自来水进水管4***外桶1、保温层2、内桶3；自来水进水管4的上端口封闭，靠近进水管4上端的侧壁开有多个侧向出水孔5；预热电热管6安装在内桶3的中下部，预热电热管6的电源接口在保温层2内；热水管7***内桶3，热水管7的上端靠近内桶3的上壁；在热水管7之后串联即时电加热器8、水流开关9和水电阻防触电隔离管10；水流开关9的位置可以在即时电加热器8之后，也可在即时电加热器8之前；水电阻防触电隔离管10一定要在即时电加热器8之后；水电阻防触电隔离管10后接入泄压阀11；泄压阀11后接热水笼头12；温度传感器13***内桶3，温度传感器13的信号线在保温层2中引出。本发明各部件的连结使用常规方式，各种管道与储水桶外桶1连结处都用绝缘材料隔开。控制电路和相关导线在图中没有画出来。水电阻防触电隔离管10是用绝缘材料做成的管道，其长度与内管截面积之比要较大，保证管内水柱的电阻足够大。

当热水笼头12打开水流流出时，水流开关9就能自动动作；只要出水温度低于用户需要的温度，温度传感器13取得的信号传递到控制电路，控制电路就能驱动即时电加热器8自动对水流加热。当储水桶内的水温与用户需要的温度差距较大时，可手动设定或自动设定预热电热管6进行预热。

本发明与目前市场上现有的预热式电热水器相比较，具有如下显而易见的优点：

1、当储水桶内的水温与用户需要的温度差距不大时，热水笼头12打开后，即时电加热器8立即自动通电加热，用户立即能用热水，不需预热，十分方便。

2、即时电加热器8只对流出的水加热，避免了预热式电热水器对整桶水加热，用不完的热水热能散失浪费。

3、目前市场上的产品一般采用三个常规的安全措施(提高电器的绝缘性能、外壳接地、加装漏电保护器)，本发明加装了水电阻防触电隔离管10，在常规的防触电措施失效时，仍能保证使用者的安全。水电阻防触电隔离管10实际上是一个绝缘材料做成的水管，只要其内径与长度之比满足一定的条件，费用十分低廉。

本发明与即时式电热水器相比较，具有如下显而易见的优点：

1、当储水桶内的水温与用户需要的温度差距较大时，本发明可启动预热，使储水桶内水温与用户需要的温度差距缩小。由此即时电加热器8的设计功率可以较小，工作电流由此而较小，可降低电源导线的线径要求。

2、本发明加装了水电阻防触电隔离管10，如前所述，提高了用电安全性。

附图说明

附图1为带即时电加热的电热水器示意图，储水桶是立式的(桶的轴线是竖直的)，电气控制***和电气线路没有画出来。

附图2为带即时电加热的电热水器示意图，储水桶是横式的(桶的轴线是水平的)，电气控制***和电气线路没有画出来。

具体实施方式

本发明中用户用水时水流是这样流动的：当用户打开热水笼头12后，水在自来水压力下，水从进水管4进入，通过侧向出水孔5流入内桶3，由于水是水平方向流入的，保证了桶下部的冷水向上把热水压出，冷水与热水不会混合；热水依次进入热水管7、即时电加热器8、水流开关9、水电阻防触电隔离管10、泄压阀11、热水笼头12；水流促使水流开关9动作，即时电加热器8对水流加热(当储水桶内温度高于设定值时，电源电路被切断，即时电加热器8不工作)。

由于即时电加热器8的功率不宜做得太大，所以经即时电加热器8加热的水升温的范围有限，当储水桶中的水温太低时，在用水前要用预热电热管6预热桶中的水，预热后水的最高温度可由电气控制***控制。预热电热管6的工作状态可手动设定，也可自动设定。设定内容可包括加热开始时间，加热总时间，加热达到的最高温度等。

预热电热管6工作后，内桶3中的水受热膨胀，水压增大，内桶3中的水经侧向出水孔5、进水管4回流，桶内水压由此回落；若桶内的水因故不能经出水孔5、进水管4回流，内桶3中的水压增大到一定的压力，水可经泄压阀11泄出一小部分，使桶内水压由此回落，从而保证安全。

水电阻防触电隔离管10是一根绝缘管，它的几何尺寸计算办法如下：

设：水电阻防触电隔离管10内管水柱的电阻为R、管长为L、内管截面积为S、水的电阻率是ρ(该值各地差异较大，取值时应比通常值小些)、市电电网电压为U、人体允许通过的安全电流为I。

又因：R＝U÷I；R＝ρ×L÷S。

则：当水电阻防触电隔离管10的长度与内管截面积之比L÷S大于或等于U÷I÷ρ时，该管能起到防触电作用。

Claims (5)

1、一种日常使用的电热水器，其特征是电热水器的储水桶的外桶(1)与内桶(3)之间充填绝缘的保温层(2)，在热水管(7)之后串联即时电加热器(8)、水流开关(9)和水电阻防触电隔离管(10)；水流开关(9)的位置可以在即时电加热器(8)之后，也可在即时电加热器(8)之前；水电阻防触电隔离管(10)一定要在即时电加热器(8)之后；预热电热管(6)安装在内桶(3)的中下部，预热电热管(6)的电源接口在保温层(2)内；温度传感器(13)***内桶(3)，温度传感器(13)的信号线在保温层(2)中引出。

2、如权利要求1所述的电热水器，其特征是即时电加热器(8)的实施例一的发热元件是PTC发热元件。

3、如权利要求1所述的电热水器，其特征是即时电加热器(8)的实施例二的发热元件是导电薄膜，导电薄膜的基体是高强度绝缘材料(石英、陶瓷、微晶玻璃等)做成的管子。

4、如权利要求1所述的电热水器，其特征是即时电加热器(8)的实施例三的发热元件是合金材料做成的电热丝。

5、如权利要求1所述的太阳能光伏热水器，其特征是水电阻防触电隔离管(10)是一根用绝缘材料做成的管道，它的几何尺寸满足如下条件：长度L与内管截面积S之比大于或等于市电电压U÷人体允许通过的安全电流值I÷自来水电阻率ρ。