CN205717919U - 相变蓄热式热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种相变蓄热式热水器，该热水器包括箱体，其内设有相变蓄热材料；第一换热器，设于箱体内；第二换热器，设于箱体外，第二换热器包括具有一公共换热壁的第一腔体和第二腔体；第一腔体和第二腔体分别具有进水端和出水端，第一腔体的进水端与出水端分别通过一连接管与第一换热器的两端对应连接，以形成换热管路；第二腔体的进水端连接进水管，出水端连接出水管；加热装置，安装于换热管路上，用以对换热管路内的液体导热介质进行加热；以及，水泵，安装于换热管路上。本实用新型提高了相变蓄热式热水器的用水安全性。

Description

相变蓄热式热水器

技术领域

本实用新型涉及相变蓄热式热水器技术领域，尤其涉及一种相变蓄热式热水器。

背景技术

相变蓄热式热水器是通过在内胆中填充相变蓄热材料，并将相变蓄热式热水器埋设于相变蓄热材料中，利用相变蓄热材料热焓值高，储能密度大的优点，将热能储存在相变蓄热材料中。当需要热水时，冷水通过相变蓄热式热水器与相变蓄热材料进行热交换，以置换出相变蓄热材料中储存的热量。

然而，现有的相变蓄热式热水器是通过进水管路将外部水源直接输送至换热器而与相变蓄热材料进行换热，实现制热水功能。且目前使用的相变蓄热材料一般具有腐蚀性，如果换热器如果出现破裂，相变蓄热材料就有可能渗透至换热器中，并随着水流排放出供用户使用，影响用户健康。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种相变蓄热式热水器，旨在避免相变蓄热材料渗透至换热器而影响用户用水安全的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种相变蓄热式热水器，该相变蓄热式热水器包括：

箱体，其内设有相变蓄热材料；

第一换热器，设于所述箱体内；

第二换热器，设于所述箱体外，所述第二换热器包括具有一公共换热壁的第一腔体和第二腔体；所述第一腔体和第二腔体分别具有进水端和出水端，所述第一腔体的进水端与出水端分别通过一连接管与所述第一换热器的两端对应连接，以形成换热管路；所述第二腔体的进水端连接进水管，出水端连接出水管；

加热装置，安装于所述换热管路上，用以对所述换热管路内的液体导热介质进行加热；以及，

水泵，安装于所述换热管路上。

优选地，所述加热装置为电加热器，所述电加热器安装于所述换热管路内。

优选地，所述连接管设于所述箱体外。

优选地，所述加热装置安装于所述连接管上。

优选地，所述水泵安装于所述连接管上。

优选地，所述第一腔体为环设于所述第二腔体外周的环形腔，或者所述第二腔体为环设于所述第一腔体外周的环形腔。

优选地，所述第一腔体和所述第二腔***于所述公共换热壁的相对两侧。

优选地，所述相变蓄热式热水器还包括保温箱，所述第二换热器收容于所述保温箱内。

优选地，所述相变蓄热式热水器还包括泄压阀，安装于所述换热管路上。

优选地，所述泄压阀安装于所述连接管上。

优选地，所述相变蓄热式热水器还包括与所述换热管路连接的注液管。

优选地，所述注液管连通所述进水管和所述换热管路，所述注液管上设置有控制阀。

优选地，所述注液管连通所述进水管和所述连接管。

本实用新型通过设置箱体、第一换热器、第二换热器、加热装置及水泵组成换热管路和用户用水管路相互隔离的相变蓄热式热水器，使得用户用水与换热管路用的液体导热介质相互隔离，如此，即使相变蓄热材料渗透至换热器内，也仅是在换热管路循环内，不会污染到用户用水，保证了用户用水安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型相变蓄热式热水器一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型相变蓄热式热水器另一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型第二换热器一实施例的内部结构示意图；

图4为本实用新型第二换热器另一实施例的内部结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	箱体	100	泄压阀
20	第一换热器	110	注液管
				30	第二换热器	120	控制阀
40	加热装置	11	外壳
				50	水泵	12	内胆
60	相变蓄热材料	13	保温层
				70	连接管	31	第一腔体
80	进水管	32	第二腔体
				90	出水管	33	公共换热壁

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种相变蓄热式热水器。

主要参照图1及图2，在本实用新型一实施例中，该相变蓄热式热水器包括箱体10、第一换热器20、第二换热器30、加热装置40及水泵50。

本实施例中，箱体10优选为长方体结构，箱体10内设有第一换热器20和相变蓄热材料60，箱体10装载第一换热器20和相变蓄热材料60后，用以安装于墙体或者安装支架上。并且，箱体10还用于对第一换热器20和相变蓄热材料60提供保温功能。

第一换热器20由换热管组成，安装于箱体10内时，可埋设于相变蓄热材料60中，通过换热管与相变蓄热材料60进行热交换。该第一换热器20可以是各种形状，例如螺旋管式的换热器、蛇形管式的换热器(如图1)，或者是由换热管和翅片组成的翅片换热器(如图2)，又或者是板式换热结构等，此处不一一例举。

相变蓄热材料60为储热材料，能够在被加热后较长久的保存热量，因此，能够为制热水提供储热功能。该相变蓄热材料60可以是50-80摄氏度相变温度点的无机相变材料、有机相变材料、复合相变材料等，此处也不一一例举。

第二换热器30设于所述箱体10外。该第二换热器30包括相邻设置的第一腔体31和第二腔体32，该第一腔体31和第二腔体32具有一公共换热壁33，且通过该公共换热壁33相互换热。该第一腔体31和第二腔体32分别具有进水端和出水端，所述第一腔体31的进水端与出水端分别通过一连接管70与所述第一换热器20的两端对应连接，以形成换热管路。该换热管路通过注入水或者导热油等液体导热介质，以实现热传导。一般地，为了避免第一腔体31内的液体导热介质渗透至第二腔体32内，而污染使用水，通常采用水作为导热介质。

其中，加热装置40和水泵50均安装于该换热管路上。该加热装置40可为电加热器或者电加热管，优选安装于换热管路内，用以对换热管路内的液体导热介质进行加热。水泵50用以驱动换热管路内的液体导热介质循环。具体地，当加热装置40和水泵50开启时，加热装置40对换热管路内的液体导热介质进行加热，水泵50通过对换热管路内进行增压，使得加热后的液体导热介质在换热管路内循环，并通过第一换热器20与相变蓄热材料60换热。当第一换热器20内的液体导热介质的温度高于相变蓄热材料60的温度时，相变蓄热材料60吸收液体导热介质的温度；当第一换热器20内的液体导热介质的温度低于相变蓄热材料60的温度时，液体导热介质吸收相变蓄热材料60的温度。

其中，所述第二腔体32的进水端连接进水管80，以输入外部水源，出水端连接出水管90，用于排出换热后的热水，图中箭头为水流方向。具体地，外部冷水经进水管80进入第二腔体32，并在第二腔体32内与第一腔体31内的液体导热介质发生热交换而被加热成热水，最后经出水管90流出，以供用户使用，例如排放至花洒，供用户洗澡。

可以理解的是，当该相变蓄热式热水器用于储热时，开启加热装置40，对换热管路内的液体导热介质进行加热，同时，开启水泵50，对换热管路内进行加压，以驱动换热管路内的液体导热介质循环。当加热后的液体导热介质流动至第一换热器20内时，通过第一换热器20与箱体10内的相变蓄热材料60换热，相变蓄热材料60吸收液体导热介质的热量并存储，换热后液体导热介质温度降低，并从第一换热器20排出，然后通过与第一腔体31的进水端连接的连接管70输送至第一腔体31内，并从第一腔体31的出水端流出，经过与该出水端连接的连接管70输送回第一换热器20，在输送会第一换热器20之前，再次对液体导热介质进行加热，使液体导热介质输送回第一换热器20后，再次与相变蓄热材料60换热，形成循环，直至相变蓄热材料60达到目标蓄热温度。

当需要使用热水时，打开进水管80，使第二腔体32输入冷水，同时开启水泵50驱动换热管路的液体导热介质流动。首先，第一换热器20内的液体导热介质与相变蓄热材料60进行换热，吸收相变蓄热材料60的热量后，温度升高，并从第一换热器20排出，经过连接第一换热器20和第一腔体31之间的连接管70后，输送至第一腔体31内，此时，第二腔体32内的冷水与第一腔体31的热水相互换热，在吸收第一腔体31内的热水热量后温度升高，变为热水，然后从出水管90排出，供用户使用。

需要说明的是，在使用的过程中，可进一步开启加热装置40，对换热管路内的液体换热介质进行加热，提高液体换热介质的温度，进而提高热水的出水温度。当然，也可以在换热一段时间，待相变蓄热材料60温度降低至使用温度后，再开启加热装置40，这样，只需要较少能量就能够迅速将水温提高至使用温度，有利于节省能量。

可以理解的是，由于第一腔体31和第二腔体32通过公共换热壁33隔离换热，使得用户用水与换热管路用的液体导热介质相互隔离，如此，即使相变蓄热材料60渗透至第一换热器内，也仅是在换热管路循环内，不会污染到用户用水，保证了用户用水安全。

可以理解的是，上述箱体10可采用任意实现其功能的结构实现，在一优选实施例中，箱体10的结构如图2所示，箱体10包括外壳11及内胆12，所述内胆12设于所述外壳11内。其中，外壳11优选采用金属钣金件，以保护内部器件。内胆12形成有空腔，其内部填充相变蓄热材料60以及安装第一换热器20，内胆12和第一换热器20采用防腐蚀材料，避免受到相变蓄热材料60的侵蚀。此外，为提高箱体10的保温性能，箱体10还进一步包括保温层13，保温层13设于所述外壳11与内胆12之间。该保温层13采用保温材料，可以是聚氨酯或环戊烷等，用以对内胆12及其内部器件形成保温作用，防止热量外泄，造成热能浪费。

在一优选实施例中，加热装置40和水泵50优选设置于连接管70上，以方便安装。

在一优选实施例中，第一腔体31为环设于所述第二腔体32外周的环形腔。由于第一腔体31环设于第二腔体32的外周，相当于第一腔体31包裹第二腔体32，则两者之间的公共换热壁33为环形壁，这样，第一腔体31和第二腔体32的换热面积较大。

此种结构，可以采用两管径不同的换热管实现，如图3所示，其中一个换热管插设于另一换热管内，以形成内外相邻的第一腔体31和第二腔体32。

需要说明的是，该实施例还可以采用以下实施例替换实现，所述第二腔体32为环设于所述第一腔体31外周设置的环形腔，同样具有相同的效果。

在一优选实施例中，第一腔体31和第二腔体32位于公共换热壁33的相对两侧，如图4。

该实施例中，第一腔体31和第二腔体32之间形成的公共换热壁33可呈平面状或者弧面状等，也具有较好的换热效果。

此种结构，可通过在一个管道或者空腔中设置一隔板，以形成相互独立的第一腔体31和第二腔体32。其中隔板即为第一腔体31和第二腔体32的公共换热壁33。

此外，该第二换热器30可设置呈板状，如图1，所述第一腔体31和第二腔体32分别为扁平腔体，使第一腔体31和第二腔体32之间通过一较大面积的公共换热壁33来换热，提高单位时间内的换热量，保证热水供应。

进一步地，所述相变蓄热式热水器还包括保温箱(图未示出)，所述第二换热器30收容于所述保温箱内。当第二换热器30收容于保温箱内时，保温箱对第二换热器30形成保温作用，可以在换热时，减少热量流失。

进一步地，所述相变蓄热式热水器还包括泄压阀100，安装于所述换热管路上。泄压阀100用于在换热管路内的压力达到保护值时，就会自动开启，将换热管路内的压力释放掉。当然，也可以是通过人工操作，进行泄压。

其中，泄压阀100可安装于第一腔体31的进水端与第一换热器20的出水端之间的连接管70上，也可以设于第一腔体31的出水端与第一换热器20的进水端之间的连接管70上，本实施例中优选采用后一种方案。

进一步地，所述相变蓄热式热水器还包括与换热管路连通的注液管110，通过该注液管110可对换热管路注入液体导热介质。该注液管110在不使用时，可以通过密封件将管口密封，或者设置水阀，关闭注液管110。

可以理解的是，当液体导热介质为水时，则可以进一步设置，注液管110连通进水管80和换热管路，且注液管110上设置有控制阀120。当需要对换热管路注水时，打开控制阀120，水流依次经进水管80、注液管110进入换热管路内，实现给换热管路注水。注水完毕后，关闭控制阀120，使注液管110的进水切断。控制阀120可为带压力检测的电磁阀，能够自动检测换热管路的压力，以判断出换热管路的水量情况，而实现自动加水，无需人工操作，非常方便。

可以理解的是，注液管110的出口可以是连接于换热管路的任何一段，本实施例优选将注液管110的出口与连接管70连接，以方便注水。

此外，本实用新型需要说明的是，通过利用上述第二换热器30的换热原理，还可以对该相变蓄热式热水器进行变形处理，实现更多级的隔离换热，此种方案参考上述实施例即可实现，此处不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (13)

1.一种相变蓄热式热水器，其特征在于，包括：

箱体，其内设有相变蓄热材料；

第一换热器，设于所述箱体内；

第二换热器，设于所述箱体外，所述第二换热器包括具有一公共换热壁的第一腔体和第二腔体；所述第一腔体和第二腔体分别具有进水端和出水端，所述第一腔体的进水端与出水端分别通过一连接管与所述第一换热器的两端对应连接，以形成换热管路；所述第二腔体的进水端连接进水管，出水端连接出水管；

加热装置，安装于所述换热管路上，用以对所述换热管路内的液体导热介质进行加热；以及，

水泵，安装于所述换热管路上。

2.如权利要求1所述的相变蓄热式热水器，其特征在于，所述加热装置为电加热器，所述电加热器安装于所述换热管路内。

3.如权利要求1所述的相变蓄热式热水器，其特征在于，所述连接管设于所述箱体外。

4.如权利要求3所述的相变蓄热式热水器，其特征在于，所述加热装置安装于所述连接管上。

5.如权利要求3所述的相变蓄热式热水器，其特征在于，所述水泵安装于所述连接管上。

6.如权利要求1所述的相变蓄热式热水器，其特征在于，所述第一腔体为环设于所述第二腔体外周的环形腔，或者所述第二腔体为环设于所述第一腔体外周的环形腔。

7.如权利要求1所述的相变蓄热式热水器，其特征在于，所述第一腔体和所述第二腔***于所述公共换热壁的相对两侧。

8.如权利要求1至7任一项所述的相变蓄热式热水器，其特征在于，所述相变蓄热式热水器还包括保温箱，所述第二换热器收容于所述保温箱内。

9.如权利要求1至7任一项所述的相变蓄热式热水器，其特征在于，所述相变蓄热式热水器还包括泄压阀，安装于所述换热管路上。

10.如权利要求9所述的相变蓄热式热水器，其特征在于，所述泄压阀安装于所述连接管上。

11.如权利要求1至7任一项所述的相变蓄热式热水器，其特征在于，所述相变蓄热式热水器还包括与所述换热管路连接的注液管。

12.如权利要求11所述的相变蓄热式热水器，其特征在于，所述注液管连通所述进水管和所述换热管路，所述注液管上设置有控制阀。

13.如权利要求12所述的相变蓄热式热水器，其特征在于，所述注液管连通所述进水管和所述连接管。