TWM485388U

TWM485388U - 臥式電熱水器

Info

Publication number: TWM485388U
Application number: TW103205854U
Authority: TW
Inventors: Ding-Jin Bao
Original assignee: Iea Chung Ind Co Ltd
Priority date: 2014-04-03
Filing date: 2014-04-03
Publication date: 2014-09-01

Description

臥式電熱水器

本案臥式電熱水器，係與一般臥式電熱水器有關，更詳而言之，即針對如何以單一電熱水器來兼具目前使用之貯水式及瞬熱式電熱水器優點，且降低貯水桶安裝高度並提供源源不斷熱水供使用者使用之便利性所作結構創作。

按以時下熱水器主要分為貯水式及瞬熱式二種，其中，貯水式電熱水器，其係用於人口數較多的家庭，而具有一內設加熱棒之而呈圓筒形之立式貯水桶，並令貯水桶內之貯水於平常未使用時，可以加熱棒對貯水桶內之貯水進行加熱，並將桶內貯水加熱至一定溫度(一般為65℃)後即停止加熱，等水溫降至設定溫度(一般為55℃)時，再重新啟動加熱，使貯水桶內之貯水保持一定範圍內之預熱溫度，來隨時提供使用者使用。

然，上述貯水式電熱水器，因其最主要即須具一定貯水容積來貯存熱水之貯水桶供多人使用，貯水桶便須佔較大空間，故往往只能將其設於陽台處，而陽台處雖提供一較大空間供貯水桶置放，然以台灣而言，地小人稠情況下，每一棟建築之陽台空間便相對亦不大下，導致該貯水桶體體深度所造成之置放空間即仍有再改進之處，加上，導致其無法直接安裝於浴室內，使得最初安裝時，便須埋設較長管路，導致安裝時較為複雜及該段管路間並形成管路熱損失；且，由於須具一定貯水量，加上使用者自開啟蓮蓬頭或水龍頭之熱水端而令熱水自貯水桶之熱水管輸出時，貯水桶自熱水管輸出多少的熱水，相對就必須以等量的冷水自冷水管進入貯水桶內部中，且其便須藉加熱棒對整桶貯水桶內之貯水進行加熱時，故須耗費較大電量及時間來進行加熱，配合其容積大小往往最少仍都須花費一個小時以上，導致其耗電量相當大。

而瞬熱式電熱水器，其一般係用於諸如小套房等使用人數較少之場所，並因其體積小故可直接安裝於浴室內，藉由當開啟蓮蓬頭或水龍頭熱水端使用時，直接利用水流之水壓觸動熱水器之壓力開關而啟動加熱棒加熱，提供熱水使用。

然，上述瞬熱式電熱水器，因其主要係水流流動時之水壓來之觸動熱水器之壓力開關而啟動加熱棒對流經之冷水作瞬間強行加熱，俾使流經之冷水受到瞬間加熱而提高溫度以供使用，因此，其水溫便會受到水流流量大小影響，而產生忽冷忽熱情形發生；尤其是，若其水流流量太小時，根本無法啟動壓力開關，而導致對位於管路末端之使用者而言，根本無法使用。

因此，當可發現坊間無論是貯水式電熱水器之瞬熱式電熱水器乃都存在著一些無法改進之處。

進而，坊間業者為改善上述貯水式及瞬熱式電熱水器缺失所作研發之「具貯熱與瞬熱之電熱水器結構」(證書號數I308206號專利核准案)之結構發明，而其結構特徵、技術手段及所欲達成之目的功效，乃如其發明專利說明書位第9頁第5行起至第11頁第14行【實施方式】所述配合圖式第1圖至第4圖所示，其係於儲熱筒(10)中設有一間隔板(20)，而儲熱筒(10)並有一冷水入水管(30)及一熱水出水管(40)之設置貫穿筒內外，且配合儲熱筒(10)內部水之加熱，儲熱筒(10)中容設有一電加熱器(50)，其中，儲熱筒(10)之外周緣上方或其中一邊設有吊掛組(11)，以供儲熱筒(10)之固定，間隔板(20)是為ㄣ形狀，該使儲熱筒(10)區分為貯熱空間(12)與瞬熱空間(13)，貯熱空間(12)為上半段延伸到後下段空間，瞬熱空間(13)為下半段延伸到前上段空間，而貯熱空間(12)之下方並為冷熱混合交換空間(121)，瞬熱空間(13)之上方並為高溫空間(131)，而間隔板(20)於貯熱空間(12)、瞬熱空間(13)間之上垂直隔板(21)處設有一上通孔(22)，下垂直隔板(23)處設有一下通孔 (24)，冷水入水管(30)是接設常溫之水流進入，該是接設到貯熱空間(12)之冷熱混合交換空間(121)位置處，其冷水入水管(30)之出水口於儲熱筒(10)處並設有一感應器(60)，熱水出水管(40)是由瞬熱空間(13)之高溫空間(131)處接到外部，以將加熱到設定溫度之水流導引出供使用，電加熱器(50)是由儲熱筒(10)之前方容置入，並彎曲延伸向瞬熱空間(13)之下方一長度空間處，並配合下通孔(24)之設置，且該電加熱器(50)是連接感應器(60)者。

其結構之使用，如其第3、4圖所示，當儲熱筒(10)中無水或缺水時，是利用冷水入水管(30)將水流導入，以使儲熱筒(10)中之貯熱空間(12)與瞬熱空間(13)均充滿備用的水，且該水源並被電加熱器(50)所加熱，以令整個儲熱筒(10)中的水源均到達一定之設定溫度，當加熱之過程中，電加熱器(50)是先加熱所在之瞬熱空間(13)中的水源，當瞬熱空間(13)中的水溫逐漸上升時，會利用對流之方式透過上、下通孔(22)(24)，使儲熱筒(10)內部發生冷熱對流，直到整個儲熱筒(10)中之溫度到達所設定之溫度，感應器(60)會感應並控制電加熱器(50)停止加熱，而由儲熱筒(10)所保溫內部熱水備用。

其熱水之使用，該開啟熱水後，熱水是由瞬熱空間(13)之高溫空間(131)處之熱水出水管(40)所導出，如其第4圖所示，以產生提供熱水使用，當熱水由熱水出水管(40)流出多少，冷水即由冷水入水管(30)補充入多少，而當冷水由冷水入水管(30)補充入時，是會於冷熱混合交換空間(121)中與熱水混合，使該區貯熱空間(12)之水溫略微下降，該小分子之熱水會將大分子之熱水往前推擠，使熱水由貯熱空間(12)之熱水由上通孔(22)流往高溫空間(131)，而冷熱混合交換空間(121)下方的熱水會由下通孔(24)進入，將瞬熱空間(13)處的熱水往前往上由高溫空間(131)送，因此使由貯熱空間(12)通過上通孔(22)之熱水與由瞬熱空間(13)流上之更高溫熱水混合，產生溫升之熱效，藉此俾使由高溫空間(131)流出的水均是足夠之溫度，而當熱水被大量使用後，整個貯熱空間(12)空間的水溫都會被降低，而瞬熱空間(13)空間中利用有電加熱器(50)之加溫，因此該區域的水溫能保持於理想水溫，而貯熱空間(12)與瞬熱空間(13)間有間隔板(20)之區隔，因此水溫不會直接產生干預，這時繼續使用熱水出水時，熱水是直接於瞬熱空間(13)加熱後送到高溫空間(131)，並由熱水出水管(40)導出，水流並持續由下通孔(24)進入瞬熱空間(13)加熱，在貯熱空間(12)中的水溫過低，係由感應器(60)所感應，並控制電加熱器(50)之加溫，該時對流入瞬熱空間(13)下方的水，是直接被電加熱器(50)所加熱，加熱過後會再往上方之高溫空間(131)流，因此該高溫空間(131)中的水源會常保持在預設之高溫，該間隔板(20)可分隔二不同溫度變化之水源區。

上述之結構，其雖可如貯水式電熱水器般，藉由一呈具較小容積之儲熱筒(10)設計，來供可直接裝設於浴室內，達到可不須接設很長的管路，且令只要一有熱水釋出時，即有冷水注入加熱，不致如現有瞬熱式電熱水器所可能因水壓不足或出水量不同而改變溫度，致使水溫忽冷忽熱之缺失；且當其開始使用時，熱水便會由瞬熱空間(13)之高溫空間(131)處之熱水出水管(40)導出，以產生提供熱水使用，當熱水由熱水出水管(40)流出多少，冷水入水管(30)補充入多少，而當冷水由冷水入水管(30)補充入時，會於其冷熱混合交換空間(121)中與熱水混合，使該區貯熱空間(12)之水溫下降，而當降至一定溫度時，藉由其感應器(60)感應，並控制電加熱器(50)加熱升溫，來提供一如現有瞬熱式電熱水器之功能。

上述結構當使用者要開始使用熱水而開啟蓮蓬頭或水龍頭熱水端，其熱水雖可由瞬熱空間(13)之高溫空間(131)處之熱水出水管(40)導出，達到當熱水由熱水出水管(40)流出多少，冷水即由冷水入水管(30)補充入多少效果；然，其作為將儲熱筒(10)間隔成貯熱空間(12)與瞬熱空間(13)之間隔板(20)，係呈ㄣ形狀，而由一上垂直隔板(21)、一水平隔板及一下垂直隔板(23)構成，亦即該上垂直隔板(21)、水平隔板及下垂直隔板(23)彼此間及呈垂直相接而構成一ㄣ形狀之間隔板(20)，使得在上垂直隔板(21)與水平隔板、水平隔板與下垂直隔板(23)呈垂直相接處，將分別形成一水流停滯區，使水流在對流過程中無法完全平順進行，導致當其冷水由冷水入水管(30)補充進入貯熱空間(12)而在冷熱混合交換空間(121)中與熱水混合，使該區貯熱空間(12)之水溫略微下降，而欲藉由該小分子之熱水將大分子之熱水往前推擠，使貯熱空間(12)之熱水由設於上垂直隔板(21)上之上通孔(22)流往高溫空間(131)，而冷熱混合交換空間(121)下方的熱水由設於下垂直隔板(23)上之下通孔(24)進入，將瞬熱空間(13)處的熱水往前往上由高溫空間(131)送，由貯熱空間(12)通過上通孔(22)之熱水與由瞬熱空間(13)流上之更高溫熱水混合，使產生溫升之熱效，進而欲藉此使由高溫空間(131)流出的水均是足夠溫度效果與目的，無形中打了折扣，而有待改進。

其次，當其熱水被大量持續使用而使整個貯熱空間(12)的水溫都被降低，進而必須藉助設於其瞬熱空間(13)中之電加熱器(50)加溫，使該等經電加熱器(50)加熱後之水流由瞬熱空間(13)之高溫空間(131)處之熱水出水管(40)作持續導出時，其雖可藉由間隔板(20)之間隔，令電加熱器(50)僅對設於瞬熱空間(13)內之水流加熱，提供以較短時間提升位瞬熱空間(13)處之水溫，然，此時，由於其由熱水出水管(40)流出多少，冷水即由冷水入水管(30)補充入多少，加上，其呈ㄣ形狀間隔板(20)於貯熱空間(12)、瞬熱空間(13)間之上垂直隔板(21)處乃設有一上通孔(22)，於下垂直隔板(23)處係設有一下通孔(24)，特別是設於上垂直隔板(21)處之上通孔(22)係使貯熱空間(12)與瞬熱空間(13)中之高溫空間(131)相通，而熱水出水管(40)之水流恰係自高溫空間(131)內導出，使得由冷水入水管(30)補充入貯熱空間(12)內之冷水，其中貯熱空間(12)內位下段冷熱交換空間(121)的冷水即自設於下垂直隔板(23)上之下通孔(22)流入瞬入空間(13)來接受電加熱器(50)加熱而升溫，而貯熱空間(12)內位上段的冷水便將發生在完全未經由電加熱器(50)加熱情況下，經由上垂直隔板(21)上之上通孔(22)直接流入瞬熱空間(13)中之高溫空間(131)，並隨出水口設於高溫空間(131)之熱水出水管(40)一併導出之嚴重缺失。

特別是，整個儲熱筒(10)內部乃係藉由間隔板(20)間隔成一貯熱空間(12)及一瞬熱空間(13)，其作為對水流加熱之電加熱器(50)係設於瞬熱空間(13)內，然，其控制電加熱器(50)作啟動加熱或切斷電源而停止加熱之感應器(60)，卻係設於呈較低溫之貯熱空間(12)區域，而完全無法測得位瞬熱空間(13)內作為加熱空間之真正水溫，造成當使用者停止使用熱水而關閉蓮蓬頭或水龍頭時，因感應器(60)所感測到的水溫將尚未到達預設令電加熱器(50)停止加熱之溫度(即65℃)，致使設於位較高溫狀態之瞬熱空間(13)內部之電加熱器(50)將繼續對位於瞬熱空間(13)內的水作持續加熱升溫，因此，當感應器(60)所測得位貯熱空間(12)溫度達到預設作為切斷電源並令電加熱器(50)停止動作時(即65℃)，真正位於儲熱筒(10)之瞬熱空間(13)內部之水溫，必然高於預設停止加熱之溫度，甚至高出許多，嚴重導致整個儲熱筒(10)內部便須承受因高溫所產生之高壓力，而有發生儲熱筒(10)因承受不了高壓而發生爆裂之虞，此乃其最大缺點與隱憂之所在，而急須改進。

本創作即是針對前述結構缺失及不盡理想之處加以改良。是以，本創作之主要目的，乃在提供一種臥式電熱水器，其包括：一貯水桶、一隔板、一加熱棒、一熱水出水管、一冷水入水管及一溫度感測器，其中，隔板係將貯水桶區隔成一貯熱空間及一瞬熱空間，熱水出水管之入水口及加熱棒係設於瞬熱空間內，冷水入水管之出水口係設於貯熱空間內，而溫度感測器係設於貯水桶位冷水入水管出水口位置之外周壁上；特別將隔板自貯水桶內部底端朝頂端呈傾斜設置，使其隔成之瞬熱空間底段空間可較上段空間為大，提供加熱棒***瞬熱空間之底端處，隔板位上段朝貯熱空間方向設一對流管，對流管末端並設以作啟閉操控之逆止片，隔板位下段則朝瞬熱空間方向設以對流管，對流管末端亦設以作啟閉操控之逆止片，而貯水桶位瞬熱空間之外周壁上另設一溫度感測器；據此，使電熱水器降低安裝高度暨確實感測位貯水桶內水溫下，令貯水平時可預先加熱貯存於貯水桶內，當打開蓮蓬頭或水龍頭熱水端而流出熱水並令冷水由冷水入水管注入貯熱空間內部時，令加熱棒即啟動加熱，使熱水可即時源源不斷流出以供使用之便利效果。

(2)‧‧‧貯水桶

(21)‧‧‧貯熱空間

(22)‧‧‧瞬熱空間

(3)‧‧‧隔板

(31)‧‧‧對流管

(311)‧‧‧逆止片

(32)‧‧‧對流管

(321)‧‧‧逆止片

(4)‧‧‧加熱棒

(5)‧‧‧熱水出水管

(51)‧‧‧入水口

(6)‧‧‧冷水入水管

(61)‧‧‧出水口

(7)‧‧‧溫度感測器

(8)‧‧‧溫度感測器

第一圖：係本創作之立體組合示意圖；第二圖：係本創作之冷水入水管處之剖視暨流動示意圖(貯水桶內最初呈無水狀態而欲進行充滿貯水備用時)；第三圖：係本創作之貯水桶在充滿貯水而不使用時，位冷水入水管處之剖面示意圖；第四圖：係本創作之冷水入水管處之剖視暨流動示意圖(貯水桶內經充滿貯水而進行加熱時)；第五圖：係本創作之冷水入水管處之剖視暨流動示意圖(貯水桶內貯水經加熱完成而未輸出使用時)；第六圖：係本創作之冷水入水管處之剖視暨流動示意圖(貯水桶內之貯水供輸出使用時)；第七圖：係本創作之熱水出水管處之剖視暨流動示意圖(貯水桶內之貯水供輸出使用時)。

餘下茲再就本案之結構特徵暨操作等項，以配合圖示說明方式，謹述於后，俾提供審查參閱。

如第一圖至第七圖所示，本創作之臥式電熱水器，其包括：一貯水桶2、一隔板3、一加熱棒4、一熱水出水管5、一冷水入水管6及一溫度感測器7；其中，隔板3係將貯水桶2區隔成一貯熱空間21及一瞬熱空間22，熱水出水管5之入水口51及加熱棒4係設於瞬熱空間22內，冷水入水管6之出水口61係設於貯熱空間21內，而溫度感測器7係設於貯水桶2位冷水入水管6出水口61位置之外周壁上；特別將隔板3自貯水桶2內部底端朝頂端呈傾斜設置，使其隔成之瞬熱空間22底段空間可較上段空間為大，提供加熱棒4***瞬熱空間22之底端處，隔板3位上段朝貯熱空間21方向設以對流管31，對流管31末端並設以作啟、閉操控之逆止片311，隔板3位下段則朝瞬熱空間22方向設以對流管32，對流管32末端亦設以作啟、閉操控之逆止片321，而貯水桶2位瞬熱空間22之外周壁上並係另設一溫度感測器8。

藉由上述組成，因貯水桶2整體呈臥式設置，當組裝於浴室內之天花板壁面時，將使得貯水桶2突出於之壁面之高度可大為減少，相對達到降低其所佔空間之高度。

如第二圖及第三圖所示，當最初安裝完成而貯水桶2中呈無水狀態時，即可利用冷水入水管6將水流經其出水口61導入貯熱空間21內，並使水流流入隔板3下段朝瞬熱空間22方向所設之對流管32，並推開對流管32末端之逆止片321而進入瞬熱空間22內，使水流再經隔板2上段朝貯熱空間21方向所設之對流管31，並推開對流管31末端之逆止片311，使水流再度進入貯熱空間21內，形成一循環對流通路，而將貯熱空間21及瞬熱空間22充滿備用的水。

如第四圖及第五圖所示，進而，即可開啟控制自貯水桶2***瞬熱空間22底端之加熱棒4啟動加熱之開關(皆未繪出)，使迅速對位瞬熱空間22內貯水加熱升溫，使瞬熱空間22內之貯水因溫度升高所相對升高之壓力，自瞬熱空間22內部上段經設於貯水桶2之隔板3上段朝貯熱空間21方向所設對流管31內部，並將樞設於對流管31末端之逆止片311予以推開進入貯熱空間21內，並透過對流方式，令水流經設於貯水桶2之隔板3下段朝瞬熱空間22方向所設對流管32內部，同樣將樞設於對流管32末端之逆止片321推開而進入瞬熱空間22內，使原位瞬熱空間22呈較高溫之水流與貯熱空間21之貯水行對流升溫，而使貯水桶2內之所有貯水達到預定溫度(一般為65℃)時，溫度感測器7便感測到該設定溫度而切斷電源，使加熱棒4停止加熱；而若使用者未馬上使用熱水，導致桶內水溫降至一設定低溫(一般為55℃)時，即可重啟動加熱棒4，俾使貯水桶2內熱水保持在55℃~65℃間。

如第六圖及第七圖所示，當使用者開始使用熱水，而使貯水桶2位瞬熱空間22內的熱水開始由熱水出水管5流出至蓮蓬頭或水龍頭之熱水端，並使冷水同時即由冷水入水管6之出水口61注入貯水桶2之貯熱空間21內，進而使水流流入隔板3下段朝瞬熱空間22方向所設之對流管32，並推開對流管32末端之逆止片321而進入瞬熱空間22內，同時因貯水桶2位貯熱空間21之桶壁上所設溫度感測器7感應到低溫而控制啟動加熱棒4，便僅須單純對瞬熱空間22內部的貯水進行加熱，而藉由隔板3自貯水桶2內部底端朝頂端呈傾斜設計下，令經加熱棒4加熱而升溫之水流可呈平順地流向瞬熱空間22上段，且，設於貯水桶2之隔板3上段朝貯熱空間21方向所設對流管31末端之逆止片311係呈閉合狀態(如第六圖所示)，加上，基於水往流速快之方向流出原則，達到熱水可呈源源不斷的自熱水出水管5輸出提供使用。

進而，當使用者停止使用熱水而關閉蓮蓬頭或水龍頭，使貯水桶2位冷水入水管6之出水口61進入貯水桶2內之桶壁所設之溫度感測器7，其感測到貯水桶2內位貯熱空間21內部之貯水溫度即使尚未到達預設令加熱棒4停止加熱之溫度(即65℃)，使設於位較高溫狀態之瞬熱空間22內的加熱棒4繼續對位於瞬熱空間22內的水作持續加熱升溫，並藉設於瞬熱空間22上所另設之溫度感測器8作安全監控，而得知瞬熱空間22內部確實之水溫度，使該等因被持續加熱而呈高壓力之熱水，便可再度經由設於貯水桶2之隔板3上段朝貯熱空間21方向所設對流管31內部，並將樞設於對流管31末端之逆止片311予以推開進入貯熱空間21內，並透過對流方式，令水流經設於貯水桶2之隔板3下段朝瞬熱空間22方向所設對流管32內部，同樣將樞設於對流管32末端之逆止片321推開而進入瞬熱空間22內，使原位瞬熱空間22呈較高溫之水流與貯熱空間21之貯水行對流升溫而快速達到熱平衡，並使貯水桶2位冷水入水管6之出水口61進入貯熱空間21內、位貯水桶2周壁所設溫度感測器7若感測到該熱平衡後之水溫已達控制加熱棒4停止加熱之溫度時，即可立即切斷電源，而停止加熱棒4繼續加熱，進而令整個貯水桶2內之桶壓可控制在一安全範圍內，不致令貯水桶2發生爆裂之虞。

如上所述之本創作，得以解決習用同類產品之缺點，其功效和優點顯著，且從未見於市面刊物之披露，理合新型成立要件至明。

惟以上所述者，僅本新型較佳實施例而已，當不能以此限定其實施範圍，故舉凡依本新型專利範圍及新型說明內容所作簡單之等效變化與修飾，仍當屬本新型專利所涵蓋之範圍。