高效即热式电热水器及其实现方法技术

本发明专利技术公开了一种高效即热式电热水器及其实现方法，解决了现有技术中即热式热水器易漏电、热交换效率低、耗能高、难以推广等问题。该高效即热式电热水器包括电加热器（1），其特征在于：所述电加热器（1）形状为中空的圆柱形，在其外部套接有第一换热套筒（2），其中空部位套接有通过连接管（3）与第一换热套筒（2）连通的第二换热套筒（4）；其中，第一换热套筒（2）上设有进水管（5），第二换热套筒（4）上设有出水管（6）。本发明专利技术通过在电加热器内外分别套接换热套筒，实现对水流的二次加热，不仅充分地利用了电加热器所产生的热量，而且加热效率高，节能减排。因此，适合推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于家用电器领域，具体的说，是涉及一种高效即热式电热水器及其实现 方法。
技术介绍
即热式电热水器是一种通过电子加热元器件来快速加热流水，使水温达到适合人 体洗浴的温度的热水器。其特点是即开即热，无须等待，通常在数秒内可以启动加热，因此， 至即热式电热水器面世以来，受到广大消费者的欢迎。现有技术中，即热式电热水器快速加 热的实现方式主要分为两种:一种是电加热器直接与待加热水接触，这种加热方式虽然加热效率快，但是很容易漏 电，危及用户的人身安全。另一种是基于电加热器外套接一个双层套筒，水流进入双层套筒之间的夹层内， 电加热器发热与夹层内的水进行热交换，以达到快速加热水流的目的，这种加热方式存在 以下缺陷:水流与电加热器的热交换时间短，若需达到较高加热温度需求，则需增大电加热 器的功率，不仅导致电热水器耗能增大，而且过高的功率远大于我国农村电线路的负载能 力，并不适合推广应用；另一方面，现有技术中套筒一般套在电加热器外，由电加热器外部 散热至套筒内进行热交换，而电加热器内部的热量则没有被有效利用起来，浪费热能。如何研发一种功率低、加热效率快的即热式电加热器，就成为了本领域技术人员 的重点研究内容。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述缺陷，提供一种结构简单、加热效率高、成本低廉、节 能减排的高效即热式电热水器。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下:高效即热式电热水器，包括电加热器，所述电加热器形状为中空的圆柱形，在其外部套 接有第一换热套筒，其中空部位套接有通过连接管与第一换热套筒连通的第二换热套筒； 其中，第一换热套筒上设有进水管，第二换热套筒上设有出水管。具体的说，所述电加热器包括外管，内置于外管内且中空的内管，以及缠绕在该内 管上的加热丝；所述第一换热套筒套接在外管上，而所述第二换热套筒则套接在内管的中 空部位。为了方便使用，所述第二换热套筒上设有出水管的一端延伸至电加热器的外部。进一步的，所述第一换热套筒包括两端封闭且由第一外筒和第一内筒组合构成的 第一套筒本体，以及位于第一外筒和第一内筒之间的第一水流通道；其中，所述进水管和连 接管均设置在第一外筒上并与第一水流通道连通，且二者分别设置在第一外筒相对端的左 右两侧；所述第二套筒包括两端封闭且由第二外筒和第二内筒组合构成的第二套筒本体，以及位于第二外筒和第二内筒之间的第二水流通道；其中，所述出水管和连接管均设置在第二 外筒上并与第二水流通道连通，且二者分别设置在第二外筒同端的左右两侧。为了延长水流在第一水流通道内的滞留时间，提高其在第一水流通道内的换热效 果，在所述第一水流通道内还设有至少一块流道挡板，该流道挡板的左侧与第一外筒紧密 连接，右侧与第一内筒紧密连接，流道挡板的一端与第一套筒本体其中一个封闭端的端面 紧密连接，其另一端向第一套筒本体另一个封闭端的端面延伸并与之隔有供水流通过的间 隙。作为一种并列的技术方案，为了延长水流在第二水流通道内的滞留时间，提高其 在第二水流通道内的换热效果，在所述第二水流通道内还设有至少一块流道挡板，该流道 挡板的左侧与第二外筒紧密连接，右侧与第二内筒紧密连接，流道挡板的一端与第二套筒 本体其中一个封闭端的端面紧密连接，其另一端向第二套筒本体另一个封闭端的端面延伸 并与之隔有供水流通过的间隙。作为另一种并列的技术方案，为了提高设备整体的加热效果，在所述第一水流通 道和第二水流通道内均设有至少一块流道挡板；其中，位于第一水流通道内的流道挡板的左侧与第一外筒紧密连接，右侧与第一内筒 紧密连接，流道挡板的一端与第一套筒本体其中一个封闭端的端面紧密连接，其另一端向 第一套筒本体另一个封闭端的端面延伸并与之隔有供水流通过的间隙；位于第二水流通道内的流道挡板的左侧与第二外筒紧密连接，右侧与第二内筒紧密连 接，流道挡板的一端与第二套筒本体其中一个封闭端的端面紧密连接，其另一端向第二套 筒本体另一个封闭端的端面延伸并与之隔有供水流通过的间隙。为了更好的实现本专利技术，所述流道挡板呈弧形、曲形或直板状。基于上述的高效即热式电热水器，本专利技术还提供了该高效即热式电热水器的实现 方法，包括以下步骤:(1)开启电加热器，水自进水管流入第一换热套筒的第一水流通道内，电加热器与第一 水流通道内的水进行热交换；(2)第一水流通道内的水完成热交换后，经连接管流入第二换热套筒的第二水流通道 内，电加热器与第二水流通道内的水进行二次热交换；(3)第二水流通道内的水完成热交换后，经出水管流出，实现即热供水。本专利技术的设计原理:将电加热器设计为中空结构，并在其外部和内部均套接换热 套筒，且两个换热套筒相互连通，水流先后经第一换热套筒和第二换热套筒与电加热器进 行热交换，一方面，水流经过二次加热，极大地提高了其加热效率，降低了能耗；另一方面， 有效地利用了电加热器内外两部分的热量，避免了电加热器热量的不必要损失。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果:(I)本专利技术中电加热器为中空结构，在其外部和内部分别套接有第一换热套筒和第二 换热套筒，两个套筒结构相似且相互连通，水流从进水管进入第一换热套筒，在第一水流通 道与电加热器进行第一次热交换(加热)，后经连接管再进入第二换热套筒，在第二水流通 道与电加热器进行第二次热交换(加热)，经过两次加热后的水流最终从出水管流出供水， 该种加热方式不仅极大地提高了加热效率，而且充分利用了电加热器产生的热量，避免了 热量散失，降低了能耗。(2)本专利技术在第一换热套筒和第二换热套筒内增设流道挡板，若干流道挡板将水 流通道分割为多条通道，水流从进水管进入水流通道后，需先流经所有通道后，方可从水流 通道流出，延长了水流在水流通道内的滞留时间，从而延长了水流与电加热器的热交换时 间，使得电加热器在较小的功率下仍可满足水流加热温度的需求，进一步地提高了本专利技术 的热交换效率。(3)本专利技术采用二次加热和延长水流流通时间来提高换热效率，在加热同一温度 水的前提下，本专利技术中电加热器所需功率远远小于现有技术中电热水器的工作功率，相较 而言，本专利技术节约了 60%以上的能耗，节能减排；另一方面，选用本专利技术时，其电加热器较 低的工作功率即可满足用户的使用需求，进而降低了电线路的负载压力，适用于我国农村 线路，其市场竞争力和市场前景优于同类产品。(4)本专利技术中水流的加热在换热套筒内进行，电加热器不与水流直接接触，因此， 有效地避免了电加热器漏电，危及用户人身安全的缺陷。(5)本专利技术中所采用部件均为市面常见材料，其相较于现有技术而言，不仅具备新 颖性和创造性，而且制造方便、成本低廉，为其大范围的推广应用，奠定了坚实的基础。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术中电加热器的结构示意图。图3为本专利技术中第一换热套管的结构示意图。图4为图3的截面示意图。图5为本专利技术中第二换热套管的结构示意图。图6为图5的截面示意图。图7为本专利技术中另一种流道挡板的结构示意图。其中，附图中标记对应的零部件名称为:1-电加热器，2-第一换热套筒，3-连接管，4-第二换热套筒，5-进水管，6-出水管， 7-流道挡板；I1-内管，12-加热丝，13-外管；21-第一外筒，22-第一内筒；41-第二外筒，42-第二内筒。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
高效即热式电热水器，包括电加热器（1），其特征在于：所述电加热器（1）形状为中空的圆柱形，在其外部套接有第一换热套筒（2），其中空部位套接有通过连接管（3）与第一换热套筒（2）连通的第二换热套筒（4）；其中，第一换热套筒（2）上设有进水管（5），第二换热套筒（4）上设有出水管（6）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢卫东，
申请(专利权)人：谢卫东，
类型：发明
国别省市：