电热水器的制作方法

本发明涉及热水器，特别涉及一种电热水器。

背景技术：

1、传统储水式电热水器以水为储热介质，受水的比热容的限制，热水量有限；如果要增加水量，则需要采用更大容积的水胆，占用室内更多空间；并且随着热水向外放出，热水器的储水胆内的水温也逐渐下降，导致水温和热水量均不能满足使用的需要。整体上，传统储水式电热水器受制于机器体量，蓄热能力有限，存在热水供应不足的问题。

2、为了提高电热水器的蓄热能力，提升热水供应量，现有技术中出现了相变热水器。该相变热水器是一种依靠相变材料的物理状态转换来实现储热及放热的热水器。用水前，相变材料吸收热源的热量进行蓄热储能；用水时，相变材料再释放储能对换热部件中流通的水进行加热。

3、目前一种典型的相变热水器包括填充有相变材料的相变胆，设置在相变胆内的加热器(例如，加热棒)等，在蓄热阶段，启动加热棒直接加热相变材料。但是上述方式客观上存在如下问题：相变材料本身导热性一般，加热棒的热量传递距离有限，会造成相变材料之间温度不均匀，换热效率低，加热效率慢，导致整个蓄热过程所需的时间较长，更严重的靠近加热棒附近的材料可能因为加热棒表面高温造成材料碳化、脱水等问题从而造成储能功能失效。

4、为了解决上述相变热水器存在的问题，一种方式是在相变热水器中设置具有一定容积的水盒，加热棒加热水盒中的水，水盒与相变材料之间进行换热，从而在一定程度上提升换热效率，同时避免加热棒附近的材料过早失效。

5、然而，本技术发明人进一步研究后发现：现有的水盒工艺复杂，导致制作的成本和难度均较高。此外，当将水盒设置在相变材料中进行换热时，由于水盒的个数有限，其与相变材料之间的换热效率、加热的均匀性等也存在提升空间。

6、为此，有必要提出一种电热水器，解决上述至少一个问题。

7、应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本技术的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现思路

1、针对现有技术所存在的缺陷，本发明实施方式中提供了一种电热水器，能够简化电热水器的结构和制作工艺，降低制作成本和使用成本，同时实现高效蓄能，此外还能在使用过程中长期维持较佳的换热效果。

2、本发明实施方式的具体技术方案是：

3、一种电热水器，所述电热水器包括：

4、相变胆和水胆，所述水胆中设置有加热棒，所述加热棒用于加热所述水胆中的水；所述相变胆有用于蓄热和放热的相变材料，所述相变胆还包括与所述水胆连通的换热管，流经所述换热管的水能从所述相变材料吸收热量，还能向所述相变材料释放热量；在所述相变胆的高度方向上，沿着水的流动方向，至少部分所述换热管自上向下布置；所述电热水器还包括连通所述水胆和所述换热管的循环管，当所述加热棒工作时，所述水胆中的热水能通过所述循环管在所述换热管和所述水胆之间循环流动。

5、在一个优选的实施方式中，所述电热水器包括至少一个换向连通部，所述至少一个换向连通部用于改变水在所述换热管中的流动方向，所述换向连通部具有入水段和出水段，在高度方向上所述入水段高于所述出水段。

6、在一个优选的实施方式中，所述换向连通部还包括连通段，所述连通段位于所述入水段和所述出水段之间，所述连通段用于连通所述入水段和所述出水段；至少部分所述连通段由所述入水段向下方或向斜下方延伸至所述出水段。

7、在一个优选的实施方式中，所述连通段在竖直面上的投影呈线段状或弧状或折线状。

8、在一个优选的实施方式中，所述换向连通部位于所述相变胆的外侧，所述换向连通部包括连通管，所述连通管的一端为所述入水段，所述连通管的另一端为所述出水段，或者，所述换向连通部包括设置在板体上的凸包，所述凸包的一侧具有所述入水段，所述凸包的另一侧具有所述出水段。

9、在一个优选的实施方式中，所述入水段和所述出水段分别与所述连通段通过弧面过渡衔接。

10、在一个优选的实施方式中，所述换热管包括串联的多根子换热管，所述多根子换热管通过所述换向连通部相连通，或者，所述换热管包括串联的换热流路，所述串联的换热流路段至少包括第一换热流路段和第二换热流路段，所述第一换热流路段和所述第二换热流路段均包括并联的多根子换热管，所述第一换热流路段和所述第二换热流路段通过所述换向连通部相连通。

11、在一个优选的实施方式中，所述换热管包括串联的多根子换热管，所述多根子换热管通过所述换向连通部相连通，沿着水流方向，所述多根子换热管在高度方向上从高向低布置。

12、在一个优选的实施方式中，所述换热管包括串联的换热流路段，所述串联的换热流路段至少包括第一换热流路段和第二换热流路段，所述第一换热流路段和所述第二换热流路段均包括并联的多根子换热管，所述第一换热流路段和所述第二换热流路段通过所述换向连通部相连通，沿着水流方向，水依次流经所述第一换热流路段和所述第二换热流路段，所述第一换热流路段在高度方向上高于所述第二换热流路段设置。

13、在一个优选的实施方式中，所述并联的多根子换热管在高度方向上平齐设置。

14、在一个优选的实施方式中，相邻两根所述子换热管的间距在20毫米至50毫米之间。

15、在一个优选的实施方式中，所述换热管的管径在10毫米以上。

16、在一个优选的实施方式中，所述换热管包括换热圆管和/或换热扁管。

17、在一个优选的实施方式中，所述换热扁管倾斜设置或水平设置或竖直设置。

18、在一个优选的实施方式中，所述换热扁管的截面呈d形或腰形或椭圆形或矩形或类矩形。

19、在一个优选的实施方式中，所述电热水器还包括分水装置和集水装置，所述分水装置位于所述换热管的入水口的上游，所述集水装置位于所述换热管的出水口的下游，所述分水装置与所述集水装置均与所述循环管相连通，所述换热管包括多根并联的子换热管，当所述加热棒工作时，所述水胆中的水能通过所述循环管在所述分水装置、所述换热管、所述集水装置和所述水胆之间循环流动。

20、在一个优选的实施方式中，所述换热管纵向布置，所述分水装置位于所述换热管的上部，所述集水装置位于所述换热管的下部；或者，所述换热管横向布置，在横向上，所述分水装置位于所述换热管的一侧，所述集水装置位于所述换热管的另一侧。

21、在一个优选的实施方式中，所述相变胆的部分相变胆外壁面包裹或贴合所述水胆的部分水胆外壁面；所述水胆中的水的热量能同步通过所述部分水胆外壁面和所述部分相变胆外壁面向所述相变胆传导。

22、在一个优选的实施方式中，所述加热棒的数量为1根，所述加热棒设置在所述水胆的中部或上部或底部，或，所述加热棒包括第一加热棒和第二加热棒，所述第一加热棒设置在所述水胆的下部或底部，所述第二加热棒设置在所述水胆的中部或者上部。

23、在一个优选的实施方式中，所述相变胆在横向上的尺寸小于所述水胆在横向上的尺寸。

24、在一个优选的实施方式中，所述电热水器还包括外壳，所述电热水器还包括功能装置，所述功能装置包括开关装置和电控板，所述开关装置设置在所述循环管上，所述相变胆、所述水胆和所述功能装置安装所述外壳内，所述功能装置设置在所述外壳与所述相变胆、所述水胆之间围设的容纳空间内。

25、在一个优选的实施方式中，所述换热管还用于与水源相连通，水源的水能通过所述换热管从所述相变材料吸收热量后流入所述水胆中。

26、在一个优选的实施方式中，所述循环管包括第一循环管和第二循环管，所述第一循环管具有第一入水端和第一出水端，所述第一入水端位于所述水胆，所述第一出水端位于所述相变胆，所述第二循环管具有第二入水端和第二出水端，所述第二入水端位于所述相变胆，所述第二出水端位于所述水胆；所述第一循环管和/或所述第二循环管上设置有开关装置。

27、在一个优选的实施方式中，水源中的水能够通过所述换热管和所述第二循环管，流入所述水胆中；所述第一入水端位于所述水胆的上部，所述开关装置设置在所述第一循环管上。

28、在一个优选的实施方式中，所述电热水器还包括供水管，所述供水管通过连接部与所述第一循环管相连通，所述开关装置位于所述连接部至所述第一入水端之间，或，所述供水管通过所述开关装置与所述第一循环管相连。

29、在一个优选的实施方式中，所述电热水器还包括进水管，所述进水管位于所述水胆中，所述电热水器具有第一用水状态和第二用水状态，在所述第一用水状态下，水源供入的水能通过所述供水管、所述换热管、所述第二循环管，供向所述水胆的下部；在所述第二用水状态下，所述进水管路向所述水胆的下部直接供水。

30、在一个优选的实施方式中，所述第一入水端在所述水胆中的位置位于所述水胆的下部或中部或上部；和/或，所述第一出水端在所述相变胆中的位置位于所述相变胆的下部或中部或上部；和/或，所述第二入水端在所述相变胆中的位置位于所述相变胆的下部或中部或上部；和/或，所述第二出水端在所述水胆中的位置位于所述水胆的下部或中部或上部。

31、在一个优选的实施方式中，所述换热管的入水口位于所述换热管的高处，所述换热管的出水口位于所述换热管的低处，所述第一入水端在所述水胆中的位置位于所述水胆的上部；所述第一出水端在所述相变胆中的位置位于所述相变胆的上部；所述第二入水端在所述相变胆中的位置位于所述相变胆的下部；所述第二出水端在所述水胆中的位置位于所述水胆的下部。

32、在一个优选的实施方式中，所述换热管的入水口位于所述换热管的高处，所述换热管的出水口位于所述换热管的低处，所述循环管外设置有保温层。

33、在一个优选的实施方式中，所述水胆位于所述相变胆的下方。

34、本发明的技术方案具有以下显著有益效果：

35、在本技术实施方式中，利用循环管将水胆与换热管相连通，在水胆中设置加热棒，水胆中水能够被加热棒加热后通过循环管流入换热管，后续再返回水胆，实现循环。在蓄热阶段，利用该流通有水胆中热水的换热管，与相变胆中的相变材料进行热交换，能提升换热管与相变材料之间的换热效率和对相变材料加热的均匀性；同时能降低该加热棒的加热频率，提升单次加热产生的热量，能提升蓄热阶段的换热效率，缩短蓄热时长，降低使用成本；本技术进一步对电热水器的结构进行了简化，能够有效降低制作成本；此外，在长期使用过程中，该换热管内壁不易结垢，能保证较佳的换热效果。

36、参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。