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，其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)，在蓄热阶段，启动加热棒直接加热相变材料。

4、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。

5、目前另一种典型的相变热水器，其采用的方式是：在相变材料中设置换热器，在蓄热阶段利用加热器对水进行加热，通过设置循环泵驱动被加热的水，使其流入换热器中，从而使得换热器中流动的热水与相变材料进行循环换热，实现蓄热储能。上述相变热水器通过循环泵驱动水流动从而进行循环换热的方式，客观上存在如下问题：循环泵在工作过程中，会不可避免地消耗能源(例如电能)、且还会产生一定的噪音，导致用户使用体验较差；循环泵的设置会导致该相变热水器成本的提升、安装体积的增大；此外，循环泵等部件的增设还会导致整机可靠性降低。

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，能够在简化系统、有效降低整机成本和降低能耗的同时，有效提升蓄热阶段的换热效率，缩短蓄热时长。

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、所述电热水器包括加热棒和胆，所述胆包括相变胆和水胆，所述加热棒设置在所述水胆中，用于加热所述水胆中的水；所述相变胆填充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第一换热器，流经所述第一换热器的水至少能向所述相变材料传导热量；所述电热水器还包括连通所述水胆和所述第一换热器的循环管路，所述循环管路包括第一循环管路和第二循环管路，所述第一循环管路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，所述第二循环管路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；当所述加热棒工作时，所述水胆中的水能通过所述第一循环管路和所述第二循环管路在所述相变胆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。

6、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从上至下包裹或贴合所述水胆的部分水胆外壁面。

7、在一个优选的实施方式中，所述部分相变胆外壁面和/或所述部分水胆外壁面和/或所述部分相变胆外壁面和所述部分水胆外壁面之间设置有导热介质或导热结构。

8、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，所述第二加热棒设置在所述水胆的中部或者上部或底部。

9、在一个优选的实施方式中，所述加热棒包括第一加热棒和第二加热棒，所述水胆还包括出水管，所述出水管的进水端位于所述水胆的上部，所述第二加热棒相较于所述第一加热棒靠近所述出水管的进水端设置。

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

11、在一个优选的实施方式中，所述相变胆还包括用于从所述相变材料吸收热量的第二换热器，所述第二换热器的一端与水源或所述水胆相连通，所述第二换热器的另一端与所述水胆相连通，所述水源或所述水胆中的水能在通过所述第二换热器从所述相变材料吸收热量后流入所述水胆中。

12、在一个优选的实施方式中，所述第一换热器和所述第二换热器不连通地相互独立设置。

13、在一个优选的实施方式中，所述相变胆还包括用于从所述相变材料吸收热量的第二换热器，所述第二换热器的一端与水源或所述水胆相连通，水源或所述水胆中的水能通过所述第二换热器和所述第一换热器从所述相变材料吸收热量后流入所述水胆中。

14、在一个优选的实施方式中，所述第一换热器和所述第二换热器相连通地串联设置。

15、在一个优选的实施方式中，所述第二换热器包括第一换热段和第二换热段，所述第一换热段位于所述第一换热器的上游，所述第二换热段位于所述第一换热器的下游；或者，所述第二换热器位于所述第一换热器的上游或下游。

16、在一个优选的实施方式中，所述电热水器还包括供水管路，所述供水管路的一端与水源相连通，所述供水管路的另一端与所述第二换热器相连通，所述第一换热器和所述第二换热器相连通，所述第一循环管路和/或所述第二循环管路上设置有开关装置。

17、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。

18、在一个优选的实施方式中，所述循环管路外设置有保温层。

19、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高于或低于所述第二出水端在所述水胆中的位置，所述第一出水端在所述相变胆中的位置高于或低于所述第二入水端在所述相变胆中的位置；或，所述第一入水端在所述水胆中的位置高于或低于所述第二出水端在所述水胆中的位置，所述第一出水端在所述相变胆中的位置平齐于所述第二入水端在所述相变胆中的位置；或，所述第一入水端在所述水胆中的位置平齐于所述第二出水端在所述水胆中的位置，所述第一出水端在所述相变胆中的位置高于或低于所述第二入水端在所述相变胆中的位置；或，所述第一入水端在所述水胆中的位置平齐于所述第二出水端在所述水胆中的位置，所述第一出水端在所述相变胆中的位置平齐于所述第二入水端在所述相变胆中的位置。

20、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。

21、在一个优选的实施方式中，所述第一换热器至少包括具有腔体的换热盒体，所述换热盒体的入水口与所述第一出水端相连通，所述换热盒体的出水口与所述第二入水端相连通。

22、在一个优选的实施方式中，所述第一换热器至少包括具有第一腔体的第一换热盒体和具有第二腔体的第二换热盒体，所述第一换热盒体和所述第二换热盒体通过过水结构相连通，所述第一换热盒体的入水口与所述第一出水端相连通，所述第一换热盒体的出水口与所述第二入水端相连通。

23、在一个优选的实施方式中，所述过水结构包括上部过水结构和下部过水结构，所述上部过水结构用于将所述第一换热盒体的上部和所述第二换热盒体的上部相连通，所述下部过水结构用于将所述第一换热盒体的下部和所述第二换热盒体的下部相连通，所述上部过水结构具有与所述第一换热盒体的所述第一腔体的相连通的上部入水端口和与所述第二换热盒体的所述第二腔体的相连通的上部出水端口，所述上部入水端口在高度上低于或平齐于所述上部出水端口，所述下部过水结构具有与所述第一换热盒体的所述第一腔体的相连通的下部出水端口和与所述第二换热盒体的所述第二腔体的相连通的下部入水端口，所述下部入水端口在高度上高于或平齐于所述下部出水端口。

24、在一个优选的实施方式中，所述上部过水结构连通所述第一换热盒体的上部和所述第二换热盒体的上端，或，所述上部过水结构连通所述第一换热盒体的上端和所述第二换热盒体的上端；所述下部过水结构连通所述第一换热盒体的下端和所述第二换热盒体的下端，或，所述下部过水结构连通所述第一换热盒体的下部和所述第二换热盒体的下端。

25、在一个优选的实施方式中，所述第一换热器至少包括一个所述第一换热盒体和多个所述第二换热盒体；多个所述第二换热盒体中的一部分换热盒体设置在所述第一换热盒体的第一侧，多个所述第二换热盒体中的另一部分换热盒体设置在所述第一换热盒体的与所述第一侧相对的第二侧。

26、在一个优选的实施方式中，所述第一换热盒体和至少一个所述第二换热盒体组成换热盒体组，所述第一换热器至少包括至少一组所述换热盒体组。

27、在一个优选的实施方式中，所述第一换热盒体的上端低于所述第二换热盒体的上端，和/或，所述第一换热盒体的下端低于所述第二换热盒体的下端。

28、在一个优选的实施方式中，所述第一换热盒体和所述第二换热盒体在过水流路上相并联。

29、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。

30、在一个优选的实施方式中，所述相变胆的纵截面呈马鞍形或倒u形，所述第一换热器与所述相变胆的下部的外壁面的内表面具有预定间隔。

31、本发明的技术方案具有以下显著有益效果：

32、在本技术实施方式中，通过在水胆中设置加热棒，当该加热棒启动后，利用自然对流的方式，将水胆中被加热棒加热的热水通过第一循环管路送入相变胆的第一换热器中，同时第一换热器中的冷水通过第二循环管路返回该水胆中，如此水流在所述相变胆的第一换热器和所述水胆之间循环流动。在上述循环流动过程中，利用该水胆中加热棒通电产生的热量，不仅可以提升水胆中的水温，同时还可以提升该第一换热器中的水温。其中，该第一换热器中水的热量可以通过该第一换热器的壳体传递至与其接触的相变材料中，使得相变材料吸热储能。在加热棒启动过程中，无需设置额外的动力源，即可实现水流的自然循环流动，能简化系统，减少能源消耗，有效控制整机成本，且不产生噪音干扰用户；而且采用上述将水胆被加热的热水直接流入第一换热器中，该对相变材料进行蓄热的方式相对于现有的在相变胆中设置加热部件的方式，能提升蓄热阶段的换热效率，缩短蓄热时长，提升用户的使用体验。

33、此外，例如，对于相变胆和水胆上下布置的情况，因为相变胆设置在水胆的上方，而且热量是向上传递的，所以该相变胆与水胆之间能进行热交换(该热交换的形式可以包括热辐射和/或热传递的形式)，以热传递为例，例如两者能够直接或间接接触时，该水胆中热水的热量还可以通过水胆的壳体和相变胆的壳体传递至该相变胆的相变材料中，以热辐射为例，相变胆和水胆可以放置于同一个壳体中，此时水胆的热量可以辐射给相变胆。综上，本技术实施例相当于通过两种不同的方式同时对该相变胆中的相变材料传递热量，从而能有效提升蓄热阶段的换热效率，缩短蓄热时长，提升用户的使用体验。

34、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。