一种高效节能的即热式电热水器

技术领域

本发明涉及电热水器技术领域，具体而言，涉及一种高效节能的即热式电热水器。

背景技术

电能是优质的清洁能源，电热水器是便捷的热水供给方式，电热水器具有适用范围广、安全可靠、无空气污染、使用便捷及易维护等诸多优点，受到广大用户的认可。但是，现有电热水器由于热效率低，普遍采用储水式的工作方式，储水式电热水器普遍存在能耗高、体积大、重量重、水温升温慢、热水储量有限和热水流量小等诸多缺点。储水式电热水器热效率低的主要原因是其电加热体的加热效率低，究其原因：1.电加热体的电热能转换率较低，加热效率下降；2.电加热体的热损失较大，加热效率下降，表现为：(1)热能需经过多层材料传导出来，有一定热损失。(2)不同材料之间存在接触性热阻，有一定热损失。3.电加热体壳体的导热系数低，加热效率下降，表现为：现有电加热体的外壳普遍采用导热系数低的不锈钢。4.电加热体升温慢，加热时间长，加热效率下降；5.电加热体的温度较低，加热效率下降；6.电加热体的换热面积小，加热效率下降。

综上所述，电加热体的加热效率低是现有电热水器热效率低及普遍采用储水式工作方式的主要原因，因此大幅提高电加热体的加热效率是实现电热水器高效节能和即热功能的关键

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效节能的即热式电热水器，通过科技手段，大幅提高电加热体的加热效率，在实现电热水器即热功能的同时，达到高效节能的目的。

本发明的实施例是这样实现的：一种高效节能的即热式电热水器，包括壳体、水管、三通管件、高效电加热体和电控系统。所述壳体是所述即热式电热水器所有部件的载体，所述壳体上设置有热水出水口和冷水进水口，所述壳体内设置有所述水管、三通管件、高效电加热体和电控系统；所述水管是空腔结构的金属管体，其上端与热水出水口连接，其下端与所述三通管件的上接口连接，其内部设置有所述高效电加热体；所述三通管件是有三个接口的金属管件，其上接口与所述水管下端连接，其下接口安装有所述高效电加热体，其侧接口与冷水进水口连接；所述高效电加热体，是所述即热式电热水器的电加热装置，其安装在所述三通管件的下接口，设置于所述水管内部，其与所述电控系统连接；所述电控系统是所述即热式电热水器运行、调控和保护的综合电管理系统，其与所述高效电加热体和电源连接。

在本发明的一些实施例中，所述壳体是所述即热式电热水器所有部件的载体，所述壳体上设置有热水出水口和冷水进水口，所述壳体内设置有所述水管、三通管件、高效电加热体和电控系统。

在本发明的一些实施例中，所述水管是空腔结构的金属管体，其设置于所述壳体内，其上端与热水出水口连接，其下端与所述三通管件上接口连接，其内部设置有所述高效电加热体。

在本发明的一些实施例中，所述三通管件是有三个接口的金属管件，其上接口与所述水管下端连接，其下接口安装有所述高效电加热体，其侧接口与冷水进水口连接。

在本发明的一些实施例中，所述高效电加热体，包括电发热元件、热管和三维肋片。所述电发热元件，包括MCH电发热元件，是所述高效电加热体的电加热体，设置于所述热管一端；所述热管是所述高效电加热体的导热体，其一端设置有所述电发热元件，其金属管体表面间隔设置有所述三维肋片；所述三维肋片是所述高效电加热体的传热体，其间隔设置于所述热管的金属管体表面。所述高效电加热体是所述即热式电热水器的电加热装置，其安装在所述三通管件的下开口处，设置于所述水管内部，其与所述电控系统连接。

在本发明的一些实施例中，所述电控系统，包括电路、电源开关、显示模块、控制模块和漏电保护装置等，是所述即热式电热水器运行、保护和调控的综合电管理系统，其与所述高效电加热体及电源连接。

综上所述，本发明的实施例提供一种高效节能的即热式电热水器，包括壳体、水管、三通管件、高效电加热体和电控系统。所述壳体上设置有冷水进水口和热水出水口，所述壳体内设置有所述水管、三通管件、高效电加热体和电控系统；所述水管，其上端与热水出水口连接，其下端与所述三通管件的上接口连接，其内部设置有所述高效电加热体；所述三通管件，其上接口与所述水管下端连接，其下接口安装有所述高效电加热体，其侧接口与冷水进水口连接；所述高效电加热体，其安装在所述三通管件下接口处，设置于所述水管内部，其与所述电控系统连接；所述电控系统，与所述高效电加热体及电源连接。

本发明的实施例提供一种高效节能的即热式电热水器，其工作原理如下：1.接通电源，打开电源开关。2.打开热水阀门，热水很快从所述壳体的热水出水口流出，同时冷水通过所述三通管件，从所述壳体的冷水进水口流入所述水管，同时设置于所述水管内部的所述高效电加热体启动。3.在所述水管中，冷水从所述壳体的冷水进水口流向热水出水口的过程中，始终在所述高效电加热体的表面及其三维肋片中穿行，与上述高效电加热体进行高效换热，使水温不断升高。4.当水温升高至设置温度时，热水从所述壳体的热水出口流出，以此循环往复。

本发明的实施例提供一种即热式电热水器，热效率高、节能效果显著，究其原因：1.其高效电加热体的电发热元件采用纯电路电阻的MCH电发热元件，主要优点如下：(1)电热能转换率高(2)高效节能(3)热补偿功能强(4)升温快(5)温度高(6)质保期长(7)环保标准高(8)完全绝缘。上述MCH电发热元件做为上述高效电加热体的电加热体，电热能转换率高且高效节能，其发热端设置于上述热管一端内部的导热介质中，可大幅提高上述高效电加热体的加热效率。2.其高效电加热体的导热体采用上述热管，其主要优点如下：(1)轴向导热系数非常高；(2)侧面传热能力强；(3)热流密度大；(4)导热介质的比热容低。上述热管做为上述高效电加热体的导热体，导热和传热效率高，其一端内部的导热介质中设置有上述mch电发热元件的发热端，使上述高效电加热体的换热面积大幅增加，传热效率显著提高，可大幅提高上述高效电加热体的加热效率。3.其高效电加热体的传热体采用三维肋片，其主要优点如下：(1)三维肋片是机械设备在上述热管的金属管体表面切削出来的，无接触性热阻，传热系数大幅提高；(2)三维肋片间隔设置于上述热管表面，使上述热管的换热面积大幅增加，传热系数大幅提高。(3)三维肋片可薄至0.2毫米，传热系数提高。(4)在上述水管中，上述三维肋片使水的单向流动变为多向流动，传热系数提高。(5)在上述水管中，水在三维肋片中穿行，形成湍流，传热系数提高。上述三维肋片做为传热体，传热效率大幅提高，其间隔设置于上述热管的金属管体表面，可进一步大幅提高上述高效电加热体的加热效率。

综上所述，上述即热式电热水器热效率高、节能效果显著的主要原因是其高效电加热体的加热效率高，究其原因：1.上述MCH电发热元件做为电加热体，电热能转换率高且高效节能，可显著提高上述高效电加热体的加热效率。2.上述热管做为导热体，导热、传热效率高，且换热面积显著增加，可大幅提高上述高效电加热体的加热效率；上述三维肋片做为传热体，传热效率高和换热面积大幅增加，可进一步大幅提高上述高效电加热体的加热效率。因此上述高效电加热体，集加热、导热和传热功能于一体，加热效率高，可完全实现上述即热式电热水器的即热功能，并且热效率高，节能效果显著。

本发明的实施例提供一种高效节能的即热式电热水器，其主要优点如下：热水即开即用、节水、功率低、能耗低、体积小、重量轻、安装便捷、使用效果好、安全可靠、耐用性强。

本申请的实施例提出一种高效节能的即热式电热水器，广泛适用于住宅、公共楼宇、工厂、农业大棚、学校、医院、幼儿园、宾馆、饭店、娱乐和餐饮等民用和公共建筑，在满足人民生活多方面热水需求的同时，可为节能减碳事业做出积极贡献。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例的正视示意图；

图2为高效电加热体的正视示意图；

图3为高效电加热体的俯视示意图；

图4为本发明实施例的电子元件连接示意图。

图标：1-壳体；2-水管；3-三通管件；4-高效电加热装体；5-热管；6-MCH电发热元件；7-三维肋片；8-导热介质；12-冷水进水口；13-热水出水口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明实施例的描述中，电发热元件采用mch电发热元件，可根据设计需要，电发热元件可采用其它电发热元件。

在本发明实施例的描述中，电发热元件设置于热管一端的内部，可根据设计需要，电发热体也可以设置于热管一端的外部。

在本发明实施例的描述中，冷水进水口设置于本实施例的右侧，可根据产品结构设计的需要，冷水进水口也可以设置于其它方位。

在本发明实施例的描述中，热水出水口设置于壳体的上端，可根据产品结构设计的需要，热水出水口也可以设置于其它方位。

在本发明实施例的描述中，水管是垂直的形状，可根据设计需要，水管的形状也可以是其它形状。

在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参照图1-图4，图1所示为本发明实施例的正视示意图；图2所示为高效电加热体的正视示意图；图3所示为高效电加热体的俯视示意图；图4所示为本发明实施例的电子元件连接示意图。

请参照图1-图4，本实施例提供一种高效节能的即热式电热水器，包括壳体1、水管2、三通管件3、高效电加热体4和电控系统。上述壳体1是上述即热式电热水器所有部件的载体，上述壳体1设置有冷水进水口12和热水出水口13，其内部设置有上述水管2、三通管件3、高效电加热体4和电控系统；上述水管2是空腔结构的金属管体，其设置于上述壳体1内部，其上端与热水出水口13连接，其下端与上述三通管件3的上接口连接，其内部设置有上述高效电加热体4；上述三通管件3是有三个接口的金属管件，其上接口与上述水管2的下端连接，其下接口安装有上述高效电加热体4，其侧接口与冷水进水口12连接；上述高效电加热体4是上述即热式电热水器的电加热装置，其安装在上述三通管件3的下接口处，设置于上述水管2的内部，其与上述电控系统连接；上述电控系统是上述即热式电热水器运行、调控和保护的综合电管理系统，其与上述高效电加热体4和电源连接。

请参照图1，在本实施例中，上述壳体1是上述即热式电热水器所有部件的载体，上述壳体1设置有冷水进水口12和热水出水口13，上述壳体1内部设置有上述水管2、三通管件3、高效电加热体4和电控系统。

请参照图1，在本实施例中，上述水管2是空腔结构的金属管体，其设置于上述壳体1内部，其上端与热水出水口13连接，其下端与上述三通管件3的上接口连接，其内部设置有上述高效电加热体4。

请参照图1，在本实施例中，上述三通管件3是有三个接口的金属管件，其上接口与上述水管2下端连接，其下接口安装有上述高效电加热体4，其侧接口与冷水进水口12连接。

请参照图1-图3，在本实施例中，上述高效电加热体4，包括热管5、电发热元件6和三维肋片7。所述电发热元件6采用纯电路电阻的MCH电发热元件，其做为上述高效电加热体4的电加热体，设置于上述热管5一端；上述热管5是两端完全密封的空腔结构的金属管体，腔体内处于真空状态，并灌装有一定量的导热介质8，上述热管5做为上述高效电加热体4的导热体，其一端内部导热介质8中，设置有上述MCH电发热元件6，其金属管体表面间隔设置有上述三维肋片7；上述三维肋片7是专用机械设备在上述热管5的金属管体表面切削出来的，上述三维肋片7做为上述高效电加热体4的传热体，间隔设置于上述热管5的金属管体表面。上述高效电加热体4是上述即热式电热水器的电加热体，其安装在上述三通管件3的下接口处，设置于上述水管2内部，其与上述电控系统连接。

请参照图4，在本实施例中，上述电控系统，包括电源开关、显示模块、控制模块和漏电保护模块等，上述电控系统是上述即热式电热水器运行、保护和调控的综合电管理系统，其与上述高效电加热体4和电源连接。

请参照图1-图4，本实施例提供一种高效节能的即热式电热水器，其工作原理如下：1.接通电源，打开电源开关。2.打开热水阀门，热水很快从上述壳体的热水出水口13流出；同时冷水通过上述三通管件3，从上述壳体的冷水进水口12流入上述水管2；同时设置于上述水管2内部的上述高效电加热体4启动。3.在上述水管2中，冷水从冷水进水口12流向热水出水口13的过程中，始终在上述高效电加热体4的表面及其三维肋片7中穿行，与上述高效电加热体4进行高效换热，使水温不断升高。4.当水温升高至设置温度时，热水从热水出口13流出，以此循环往复。

请参照图1-图4，本实施例提供一种即热式电热水器，热效率高，节能效果显著，究其原因：1.上述高效电加热体4的上述电发热元件6，采用纯电路电阻的MCH电发热元件，其主要优点如下：(1)电热能转换率高(2)高效节能(3)热补偿功能强(4)升温快(5)温度高(6)质保期长(7)环保标准高(8)完全绝缘。上述MCH电发热元件6做为电加热体，电热能转换率高，且高效节能，其发热端设置于上述热管5一端内部的导热介质8中，可大幅提高上述高效电加热体4的加热效率。2.上述高效电加热体4的导热体，采用上述热管5，其主要优点如下：(1)轴向导热系数非常高；(2)侧面传热能力强；(3)热流密度大；(4)导热介质的比热容低。上述热管5做为导热体，导热和传热效率高，且换热面积显著增加，其一端内部的导热介质8中设置有上述MCH电发热元件6的发热端，可大幅提高上述高效电加热体4的加热效率。3.上述高效电加热体4的传热体，采用上述三维肋片7，其主要优点如下：(1)上述三维肋片7是机械设备在上述热管的金属管体表面切削出来的，无接触性热阻，传热系数高。(2)上述三维肋片7间隔设置于上述热管5表面，使上述高效电加热体4的换热面积大幅增加。(3)上述三维肋片7可薄至0.2毫米，传热系数提高。(4)在上述水管2中，上述三维肋片7，使水的单向流动变为多向流动，传热系数提高。(5)在上述水管2中，水在上述三维肋片7的阵列中穿行，形成湍流，传热系数提高。上述三维肋片7做为传热体，传热效率高，且换热面积大幅增加，其间隔设置于上述热管5的金属管体表面，可进一步大幅提高上述高效电加热体4的加热效率。

综上所述，在本实施例中，上述MCH电发热元件6做为电加热体，电热能转换率高且高效节能，其发热端设置于上述热管一端内部的导热介质8中，可大幅提高上述高效电加热体4的加热效率；上述热管5做为导热体，导热和传热效率高，且换热面积显著增加，可大幅提高上述高效电加热体4的加热效率；上述三维肋片7做为传热体，传热效率高，且换热面积大幅增加，可进一步大幅提高上述高效电加热体4的加热效率。因此上述高效电加热体4，集加热、导热和传热功能于一体，加热效率高，可完全实现上述即热式电热水器的即热功能，并且热效率高，节能效果显著。