专利名称：一种改进的电热水器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种热水器，特征涉及一种改进的电热水器。
背景技术：
目前，电热水器的使用已经十分普及。对于电热水器而研究，其中的核心在于加热 管的设置安装。现有电热水器大多在内胆中设置1到2个电加热管，并设于内胆的中下部， 利用热水上浮的物理特性，有利于对整胆水的加热，縮短加热等待时间。但该类型热水器储 水容积大小和加热时间长短的矛盾无法协调，容积小的短时间内无法提供足够的热水，短 时间内提供足够热水的容积大，材料耗用过多，占用过多安装空间，造成成本造价变大、而 且重要的一点是电能消耗很大。由于电能浪费较大，往往用户使用少部分水，却要将整胆水 加热，造成能源的大量浪费，在目前节能减排的大环境中已经越来越不适用。 为此现有热水器提出了一些改进，来达到少量用水、快速加热的目的。如国家知识 产权局于2009年7月15日授权公告的、专利号为CN200820099413.X、专利名称为"一种电 热水器"的实用新型专利。包括有内胆(l)，固定在内胆(1)上的进水管(7)、出水管(4)及 主加热管(2)，其中主加热管(2)装在内胆(1)中空腔体的下部，其特征在于所述出水管的 出水口 (41)装设有对从出水管(4)流出的热水进行二次加热的快热式加热管(3)。该专利 即在内胆的下部设置主加热管，虽在出水管处设有二次加热的快热式加热管，但其因在出 水口处另外增加了一个快热式加热管，使结构复杂、安装不便，也增加生产成本。
实用新型内容为了解决上述现有技术中的问题，本实用新型提供一种改进的电热水器。将电 加热管的前端设计为U形弯曲结构，增加加热的有效面积，并将U形部设于内胆顶壁的 0. 4R 0. 6R之间，更靠近内胆的上部区域，可以快速加热内胆上部区域的水，利用热水上 浮的原理，快速将热水加热，提高加热效率。并且加热的热水向下部水域的热传导最小，进 一步的减小了热量的丢失。 本实用新型采用的主要技术方案为一种改进的电热水器，包括外壳、内胆、与所 述内胆连通的进水管、出水管、加热组件、测温装置及控制部件，所述加热组件包括法兰盘， 安装于所述法兰盘上的加热管，所述出水管伸入所述内胆并靠近所述内胆的顶部，所述加 热管包括第一加热管，所述第一加热管包括U形部，所述U形部距离所述内胆顶部的距离在 0. 4R 0. 6R之间，所述测温装置的测温点距离所述U形部的距离在0. 5R 0. 9R之间、且 与U形部处于同一水平线或水平线之上。 本实用新型还采用如下附属技术方案所述第一加热管还包括水平部和倾斜部，
所述倾斜部的功率与u形部的功率之比在i:2到i:3之间； 所述加热管还包括第二加热管，所述第二加热管设于所述第一加热管的下方，所 述第一加热管与第二加热管间隔的距离在10到15mm之间； 所述第一加热管的功率为1500W、第二加热管的功率为IOOOW，所述第一加热管和第二加热管在继电器的控制下单独加热或并联同时加热； 所述测温装置包括测温管，所述测温管倾斜的安装于所述法兰盘上，所述测温管 与法兰盘的夹角a在75度到65度之间，所述测温管的截面直径为3mm到10mm，长度为 200mm到220mm ;所述测温管的前端为所述测温点； 所述加热管还包括第三加热管，所述第三加热管距离内胆底部的距离在0. 25R 0. 35R之间； 所述出水管从所述第一加热管的U形部中穿过； 所述第一加热管中的倾斜部与水平部和U形部的夹角分别在55到65度之间； 所述第一加热管伸入内胆的深度在0. 2L 0. 7L之间，L为内胆的长度；所述U形部的弯曲半径在17mm到23mm之间。 采用本实用新型带来的有益效果(1)本实用新型的第一加热管设计为具有倾斜 部的弯曲结构，安装于内胆中向内胆的上部延伸，其U形部延伸到距离内胆顶部O. 4R 0. 6R之间，可以快速的将内胆该区域中的水进行加热。该加热模式可以满足一些需要短时 间内使用热水、用水量又不会太大的用户需求。如早上起床后的刷牙、洗脸。冬天洗菜等需 求。U形部的弯曲设计最大限度的增加了加热管与上部水域的接触受热面积。U形部距离 内胆顶部0. 4R 0. 6R之间的位置，即可以有效快速的加热，且加热的水量刚好满足用户 对于洗菜、洗漱等少量用水的用水需求量。使节能与满足用户使用需求之间达到最佳的平 衡。(2)测温点设置在距离U形部中心点0.5R 0.9R之间的区域内，既不会因为距离U形 部过近导致测温过于灵敏频繁启动、停止。又不会因为过远造成检测灵敏度下降而无法控 制水温。更为准确的控制U形部加热区域内水温的变化，防止水温过冲，满足用户的使用要 求。(3)第一加热管倾斜部的功率与U形部的功率比值设为1 : 2到1 : 3之间。由于倾 斜部位于U形部的下方，在加热时倾斜部会预先对水进行欲加热，受热后的水上浮再由U形 部进行加热，倾斜部的欲加热进一步的縮短了水快速加热的时间，提高水的快速加热效率。 (4)在第一加热管的下方设置第二加热管，第一加热管功率设为1500W，第二加热管功率设 为1000W。在符合热水器用电标准的基础上，使加热功率的分配达到最大限度。通过继电 器控制并联同时加热时，第二加热管加热，水上浮再由第一加热管加热，水加热速度快，显 著提高加热的效率。(5)测温管倾斜安装于法兰盘上并与法兰盘成75度到65度之间的夹 角。有效防止长期使用后，测温管的下移、弯曲或断裂。延长使用寿命。保证测温的准确、 灵敏。同时将测温管的截面直径设计为3mm到10mm，长度设计为200mm到220mm。该尺寸 范围内的测温管，可以防止热水器长期使用后测温管表面包裹水垢等杂物后重量增加导致 的弯曲、断裂等情况。延长使用寿命和检测的准确、灵敏性。(6)伸入内胆中的出水管从U 形部中穿过，更为靠近U形部。U形部加热的热水可以第一时间由出水管排出，利于热水的 快速使用，避免时间过长导致水的热量散失。而且，由于测温管的测温点位于U形部的附 近，对于U形部附近的热水的温度控制更为准确、快速，使出水管流出的热水温度更符合用 户实际的使用要求，也更为快速的响应用户调解的水温。(7)第一加热管的倾斜部与U形 部和水平部之间成夹角的弯曲设置，有效延长了加热管的实际长度，加热管展开长度长，从 而增大了加热管与液体的接触面积，单位面积的热传导率增大；在额定功率一定的情况下， 加热管表面的热负荷(W/cm2)较小，大大延长了加热管的使用寿命；另外，由于加热管表面 的热负荷较小，表面温度较低，不容易形成水垢，加热管的热量能够快速传递到被加热的液
4体。而且减小了加热管伸入内胆中实际深度，力臂减小、减小加热管从根部断裂的情况出 现。同时水平、倾斜部和U形部分别位于内胆的不同高度，可以提高加热的上下宽度范围。
图1为本实用新型电热水器内胆内部结构示意图； 图2为本实用新型加热组件的整体结构图； 图3为本实用新型加热组件的俯视结构示意图； 图4为本实用新型右视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的详述 如图1至图4所示，为本实用新型提供的一种改进的电热水器，包括外壳、内胆4、 与所述内胆4连通的进水管6、出水管7、加热组件、测温装置及控制部件，所述加热组件包 括法兰盘5，安装于所述法兰盘5上的加热管，所述出水管的一端伸入所述内胆并靠近所述 内胆的顶部，所述加热管包括第一加热管l，所述第一加热管1包括U形部a，所述U形部a 距离所述内胆顶部的距离在0. 4R 0. 6R之间，所述测温装置的测温点距离所述U形部a 的距离在0. 5R 0. 9R之间、且与U形部a处于同一水平线或水平线之上。 上述U形部距离内胆顶部的距离、以及测温点距离U形部的距离是以U形部的中 心点d为基准点测算。如图1所示，U形部的中心点d按照如下方案确定首先测量U形部 上下两管之间的间距，取该间距的中间点并沿着该中间点画一条水平线；之后再测量U形 部左右两端的间距，取该间距的中间点并沿着该中间点画一条垂直线，该垂直线与水平线 相交的一点即为所述的U形部的中心点d。其中，测量U形部a左右两端的间距时，最左边 的端点取与U形部a的弯曲部位相切的点，最右边的端点取U形部a与倾斜部b衔接处的 点，该衔接处的点是沿着倾斜部b的弯曲部分过渡到水平部分的点，也就是U形部a水平部 分与倾斜部c弯曲部分相切的点。 如U形部a采用双管结构，即本实用新型采用的如图3所示的结构。中心点还需 在完成上述步骤之后，取图3中两管间距的中间点并画一条轴向的垂直线(垂直于纸面)， 同时取上述2个步骤确定的点(图l所示的圆点)画一条轴向的垂直线(垂直于纸面)，这 两条线相交的点即为U形部的中心点。在图1中，由于水平视角的原因，U形部的两管前后 重叠，其中心点以三维坐标系描述，应该位于垂直于纸面向里的位置上。从图3俯视视角可 以看得到该中心点d。 如图l所示，测温点与U形部a处于同一水平线或水平线之上也以U形部的中心 点d为基准。沿着中心点d画一条水平线，测温点即处于该水平线上或位于该水平线的上 部区域。不能位于水平线下部的区域。 本实用新型附图仅给出内胆与加热管的结构示意图，没有给出外壳及控制部件的 结构。内胆套于外壳内，为了起到绝缘作用往往会在内胆与外壳之间谈从一些绝缘的发泡 材料、隔热膜等材料。控制部件一般安装于外壳上。这些结构均是现有公知的技术，本领域 的技术人员知晓这些技术常识，且在本说明书的基础上可以实现本实用新型的方案。故这 里不再给出具体的外壳以及控制部件的示意图，也不在对其安装方式、控制方式进行赘述。[0026] U形部距离内胆顶部的距离在0. 4R 0. 6R之间可以快速的将内胆中该区域的水 加热。满足一些需要短时间内使用热水、用水量又不会太大的用户需求。如早上起床后的 刷牙、洗脸。冬天洗菜等需求。且加热的水量刚好满足用户对于洗菜、洗漱等少量用水的用 水需求量。使节能与满足用户使用需求之间达到最佳的平衡。U形部a的弯曲设计最大限 度的增加了加热管与上部水域的接触受热面积。另外，由于大大縮短快速加热的时间，U形 部加热管的表面更不容易积结水垢，可以确保长期使用后加热效果不显著下降。延长使用 的寿命期。 测温点设置在距离U形部中心点0. 5R 0. 9R之间的区域内，既不会因为距离U 形部过近导致测温过于灵敏频繁启动、停止。又不会因为过远造成检测灵敏度下降而无法 控制水温。更为准确的控制U形部加热区域内水温的变化，防止水温过冲，满足用户的使用 要求，使用户对水温的控制更为准确。 在本实用新型提供的上述优选方案中所述第一加热管1还包括水平部c和倾斜 部b，所述倾斜部b的功率与U形部a的功率之比在l : 2到1 : 3之间。由于倾斜部b位 于U形部a的下方，在加热时倾斜部会预先对水进行欲加热，受热后的水上浮再由U形部进 行加热，倾斜部b的欲加热进一步的縮短了水快速加热的时间，提高水的快速加热效率。 在本实用新型提供的上述优选方案中如图1所示，所述加热管还包括第二加热 管2，所述第二加热管2设于所述第一加热管1的下方，所述第一加热管1与第二加热管2 间隔的距离在10到15mm之间。所述第一加热管1的功率为1500W、第二加热管2的功率为 IOOOW，所述第一加热管l和第二加热管2在继电器的控制下单独加热或并联同时加热。在 第一加热管1的下方设置第二加热管2，第一加热管功率设为1500W，第二加热管2功率设 为IOOOW。在符合热水器用电标准的基础上，使加热功率的分配达到最大限度。通过继电器 控制，实现单独加热和并联同时加热。当并联同时加热时，第二加热管2加热，水上浮再由 第一加热管1加热，水加热速度快，显著提高加热的效率。 在本实用新型提供的上述优选方案中所述测温装置包括测温管8，所述测温管8 倾斜的安装于所述法兰盘5上，如图2所示，所述测温管8与法兰盘5的夹角a在75度到 65度之间，所述测温管8的截面直径为3mm到10mm，长度为200mm到220mm，所述测温管8 的前端为所述的测温点。 测温管8倾斜安装于法兰盘5上并与法兰盘5成75度到65度之间的夹角。该结 构设计能够有效防止长期使用后，测温管8因重力作用以及表面积结水垢重量增加后产生 的下移、弯曲或断裂的情况，延长使用寿命。保证测温的准确、灵敏。同时将测温管的截面 直径设计为3mm到10mm，长度设计为200mm到220mm。该尺寸范围内的测温管，进一步的起 到防止热水器长期使用后测温管8表面包裹水垢等杂物后重量增加导致的弯曲、断裂等情 况。延长使用寿命和检测的准确、灵敏性。 在本实用新型提供的上述优选方案中所述加热管还包括第三加热管3，所述第 三加热管3距离内胆4底部的距离在0. 25R 0. 35R之间。主要用于加热内胆下部区域的 水、或是与第一加热管、第二加热管相配合工作进行欲加热，以提高整胆水或2/3胆水的加
热效率。 在本实用新型提供的上述优选方案中所述出水管从所述第一加热管1的U形部 a中穿过。U形部加热的热水可以第一时间由出水管7排出，利于热水的快速使用，避免时
6间过长导致水的热量散失。而且，由于测温管8的测温点位于U形部的附近，对于U形部附 近的热水温度控制更为准确、快速，使出水管流出的热水温度更符合用户实际的使用要求， 也更为快速的响应用户调解的水温。 在本实用新型提供的上述优选方案中所述第一加热管1中的倾斜部b与水平部 c和U形部a的夹角分别在55度到65度之间。第一加热管1的倾斜部b与U形部吧和水 平部c之间成夹角的弯曲设置，有效延长了加热管的实际长度，加热管展开长度长，从而增 大了加热管与液体的接触面积，单位面积的热传导率增大；在额定功率一定的情况下，加热 管表面的热负荷(W/cm2)较小，大大延长了加热管的使用寿命；另外，由于加热管表面的热 负荷较小，表面温度较低，不容易形成水垢，加热管的热量能够快速传递到被加热的液体。 而且减小了加热管伸入内胆中的实际深度，力臂减小、减小加热管从根部断裂的情况出现。 同时水平、倾斜部和U形部分别位于内胆的不同高度，可以提高加热的上下宽度范围。 在本实用新型提供的上述优选方案中所述第一加热管l伸入内胆的深度在 0.2L 0.7L之间，L为内胆的长度。为了增加发热效率，加热管的实际长度要比伸入内胆
的深度大，如加热管不弯曲倾斜，因为重量的因素以及水垢重量的因素，加热管很容易从根 部断裂。在上述优选方案中，为了延长加热管的长度，将加热管设计为U形弯曲和倾斜的结
构。使伸入内胆的深度与实际长度不同。由于本实用新型采用的热水器内胆为卧式结构， 因此设计第一加热管1伸入内胆的深度在0. 2L 0. 7L之间，可以提高内胆左右两侧水域 的加热效果、均衡两侧水域的温度。 下面，本实用新型给出3个基于上述优选方案的具体实施例。 第一实施例如图1至图4所示，第一加热管1的U形部a的中心点距离内胆4顶 部的距离为0. 52R，测温点距离U形部中心点的距离为0. 6R。第一加热管1中的U形部a 与倾斜部b的功率之比为1 : 2. 8。第一加热管1中的倾斜部b与水平部c和U形部a的 夹角均为58度。U形部的弯曲半径为20mm。第一加热管1伸入内胆的深度为0. 7L。 第一加热管1和第二加热管2的截面直径为8mm。第二加热管2距离第一加热管 的间隔距离是12mm。第一加热管1的功率为1500W，第二加热管的功率为IOOOW，继电器控 制第一加热管1与第二加热管2之间单独交替加热工作或并联同时加热。测温管8与法兰 盘5的夹角为69度，测温管8的截面直径为6mm、长度为218mm。第三加热管距离内胆底部 的距离为0. 29R。 如图3所示，U形部为双管结构，两管之间的间距为30mm。出水管从U形部2管之 间的空隙中穿过，图中的中心点d即为U形部的中心点。在该实施例中R为167mm。 第二实施例第一加热管1的U形部a的中心点距离内胆4顶部的距离为0. 4R， 测温点距离U形部中心点的距离为0. 5R。第一加热管1中的U形部a与倾斜部b的功率之 比为l : 2。第一加热管l中的倾斜部b与水平部c和U形部a的夹角均为50度。第一加 热管1伸入内胆的深度为0.2L。 第一加热管1和第二加热管2的截面直径为5mm。第二加热管2距离第一加热管 的间隔距离是10mm。第一加热管1的功率为1500W，第二加热管的功率为IOOOW，继电器控 制第一加热管1与第二加热管2之间单独交替加热工作或并联同时加热。测温管8与法兰 盘5的夹角为60度，测温管8的截面直径为4mm、长度为210mm。第三加热管3距离内胆底 部的距离为0. 25R。[0042] U形部a为双管结构，出水管从U形部2管之间的空隙中穿过，图中的中心点d即 为U形部的中心点。该分结构与第一实施例相同，可参照第一实施例中的图3所示。在该 实施例中R为160mm。 第三实施例第一加热管1的U形部a的中心点距离内胆4顶部的距离为0. 6R， 测温点距离U形部中心点的距离为0. 9R。第一加热管1中的U形部a与倾斜部b的功率之 比为l : 3。第一加热管l中的倾斜部b与水平部c和U形部a的夹角均为60度。第一加 热管l伸入内胆的深度为0. 4L。 第一加热管1和第二加热管2的截面直径为10mm。第二加热管2距离第一加热管 的间隔距离是15mm。第一加热管1的功率为1500W，第二加热管的功率为IOOOW，继电器控 制第一加热管1与第二加热管2之间单独交替加热工作或并联同时加热。测温管8与法兰 盘5的夹角为70度，测温管8的截面直径为8mm、长度为222mm。第三加热管距离内胆底部 的距离为0. 35R。 U形部为双管结构，出水管从U形部2管之间的空隙中穿过，图中的中心点d即为 U形部的中心点。该分结构与第一实施例相同，可参照第一实施例中的图3所示。在该实施 例中R为170mm。
权利要求一种改进的电热水器，包括外壳、内胆(4)、与所述内胆(4)连通的进水管(6)、出水管(7)、加热组件、测温装置及控制部件，所述加热组件包括法兰盘(5)，安装于所述法兰盘上的加热管，所述出水管(7)的一端伸入所述内胆(4)并靠近所述内胆(4)的顶部，其特征在于所述加热管包括第一加热管(1)，所述第一加热管(1)包括U形部(a)，所述U形部(a)距离所述内胆顶部的距离在0.4R～0.6R之间，所述测温装置的测温点距离所述U形部(a)的距离在0.5R～0.9R之间、且与U形部(a)处于同一水平线或水平线之上。
2. 根据权利要求1所述的加热组件，其特征在于所述第一加热管(1)还包括水平部 (c)和倾斜部(b)，所述倾斜部(b)的功率与U形部(a)的功率之比在l : 2到1 : 3之间。
3. 根据权利要求1所述的加热组件，其特征在于所述加热管还包括第二加热管(2)， 所述第二加热管(2)设于所述第一加热管(1)的下方，所述第一加热管(1)与第二加热管 (2)间隔的距离在10到15mm之间。
4. 根据权利要求3所述的加热组件，其特征在于所述第一加热管(1)的功率为 1500W、第二加热管(2)的功率为IOOOW，所述第一加热管(1)和第二加热管(2)在继电器的 控制下单独加热或并联同时加热。
5. 根据权利要求1所述的加热组件，其特征在于所述测温装置包括测温管，所述测温 管倾斜的安装于所述法兰盘上，所述测温管与法兰盘的夹角a在75度到65度之间，所述测 温管的截面直径为3mm到10mm，长度为200mm到220mm，所述测温管的前端为所述测温点。
6. 根据权利要求l所述的加热组件，其特征在于所述加热管还包括第三加热管(3)， 所述第三加热管(3)距离内胆(4)底部的距离在0. 25R 0. 35R之间。
7. 根据权利要求l所述的加热组件，其特征在于所述出水管从所述第一加热管(1) 的U形部(a)中穿过。
8. 根据权利要求2所述的加热组件，其特征在于所述第一加热管(1)中的倾斜部(b) 与水平部(c)和U形部(a)的夹角分别在55度到65度之间。
9. 根据权利要求1所述的加热组件，其特征在于所述第一加热管(1)伸入内胆的深 度在0. 2L 0. 7L之间，L为内胆的长度。
10. 根据权利要求l所述的加热组件，其特征在于所述U形部(a)的弯曲半径在17mm 到23mm之间。
专利摘要本实用新型涉及一种改进的电热水器，包括外壳、内胆、与内胆连通的进水管、出水管、加热组件、测温装置及控制部件，加热组件包括法兰盘，安装于法兰盘上的加热管，出水管伸入内胆并靠近内胆的顶部，加热管包括第一加热管，第一加热管包括U形部，U形部距离内胆顶部的距离在0.4R～0.6R之间，测温装置的测温点距离U形部的距离在0.5R～0.9R之间、且与U形部处于同一水平线或水平线之上。U形部更靠近内胆上部，可快速加热，满足用户少量、快速的用水需求。由于快速加热时间大大缩短，加热管表面不易积结水垢，有效延长使用寿命，显著提高快速加热的效率。
文档编号F24H1/20GK201547939SQ20092021962
公开日2010年8月11日 申请日期2009年10月26日 优先权日2009年10月26日
发明者张建皋, 张慧宝, 邹国营, 邹茂祥 申请人:宁波帅康热水器有限公司