专利名称：一种3管分层加热电热水器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电热水器，特别涉及一种3管分层加热电热水器。
背景技术：
随着人们生活水平的不断提高，电热水器已成为新一代家用电器，日渐得到普及。
目前，电热水器的加热方式主要采用单管加热，在内胆中设置一根电加热管，对整胆水进行
加热，使用时不论用水量的多少整胆水都会被加热， 一是造成热水的浪费、电能过量消耗，
二是热水加热的效率低、时间长，特别是需要对整胆水进行使用时尤为突出。 为了改进上述热水器的缺点，现有热水器提出一种双管结构，可以实现对整胆水
的快速加热，减少用户使用的等待之间。但该类热水器仍然没有解决多余热水以及电能消
耗的问题。 对于上述热水器存在的缺点，国家专利局公告的专利名称为"电热水器内胆"，专 利号为CN01238869. 6的专利中，公开了 一种电热水器内胆，尤其是用于电热淋浴器的内
胆，包括胆体，进出水管、温控器、电加热管，所述电热水器内胆设有上下重叠设置的多个胆 体，各个胆体上设置有独立的进出水管及加热和控温元件。解决了上述热水中存在的电能
消耗大，能源浪费，且等待时间长的问题。但该方案的结构复杂，在热水器内设置多个内胆， 而且每个内胆都要设置加热管，进出水管，不仅安装不便，而且成本较高，不易于生产。
实用新型内容为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种3管分层加热电热水 器，在内胆中设置3个电加热管，将内胆分为上中下3层，分层加热。不仅加热效率高、节水 节电，使用模式多，而且防过冲效果好。 本实用新型采用的主要技术方案为一种3管分层加热电热水器，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，所述加热组件包含 第一加热管、第二加热管和第三加热管，以内胆轴向截面的圆心构建x轴(水平轴)、y轴 (垂直轴)坐标系所述内胆与x轴成18度夹角的点，该点水平线以上的区域为所述第一 加热管所处的上部区域；所述内胆与x轴成17度夹角的点、和与x轴成负27度夹角的点， 这两点水平线之间的区域为所述第二加热管所处的中部区域；所述内胆与x轴成负28度夹 角的点、该点水平线以下的区域为下部区域，所述第三加热管处于所述下部区域、或处于所 述下部区域与中部区域。 本实用新型还采用如下附属技术方案所述第一加热管位于内胆与x轴成45度至 135度的扇形区域与所述上部区域重叠的区域中； 所述第一加热管距离内胆左右两侧壁的距离在0. 3R至1. 7R之间； 所述第二加热管距离内胆左右两侧壁的距离在0. 2R至1. 8R之间； 所述第三加热管距离内胆左右两侧壁的距离在O. IR至O. 3R之间、或距离内胆垂
直底部的距离在0. 1R至0. 3R之间;[0011] 所述第一加热管伸入内胆的深度是内胆长度的1/6L至3/4L之间，所述第二加热 管和第三加热管伸入内胆的深度是内胆长度的1/8L至2/3L之间，其中L为内胆长度；所述第一加热管距离出水管的进水口在5mm 220mm之间；所述下部加热管距离进水管的出水口在5mm 230mm之间； 所述第三加热管的形状为近似于字母"L"形的弯折形状，包括主体部和弯折部，所 述主体部处于所述中部区域，所述弯折部位于所述下部区域； 所述第三加热管与第二加热管安装于同一法兰盘上，所述第三加热管的主体部与 所述第二加热管左右间隔分布。 采用本实用新型带来的有益效果为(1)本实用新型将第一加热管设于上部区 域、第二加热管设于中部区域、第三加热管设于下部区域或下部区域和中部区域。3个电加 热管的设置实现内胆的分层加热，用户可根据实际使用需求来改变使用模式。如早上洗漱、 冬天洗菜等少量快速的热水，可以由位于上部区域的第一加热管加热，满足用户少量、快速 的用水需求。节能节电，而且结构简单，安装方便，易于生产。(2)本实用新型内胆的上部区 域、中部区域和下部区域各自所占内胆容量的比重刚好可以满足用户不同使用需求的热水 量，即不加热多余的水，也不浪费加热后的水，达到物尽其用，实现真正的分层加热带来的 节水节电、快速的效果。而且，防止各层之间温度过冲的效果更好。(3)本实用新型将位于 上部区域的第一加热管设于内胆与x轴成45度至135度的扇形区域与所述上部区域重叠 的区域中，设于该区域第一加热管的加热效率最高。单位时间内能够更快的将上部区域的 水加热。(4)位于上部区域中的第一加热管距离出水管的进水口的距离在，上部加热管所加 热的热水可以第一时间由出水管的进水口排出，最大限度的减少热水的循环回流、与下层 冷水的中合。避免热能的损失，也相应的提高了加热效率，和节能的效果。(5)同时，下部区 域中的第三加热管距离进水管出水口的距离在，可以对进水管出水口输入的冷水第一时间 加热，尽可能的避免了输入的冷水与内胆中加热的热水中合的情况，在提高加热效率的同 时，也相应的提高了加热效率和节能的效果。(6)第三加热管的形状为近似字母的L形，跨 越中部区域和下部区域，由于热水器内胆为圆形结构，中部区域所容纳的水量最多，因此第 三加热管的主体部与第二加热管同位于中部区域可以进一步的提高中部区域加热的效率。 特别是同时加热中部和下部区域的水时，加热效率明显提高。
图1为本实用新型电热水器内部整体结构示意图； 图2为本实用新型电热水器轴向结构示意图，示出上部区域； 图3为本实用新型电热水器轴向结构示意图，示出中部区域； 图4为本实用新型电热水器轴向结构示意图，示出下部区域； 图5为本实用新型电热水器轴向结构示意图，示出第一加热管距离内胆左右两侧 壁的距离； 图6为本实用新型电热水器轴向结构示意图，示出第二加热管距离内胆左右两侧 壁的距离；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6所示，为本实用新型提供的一种3管分层加热电热水器，包括外壳、 内胆1、与所述内胆1连通的进水管2、出水管3、加热组件、测温装置及控制部件，所述加热 组件包含第一加热管4、第二加热管5和第三加热管6，以内胆1轴向截面的圆心构建x轴 (水平轴)、y轴(垂直轴)坐标系如图2所示，所述内胆1与x轴成18度夹角的点，该点 水平线以上的区域为所述第一加热管4所处的上部区域a ;如图3所示，所述内胆1与x轴 成17度夹角的点、和与x轴成负27度夹角的点，这两点水平线之间的区域为所述第二加热 管5所处的中部区域b ;如图4所示，所述内胆1与x轴成负28度夹角的点、该点水平线以 下的区域为下部区域c，所述第三加热管6处于所述下部区域c、或处于所述下部区域c与 中部区域b。 在构件坐标系时，是以热水器实际安装时的位置状态为准，也就是热水器实际安装 到墙面上的位置。或是以进水管2和出水管3垂直向下的位置状态为准。本实用新型提供的 实施例是以热水器实际安装的位置状态、并以进水管2和出水管3垂直向下的状态为准来构 件坐标系，具体如图2至图6中所示的X轴-Y轴坐标系。X轴的方向朝向热水器实际安装后 的墙面方向，y轴的方向垂直于底面向上，并以内胆截面的圆心作为坐标系的中心点。 本实用新型主要的改进点在于将内胆分隔出上部区域a、中部区域b和下部区域 c。并将第一加热管4设于上部区域a，第二加热管设于中部区域b，第三加热管设于下部区 域c、或设于中部区域b和下部区域c。 3个电加热管的设置实现了内胆1的分层加热，用 户可根据实际使用需求来改变使用模式。如早上洗漱、冬天洗菜等少量快速的热水，可以由 位于上部区域的第一加热管加热，满足用户少量、快速的用水需求。节能节电，而且结构简 单，安装方便，易于生产。另外，上部区域a、中部区域b和下部区域c所分隔的比例、容纳内 胆的容量根据对客户实际使用的用水量测量，发现用户早上的洗漱、冬天洗菜的用水量一 般在5到15升左右，上部区域a所确定水量按照该需求范围设置。同理，中部区域b和下 部区域c的水量也按照用户冬夏天洗澡用水量、1人或多人洗澡用水量的范围设置，达到满 足用户不同使用需求的热水量同时，又不会加热多余的水，不浪费加热后的水，达到物尽其 用，实现真正的分层加热带来的节水节电、快速加热的效果。而且，防止各层之间温度过冲 的效果更好。 在本实用新型提供上述方案中，如图2所示，所述第一加热管4位于内胆1与x轴 成45度至135度的扇形区域与所述上部区域a重叠的区域中。该区域位于上部区域a的 中心地带，加热管的热量能最大限度的涵盖上部区域a，使第一加热管4的加热效率最高。 单位时间内能够更快的将上部区域a的水加热。 在本实用新型提供上述方案中，所述第一加热管4距离内胆1左右两侧壁的距离 在0. 3R至1. 7R之间，其中R为内胆1半径。这里所述的内胆1左右两侧壁是以上面所述 的y轴为分界线，y轴左侧的为内胆1的左侧壁，y轴右侧的为内胆1的右侧壁。在本实施 例中，如图5所示，所述第一加热管4距离内胆1左侧壁的距离为1. 2R。根据设置位置的不 同，第一加热管4可改变上部区域a左侧和右侧热水的分布比例。 在本实用新型提供上述方案中，所述第二加热管5距离内胆1左右两侧壁的距离 在O. 2R至1. 8R之间，其中R为内胆1半径。这里所述的内胆1左右两侧壁同上，是以上面
5所述的y轴为分界线，y轴左侧的为内胆1的左侧壁，y轴右侧的为内胆1的右侧壁。在本 实施例中，如图6所示，所述第二加热管5距离内胆1左侧壁的距离0. 9为R。根据设置位 置的不同，第二加热管5可改变中部区域b左侧和右侧热水的分布比例。 在本实用新型提供的上述方案中，所述第三加热管6距离内胆1左右两侧壁的距 离在0. 1R至0. 3R之间，根据设置位置的不同，第三加热管6可改变下部区域c左侧和右侧 热水的分布比例。或如图1所示，第三加热管6距离内胆1垂直底部的距离在0. IR至O. 3R 之间，其中R为内胆1半径。该位置位于y轴线上，垂直并位于内胆下部区域c的中间位置， 第三加热管6的加热效率最优，对下部区域c的水加热的效率最好。 在本实用新型提供的上述方案中，所述第一加热管4伸入内胆1的深度是内胆长 度的1/6L至3/4L之间。在该区间内，第一加热管4的发热效果能够涵盖上部区域a轴向 方向的水域，使发热效率达到最优。所述第二加热管5和第三加热管6伸入内胆的深度是 内胆长度的1/8L至2/3L之间，同理，第二加热管5和第三加热管6的发热效果也能够有效 涵盖中部区域b和下部区域c轴向方向的水域，使第二加热管5和第三加热管6的发热效 率达到最优。其中L为内胆1长度。 在本实用新型提供的上述方案中，所述第一加热管4距离出水管3的进水口 31在 5mm 220mm之间。该距离是以第一加热管4伸入内胆1的最前端为基点，该基点距离出水 管3的进水口 31之间的距离。将出水管3的进水口设在距离第一加热管4的有效发热范 围内，可使位于上部区域a的第一加热管4加热的热水第一时间从进水口 31进入由出水管 3排出，尽量减少热水的循环回流，与中部区域的冷水中合，保证加热效率不降低，同时也起 到进一步的节水节电的效果。 在本实用新型提供的上述方案中，所述第三加热管6距离进水管2的出水口 21在 5mm 230mm之间。该距离是以第三加热管6伸入内胆1的最前端为基点，距离进水管2的 出水口 21之间的距离。将进水管2的出水口 21设在距离第三加热管6的有效发热范围内， 可使进入内胆的冷水第一时间被第三加热管加热，尽量减少冷水在内胆1中不同区域之间 的流动，从而减少与热水混合中合的情况，提高加热效率，同时也起到进一步节水节电的效 果。 在本实用新型提供的上述方案中，所述第三加热管6的形状为近似于字母"L"形 的弯折形状，包括主体部61和弯折部62，所述主体部61处于所述中部区域b，所述弯折部 62位于所述下部区域c。所述第三加热管6与第二加热管5安装于同一法兰盘7上，所述 第三加热管6的主体部61与所述第二加热管5左右间隔分布。第三加热管6的形状为近 似字母的L形，跨越中部区域和下部区域，由于热水器内胆1为圆形结构，中部区域b所容 纳的水量最多，因此第三加热管6的主体部与第二加热管5同位于中部区域b可以进一步 的提高中部区域b加热的效率。特别是同时加热中部和下部区域的水时，加热效率明显提 高。 下面本实用新型给出一个具体实施例对上述方案加以支持。具体如图1所示，第 一加热管4伸入内胆1的深度是内胆长度的1/3L，第二加热管5伸入内胆1的深度是内胆 长度的1/3L，第三加热管6伸入内胆1的深度是内胆长度的1/4L。第一加热管4伸入内胆 的前端距离出水管3的进水口 31的距离是120mm，第三加热管6伸入内胆的前端距离进水 管的出水口 21的距离是30mm，第三加热管6的主体部61与第二加热管安装在法兰盘7上
6并作左右间隔分布，与第二加热管5均位于中部区域b中，弯折部62伸入下部区域c中，其 前端距离内胆垂直底部的距离为0. 1R。如图5所示，第一加热管4距离上部区域a内胆左 侧壁的距离为1. 2R，第二加热管5距离中部区域b内胆左侧壁的距离为0. 9R。 本实用新型附图没有给出外壳及控制部件、测温装置的结构。内胆1套于外壳内， 为了起到绝缘作用往往会在内胆1与外壳之间填充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。但并不影响本实用新 型技术方案的充分公开。
权利要求一种3管分层加热电热水器，包括外壳、内胆(1)、与所述内胆(1)连通的进水管(2)、出水管(3)、加热组件、测温装置及控制部件，所述加热组件包含第一加热管(4)、第二加热管(5)和第三加热管(6)，其特征在于以内胆(1)轴向截面的圆心构建x轴(水平轴)、y轴(垂直轴)坐标系所述内胆(1)与x轴成18度夹角的点，该点水平线以上的区域为所述第一加热管(4)所处的上部区域(a)；所述内胆(1)与x轴成17度夹角的点、和与x轴成负27度夹角的点，这两点水平线之间的区域为所述第二加热管(5)所处的中部区域(b)；所述内胆(1)与x轴成负28度夹角的点、该点水平线以下的区域为下部区域(c)，所述第三加热管(6)处于所述下部区域(c)、或处于所述下部区域(c)与中部区域(b)。
2. 根据权利要求l所述的电热水器，其特征在于所述第一加热管(4)位于内胆(1)与 x轴成45度至135度的扇形区域与所述上部区域(a)重叠的区域中。
3. 根据权利要求l所述的电热水器，其特征在于所述第一加热管(4)距离内胆(1)左 右两侧壁的距离在O. 3R至1.7R之间，其中R为内胆(1)半径。
4. 根据权利要求l所述的电热水器，其特征在于所述第二加热管(5)距离内胆(1)左 右两侧壁的距离在O. 2R至1.8R之间，其中R为内胆(1)半径。
5. 根据权利要求l所述的电热水器，其特征在于所述第三加热管(6)距离内胆(1)左 右两侧壁的距离在O. IR至O. 3R之间、或距离内胆(1)垂直底部的距离在O. IR至O. 3R之 间，其中R为内胆(1)半径。
6. 根据权利要求l所述的电热水器，其特征在于所述第一加热管(4)伸入内胆(1)的 深度是内胆长度的1/6L至3/4L之间，所述第二加热管(5)和第三加热管(6)伸入内胆的 深度是内胆长度的1/8L至2/3L之间，其中L为内胆(1)长度。
7. 根据权利要求l所述的电热水器，其特征在于所述第一加热管(4)距离出水管(3) 的进水口 (31)在5mm 220mm之间。
8. 根据权利要求l所述的电热水器，其特征在于所述第三加热管(6)距离进水管(2) 的出水口 (21)在5mm 230mm之间。
9. 根据权利要求l所述的电热水器，其特征在于所述第三加热管(6)的形状为近似 于字母"L"形的弯折形状，包括主体部(61)和弯折部(62)，所述主体部(61)处于所述中部 区域(b)，所述弯折部(62)位于所述下部区域(c)。
10. 根据权利要求9所述的电热水器，其特征在于所述第三加热管(6)与第二加热管 (5)安装于同一法兰盘(7)上，所述第三加热管(6)的主体部(61)与所述第二加热管(5) 左右间隔分布。
专利摘要本实用新型涉及一种3管分层加热电热水器，包括外壳、内胆、进水管、出水管、加热组件、测温装置及控制部件，加热组件包含第一加热管、第二加热管和第三加热管，以内胆轴向截面的圆心构建x轴、y轴坐标系内胆与x轴成18度夹角的点，该点水平线以上区域为第一加热管所处的上部区域；内胆与x轴成17度夹角的点、和与x轴成负27度夹角的点，这两点水平线之间的区域为第二加热管所处的中部区域；内胆与x轴成负28度夹角的点、该点水平线以下的区域为下部区域，第三加热管处于下部区域、或处于下部区域与中部区域。本实用新型将内胆有效分隔为3个区域，并分别设置加热管，分层加热效果更好，节能节电，而且结构简单，安装方便，易于生产。
文档编号F24H1/20GK201547938SQ20092021962
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