热汇型储水式热水器的制作方法

本实用新型涉及热水器领域，尤其是一种热汇型储水式热水器。

背景技术：

随着社会经济的发展及人们生活水平的提高，家用储水式电热水器越来越普及。目前的储水式电热水器大多开始采用分层加热技术，即出热水的同时对热水器补充冷水，并同时开始加热。由于冷热水密度不同，热水器腔体内不同温度的水便开始分层，热水浮于热水器腔体顶部并由出水管排出。由于补充进的冷水温度较低，造成加热过程中“火用”损较大、加热时间较长，因此不利于热水器的节能和便捷实用。同时，储水式电热水器的使用方式决定了它体积较大，给安装和家庭生活带来不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述缺陷，提出了一种热汇型储水式热水器，其降低了热水器加热及混水过程中的系统“火用”损，提高了热水器的热效率，缩短了加热时间，并实现了热水器体积的减小。

本实用新型的技术方案是：一种热汇型储水式热水器，包括热水器腔体，其中，还包括热汇装置，热汇装置位于热水器腔体的内腔顶部，热汇装置与热水器外壁面的顶部连接，热汇装置的底部固定有导热平板，热水器腔体的两端均设有密闭的真空腔；

所述热汇装置包括上壁面、下壁面、热管和加热板，上壁面、下壁面和侧壁组成封闭的腔室，腔室内填充有腔内工质，热汇装置的左、右两端分别设置数个热管，热管的一端位于热汇装置的封闭腔体内，热管的另一端通过导热管与加热板连接，加热板位于热水器腔体的底部，上壁面与热水器外壁面固定连接，下壁面与导热平板固定连接；

所述热管分为内、外两层，其内层为相变层，相变层内设有水工质，外层内设有吸液芯，热管沿其长度方向依次分为蒸发段ⅰ、绝热段和蒸发段ⅱ，蒸发段ⅰ设置在热汇装置的封闭腔体内，绝热段设置在两侧的真空腔内，蒸发段ⅱ设置在热水器腔体内，蒸发段ⅱ通过传热管与加热板连接。

本实用新型中，所述热水器腔体的底部设有入水口和出水口，其中入水口靠近热水器腔体的底部，与出水口连接的出水管位于热水器腔体的中上部。

所述热管的蒸发段ⅱ设置在叠层网状结构内，叠层网状结构由数层的层状铁丝网组成。

所述上壁面与热水器外壁面之间设有热水器保温材料。

所述下壁面与导热平板呈一体式结构。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型在不影响电热水器正常使用的情况下，通过热汇装置对热水器顶部热水的多余热量进行吸收和循环，用于提高进水温度，从而降低热水器加热及混水过程中系统“火用”损，提高热水器热效率；

(2)降低了热水器腔体顶部与外界环境的换热温差，降低热量散失，起到了节能效果；

(3)与传统热水器相比，缩短了加热时间，可满足连续供给热水的使用要求；

(4)在满足热水器持续供应热水的使用条件下，可以减小热水器的体积，实现了热水器的小型化。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是热汇装置的结构示意图；

图3是热管的结构示意图；

图4是叠层网状结构的结构示意图。

图中：1热水器腔体；2热汇装置；201上壁面；202腔内工质；203下壁面；204加热板；205热管；2051液态工质；2052气态工质；2053吸液芯；2054蒸发段；2055绝热段；2056蒸发段；3入水口；4出水口；5分流出口；6热水器外壁面；7热水器保温材料；8真空腔；9螺旋加热管；10导热平板；11叠层网状结构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1至图3为实施例1中本实用新型所述的热汇型储水式热水器，该热水器包括热水器腔体1和热汇装置2，热汇装置2位于热水器腔体1的内腔顶部。热汇装置2与热水器外壁面6无缝连接，热汇装置2的底部固定有导热平板10。热水器腔体1的两端均设有密闭的真空腔8。热水器腔体1的底部设有入水口3和出水口4，由于冷热水密度不同，低温水位于热水器腔体1的底部，热水位于热水器腔体1的中上部，因此出水管位于热水器腔体1的中上部。冷水通过入水口3流入热水器腔体1内，经过螺旋加热管9，将冷水加热为热水，热水通过出水口4或者分流出口5流出。

热汇装置2包括上壁面201、下壁面203、热管205和加热板204，上壁面201、下壁面203和侧壁组成一个封闭的腔室，腔室内填充有腔内工质202，腔内工质202起到了导热作用，腔内工质202在蒸发和冷凝过程中，热量的传递效率高，而且驱动温差小。上壁面201与热水器外壁面6固定连接，下壁面203与导热平板10固定连接，或者下壁面203与导热平板10呈一体式结构。热汇装置2的左、右两端分别设置数根热管205。热管205的一端位于热汇装置2的封闭腔体内，热管205的另一端位于热汇装置2的外侧，并通过导热管与加热板204连接，加热板204位于热水器底部，对热水器底部的低温水进行加热，提高进水温度，从而降低了热水器温度及混水过程中的“火用”损。加热板204增加了与低温水的接触面积，便于热量的传递。热汇装置2的顶部与热水器接触，其上部接近外界环境温度；热汇装置2的导热平板10可以与热水器内的热水接触，因此热汇装置2的下部为热水温度，热水装置2的上下存在温差，可以进行相变导热。

热管205分为内、外两层：其内层为相变层，相变层内设有水工质，外层内设有吸液芯2053。热管205沿其长度方向依次分为蒸发段ⅰ2054、绝热段2055和蒸发段ⅱ2056，热管的蒸发段ⅰ2054设置在热汇装置2的封闭腔体内，绝热段2055设置在两侧的真空腔8内，真空的导热率相对较小，因此绝热段的散热量可忽略。蒸发段ⅱ2056设置在热水器腔体1内。蒸发段ⅱ2056通过传热管与加热板204连接。本实施例中，如图4所示，为了扩大热管的导热面积，将热管的蒸发段ⅱ2056设置在叠层网状结构11内，叠层网状结构11由数层的层状铁丝网组成。通过设置叠层网状结构11，扩大了热管的导热面积，增加了导热效果。

本实用新型中的热汇装置主要依靠其内部的工质发生相变作用实现热量的吸收和传递。当热量通过热水传递至热汇装置的下壁面203时，热汇装置内的腔内工质202吸热蒸发，蒸汽上升至热管205处，会在热管的蒸发段ⅰ2054凝结换热，蒸汽的热量传递至绝缘段2055，并通过蒸发段ⅱ2056传递至加热板204，用于加热热水器腔体底部的低温水，蒸汽换热降温后又变成液态工质，液态工质在重力的作用下回流至下壁面203处，继而重复利用。蒸汽的热量被热管的蒸发段ⅰ2054吸收后，蒸发段ⅰ2054的液态工质2051吸热蒸发，变成气态工质2052。绝热段2055对气态工质2052起到了保温作用。气态工质2052携带着热量传递至热管的蒸发段ⅱ2056，在此处产生冷凝相变，释放出的热量通过导热管传递至加热管，用于热水器低温水的加热，冷凝相变后的液态工质在吸液芯2053产生的毛细力的作用下，重新运送至热水管的蒸发段ⅰ2054处，继而重复使用。

在整个过程中，热汇装置不需要外力的维持，只要满足相变条件就可以持续发挥作用。热汇装置在运行阶段热管处的冷凝效应较强，而上壁面的冷凝效果较弱，这说明大量的热量通过热管循环出去而不是散失到外界中。在运行阶段，热汇装置会产生一定的低温区域，这是由于热汇装置内的大量热量被热算吸收，用于低温水的加热。本实用新型的热汇装置具有良好的作用效果。

本实用新型所述的热水器未使用时，由于整个热水器腔体内温度均匀，热汇装置并不发挥作用，当热水器开始使用时，进水口开始补充冷水，热水器腔体内底端温度降低，与顶端形成一定的温度差，热汇装置开始发挥作用，在不影响用户正常使用的情况下，从顶部热水中适当取热循环至入水口，从而提高入水口水温，降低整个过程的“火用”损，提高热水器的热效率，降低不可逆过程中的热量消耗。同时入水口水温的提高有效降低了加热时间，满足连续供热水的使用要求，也可减小热水器体积，体现了热水器小型化的发展趋势。

以上参考了优选实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型的保护范围并不限制于此，在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来，且不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。因此，任何落入权利要求的范围内的所有技术方案均在本实用新型的保护范围内。