节能即热式电热水器的制作方法

本发明涉及热水器，具体涉及一种节能即热式电热水器。

背景技术：

水加热，从原始的自然升温(例如地热)到火加热，随着煤气的广泛使用，家庭洗澡也有了燃气式热水器。为应对地球能源枯竭的难题，又有了太阳能热水器和储水式电热水器、即热式电热水器、空气能热水器。市面上各种热水器具有以下缺点：

1)传统火加热无疑最耗能的，因其加热水需要大量的木材，真正可吸收的热能量不超过50％，同时消耗了大量的木材，增加了空气的温室效应及环境的恶化，而且污染空气；

2)燃气式热水器在传统直接火加热中降低了三分之一的耗能，但同时燃烧的是天然气，也会产生二氧化碳，有效热吸收65％左右，损耗了45％的能源，天然气是不可再生资源，终究会被取而代之；

3)太阳能在人类中出现后，节省了大量的不可再生资源，缓解了地球环境的恶化，但又有弊端：第一，太阳能安装麻烦，比如城市单元楼不可能家家户户安装；第二，受天气影响较大，冬季跟雨天就无法正常使用，通常需要热水的时候都是在天气冷的时候，同时也是太阳能无法正常供水的致命要素；第三，效率低和成本高。第四，易结水垢(静水加热易结水垢)；

4)储水式热水器已经在我们生活中无处不在，它的优点在于不限制时间天气安装条件，相对比燃气式节能了10％的耗能，但是也有它的弱点：41)体积庞大、装置亦不便，占用空间；42)构成水垢，清洗费事；43)内胆长期高温浸泡，技术请求高，易漏水，发热元件长时间加热保温，易损坏；44)预热时间长、加热迟缓，运用不便当；45)耗电，预热及保温过程需大量散热；46)水量有限，经常洗澡洗到一半没有热水了，经常发作洗到一半发现热水不够用的状况；47)洗澡时水温不稳定，普通水温越洗越凉。

5)空气能热水器是新型的加热环保热水器，其优点节能，缺点在于硬件太大笨重，家庭无法安装，适用于大型用水区及工业；

6)现有的即热式电热水器多为三种加热方式，即是：金属发热体、非金属发热体、旋风螺旋式加热体等以这三种加热体为主；金属发热体是在储水式热水器上升级为小桶高发热丝瞬间出热水，内胆内也是一个功率巨大的热得快，其优点加热快，金属导热系数快，能耗95％左右，缺点在易结水垢，使用至1两年了发热管外表会有厚厚的一层固态水垢，其主要成分是碳酸钙及有毒物质，都知道碳酸钙为大理石成分，即为陶瓷，陶瓷导热系数低，传热慢，在使用一段时间后，加热的水温越来越低，最后至无管体堵死，极易漏电(目前市场上电热水器因触电身亡的频繁发生)，另这种加热体因是高功率发热元件，其安装条件苛刻，市面上一般在冬季加热55摄氏度的水其功率最低在7000瓦以上，根据电流等于功率除电压(7000/220)等于电流31.8安，在城镇能安装的条件就是家庭线路最低要4平方以上，而却在洗澡时不能开别的大功率电器，不然线路承受不住高电流，线路发热引起火灾，在中国目前的市场中家庭线路一般是2.5平方到6平方的铜芯线，主要线芯是2.5-4平方的，所以目前在国内能安装的都是为热水器走专线，不能与家庭电路共线的主要原因，当然由于安装条件的苛刻上，这款节能产品的销量数据并不乐观，还频频发生安全事故。

技术实现要素：

本发明提供了一种节能即热式电热水器，解决了现有技术中在使用过程中浪费能量较多的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种节能即热式电热水器，包括：加热外壳，其包括壳本体、第一端盖以及第二端盖，壳本体为中空柱体结构，第一端盖和第二端盖分别将壳本体的两端封闭，第一端盖上设置有热水管，第二端盖上设置有冷水管；加热设备，其包括发热管，发热管均连接至电源，发热管的两端分别连接至壳本体的两端，发热管的出水端均与热水管连通；以及外环绕管，其一端与发热管的进水端均连通，外环绕管环绕于发热管外，外环绕管另一端与冷水管连通。

优选的是，还包括若干块挡水片以及至少两根连接杆，每根连接杆的两端分别与壳本体的两端固定，所有挡水片均与发热管垂直，每根连接杆和每根发热管均穿过所有挡水片且挡水片通过螺母与连接杆固定，相邻两挡水片之间环绕一圈外环绕管，在挡水片上开设有管道孔，外环绕管在相邻两挡水片之间环绕一圈后穿过管道孔进入至下一相邻两挡水片之间。

优选的是，每块挡水片上均安装有若干块分散板，分散板所在平面与挡水片所在平面垂直，外环绕管环绕在两相邻挡水片之间时均能垂直地达到每一分散板，外环绕管到达每一分散板后沿着所述分散板所在平面行走，外环绕管沿着所述分散板行走后从分散板与挡水片之间缝隙穿过。

优选的是，每一发热管中心均设置有螺旋杆。

优选的是，每一螺旋杆均包括芯轴以及螺旋，螺旋设置在芯轴上，每一芯轴两端均固定有定位片，每一发热管均为通管结构，定位片将发热管封闭，且在定位片封闭发热管处设置有密封圈，在每一发热管一端设置于有密封圈远离定位片一侧的电极片。

优选的是，外环绕管内设置有强化换热组件，强化换热组件包括：安装杆，其两端分别与外环绕管的两端固定，安装杆设置于外环绕管内，安装杆形状与外环绕管形状一致且安装杆位于外环绕管的中心；以及若干旋转组件，每一旋转组件均安装于安装杆上，每一旋转组件均包括纽带、连接件、导向轨以及转动球，导向轨为圆环结构，导向轨环绕地固定于安装杆外壁上，连接件一端与导向轨滑动连接，连接件另一端与纽带固定，连接件伸入导向轨内的端部转动连接有与安装杆滑动连接的转动球。

优选的是，连接件包括导向杆、导向筒、弹簧、电磁铁以及永磁铁，导向筒一端与导向轨滑动连接且转动连接转动球，导向筒向内螺纹管径向上延伸，导向筒内孔伸缩有导向杆，导向杆伸出导向筒的端部与纽带连接，导向杆位于导向筒内的端部连接有永磁铁，导向杆穿过位于导向筒内的弹簧，弹簧两端分别与永磁铁和导向筒内壁固定，电磁铁设置于导向筒内孔底面上，电磁铁未通电时，弹簧使得纽带与外环绕管内壁不接触；电磁铁通电后，电磁铁与永磁铁相互排斥，以使纽带与外环绕管内壁接触；所述节能即热式电热水器还包括控制系统以及用于控制电磁铁通电与否的开闭电路，每一旋转组件均设置有一开闭电路，开闭电路包括开关三极管、次控制器、蓝牙模块以及移动电源，控制系统设置于加热外壳上，控制系统通过蓝牙模块与此控制器通信连接，次控制器的输出端与开关三极管的基极连接，开关三极管的发射极接地，开关三极管的集电极连接电磁铁的负极，电磁铁的正极连接移动电源，移动电源为次控制器以及蓝牙模块供电，开闭电路安装于导向筒内。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

冷水从冷水管进入后依次经过外环绕管以及发热管最后进入至热水管中，外环绕管的设置使得冷水进入到该节能即热式电热水器后，利用了发热管散发出的热量先进行预热，使得发热管散发的热量能够得到充分利用，解决了在使用过程中浪费能量较多的问题，节约了能源。

附图说明

图1为实施例1中节能即热式电热水器的结构示意图；

图2为实施例1中节能即热式电热水器的壳本体拆除后的结构示意图；

图3为实施例1中节能即热式电热水器的剖视图；

图4为实施例1中某一分散片与外环绕管处的放大图；

图5为实施例2中外环绕管剖开后的结构示意图；

图6为图4中旋转组件处的放大图；

图7为冷水和热水在加热外壳内的行走路径的放图；

图8为图7中a处的放大图。

具体实施方式

实施例1：

如图1至图3所示，本实施例提出了一种节能即热式电热水器，包括：加热外壳，其包括壳本体11、第一端盖12以及第二端盖13，壳本体11为中空柱体结构，第一端盖12和第二端盖13分别将壳本体11的两端封闭，第一端盖12上设置有热水管14，第二端盖13上设置有冷水管15；加热设备，其包括发热管21，发热管21均连接至电源，发热管21的两端分别连接至壳本体11的两端，发热管21的出水端均与热水管14连通；以及外环绕管，其一端与发热管21的进水端均连通，外环绕管环绕于发热管21外，外环绕管另一端与冷水管15连通。发热管21的数量可以是一根或多根。当发热管21的数量为多根时，每根发热管首尾连通，形成一个整的热水流通通道，一端部的发热管未连接另一发热管的一端部为出水端，另一端部的发热管未连接另一发热管的一端部为进水端。

如图2以及图3所示，所述节能即热式电热水器还包括若干块挡水片4以及至少两根连接杆5，每根连接杆5的两端分别与壳本体11的两端固定，所有挡水片4均与发热管21垂直，每根连接杆5和每根发热管21均穿过所有挡水片4且挡水片4通过螺母与连接杆5固定，相邻两挡水片4之间环绕一圈外环绕管，在挡水片4上开设有管道孔，外环绕管在相邻两挡水片4之间环绕一圈后穿过管道孔进入至下一相邻两挡水片4之间。通过挡水片4的设计，使得外环绕管在两挡水片4之间环绕，使得外环绕管规则地排列在外环绕管外，使得外环绕管设置的长度增加，增加了水在外环绕管内的行走路径，增加了外环绕管吸收发热管21外热量的时间，增加外环绕管内水的热吸收效果。

如图2以及图4所示，为了进一步增加外环绕管内水的热吸收效果，每块挡水片4上均安装有若干块分散板6，分散板6所在平面与挡水片4所在平面垂直，外环绕管3环绕在两相邻挡水片4之间时均能垂直地达到每一分散板6，外环绕管3到达每一分散板6后沿着所述分散板6所在平面行走，外环绕管3沿着所述分散板6行走后从分散板6与挡水片4之间缝隙穿过。从图4可以看出，此设计后，使得当外环绕管3引流来的水冲向分散板6时，水被外环绕管3内壁反冲，使得在分散板6处外环绕管3内的水流发散，使得外环绕管3进一步被延长，增加了水流与外环绕管3的接触时间，增加外环绕管3内水的热吸收效果。

如图3所示，每一发热管21中心均设置有螺旋杆22。螺旋杆22的设置，使得水流入发热管21中后，通过螺旋杆22的导向，使得水流在螺旋杆22内形成旋流，进一步增加了水流的流经路程，进一步提高了水流吸收热量的效果。

如图3所示，每一螺旋杆22均包括芯轴以及螺旋，螺旋设置在芯轴上，每一芯轴两端均固定有定位片23，每一发热管21均为通管结构，定位片23将发热管21封闭，且在定位片23封闭发热管21处设置有密封圈24，在每一发热管21一端设置于有密封圈24远离定位片23一侧的电极片。定位片23的设置实现了发热管21与螺旋杆22之间的安装；密封圈24的设置避免了水流外溢，同时将电极片设置密封圈24远离定位片23一侧，既实现了对发热管21的通电，又避免了因发热管21水流与电极片接触而导致触电现象的发生。

如图7以及图8所示，图中显示出了冷水在外环绕管内的行走路径——冷水行走路径a，热水在发热管21内的行走路径——热水行走路径b。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别仅在于：为了进一步增强外环绕管3内水与发热管21换热效率更高，本实施例增加设置了加强换热组件。

如图5以及图6所示，外环绕管3内设置有强化换热组件，强化换热组件包括：安装杆71，其两端分别与外环绕管3的两端固定，安装杆71设置于外环绕管3内，安装杆71形状与外环绕管3形状一致且安装杆71位于外环绕管3的中心；以及若干旋转组件72，每一旋转组件72均安装于安装杆71上，每一旋转组件72均包括纽带721、连接件722、导向轨723以及转动球724，导向轨723为圆环结构，导向轨723环绕地固定于安装杆71外壁上，连接件722一端与导向轨723滑动连接，连接件722另一端与纽带721固定，连接件722伸入导向轨723内的端部转动连接有与安装杆71滑动连接的转动球724。本强化换热组件在现有强化换热组件上做了改进，现有技术中仅通过强化换热组件的螺旋式纽带721旋转地设置于水管中，当水管中有水流过时，水冲击纽带721，使得纽带721旋转，使得水在水管中形成旋流，但是在本外环绕管3中，仅通过水冲击纽带721在为弯曲形状的外环绕管3中形成旋流是不能实现，因为纽带721为橡胶材料制成因此不能使得本身流动方向为螺旋式的水还在外环绕管3中旋转，因为纽带721自身没有一定的固性极有可能纽带721附着在外环绕管3中。为了避免上述现象的发生，本申请中将旋转组件72分成一个一个地，使得纽带721为一段一段的，这样每一段外环绕管3中均有一段纽带721在其内旋转，水流冲入到旋转组件72时，水冲击纽带721，由于转动球724的设置，使得连接件722非常容易在导向轨723的导向下转动，纽带721和连接件722的转动使得水在外环绕管3中形成旋流，通过设置安装杆71对旋转组件72的安装进行了基础设定，导向轨723和连接件722的设置避免了纽带721紧贴在外环绕管3内壁上，保证了水在外环绕管3中形成旋流。同时外环绕管3内旋流的形成，也实现了水对外环绕管3内壁有一定的冲击力，减少了外环绕管3内壁上形成水垢的几率。

如图5以及图6所示，连接件722包括导向杆81、导向筒82、弹簧83、电磁铁84以及永磁铁85，导向筒82一端与导向轨723滑动连接且转动连接转动球724，导向筒82向内螺纹管径向上延伸，导向筒82内孔伸缩有导向杆81，导向杆81伸出导向筒82的端部与纽带721连接，导向杆81位于导向筒82内的端部连接有永磁铁85，导向杆81穿过位于导向筒82内的弹簧83，弹簧83两端分别与永磁铁85和导向筒82内壁固定，电磁铁84设置于导向筒82内孔底面上，电磁铁84未通电时，弹簧83使得纽带721与外环绕管3内壁不接触；电磁铁84通电后，电磁铁84与永磁铁85相互排斥，以使纽带721与外环绕管3内壁接触；所述节能即热式电热水器还包括控制系统以及用于控制电磁铁84通电与否的开闭电路，每一旋转组件72均设置有一开闭电路，开闭电路包括开关三极管、次控制器、蓝牙模块以及移动电源，控制系统设置于加热外壳上，控制系统通过蓝牙模块与此控制器通信连接，次控制器的输出端与开关三极管的基极连接，开关三极管的发射极接地，开关三极管的集电极连接电磁铁84的负极，电磁铁84的正极连接移动电源，移动电源为次控制器以及蓝牙模块供电，开闭电路安装于导向筒82内。在一般情况下，电磁铁84不通电，虽然旋转时导向杆81受到一定的张力，导向杆81有向外环绕管3内壁移动趋势，但是在弹簧83的拉动作用下纽带721不会达到外环绕管3内壁，避免了因长期水流冲击旋转而导致纽带721损坏；当一段时间后，通过控制系统向次控制器发出启动电磁铁84的命令，开闭电路设计在导向筒82内，避免了导向筒82内电磁铁84又连接电源又要相对安装杆71转动，使得安装更加可靠，也避免了因导向筒82转动而导致电磁铁84电连接时接触不良，次控制器接收到命令后通过开关三极管使得电磁铁84接通移动电源，电磁铁84通电，电磁铁84与永磁铁85像话排斥，使得永磁铁85克服弹簧83的力量带动导向杆81和纽带721向外环绕管3内壁移动，进而使得纽带721与外环绕管3内壁接触，同时向外环绕管3内通入水，纽带721旋转，实现对外环绕管3内壁上水垢进行清洗，且接触式清洗清洗效果好。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。