相变热水器的制作方法

本实用新型涉及热水器领域，更具体地，涉及一种相变热水器。

背景技术：

相关技术中的热水器，内胆容积大，储水量大，可以满足多人同时用水需求，但是由于内胆储水量大，将冷水加热至预定温度时间也较长，无法满足快速用水的需求，如果需要内胆水温保持相对稳定，又需要反复不断地加热内胆的水，能耗高，浪费电，而且长期对内胆的水进行反复加热，容易形成水垢。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

为此，本实用新型一个目的在于提出一种相变热水器，该相变热水器的能耗低且能为用户提供健康用水。

根据本实用新型实施例的相变热水器至少包括放水模式和循环加热模式，所述相变热水器包括：壳体，所述壳体限定出腔室，所述壳体的前表面覆盖有面板组件，所述面板组件锁合于所述壳体上；内胆，所述内胆设于所述腔室内，所述内胆内填充有相变材料；换热器，所述换热器埋设在相变材料内；水路控制系统，所述水路控制系统分别与所述换热器进水口和出水口连接，通过所述水路控制系统切换循环加热模式和放水模式。

根据本实用新型实施例的相变热水器利用相变材料蓄热能力，无需反复加热，就可以实现快速出热水，节省了能耗，又避免了内胆被长期加热所带来的污垢和污染问题。

另外，根据本实用新型实施例的相变热水器，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一些实施例，所述面板组件包括：连接板和玻璃板，所述玻璃板胶合于所述连接板上。

根据本实用新型的一些实施例，所述壳体包括相互连接的前壳和后壳且通过所述前壳和所述后壳构设出腔室，所述前壳的前面设有玻璃板和连接板，所述玻璃板设置于所述连接板上，所述连接板与所述前壳之间设置间隙结构。

可选实施例中，所述间隙结构包括所述连接板上形成的一个或多个向后突出的凸包。

根据本实用新型的一些实施例，所述壳体的前表面设有玻璃板，所述壳体或所述内胆上设有用于抵抗相变材料朝向所述玻璃板方向膨胀的加固结构。

可选实施例中，所述加固结构设于所述内胆的外壁上且所述加固结构至少一部分与所述玻璃板同侧。

根据本实用新型的一些实施例，所述壳体的至少一个侧壁设有端口，所述相变热水器还包括端板，所述端板可拆卸地设于所述侧壁上用于封闭所述端口。

可选实施例中，所述端板与所述壳体的侧壁通过插接方式连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述水路控制系统包括：进水管，所述进水管的出口分别与所述换热器的进水口和出水口连接，所述进水管与所述换热器的出水口之间并列设有单向阀和恒温阀，所述进水管与所述换热器的进水口之间设有加热器；出水管，所述出水管与所述恒温阀连接；水泵，所述水泵设于所述换热器的进水口与所述换热器的出水口之间，在循环加热模式情况下，所述换热器的进水口和出水口通过所述单向阀所在的管路连通。

可选实施例中，所述壳体还包括一隔板，所述隔板将腔室分隔成相互独立且彼此封闭的第一安装腔和第二安装腔，所述水路控制系统和所述内胆其中一个设于所述第一安装腔内，另一个设于所述第二安装腔内。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一些实施例的相变热水器一个角度的立体图；

图2是图1中沿a-a线的剖视图；

图3是根据本实用新型一些实施例的相变热水器另一个角度的立体图；

图4是图3中沿b-b线的剖视图；

图5是相变热水器的爆炸图；

图6是根据本实用新型一些实施例的相变热水器另一个角度的立体图；

图7是图6沿c-c线的剖视图；

图8根据本实用新型一些实施例的水路控制系统的连接关系示意图，图中箭头代表在放水模式的水流方向；

图9是根据本实用新型一些实施例的水路控制系统的连接关系示意图，图中箭头代表在循环加热模式的水流方向；

图10是根据本实用新型一些实施例的水路控制系统的局部结构示意图。

附图标记：

相变热水器100；

壳体10；腔室11；面板组件12；玻璃板121；连接板122；前壳13；端口131；第一连接件132；前主板133；前侧板134；后壳14；第二连接件141；后主板142；后侧板143；间隙结构15；加固结构16；端板17；隔板18；

内胆20；

水路控制系统40；进水管41；出水管42；单向阀43；恒温阀44；加热器45；水泵46；换热器47；进水口471；出水口472。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

发明人经过深入研究和大胆尝试，突破现有电热水器体积庞大，外观单一的弊端。经过多年的艰辛努力，设计了一款全新的相变热水器100，该相变热水器100充分利用相变材料在高温蓄热储能，低温放热的属性，从而满足用户希望快速用水的需求。

下面参照图1-图10，描述根据本实用新型实施例的相变热水器100，该相变热水器100包括：壳体10、内胆20、换热器47和水路控制系统40。所述相变热水器100至少包括放水模式和循环加热模式

具体地，如图1-图2所示，壳体10限定出腔室11，内胆20设于腔室11内。即壳体10提供安装空间，内胆20安装于所述腔室11内。

内胆20内填充有相变材料。该相变材料具有吸热和放热功能。换热器47埋设在相变材料内。在相变材料与换热器47的水存在温度差时，相变材料与换热器47进行热交换。即在换热器47内的水温低于相变材料的情况，相变材料的热量会释放给换热器47内水，换热器47的水温迅速上升；在换热器47内的水温高于相变材料的情况，相变材料会吸收换热器47内水的热量，使得相变材料的温度不断地上升。

壳体10的前表面覆盖有面板组件12，面板组件12锁合于壳体10上。即通过面板组件修饰壳体10的前表面，其中，面板组件12与壳体10的前表面面积相等，如此，可以通过面板组件12遮挡壳体10，避免壳体10脏污，方便清洁。

水路控制系统40分别与换热器47进水口471和出水口472连接。通过所述水路控制系统40切换循环加热模式和放水模式。在放水模式的情况，换热器47对外送热水，水路控制系统40向换热器47的进水口471补充水量，在此过程中，相变材料的热量会不断地对向换热器47内水传递，从而实现连续对外输送热水；在循环加热模式的情况，换热器47不对外输送热水，水流在水路控制系统40经过加热之后，在水路控制系统40和换热器47之间循环流动，在此过程中，相变材料不断吸收换热器47内水的热量，直到相变材料的温度达到预设温度。

也就是说，相变热水器100的放水能力(即最大放水量)与相变材料的蓄热能力正相关。相变热水器100将热量预先存储于相变材料内，在需要使用热水的情况，相变材料可以将热量快速释放给换热器47内的水，实现快速出热水的目的。

此外，由于相变热水器100在放水过程中，换热器47内水不断地被更新和替换，因此，相比于传统热水器而言，不存在使用残余水问题，避免了在换热器47内滋生细菌问题，可以为用户提供了健康使用水。

相比于传统的热水器，根据本实用新型实施例的相变热水器100利用相变材料蓄热能力，无需反复加热，就可以实现快速出热水，节省了能耗，又避免了内胆20被长期加热所带来的污垢和污染问题。

在本实用新型的一些实施例中，参照图3-图5所述壳体10的前表面设有面板组件12，即面板组件12设置于壳体10的前面用于遮盖壳体10表面的构型，即通过面板组件12的修饰，无法看到相变热水器100的内部结构，使其整体简洁、大方。

其中，面板组件12设置于壳体10的前面，面板组件12包括：连接板122和玻璃板121，玻璃板121胶合于连接板122上。通过在壳体10的前面设置一面板组件12，面板组件12一方面可以加固外壳组件的结构强度，另一方面也可以遮盖壳体10表面的构型。根据本实用新型实施例的相变热水器100，通过在壳体10的前面设置一面板组件12，解决了相变热水器100的外壳组件结构复杂，装配工序繁琐的问题。

再者，相变材料的体积会随着温度升高而膨胀，温度降低而收缩，从而使得内胆20的体积也随之发生相应的变化，特别地，在壳体10上设有玻璃板121的情况，玻璃板121极易因挤压而碎裂。

发明人设计过程中注意到上述问题，为避免内胆20的形变挤压玻璃板121，对相变热水器100的壳体10结构做出了创新性的改进。

具体地，如图6和图7所示，所述壳体10包括相互连接的前壳13和后壳14，所述前壳13的前面设有玻璃板121和连接板122，所述玻璃板121设置于所述连接板122上，所述连接板122连接于所述前壳13上且所述连接板122的后表面与所述前壳13的前表面之间设置间隙结构15。该间隙结构15可以使得前壳13和连接板122之间存在部分间隙，即至少有一部分分离设置。

换言之，连接板122的后表面与前壳13的前表面至少有一部分没有接触，这样，内胆20膨胀的作用于前壳13的力，不会完全传递给连接板122，从而在一定程度上减小内胆20的膨胀对玻璃板121的影响，避免玻璃板121受到膨胀力发生形变。

其中，间隙结构15的形成位置并不受特别限制，间隙结构15可以形成于连接板122，或者间隙结构15形成于前壳13上，又或者间隙结构15同时形成于连接板122和前壳13上。由此，根据本实用新型实施例的壳体10组件，通过将连接板122的后表面与前壳13的前表面之间间隙结构15，从而减小了内胆20膨胀力对玻璃板121的影响，保证了玻璃板121的平整性，防止其形变。

即连接板122的后表面与前壳13的前表面通过凸包分隔开，其中，凸包相对于连接板122的后表面突出高度越大，连接板122与前壳13的间隙也就越大。

进一步可选地，凸包从连接板122的前侧向后侧凹陷形成。即凸包从前向后拉伸形成且连接板122的前表面相对于凸包所在位置形成一凹坑。其中，凸包上可以形成螺钉孔，在前壳13与连接板122通过螺钉锁合的情况，螺钉可以被隐藏在凹坑内，从而避免螺钉对玻璃板121造成挤压。

在本实用新型的另一些实施例中，如图1结合图2，图5所示，壳体10的前表面设有玻璃板121，内胆20设于壳体10内，内胆20内填充有相变材料，换热器47埋设在相变材料内，所述壳体10或所述内胆20上设有用于抵抗相变材料朝向所述玻璃板121方向膨胀的加固结构16。

其中，加固结构16设于壳体10和/或内胆20上，举例而言，加固结构16可以连接于壳体10上，加固结构16还可连接于内胆20上，加固结构16还可分别连接于壳体10和内胆20上。

可以理解，由于本申请的壳体10的前表面设置了玻璃板121，玻璃板121较脆，很容易遭到破坏，也即玻璃板121相变材料的形变影响较大。

为了减小相变材料对玻璃板121的影响，本申请设置了加固结构16用于抵抗相变材料朝向玻璃板121方向的力，这样，玻璃板121受到的压力变小，可以减小相变材料对玻璃板121的影响，避免玻璃板121发生形变。

加固结构16设于内胆20的外壁上且加固结构16至少一部分与玻璃板121同侧。其中，加固结构16的至少一部分与玻璃板121同侧，换言之，加固结构16的至少一部分设于内胆20的靠近玻璃板121的一个侧壁上，可以是加固结构16的一部分与玻璃板121同侧，也可以是加固结构16整体均与玻璃板121同侧。将加固结构16设于内胆20的外壁上，起到了紧固内胆20的作用，可以抵抗相变材料朝向玻璃板121方向的膨胀力，起到了保护玻璃板121的作用。

当然，上述实施例仅是示意性的，并不能理解为对本实用新型保护范围的限制，例如，加固结构16还可设于内胆20的内壁上，加固结构16也可设于壳体10上。换句话说，本申请中的加固结构16的位置并非唯一，只要加固结构16能够起到抵抗相变材料的朝向玻璃板121的膨胀力即可。

在本实用新型的另一些实施例中，具体地，如图1-图3和图5所示，壳体10限定出腔室11，壳体10的至少一个侧壁设有端口。该端口与腔室11相通，腔室11内设有即热组件、储能箱、电控板和水泵46等器件，维修人员可以通过该端口对上述器件进行检修。其中，端板17可以形成于壳体10的一个侧壁(左侧壁或右侧壁)，或者端板17形成壳体10的两个侧壁(左侧壁和右侧壁)。

端板17可拆卸地设于侧壁上用于封闭端口。也就是说，端板17与壳体10可分离式配合，这样，需要检修的情况，可以将端板17从壳体10上拆卸下来；正常使用的情况，可以将端板17安装于壳体10上封闭腔室11，保证腔室11的密封性。

由此，根据本实用新型实施例的相变热水器100，通过在壳体10的至少一个侧壁设置端口并通过端板17可拆卸地封闭端口，从而方便对腔室11内的器件进行检修，又可以保证壳体10内的密封性。

可选实施例中，端板17与壳体10的侧壁通过插接方式连接。即端板17和壳体10的其中一个设有卡扣，另一个设有卡槽，通过卡扣与卡槽的配合实现端板17与壳体10的连接。端板17与壳体10通过插接方式配合，装拆方便，加工工艺简单，易于实现。

由于端板17相对壳体10而言体积小、质量轻，因此，通过在端板17上设置卡扣，更有利于将端板17插接于壳体10上。

在本实用新型的另一些实施例中，壳体10包括：面板组件12、前壳13和向前敞开的后壳14。

其中，如图2和图6所示，面板组件12、前壳13和后壳14依次连接，且前壳13先后敞开，后壳14向前敞开，前壳13和后壳14构设出腔室11，前壳13内设有第一连接件132，后壳14内设有与第一连接件132配合的第二连接件141，面板组件12设于前壳13的前表面。

换言之，第一连接件132设于前壳13形成的腔体内，第二连接件141设于后壳14形成的腔体内，且前壳13和后壳14通过第一连接件132和第二连接件141相连。即第一连接件132和第二连接件141均设于腔室11内，不外露于壳体10外，提高壳体10外观整体简洁性。

一些实施例中，如图5所示，前壳13包括：前主板133和形成于前主板133周沿且向后延伸的前侧板134，第一连接件132为管柱体，第一连接件132形成于前侧板134上且沿前后方向延伸。如图6所示，后壳14包括：后主板142和形成于后主板142周沿且向前延伸的后侧板143，第二连接件141为管柱体，第二连接件141形成于后侧板143上且沿前后方向延伸。

其中，前侧板134和后侧板143可以是对接连接，也可以是前侧板134的至少一部分包覆于后侧板143的外周面上，还可以是后侧板143的至少一部分包覆于前侧板134的外周面上。第一连接件132连接于前主板133上并沿前后方向延伸，第二连接件141连接于后壳14上并沿前后方向延伸，第一连接件132适于与第二连接件141配合连接，换言之，前主板133和后壳14通过第一连接件132和第二连接件141相连，且第一连接件132和第二连接件141均被构造成管柱体，由此，可以提高第一连接件132和第二连接件141的结构强度，也即可以提高前主板133和后壳14之间的连接强度。

一些可选实施例中，如图5所示，第一连接件132上设有第一螺钉孔，第二连接件141上设有第二螺钉孔，第一连接件132和第二连接件141通过螺钉锁合。具体而言，第一螺钉孔沿第一连接件132的轴向延伸并贯穿第一连接件132和前主板133，第二螺钉孔沿第二连接件141的轴向延伸，由此，螺钉依次穿过前主板133、第一连接件132和第二连接件141以将第一连接件132和第二连接件141连接。且由于面板组件12设于前壳13的前表面，可以有效避免螺钉因暴露于空气中而被腐蚀失效的情况发生，提高了螺钉的使用寿命从而保证外壳组件的连接稳定性，也可方便维修。

在本实用新型另一些实施例中，相变热水器100至少包括放水模式和循环加热模式，在放水模式的情况，进水管41的冷水和换热器47流出的热水共同流入恒温阀44内混合，进水管41内的冷水也同步输送至换热器47内以补充水量，其中，冷水在进入换热器47之前，加热器45可以对冷水预加热，也可以不加热；在循环加热模式的情况，进水管41和出水管42均关闭，在水泵46的泵送压力下，水流在换热器47和加热器45之间循环流动，冷水在进入换热器47之间，加热器45必须对冷水进行预加热，保证相变材料可以充足地蓄热。其中，加热管可以为即热管，此外，即热管的功率可以设置成可调节的，这样，在不同的工作模式下，即热管可以采取不同的加热功率进行加热。

然而在相变热水器100空间结构有限的前提下，为使得水路控制系统40的管路及结构方便安装同时，又能保证优越的性能，产品开发过程中并不是件容易的事情，本实用新型着力解决相变热水器100的水路控制系统40管路复杂，装配操作困难，性能稳定的问题。

现参照图7-图9，描述根据本实用新型实施例的相变热水器100的水路控制系统40，包括：换热器47、进水管41和出水管42。

具体地，换热器47包括一进水口471和一出水口472。该换热器47埋设于相变热水器100的相变材料内，在相变材料与换热器47的水存在温度差时，相变材料与换热器47进行热交换。即在换热器47内的水温低于相变材料的情况，相变材料的热量会释放给换热器47内水；在换热器47内的水温高于相变材料的情况，相变材料会吸收换热器47内水的热量。

如图7结合图8所示，进水管41的出口分别与换热器47的进水口471和出水口472连接。需要说明的是，在本申请中，“连接”均应做广义理解，其可以代表直接连接或间接连接，在此处，由于进水管41与换热器47的出水口472之间并列设有单向阀43和恒温阀44，因此，进水管41与换热器47的出水口472为间接连接。又由于进水管41与换热器47的进水口471之间设有加热器45，因此，进水管41与换热器47的进水口471也为间接连接。

在该水路控制系统40中，相变热水器100处于放水模式的情况下，进水管41内的水可以同时通向恒温阀44和换热器47，从而实现出水管42放水，进水管41进水，保证相变热水器100可以连续地出水。

水泵46设于换热器47进水口471与换热器47的出水口472之间。在循环加热模式情况下，水泵46驱动水流在换热器47的内外之间流动。可以理解的是，在放水模式情况下，水泵46可以不启动，此时，水泵46仅作为一个过水通道。由此，可以降低相变热水器100的能耗，且延长水泵46的使用寿命。

如图9所示，在循环加热模式情况下，换热器47的进水口471和出水口472通过单向阀43所在的管路连通。换言之，在放热模式情况下，单向阀43受到水压作用断开换热器47的进水口471和出水口472，从而避免冷水从单向阀43所在通路逆向进入换热器47内，保证水路控制系统40水路的正常流动。

简言之，根据本实用新型实施例的相变热水器100的水路控制系统40，进水管41的出口分别与换热器47的进水口471和出水口472连接，进水管41与换热器47的出水口472之间并列设有单向阀43和恒温阀44，不仅简化了水路控制系统40的管路布局，而且使得水路控制系统40的循环加热模式与放水模式切换方便。

可选实施例中，水泵46设于换热器47的进水口471与进水管41的出口之间。即水泵46靠近进水管41设置，这样，在相变热水器100不工作状态(既不是循环加热模式也不是放水模式)，水泵46内可以充盈冷水，如此，可以避免水泵46长期被热水浸泡，提高水泵46的使用寿命。

在本实用新型的另一些实施例中，所述内胆20的外壁与所述壳体10的内壁之间设有保温层。该保温层可以防止内胆20的热量向外界辐射，提高相变热水器100的保温性，降低能耗。其中，保温层可以为泡沫材料。

可选实施例中，所述相变热水器还包括一隔板18，所述隔板18将腔室11分隔成相互独立且彼此封闭的第一安装腔和第二安装腔，所述水路控制系统40和所述内胆20其中一个设于所述第一安装腔内，另一个设于所述第二安装腔内。由此，可以避免保温材料进入水路系统40内，保证电路安全性。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。