一种重力热管相变材料蓄热式热水器的制作方法

本发明涉及热水器技术领域，具体为一种重力热管相变材料蓄热式热水器。

背景技术：

热水器就是指通过各种物理原理，在一定时间内使冷水温度升高变成热水的一种装置。按照原理不同可分为电热水器、燃气热水器、太阳能热水器、磁能热水器、空气能热水器及暖气热水器等。

相关的电热水器，蓄热能力不强，或者增加了相变材料提高蓄热能力，但由于相变材料本身吸热速度较慢，正常情况下需要长时间加热和换热才能使相变材料充分吸收热量。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种重力热管相变材料蓄热式热水器，可以实现快速加热过程，并可以将热量快速储存在相变材料中，从而减少加热时间，并提高换热速度，达到节能高效目的，可以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种重力热管相变材料蓄热式热水器，包括水箱内胆，所述水箱内胆的外壁包覆有保温材料，所述水箱内胆的内侧设置有相变储能模块，所述相变储能模块内存储有相变材料，所述相变储能模块上设置有重力热管，所述重力热管的下端位于水箱内胆的底端且位于水中，所述重力热管的内侧设置有位于水箱内胆底端的加热器，所述水箱内胆上还设置有用于连通水箱内胆与外部的管路上安装的泄压阀，所述水箱内胆的上端设置有补水管，所述补水管上安装有电磁阀，所述水箱内胆的下端还安装有液位传感器。

优选的，所述相变储能模块上螺旋缠绕有进出水管路。

优选的，所述进出水管路上还安装有出水温度传感器。

优选的，所述进出水管路从下部进水穿过相变储能模块并从上部出水。

优选的，所述水箱内胆的内壁上贴有超温传感器。

优选的，所述补水管的一端连接在水箱内胆上，补水管的另一端连接在外部补水箱上。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明的重力热管相变材料蓄热式热水器，加热用水的用量很少就能达到高温蒸气状态，加热时间短，加热功率低，更节能，通过高温蒸气换热，温差大，换热效率高，通过重力热管将水中的热量快速传递到相变材料中，增加从内部传热功能，使换热速度更快，相变材料储能热量，在不加热时也可进行换热，减少加热器加热时间，提高节能效率。

附图说明

图1为本发明的重力热管相变材料蓄热式热水器的正视图；

图2为本发明的重力热管相变材料蓄热式热水器的侧视图。

图中：1、水箱内胆；2、加热器；3、重力热管；4、进出水管路；5、相变储能模块；6、相变材料；7、出水温度传感器；8、超温传感器；9、保温材料；10、泄压阀；11、补水管；12、电磁阀；13、液位传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图1-2，一种重力热管相变材料蓄热式热水器，包括水箱内胆1，水箱内胆1的外壁包覆有保温材料9，保温材料9包裹在水箱内胆1外侧，防止热量散失，水箱内胆1的内壁上贴有超温传感器8，超温传感器8紧贴在水箱内胆1壁上，用于检测温度上限，水箱内胆1的内侧设置有相变储能模块5，相变储能模块5内存储有相变材料6，相变储能模块5放置在水箱内胆1的内部，用于罐装相变材料6，相变材料6罐装相变储能模块5中，可储存和释放热量，相变储能模块5上螺旋缠绕有进出水管路4，进出水管路4上还安装有出水温度传感器7，出水温度传感器7放置在出水口位置，用于检测出水温度，进出水管路4从下部进水穿过相变储能模块5并从上部出水，相变储能模块5上设置有重力热管3，重力热管3的下端位于水箱内胆1的底端且位于水中，重力热管3的内侧设置有位于水箱内胆1底端的加热器2，一方面使用比水温度更高的蒸气来和相变材料6进行换热，温差更大所以换热更快，同时，加热形成蒸气的水容量非常少就能将水蒸发成高温蒸气，缩短了加热时间；另一方面在热水和相变材料6之间使用高效能热传导管，即重力热管3，热水中的热量通过重力热管3快速传递到相变材料6内部中，也达到了快速传热的目的，如此，通过内外双重换热方式将热量传递到相变材料6中，并且又缩短了加热时间，所以更具有节能高效的功能，从而打破市面上的从内部或者外部给相变材料6蓄热的低效率方式，水箱内胆1上还设置有用于连通水箱内胆1与外部的管路上安装的泄压阀10，泄压阀10连接至水箱内胆1，防止压力过高，进行排压，水箱内胆1的上端设置有补水管11，补水管11的一端连接在水箱内胆1上，补水管11的另一端连接在外部补水箱上，水箱缺水时进行补水，补水管11上安装有电磁阀12，用于控制补水通断，水箱内胆1的下端还安装有液位传感器13，液位传感器13放置在水箱内胆1水位处，水位降低时进行水位检测。

工作原理：加热器2放置在水箱内胆1底部，相变储能模块5放置在水箱内胆1内部，进出水管路4螺旋贯穿于相变储能模块5，重力热管3下部插入水中，上部插入相变储能模块5中，加热器2通电加热，将少量的水加热至沸点后产生大量高温水蒸气，高温水蒸气在密闭的水箱内胆1中储存，与相变储能模块5进行热交换，将热量传递到相变材料6中储存；同时，重力热管3将热水中的热量传递相变储能模块5内部的相变材料6中储存；同时，相变材料6储存的热量再传递到进出水管路4的水中，当热水器使用水时，将进出水管路4换热后的水输送至外部使用，再流进冷水与相变材料6进行换热。

综上所述，本发明的重力热管相变材料蓄热式热水器，加热用水的用量很少就能达到高温蒸气状态，加热时间短，加热功率低，更节能，通过高温蒸气换热，温差大，换热效率高，通过重力热管3将水中的热量快速传递到相变材料6中，增加从内部传热功能，使换热速度更快，相变材料6储能热量，在不加热时也可进行换热，减少加热器2加热时间，提高节能效率。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种重力热管相变材料蓄热式热水器，包括水箱内胆(1)，其特征在于：所述水箱内胆(1)的外壁包覆有保温材料(9)，所述水箱内胆(1)的内侧设置有相变储能模块(5)，所述相变储能模块(5)内存储有相变材料(6)，所述相变储能模块(5)上设置有重力热管(3)，所述重力热管(3)的下端位于水箱内胆(1)的底端且位于水中，所述重力热管(3)的内侧设置有位于水箱内胆(1)底端的加热器(2)，所述水箱内胆(1)上还设置有用于连通水箱内胆(1)与外部的管路上安装的泄压阀(10)，所述水箱内胆(1)的上端设置有补水管(11)，所述补水管(11)上安装有电磁阀(12)，所述水箱内胆(1)的下端还安装有液位传感器(13)。

2.根据权利要求1所述的一种重力热管相变材料蓄热式热水器，其特征在于：所述相变储能模块(5)上螺旋缠绕有进出水管路(4)。

3.根据权利要求2所述的一种重力热管相变材料蓄热式热水器，其特征在于：所述进出水管路(4)上还安装有出水温度传感器(7)。

4.根据权利要求2所述的一种重力热管相变材料蓄热式热水器，其特征在于：所述进出水管路(4)从下部进水穿过相变储能模块(5)并从上部出水。

5.根据权利要求1所述的一种重力热管相变材料蓄热式热水器，其特征在于：所述水箱内胆(1)的内壁上贴有超温传感器(8)。

6.根据权利要求1所述的一种重力热管相变材料蓄热式热水器，其特征在于：所述补水管(11)的一端连接在水箱内胆(1)上，补水管(11)的另一端连接在外部补水箱上。

技术总结
本发明公开了一种重力热管相变材料蓄热式热水器，包括水箱内胆，水箱内胆的外壁包覆有保温材料，水箱内胆的内侧设置有相变储能模块，相变储能模块内存储有相变材料，相变储能模块上设置有重力热管，重力热管的下端位于水箱内胆的底端且位于水中，重力热管的内侧设置有位于水箱内胆底端的加热器。本发明的重力热管相变材料蓄热式热水器，加热用水的用量很少就能达到高温蒸气状态，加热时间短，加热功率低，更节能，通过高温蒸气换热，温差大，换热效率高，通过重力热管将水中的热量快速传递到相变材料中，增加从内部传热功能，使换热速度更快，相变材料储能热量，在不加热时也可进行换热，减少加热器加热时间，提高节能效率。

技术研发人员：南丁天;金洪根;王宁;马开新
受保护的技术使用者：中能华邦环保科技有限公司
技术研发日：2020.08.31
技术公布日：2020.11.03