热水器的电热管结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种电热管结构，尤其涉及一种结构简单，节能环保，使用寿命长的热水器的电热管结构。


背景技术：

2.现有的电热水器主要分两种，一种为储水式电热水器，一种为即热式电热水器。其中的储水式热水器通过电热管的预加热，使其在使用前达到设置好的水温，当水温达到预置温度后，通过内置在热水器中的温控装置控制电热管的启闭，使水温一直保持在该预置温度范围内，这种方式由于需要储水加热，一般加热的时间较长，并且保温的能耗较大，且小容量热水器无法在短时间内提供足量的热水，而大容量的热水器虽然能够提供足量的热水，但由于其容积的增大使得用户需要有足够的安装空间，并且产品制造成本增加、产品的使用能耗提高。即热式热水器直接把水加热到所需温度，不存在预热保温工作，因此能耗较低，并且由于无需储水装置，产品体积较小，但由于这种方式所加热的水温度上升梯度大，需要有大功率的电加热装置进行驱动，但现有的供电线路导致其在部分二、三线城市以及绝大部分农村地区中均无法安装使用。鉴于此，
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电热水器顶层加热方法及快速热水器”（专利号：cn 101055118a），和“二次加热热水器”（专利号：cn 101290160a）分别公开一种改进方案。即通过在热水器出水管上部周围设置加热器，当热水器热水处于输出状态且热水温度、流量达到设定参数时，同步加热该区域的水体，对即将进入出水管的热水进行二次加热，提高出水温度，增加电热水器的热水输出量，或是通过在出水管内设置加热器并与热水输出同步，对进入出水管的热水进行二次加热。由于上述两种技术方案是对处于预热保温状态的热水进行二次加热，因此温升梯度相对较小，可以选择较低功率的加热装置，符合现有供电线路的要求，并且通过以上同步输出方式（边使用边加热），提高了热水的输出量，这样就可以选择相对容量较小的热水器产品，方便用户的安装与使用，与大容量的热水器相比，二次加热的方式达到用户所需水温，因此预热阶段的水温相对较低，使得在保温上所消耗的电能少，因此二次加热集储水预热、即热于一体，优势在于：1、能够符合现有供电线路的安装要求。2、选择较小容量方便用户安装使用。3、节能降耗保护了用户利益。但为保证热水器的正常使用，防止出水温度过高而影响用户体验，甚至于热水器温度过高水压过大而造成系统隐患及安全事故的发生，以上热水器均对温度、流量的工作逻辑进行了设定，以确定即热功能的启闭（一般即热功能是在储水温度较低、用水流量较大时开启）。但随着国内劳动人民生活水平的提高，单户家庭人口的下降，家庭可持续热水用量也在下降，上述方案的即热加热功能在热水器的整个生命周期中实际使用率仅为10%至20%左右。这就造成了该加热功能的闲置及加热元件的闲置，导致实际上的资源浪费。


技术实现要素：

3.本实用新型主要是提供了一种结构简单，升温速度快，节能环保，使用寿命长的热水器的电热管结构，解决了现有技术中存在的电热水器加热速度慢，能耗高等的技术问题。
4.本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种热水器的电热管结构，包括贮水桶及设于贮水桶上的进水管和出水管，在贮水桶内悬设有主电热管，在靠近出水管的贮水桶内悬设有3d电热管，所述3d电热管环绕在出水管外，3d电热管的两端又朝向远离出水管的方向延伸形成辅助加热管，辅助加热管与主电热管的电连接保持串联，控制系统根据使用状态选择执行3d电热管、辅助加热管和主电热管同时通电加热，或3d电热管和辅助加热管同时通电加热。受限于贮水桶尺寸、贮水桶口以及民用线路电流输出要求，在不改变现有电热管主体结构及输出的前提下，通过调整电热管的分布，即在3d电热管上延伸设置辅助加热管并与主电热管保持串联，实现电路的串联分压以及增加输出使用面积，既可提高升温速度，节约能耗，同时又可降低表面负荷，延长电热管的使用寿命，整体结构简单，改造省时省力。
5.作为优选，在所述贮水桶内悬设一个主电热管。相对于现有技术中采用的双主电热管结构，结构更加简单，并节约了制造成本。
6.作为优选，所述3d电热管、辅助加热管和主电热管同时通电加热时，3d电热管的加热功率为1470w
±
5%、辅助加热管的加热功率为980w
±
5%、主电热管的加热功率为1050w
±
5%；3d电热管和辅助加热管同时通电加热时，3d电热管的加热功率为3000w
±
5%，辅助加热管的加热功率为2000w
±
5%。由于加热噪音与水温存在直接的关系，即加热噪音与电热管表面的电力负荷有直接关系，即被加热的水温越高，电热管表面负荷越高，电热管产生的噪音越高，一般热水器最高水温被控制在75℃以下，初始水温的高低与热水器的出热水总量有关，受限于热水器功能性的要求，用户在使用时会把设定温度调整至较高值，导致加热时噪音通常较大，影响了用户体验，但调整至较低值，也就是舍弃了其功能性，因此水温高低的设定无法成为解决噪音问题的关键。因此通过合理分配各电热管的加热功率，即通过改变电热管表面电力负荷即可实现加热噪音的降低，提高用户使用的舒适性。
7.作为优选，所述主电热管和辅助加热管的固定端分别通过支撑杆悬设固定在贮水桶的内壁上。电热管通过支撑杆悬设固定在贮水桶的内壁上，固定方式简单，定位可靠。
8.作为优选，所述进水管和出水管并列设于贮水桶的底部，出水管的内端口向上延伸并靠近贮水桶的顶部，3d电热管靠近出水管的内端口，辅助加热管靠近贮水桶的底部。合理布设进、出水管和电热管位置，在满足使用功能的同时节约能耗，提高加热速度。
9.作为优选，所述主电热管平行设于辅助加热管的下方。提高加热效率。
10.因此，本实用新型的热水器的电热管结构具有下述优点：
11.1、通过调整电热管的分布，实现电路的串联分压以及增加输出使用面积，既可提高升温速度，节约能耗。
12.2、由现有的三根电热管改为两根，节约了原材料成本。
13.3、正常工况下的电力密度由原11.2 w/cm
²
调整为8.75%/cm
²
以下，在提升了产品的使用寿命的同时，降低了工作噪音。
14.附图说明：
15.图1是本实用新型一种热水器的电热管结构的结构示意图。
16.具体实施方式：
17.下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
18.实施例：
19.如图1所示，本实用新型的一种热水器的电热管结构，包括横向放置的圆形贮水桶1，在贮水桶1的底部并列设有进水管2和出水管3，进水管2在左，出水管3在右，其中出水管3的内端口向上延伸并靠近贮水桶1的顶部，在贮水桶1的左侧内壁面上悬设着一根主电热管4和一根3d电热管5，3d电热管5呈螺旋状环绕在靠近贮水桶1顶部的出水管3外，3d电热管5的两端又顺沿出水管3外环面向下延伸并靠近贮水桶1底部，然后再朝向贮水桶1的左侧壁面延伸形成辅助加热管6，主电热管4位于辅助加热管6的下方并与辅助加热管6保持平行。主电热管4和辅助加热管6的固定端分别同轴连接着支撑杆7，主电热管4和辅助加热管6分别通过支撑杆7固定在贮水桶1的左侧内壁上，辅助加热管6与主电热管4的电连接也保持串联，控制系统根据使用状态选择执行3d电热管5、辅助加热管6和主电热管4同时通电加热（正常工况），或3d电热管5和辅助加热管6同时通电加热（3d工况），其中3d电热管5、辅助加热管6和主电热管4同时通电加热时（即正常工况），3d电热管5的加热功率为1470w
±
5%、辅助加热管6的加热功率为980w
±
5%、主电热管4的加热功率为1050w
±
5%；3d电热管5和辅助加热管6同时通电加热时（即3d工况），3d电热管5的加热功率为3000w
±
5%，辅助加热管6的加热功率为2000w
±
5%。
20.使用时，正常工况条件下，3d电热管5、辅助加热管6和主电热管4同时通电加热进行工作，3d工况条件下，3d电热管5和辅助加热管6同时通电加热工作。
21.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型的构思作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。