本實用新型涉及相變蓄熱式熱水器
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種換熱器及相變蓄熱式熱水器。
背景技術(shù)：
：相變蓄熱式熱水器是通過在內(nèi)膽中填充相變蓄熱材料，并將換熱器埋設(shè)于相變蓄熱材料中，利用相變蓄熱材料熱焓值高，儲能密度大的優(yōu)點，將熱能儲存在相變蓄熱材料中。當(dāng)需要熱水時，冷水通過換熱器與相變蓄熱材料進行熱交換，以置換出相變蓄熱材料中儲存的熱量。顯然，這種形式的制熱方式，熱水器的制熱水能力與換熱器的形狀緊密相關(guān)。然而，現(xiàn)有的換熱器的形狀只是簡單的采用幾根換熱單管狀豎直或者水平排列形成，其儲水量過小，且與相變蓄熱材料的接觸面積也小，與相變蓄熱材料換熱時，效率較低，出現(xiàn)相變蓄熱材料中熱量利用不充分、熱水出水率低、出水溫度不夠等問題。技術(shù)實現(xiàn)要素：本實用新型的主要目的在于提供一種換熱器，旨在提高相變蓄熱式熱水器的換熱效率。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出一種換熱器，該換熱器用于相變蓄熱式熱水器中，所述換熱器包括所述換熱器包括多個換熱管，各所述換熱管自其一管口至另一管口呈螺旋狀設(shè)置，所述多個換熱管依次連接。優(yōu)選地，所述多個換熱管層疊設(shè)置。優(yōu)選地，所述多個換熱管并排設(shè)置，且相鄰兩換熱管間隔開。優(yōu)選地，所述多個換熱管呈盤圈狀設(shè)置。優(yōu)選地，所述換熱管的數(shù)量為四，并呈“M”字形排布。優(yōu)選地，所述多個換熱管中至少兩個換熱管螺旋交叉設(shè)置。優(yōu)選地，所述多個換熱管的螺旋直徑不同，且螺旋直徑較大的換熱管套設(shè)在螺旋直徑較小的換熱管上。此外，本實用新型還提出一種相變蓄熱式熱水器，包括箱體及如上所述的換熱器，所述換熱器包括所述換熱器包括多個換熱管，各所述換熱管自其一管口至另一管口呈螺旋狀設(shè)置，所述多個換熱管依次連接；所述箱體內(nèi)設(shè)置有相變蓄熱材料，所述換熱器設(shè)于所述箱體內(nèi)。優(yōu)選地，所述相變蓄熱式熱水器還包括設(shè)于所述箱體外的第一水路管路，所述換熱器與所述第一水路管路連接。優(yōu)選地，所述相變蓄熱式熱水器還包括設(shè)于所述箱體外的換熱管路及第二水路管路，所述換熱器與所述換熱管路連接；所述第二水路管路通過所述換熱管路與所述換熱器相互熱交換。本實用新型通過將換熱器的多換熱管均設(shè)置呈螺旋狀，使得在相同體積的空間中，換熱器的長度可以配置的更長，從而增加了換熱管內(nèi)冷水與相變蓄熱材料的換熱時間，使之換熱更加充分，保證熱水溫度；并且，螺旋狀的換熱管輻射范圍大，能夠與相變蓄熱材料的不同溫度處接觸換熱，換熱更加均衡，且多個換熱管還可以組合不同的形狀，以滿足不同使用環(huán)境的需求；此外，螺旋狀的換熱管還具有擾流效果，能夠增加水流在換熱管內(nèi)的停留時間，使換熱更加充分，提高了換熱效率。附圖說明為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。圖1為本實用新型換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型相變蓄熱式熱水器第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型相變蓄熱式熱水器第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)號說明：標(biāo)號名稱標(biāo)號名稱10換熱管45第一加熱裝置11第一管口46第一單向閥12第二管口47第二單向閥20箱體48混水支管21外殼49混水閥22內(nèi)膽50防電墻23保溫層60第一換熱裝置30相變蓄熱材料70驅(qū)動泵41進水支管80第二加熱裝置42出水支管90第二換熱裝置43循環(huán)支管91進水管路44循環(huán)水泵92出水管路本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明。具體實施方式下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。需要說明，本實用新型實施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對位置關(guān)系、運動情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時，則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。另外，在本實用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。另外，各個實施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無法實現(xiàn)時應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本實用新型要求的保護范圍之內(nèi)。本實用新型提出一種換熱器，適用于相變蓄熱式熱水器中，通過吸收熱水器中的相變蓄熱材料存儲的熱量而實現(xiàn)制熱水功能。主要參照圖1，在本實用新型一實施例中，該換熱器包括多個換熱管10，各換熱管10自其一管口至另一管口呈螺旋狀設(shè)置，多個換熱管10依次連接而形成具有第一管口11和第二管口12的換熱器。第一管口11和第二管口12均可用于進水或出水。需要說明的是，該換熱器并不限定僅使用水作為換熱介質(zhì)，在其他的應(yīng)用中，還可使用其他的換熱介質(zhì)，例如導(dǎo)熱油?？梢岳斫獾氖?，由于換熱管10呈螺旋狀，在相同體積的空間中，換熱器的長度可以配置的更長，從而增加了換熱管10內(nèi)冷水與相變蓄熱材料的換熱時間，使之換熱更加充分，保證熱水溫度；并且，螺旋狀的換熱管10輻射范圍大，能夠與相變蓄熱材料的不同溫度處接觸換熱，換熱更加均衡，且多個換熱管10還可以組合不同的形狀，以滿足不同使用環(huán)境的需求；此外，螺旋狀的換熱管10還具有擾流效果，能夠增加水流在換熱管10內(nèi)的停留時間，使換熱更加充分，提高了換熱效率。本實施例中，換熱管10可以是圓形管，也可以是橢圓管，也可以是扁平管，此處并不限定。在一優(yōu)選實施例中，換熱管10為圓形管，且圓形換熱管10上間隔設(shè)置有扁管段。易于理解的是，當(dāng)水流從圓管段流過扁管段時，管中心的水流會與管壁處的水流位置交換，從而使得管中心的水流也能得到充分的換熱，提高換熱效果。本實施例中，換熱管10的各螺旋的螺旋直徑可以相同，也可以不同，此處并不限定，例如，沿?fù)Q熱管10的第一管口11至第二管口12方向，螺旋的螺旋直徑由大逐級減小，或者由小逐級增大，又或者，大小間隔設(shè)置，以適應(yīng)不同的安裝環(huán)境。而本實施例中，優(yōu)選設(shè)置成相同直徑，以方便安裝。本實施例中，換熱管10的各螺旋的螺距可以相同，也可以不同，此處并不限定，本實施例中，優(yōu)選設(shè)置成相同的螺距，以使換熱管10各處換熱均衡，保證熱水恒溫。本實施例中，多個換熱管10可以自由組合成不同的形狀，以滿足不同使用環(huán)境的需求，并實現(xiàn)不同的換熱效果，以下通過多個組合的實施例來詳細(xì)說明：例如，在一實施例中，所述多個換熱管10層疊設(shè)置，可以是單排層疊結(jié)構(gòu)，也可以是多排層疊結(jié)構(gòu)，又或者是呈三角形堆疊。其中，單排層疊結(jié)構(gòu)的換熱器，可適用于空間比較窄的環(huán)境，多排層疊結(jié)構(gòu)的換熱器，可適用于空間比較大的環(huán)境。不管是單排或者多排，又或者是呈三角形堆疊結(jié)構(gòu)，由于各換熱管10層疊在一起，相鄰換熱管10之間可以相互吸熱，由此，使得各換熱管10之間溫度相對均衡，最終使得換熱器整體換熱比較均衡?；蛘?，在另一實施例中，所述多個換熱管10并排設(shè)置，且相鄰兩換熱管10間隔開。這種結(jié)構(gòu)的換熱器，比較適用于空間比較窄的環(huán)境，同時，相鄰兩換熱管10間隔開，使得各換熱管10與相變蓄熱材料換熱時接觸的更加充分，換熱更加充分?；蛘?，在另一實施例中，所述多個換熱管10呈盤圈狀設(shè)置。盤圈狀結(jié)構(gòu)的換熱器，水流由盤圈中心向盤圈周邊流動或者由盤圈周邊向盤圈中心流動，即從換熱器的第一管口11進入的水流均能夠與盤圈周圍填充的相變蓄熱材料進行充分換熱，使得換熱更加均衡、平衡，保證出水溫度基本恒定。另外，盤圈狀結(jié)構(gòu)的換熱器比較緊湊，比較適用于空間比較窄的環(huán)境?；蛘撸诹硪粚嵤├?，所述換熱管10的數(shù)量為四，并呈“M”字形排布?！癕”字形的換熱器，輻射范圍廣，各換熱管10相互影響較小，同樣的熱管長度下，吸收的熱量更多，出水水溫高?；蛘撸诹硪粚嵤├?，所述多個換熱管10中至少兩個換熱管10螺旋交叉設(shè)置?？梢岳斫獾氖牵瑩Q熱器相互交叉在一起，結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間非常小，可適用于空間比較窄的環(huán)境。并且，換熱器相互交叉在一起還可以使得相鄰兩換熱管10之間相互換熱，使得換熱器整體溫度比較均衡，避免熱水器內(nèi)部的相變蓄熱材料溫度不均衡時，換熱器各處的換熱不均衡?；蛘?，在另一實施例中，所述多個換熱管10的螺旋直徑不同，且螺旋直徑較大的換熱管10套設(shè)在螺旋直徑較小的換熱管10上。其中，相鄰兩換熱管10之間可以是直接接觸，也可以是預(yù)留有一定的空隙，以便于安裝于熱水器上之后，與相變蓄熱材料之間充分接觸換熱?？梢岳斫獾氖?，換熱器相互套合在一起，可以使得相鄰兩換熱管10之間相互換熱，使得換熱器整體溫度比較均衡，避免熱水器內(nèi)部的相變蓄熱材料溫度不均衡時，換熱器各處的換熱不均衡。需要說明的是，上述各種結(jié)構(gòu)的換熱器應(yīng)用于采用箱體結(jié)構(gòu)的熱水器中時，可以是豎直方向設(shè)置，也可以是水平方向設(shè)置，此處并不限定。上述實施例中，為了進一步地提高換熱管10的擾流效果，使換熱更加充分，換熱管10的內(nèi)壁上設(shè)置擾流部(圖為示出)，通過擾流部減緩換熱管10內(nèi)的水流流動速度，從而使冷水通過管壁與相變蓄熱材料換熱時更加充分。該進一步實施例中，擾流部可為凸設(shè)于所述換熱管10內(nèi)壁上的環(huán)形凸起，或者，該擾流部為由所述換熱管10的內(nèi)壁向其管內(nèi)凸設(shè)而形成的環(huán)形凸起。通過環(huán)形凸起能夠全方位的對換熱管10內(nèi)水流形成擾流減緩作用。此外，該擾流部還可以是多個凸設(shè)于換熱管10內(nèi)壁上的點狀凸起，點狀凸起除對換熱管10內(nèi)水流形成減緩作用外，還可以將水流分散，使管中心的水流也能夠得到充分的換熱，提高換熱效果。值得一提的是，本實施例中，當(dāng)多個點狀凸起均衡布設(shè)于換熱管10的內(nèi)壁上，擾流效果更加佳。應(yīng)當(dāng)注意的是，本實施例中凸起的設(shè)置高度應(yīng)當(dāng)與換熱管10的管徑尺寸相結(jié)合，不能過高，需要保證水流在換熱管10內(nèi)的順暢流通。本實用新型還提出一種相變蓄熱式熱水器。參照圖1及圖2，提出本實用新型相變蓄熱式熱水器的第一實施例，在第一實施例中，該相變蓄熱式熱水器包括上述實施例的換熱器，則該相變蓄熱式熱水器的具體結(jié)構(gòu)參照上述實施例，由于本相變蓄熱式熱水器采用了上述所有實施例的全部技術(shù)方案，因此至少具有上述實施例的技術(shù)方案所帶來的所有有益效果，在此不再一一贅述。該第一實施例中，相變蓄熱式熱水器還包括箱體20及第一水路管路，所述箱體20內(nèi)設(shè)置有相變蓄熱材料30，所述換熱器設(shè)于所述箱體20內(nèi)，且與所述相變蓄熱材料30接觸，所述換熱器具有與所述第一水路管路對應(yīng)連接的第一管口11和第二管口12，該第一管口11和第二管口12均可以用作進水和出水，并不限制。本實施例中，箱體20用于承載換熱器和相變蓄熱材料30，并提供安裝功能。并且，箱體20還為換熱器和相變蓄熱材料30提供保溫功能。在一優(yōu)選實施例中，箱體20包括外殼21及內(nèi)膽22，所述內(nèi)膽22設(shè)于所述外殼21內(nèi)。其中，外殼21優(yōu)選采用金屬鈑金件，以保護內(nèi)部器件。內(nèi)膽22形成有空腔，其內(nèi)部填充相變蓄熱材料30以及放置換熱器，內(nèi)膽22和換熱器采用防腐蝕材料，避免受到相變蓄熱材料30的侵蝕。此外，為提高箱體20的保溫性能，箱體20還進一步包括保溫層23，保溫層23設(shè)于所述外殼21與內(nèi)膽22之間。該保溫層23采用保溫材料，可以是聚氨酯或環(huán)戊烷等，用以對內(nèi)膽22及其內(nèi)部器件形成保溫作用，防止熱量外泄，造成熱能浪費。本實施例中，第一水路管路可為換熱器提供進水和出水功能。在一優(yōu)選實施例中，該第一水路管路包括進水支管41、出水支管42及循環(huán)支管43。該實施例中，為了便于理解，以換熱器的第一管口11為進水端，第二管口12為出水端為例進行說明，具體地，該循環(huán)支管43的進口與換熱器的第二管口12連通，循環(huán)支管43的出口與換熱器的第一管口11連通；該進水支管41的一端與外部冷水源接通，以提供進水，另一端通過循環(huán)支管43與第一管口11連通，將冷水通過循環(huán)支管43輸送至換熱器的第一管口11，以為換熱器提供冷水。出水支管42的一端通過循環(huán)支管43與換熱器的第二管口12連通，將換熱器換熱后輸出的熱水輸出，以為用戶提供熱水使用，如出水管42可與花灑連接，用于洗澡。其中，循環(huán)支管43上設(shè)置有循環(huán)水泵44及第一加熱裝置45，且第一加熱裝置45處于循環(huán)支管43的進口與其與出水支管42連接的位置之間。其中第一加熱裝置45可為電加熱器?；谠搶嵤├撓嘧冃顭崾綗崴骶哂袃崮Ｊ胶蜔崴Ｊ?。在儲熱模式下，首先對換熱器及循環(huán)支管43內(nèi)注滿冷水，并關(guān)閉進水支管41的進水以及出水支管42的出水，然后通過第一加熱裝置45對循環(huán)支管43上的熱水進行加熱，同時控制循環(huán)水泵44對循環(huán)支管43內(nèi)的水流進行加壓，使循環(huán)支管43內(nèi)的熱水水流從換熱器的第一管口11進入至箱體20內(nèi)的換熱管10，通過換熱管10與箱體20內(nèi)的相變蓄熱材料30換熱，使相變蓄熱材料30儲存熱量，換熱管10換熱后的水流從其第二管口12流出至循環(huán)支管43內(nèi)，再次加熱，然后再次循環(huán)，直至達到目標(biāo)溫度。在需要使用熱水時，開啟熱水模式，在熱水模式下，首先打開進水支管41，使換熱器進冷水，并打開出水支管42，使換熱器出熱水，同時，開啟第一加熱裝置45繼續(xù)對循環(huán)支管43上的熱水進行加熱。由于相變蓄熱材料30儲存了熱量，當(dāng)冷水進入換熱器內(nèi)后，通過與相變蓄熱材料30熱交換，而使換熱器內(nèi)的冷水變熱，形成熱水從出水支管42的出口流出，供用戶使用。此時，可選擇開啟第一加熱裝置45對流出的熱水進一步加熱，提高出水溫度。進一步地，所述循環(huán)支管43上還設(shè)有控制水流由其進口流向出口的第一單向閥46，所述第一單向閥46設(shè)于所述循環(huán)水泵44和所述循環(huán)支管43出口之間。該第一單向閥46用于防止進水支管41的進水經(jīng)循環(huán)支管43流入出水支管42或者換熱器的第二管口12。進一步地，所述進水支管41設(shè)置有控制水流由其進口流向出口的第二單向閥47。第二單向閥47用于儲熱模式下防止循環(huán)支管43的水流從進水支管41流出。進一步地，所述第一水路管路還包括連通進水支管41和出水支管42的混水支管48。通過該混水支管48可將進水支管41內(nèi)的一部分水流導(dǎo)入出水支管42，使出水支管42流出的熱水溫度得到調(diào)節(jié)。其中，可在混水支管48上設(shè)置流量閥調(diào)節(jié)冷水流量，以達到調(diào)節(jié)出水溫度的目的。優(yōu)選地，所述出水支管42上設(shè)置有混水閥49，所述混水支管48通過所述混水閥49與所述進水支管41連通?；焖y49用于調(diào)節(jié)混水支管48流入出水支管42內(nèi)的冷水流量，以使出水支管42最終流出的熱水溫度為用戶需要的水溫。進一步地，所述進水支管41及出水支管42上均設(shè)有防電墻50。防電墻50用以防止該相變蓄熱式熱水器中的電源經(jīng)過第一水路管路傳遞至進水或者出水的管路上，避免用戶使用時觸電，提高熱水器使用的安全性。參照圖3，提出本實用新型相變蓄熱式熱水器的第二實施例，該第二實施例的整體結(jié)構(gòu)與第一實施例類似，此處不再贅述。第二實施例與第一實施例的區(qū)別點在于，在該第二實施例中，采用換熱管路(圖未標(biāo)示)和第二水路管路(圖未標(biāo)示)替換第一實施例中的第一水路管路。在該第二實施例中，換熱管路及第二水路管路均設(shè)于箱體20外，換熱管路與換熱器的第一管口11和第二管口12對應(yīng)連接，且換熱管路內(nèi)設(shè)有液體導(dǎo)熱介質(zhì)，如導(dǎo)熱油或水等，一般為了避免管道破裂而污染使用水，通常采用水作為導(dǎo)熱介質(zhì)。其中，換熱管路通過換熱器與相變蓄熱材料進行換熱，第二水路管路又與換熱管路進行換熱，實現(xiàn)加熱其內(nèi)部管路內(nèi)的水，供用戶使用。并且，第二水路管路與換熱管路各自獨立，兩者相互換熱時，內(nèi)部介質(zhì)相互隔離，互不影響，從而避免相變蓄熱材料泄露至換熱器中而影響用戶用水的問題，保證用戶用水安全。在一優(yōu)選實施例中，換熱管路包括第一換熱裝置60、驅(qū)動泵70及第二加熱裝置80，第二水路管路包括具有進水管路91和出水管路92的第二換熱裝置90，該第一換熱裝置60、驅(qū)動泵70、第二加熱裝置80與換熱器10組成封閉的管路循環(huán)系統(tǒng)，與第二水路管路隔離換熱。其中，第一換熱裝置60與換熱器進行換熱，第二換熱裝置90通過進水管路91進水，并與第一換熱裝置60換熱，進入的冷水經(jīng)過第二換熱裝置90后變?yōu)闊崴?，然后?jīng)由出水管路92排出供用戶使用。可以理解的是，采用本實施例的結(jié)構(gòu)，即使換熱器管道破裂，相變蓄熱材料也僅是進入換熱管路，而不會直接滲透至用戶的用水管路，即第二水路管路中，從而避免相變蓄熱材料滲透至換熱器10內(nèi)時，使用水受到污染的問題，保證安全用水。該實施例中，優(yōu)選地，第一換熱裝置60和第二換熱裝置90均為管體，且兩者相互嵌套在一起，形成內(nèi)外完全相隔的第一腔體和第二腔體。其中第一腔體與換熱器連通，通過換熱器與相變蓄熱材料進行熱交換，第二腔體用于通冷水，與第一腔體熱交換而實現(xiàn)制熱水功能。如此，既能制熱水，又避免相變蓄熱材料滲透而影響用戶用水安全的問題。該實施例需要說明的是，也可以是通過將一管體沿其軸向分隔，以形成完全相隔的第一腔體和第二腔體，當(dāng)然在其他實施例中，還可以是其他的形式，只要能實現(xiàn)隔離換熱即可。該實施例中，驅(qū)動泵70可為水泵，用于驅(qū)動管路循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的液體導(dǎo)熱介質(zhì)進行循環(huán)流動。第二加熱裝置80可為電加熱器，用于對循環(huán)換熱管10路中的液體導(dǎo)熱介質(zhì)進行加熱?？梢岳斫獾氖?，加熱后的液體導(dǎo)熱介質(zhì)流過換熱器時，與箱體內(nèi)的相變儲熱材料發(fā)生熱交換，以使相變儲熱材料存儲熱量。當(dāng)需要使用熱水時，給第二水路管路注入冷水，同時，控制驅(qū)動泵70驅(qū)動液體導(dǎo)熱介質(zhì)在封閉的管路循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)流動。當(dāng)流過換熱器的液體導(dǎo)熱介質(zhì)的溫度低于相變儲熱材料的溫度時，液體導(dǎo)熱介質(zhì)吸收相變儲熱材料的熱量而溫度升高，當(dāng)該高溫的液體導(dǎo)熱介質(zhì)流過第一換熱裝置60時，與第二水路管路的第二換熱裝置90進行換熱，且溫度降低，再次流動至換熱器內(nèi)進行再次換熱，形成換熱循環(huán)。而第二換熱裝置90中的冷水在與第一換熱裝置60換熱后溫度升高，變成熱水從其出水口流出，以供用戶使用。由于第二換熱裝置90與第一換熱裝置60完全隔離，從而避免相變蓄熱材料滲透至換熱器內(nèi)時，使用水受到污染的問題，保證安全用水。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是在本實用新型的實用新型構(gòu)思下，利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接/間接運用在其他相關(guān)的
技術(shù)領(lǐng)域：
均包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3