[发明专利]高温高压电热水器

说明书

技术领域

本发明涉及一种高温高压电热水器。 

背景技术

目前的电热水器根据国标定义范围可分为二类：一是储水式电热水器，另一类是快速电热水器，若结合即将发布的的储水快热组合式电热水器，则总有可分为三种类型。 

其中，储水式电热水器在现实应用中存在以下缺陷：储水式电热水器受内胆的结构性能限制，最高储水温度一般仅能维持在75℃，其贮能能力主要依赖于储水箱容积的大小，储水箱容积越大则可贮存越多的热量，但储水箱体积增大，不仅增加了产品的材料成本，而且会导致热水器在低负荷条件下预热时间超长；此外，根据热水输出率的计算方法，储水箱容积增大，会降低热水器的热水输出率。这样成本高、效果差的缺陷已无法满足现代人的生活快节奏与节能要求。为了克服上述缺陷，本申请对高温高压电热水器进行了研制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是要提供一种高温高压电热水器，它能缩小现有储水式电热水器的体积，降低材料成本，提高其热水输出率和单位容积的贮能能力。

水的贮能能力，无论是生活水或其它用途的水，在液相状态的贮能能力要高于气相状态下的贮能能力。若液相状态下的比热容是“1”，而气相状态下其参数肯定小于“1”，比热容之大小是衡量吸热能力大小的重要参数，反之也可认为是单位质量贮能效率高低之标准。如果说目前储水式电热水器的容积贮能能力不足导致热水供应能力无法适应需求之缺陷是核心问题，还不如说是其储热方式上有技术原理应用之滞后性。 

现本申请的技术原理是利用高压的方式，控制高温时水的相变，即使水的沸点升高，从而达到高贮能的目的。其基本要点如下： 

①在封闭的环境条件下，利于水在电热元件的加热下，产生的气化压造成系统自行增压，这种环境增压将有效提高水的相变温度，从而达到高温高压高贮能的目的，也是重点核心。

②温度与增压之间的关系符合Antoiner公式： 

ln（P）=9.3876-3826.36(T-45.47)

③应用上述原理达到的目的是：小体积容积状态下大贮能的电热水器变为现实。改变依靠储水体积大小为储能为主的方式，使介质的贮能能力有质的改变。实例比对：

现有储水式电热水器的贮能能力：按容积为40L，电热元件对水预热的温度为75℃，热水输出率按80%计算，则此时它的总贮能为:

e=40000*75*80%=2.4E6Cal

本申请的高温高压电热水器的贮能能力:按容积为18L，在高压的控制下，其温度为140℃，此时它的总贮能为：

e=18000*140=2.8E6Cal

经上述计算，它们的容积比是2:1，而贮能比是2.4:2.8，由此可见，两者贮能量的改变不是成简单的线性比值，但明显发现本申请的高温高压电热水器容积变小了，贮能量却变大了，其过程与原理的应用和最终的效果是本申请之特征。

要使电热水器内的水温超过100℃，只要将置于封闭的环境加热，水在被加热过程中产生的蒸汽压提高了封闭环境中的气压，从而提高了水的沸点，使单位质量的水能贮存更多的热量，达到高贮能效果，但必须要求内胆的结构和性能必须能够承受如此的高温高压。 

为此，本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种高温高压电热水器，包括外壳、内胆、主发热管和控制器，外壳与内胆之间设有保温层，内胆设有进水管和出水管，其中内胆中安装有连接内胆两端的强化杆。 

优选的，强化杆连接内胆中轴线的两端，内胆中轴线的两端分别设有内胆第一通孔和内胆第二通孔，强化杆通过内胆第一通孔、内胆第二通孔贯穿内胆并与内胆密封固定连接。强化杆为螺栓，内胆第二通孔设有内螺纹，强化杆的螺杆与内胆第二通孔螺纹连接，强化杆的螺帽与内胆第一通孔之间设有第一密封圈。进一步地，强化杆为空心杆（即空心螺栓），杆体表面设有散热通孔，散热通孔沿杆体表面螺旋设置或同轴设置或同心设置，主发热管安装在强化杆内，螺栓的螺杆底部设有开口，主发热管安装在底板上，底板封闭开口，底板与开口之间设有第二密封圈。 

所述底板的外表面安装有内胆温控器，主发热管水平位置最高的发热点紧贴底板的内表面并与内胆温控器的探测面相对。 

优选的，进水管上设有预热加热器以及驱动预热加热器的感应器，还设有与进水管连通的进水过滤器、止回泄压阀。