帶導流套筒換熱器的儲熱水箱的製作方法
2023-07-04 13:05:56
專利名稱：帶導流套筒換熱器的儲熱水箱的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及熱水器領域，是用於熱泵熱水器或電熱水器的一種節能裝置。
背景技術：
目前有一類熱泵熱水器的是使用帶螺旋盤管加熱器的儲熱水箱，盤管是直接浸泡在箱內水中，大量使用的電熱水器的電加熱器也是放置在水箱內底部直接浸泡在箱內水中，這種把加熱器直接浸泡在儲熱水箱內水中的裝置有結構簡單的優點。但是，它最大的缺點，是加熱的熱水上升時與冷水摻混，理論上說是熵增大 損失，實際上表現是水箱內水溫整體在逐漸上升，用戶要等很長的加熱時間才能用到比較熱的熱水。本實用新型就是為了減少加熱器加熱的熱水與冷水的摻混度，使用戶在加熱器起動後的短時間內就能用到熱水，減少了為使用少量熱水要加熱大量熱水的不必要能量浪費。
發明內容
為了克服現有熱泵熱水器使用的浸泡式盤管換熱器和電熱水器加熱方式的不足，本實用新型提出一種帶導流套筒換熱器的儲熱水箱，能避免儲熱水箱內被加熱的熱水上升時與冷水摻混，在加熱器起動後的短時間內就能在儲熱水箱上部取到熱水的。
技術解決方案本實用新型的帶導流套筒換熱器的儲熱水箱，包括有外部包有保溫層外殼的儲熱水箱1，加熱管2，進水口4、出水口5，水溫傳感器9，水溫顯示控制器10，其特徵在於水箱內增加有導流套筒3，加熱管與導流套筒套裝，立於水箱底板上，導流套筒與水箱的頂板和底板留有間距，熱水出水口5設在水箱上部導流套筒的上方，冷水進水口4設在水箱下部螺旋盤管的下方；所述的加熱管是通製冷劑的螺旋盤管，或電加熱管；由於本實用新型採用了在水箱內增加了導流用的導流套筒，並把加熱管與導流套筒套裝加熱管周圍的水被加熱迅速膨脹，密度變小而快速上升，由於導流套筒的隔離作用不會與冷水混合，被加熱的水，很快上升到水箱頂部，熱水越過導流套筒頂端進到導流套筒隔離的另一區；導流套筒另一區的大量水未被加熱管直接加熱，密度大而下降，從導流套筒底部補充流到有加熱管水的加熱區，從而形成回流；若補充冷水，冷水進入水箱底部，冷水在下，熱水在上，等量的熱水從水箱出水口被取用，冷水被送去加熱。不加熱補充冷水時，水箱頂部的熱水也會受到水箱底部冷水的擠壓而從水箱頂部流出。
因此，採用本實用新型的技術，可以減少儲熱水箱被加熱器加熱的熱水與冷水的摻混度，減少了有效能的損失，使用戶在加熱管開始工作後的短時間內就能用到熱水。由於許多情況下，用戶僅需要使用少量熱水，用這種方案能夠快速獲得熱水又不需要把整箱的水都加熱，節省了許多時間，同時可以減少熱水儲存期的不必要能量損失，起到節能的作用，又方便了用戶。水箱是承壓式的，無需用增壓泵，就能獲得足夠壓力和流量的噴淋熱水。本實用新型的技術方案，使儲熱水箱的水可以在無摻混情況下實現閉式自循環加熱和直流加熱，這種儲熱水箱在有限時間內可作為變容量的儲熱水箱使用。
本實用新型的帶導流套筒換熱器的儲熱水箱，適合於用在熱泵熱水器，冷暖空調熱水三用機上，也適用於電熱水器的改進。
附圖1是本實用新型的一種實施例的結構剖面示意圖。
附圖2是本實用新型技術方案二的一種實施例的結構剖面示意圖，該方案適用於大容量高的儲熱水箱。
附圖3是本實用新型技術方案三的一種實施例的結構剖面示意圖，該方案能使電熱水器快速出熱水。
具體實施方式
以下結合附圖進一步說明本實用新型的具體技術內容。但本實用新型並不僅限於此。
參見附圖1，本實用新型的儲熱水箱1的外部包有保溫層外殼，水箱內安裝有螺旋盤管的加熱管2，底部有進水口4，頂上部有出水口5，並安裝有水溫傳感器9、水溫顯示控制器10，水溫傳感器安裝在水箱頂上部近出水口處，控制器可按設定的水溫下限使加熱裝置的電源接通起動加熱，並根據設定的水溫上限使加熱裝置的電源斷開而停止加熱，其特徵在於水箱內增加有導流套筒3，螺旋盤管置於水箱內壁和新增加的導流套筒之間，螺旋盤管與水箱內壁和導流套筒外壁之間都留有幾毫米的間隙；導流套筒由支條和墊腳8固定立於水箱底板之上，導流套筒的頂端和底端都與水箱的頂板和底板留有約1釐米適當間距，導流套筒的高度高於盤管的高度；熱水出水管焊在水箱上部的側壁上，在螺旋盤管和導流套筒的上方，冷水進口設在水箱下部螺旋盤管的下方，進水管焊在水箱的下部側壁上，進水口進入水箱的朝向順箱壁切線方向並朝底面傾斜；螺旋盤管兩端分別焊在水箱頂板和底板上，進口6留在水箱頂板外，出口7留在水箱底板外，製冷劑氣體從螺旋盤管的進口6流入，製冷劑液體從螺旋盤管的出口7流出；
由於實施例1中採用了在水箱內增加了導流套筒，並把螺旋盤管式的加熱管置於水箱內壁和新增加的導流套筒之間，水箱內壁和導流套筒之間的水量僅是水箱總儲水量的很小部分，這部分水被加熱管加熱迅速膨脹，密度變小而快速上升，上升的水受導流套筒的阻隔不會與導流套筒內的水混合，被加熱的水上升到水箱頂部，熱水越過導流套筒頂端進到導流套筒內頂部；導流套筒內的大量水未被加熱管直接加熱，密度大而下降，從導流套筒底部補充流到水箱內壁和導流套筒之間的加熱區，從而形成回流；補充冷水進入水箱底部，等量熱水從水箱出水口被取用。不加熱補充冷水時，水箱頂部的熱水也會受冷水擠壓而流出，由於冷熱水的密度差，冷水在下，熱水在上，冷熱水摻混度小，但會導熱傳熱。
附圖2的實施例2是為大容量高水箱而設計的，水箱容積160升，高1.5米，水箱直徑350毫米，它與實施例1的區別在於螺旋盤管是小圈徑的螺旋盤管加熱管2，螺旋盤管的圈內徑120毫米，盤管管徑10毫米，置於直徑145毫米的導流套筒3之內，螺旋盤管圈直徑和導流套筒直徑都比水箱直徑小許多，螺旋盤管圈直徑以繞制盤管時不會變扁的最小直徑為下限，一般取管徑的7-15倍，導流套筒內徑只比螺旋盤管圈直徑大3-10毫米。加熱時，導流套筒內的水被加熱膨脹，迅速上升，受導流套筒的阻隔不會與導流套筒外的水摻混。
附圖3的實施例3是為電熱水器設計的，它與實施例2的區別在於加熱管是電加熱管2，電加熱管的換熱面積小，所以置於導流套筒3內，熱水出水管5也放在導流套筒內，導流套筒截面扁圓狀，以儘量減小導流套筒的截面積，又能套住電熱管和熱水出水管為原則，熱水出水管在水箱內的出水口伸到水箱頂部，高於導流套筒的高度，熱水出水管的下端焊在儲水箱下面與進水管4的埠並排，以便於安裝混流調節閥，進水管上方裝有擋流板11，以防止進水與水箱內的熱水摻混，電加熱管制成倒U形，為了加強換熱可再帶些波狀彎曲。由於導流套筒的作用，熱水會很快上升到頂部，解決了電熱水器水溫上升慢的問題。
權利要求1.一種帶導流套筒換熱器的儲熱水箱，包括有外部包有保溫層外殼的儲熱水箱(1)，加熱管(2)，進水口(4)、出水口(5)，水溫傳感器(9)，水溫顯示控制器(10)，其特徵在於水箱內增加有導流套筒(3)，加熱管與導流套筒套裝，立於水箱底板上，導流套筒與水箱的頂板和底板留有間距，熱水出水口設在水箱上部導流套筒的上方，冷水進水口設在水箱下部螺旋盤管的下方。
2.根據權利要求1所述的一種帶導流套筒換熱器的儲熱水箱，其特徵在於所述的加熱管是通製冷劑的螺旋盤管，或電加熱管。
專利摘要本實用新型帶導流套筒換熱器的儲熱水箱，包括有儲熱水箱，加熱管，進水口、出水口，水溫傳感器，水溫顯示控制器，其特徵在於水箱內增加有導流套筒，加熱管與導流套筒套裝，立於水箱底板上，導流套筒與水箱的頂板和底板留有間距，由於套筒的隔離作用和加熱區的水量很少，受加熱的水，迅速上升到箱頂而不會與冷水摻混，所以能快速獲得熱水和有節能作用，適用於熱泵熱水器和電熱水器。
文檔編號F24H9/00GK2826284SQ20042008087
公開日2006年10月11日 申請日期2004年11月4日 優先權日2004年11月4日
發明者陳則韶 申請人:陳則韶