高效超導儲能電熱水器的製作方法

2023-05-15 07:03:36

專利名稱：高效超導儲能電熱水器的製作方法
技術領域：
本發明屬於一種儲能電熱水器裝置，具體講是一種家用高效超導儲能電熱水器。
背景技術：
儲能電熱水器能將電網負荷低谷時段的電能轉換成熱能儲存起來，供用戶在用電 高峰期隨時沐浴使用。速熱儲能式電熱水器選用較大功率加熱器以水做為儲熱材料，因水 箱體積小和水溫不能過高，儲熱十分有限，滿足不了人們洗浴需要，而且大的加熱功率威脅 到供電電路安全和其他用戶用電，熱且熱水器熱轉換效率低，工作時噪聲大。

發明內容本發明的目的提供一種熱轉換效率高，可用小功率加熱器加熱儲存熱能，可以自
動分時計度用電，工作無噪聲，顯熱加潛熱儲存電能的高效超導儲能電熱水器。
本發明解決上述技術問題所採用的技術方案是一種高效超導儲能電熱水器，由
內膽、外膽、真空腔、保溫層、電加熱器、高聚能儲熱介質、熱交換器、水汽混合恆溫閥、花灑、
溫控器、電源、控制電路、進出水管、防漏電屏、洩壓閥、真空閥、外殼等構成，其特徵是內膽
與外膽之間為真空腔，電加熱器位於內膽中部，其周圍裝高聚能儲熱介質，熱交換器均布於
高聚能儲熱介質中，其兩端與進出水管相連通，在電加熱器加熱時，高聚能儲熱介質利用其
固有的熱容和物態變化受熱後升溫、熔解、再升溫，以顯熱和潛熱方式將大量的電能轉化成
熱能儲存其中。因儲熱溫高，當冷水進入熱交換器後出來的是高溫水汽混合物，此高溫水汽
混合物在水汽混合恆溫閥中與冷水混合，然後從花灑中流出供人們洗浴使用。 上邊所述的熱水器的內膽和外膽為圓柱型或扁圓柱型，所採用的材質是薄碳鋼板
或者不鏽鋼板或者鋼化玻璃。 所述的內膽和外膽之間的真空腔真空度等於或大於1. 33x0. 001Pa，以便於較好地 儲存高聚能儲熱介質的顯熱和相變潛熱。 所述的高聚能儲熱介質是可以相變的與熱交換器金屬熱相容的無機水合鹽或者 混合鹽或者儲熱密度高的易熔合金，或者是有機脂。 所述的電加熱器是帶有翅片的防幹燒分檔加熱器，均勻分布在熱水器的內膽中， 加熱絲採用鎳鉻合金或者鋁鐵鉻合金，電加熱器外表面單位面積熱負荷值應小於或等於 12W/cn2。 所述的熱交換器為均勻的分布在高聚能儲熱介質中的螺旋形金屬盤管。 所述的水汽混合恆溫閥是一空間較大的可自動調節水汽與冷水進入量的水、汽混
合恆溫裝置。 所述的控制電路設計有自動分時度量電能裝置，可以在每天晚上用電谷值時自動 接通電源給熱水器的高聚能儲熱介質充電。 所述的溫控器在熱水器內的高聚能儲熱介質溫度達到120-40(TC時可以自動切斷 熱水器的電源。[0013] 所述的洩壓閥可以及時洩掉熱水器熱交換器中超標的水汽壓力。
該熱水器的工作原理熱水器工作時，電加熱器升溫，高聚能儲熱介質得熱升溫，
達到熔點後熔化，熔化後繼續升溫至設計溫度電源自動切斷，熱量以顯熱_潛熱_顯熱形式
儲存在高聚能儲熱介質中。洗浴時冷水從進水管進入熱交換器，高聚能儲熱介質中的熱量
將水加熱並部分汽化，從熱交換器出來的高溫水汽混合物經出水管進入水汽混合恆溫閥中
與冷水混合，然後從花灑中流出恆溫的熱水供人們洗浴使用，直到高聚能儲熱介質的熱量
不能將冷水繼續加熱到設計溫度，控制電路便啟動使熱水器繼續加熱。 熱水器工作時，電加熱器使用小的功率檔給熱水器高聚能儲熱介質充電，可以確 保用電電路的安全。在電網低谷時利用谷差充電，利於緩解電網負荷，利於用戶節約洗浴費 用。採用真空保溫熱損小，效率高，熱水器體積小，工作無噪音，同體積下以顯熱加潛熱方式 儲存電能其貯熱量是水儲的兩倍以上，可以大水洗浴。

圖1是本實用新型的結構原理圖。 圖中1、內膽2、外膽3、真空腔4、保溫層5、電加熱器6、高聚能儲熱介質7、熱 交換器8、水汽混合恆溫閥9、花灑10、溫控器、11、控制電路12、進水管13、出水管14、防 漏電屏15、防漏電屏16、洩壓閥17、真空閥18、電源19、外殼
具體實施方式
以下結合附圖1對本實用新型作進一步說明一種高效超導儲能電熱水器，由內 膽1、外膽2、真空腔3、保溫層4、電加熱器5、高聚能儲熱介質6、熱交換器7、水汽混合恆溫 閥8、花灑9、溫控器10、電源18、控制電路11、進水管12、出水管13、防漏電屏14、15、洩壓 閥16、真空閥17、外殼19構成，其特徵是內膽1與外膽2之間為真空腔3，電加熱器5位於 內膽1中部，其周圍裝滿高聚能儲熱介質6，熱交換器7均布於高聚能儲熱介質6中，其兩端 與進出水管12、 13相連通，在電加熱器5加熱時，高聚能儲熱介質6受熱後升溫、熔解、再升 溫，以顯熱和潛熱方式將大量的電能轉化成熱能儲存在其中。因儲熱溫度較高，當冷水進入 熱交換器7後出來的是高溫水汽混合物，此高溫水汽混合物在水汽混合恆溫閥8中與冷水 混合，然後從花灑9中流出供人們洗浴使用的恆溫水。 所述的熱水器的內膽1和外膽2為圓柱型或扁圓柱型，所採用的材質是薄碳鋼板 或者不鏽鋼板或者鋼化玻璃。 所述的內膽1和外膽2之間的真空腔3真空度應等於或大於1. 33x0. OOlPa，以便
於較好地儲存高聚能儲熱介質的高溫顯熱和潛熱。 所述的高聚能儲熱介質6是可以相變的與熱交換器金屬熱相容的無機水合鹽或 者混合鹽或者儲熱密度高的易熔合金或者是有機脂。 所述的電加熱器5是帶有翅片的防幹燒分檔加熱器，均勻分布在熱水器的內膽1 中，加熱絲採用鎳鉻合金或者鋁鐵鉻合金，電加熱器5外表面單位面積熱負荷值應小於或 等於12W/cn2。 所述的熱交換器7為均勻的分布在高聚能儲熱介質6中的螺旋形金屬盤管。 所述的水汽混合恆溫閥8是一空間較大的可自動調節水汽與冷水進入量的水、汽混合恆溫裝置。 所述的控制電路11設計有自動分時度量電能裝置，可以在每天晚上用電谷值時 自動接通電源給熱水器高聚能儲熱介質6充電。 所述的溫控器10在熱水器內的高聚能儲熱介質6溫度達到180-40(TC時可以自動 切斷熱水器的電源。 所述的洩壓閥16可以及時洩掉熱交換器中超標的水汽壓力。 該熱水器的工作原理熱水器工作時，電加熱器5升溫，高聚能儲熱介質6得熱升 溫，達到熔點後熔化，熔化後繼續升溫至設計溫度電源自動切斷，熱量以顯熱_潛熱_顯熱 形式儲存在高聚能儲熱介質中。洗浴時冷水從進水管12進入熱交換器7，高聚能儲熱介質 6中的熱量將水加熱汽化，從熱交換器7出來的高溫水汽混合物經出水管13進入水汽混合 恆溫閥8中與冷水混合，然後從花灑9中流出恆溫熱水供人們洗浴使用，直到高聚能儲熱介 質6中的熱量不能將冷水繼續加熱到設計溫度，控制電路11便啟動加熱器5，使熱水器繼續 加熱。
權利要求一種高效超導儲能電熱水器，由內膽(1)、外膽(2)、真空腔(3)、保溫層(4)、電加熱器(5)、高聚能儲熱介質(6)、熱交換器(7)、水汽混合恆溫閥(8)、花灑(9)、溫控器(10)、電源(18)、控制電路(11)、進水管(12)、出水管(13)、防漏電屏(14)、(15)、洩壓閥(16)、真空閥(17)、外殼(19)構成，其特徵是內膽(1)與外膽(2)之間為真空腔(3)，電加熱器(5)位於內膽(1)中部，其周圍裝滿高聚能儲熱介質(6)，熱交換器(7)均布於高聚能儲熱介質(6)中，其兩端與進出水管(12)、(13)相連通。
2. 根據權利要求l所述的高效超導儲能電熱水器，其特徵在於內膽(1)和外膽(2)均 為圓柱型或扁圓柱型，所採用的材質是薄碳鋼板或者不鏽鋼板或者鋼化玻璃。
3.根據權利要求1所述的高效超導儲能電熱水器，其特徵在於所述的內膽(1)和外膽 (2)之間的真空腔(3)真空度等於或大於1. 33X0. 001Pa。
4. 根據權利要求1所述的高效超導儲能電熱水器，其特徵在於所述的高聚能儲熱介 質(6)是可以相變的與熱交換器金屬熱相容的無機水合鹽或者混合鹽或者儲熱密度高的 易熔合金或者是有機脂。
5. 根據權利要求l所述的高效超導儲能電熱水器，其特徵在於所述的電加熱器(5) 是帶有翅片防幹燒的分檔加熱器，均勻分布在熱水器的內膽(1)中，加熱絲採用鎳鉻合金 或者鋁鐵鉻合金，電加熱器(5)外表面單位面積熱負荷值應小於或等於12W/cn2。
6. 根據權利要求l所述的高效超導儲能電熱水器，其特徵在於所述的熱交換器(7) 為均勻的分布在高聚能儲熱介質(6)中的螺旋形金屬盤管。
7. 根據權利要求1所述的高效超導儲能電熱水器，其特徵在於所述的水汽混合恆溫 閥(8)是一空間較大的可自動調節水汽與冷水進入量的水、汽混合恆溫裝置。
8. 根據權利要求1所述的高效超導儲能電熱水器，其特徵在於所述的控制電路(11)設計有自動分時度量電能裝置，並可在每天晚上用電谷值時自動接通電源給熱水器高聚能儲熱介質(6)充電。
9. 根據權利要求1所述的高效超導儲能電熱水器，其特徵在於所述的溫控器(10)在熱水器內的高聚能儲熱介質(6)溫度達到180-40(TC時可以自動切斷熱水器的電源。
專利摘要一種高效超導儲能電熱水器，由內膽、外膽、真空腔、保溫層、電加熱器、高聚能儲熱介質、熱交換器、水汽混合恆溫閥、花灑、控制電路、進出水管等組成，其特徵在於內膽與外膽之間為真空腔，電加熱器均布於內膽中，其周圍裝高聚能儲熱介質，熱交換器均布於高聚能儲熱介質中，兩端與進出水管連通，在電加熱器加熱時，高聚能儲熱介質能以顯熱和潛熱方式將電能轉化成熱能儲存其中，冷水進入熱交換器後出來的水汽混合物，在水汽混合恆溫閥中與冷水混合後能從花灑中流出恆溫水供人們洗浴。該熱水器使用功率小，利用用電谷差儲存熱能，利於緩解電網負荷，確保用戶電路安全，節約洗浴費用，且體積小，熱損小，效率高，工作無噪音。
文檔編號F24H1/16GK201443848SQ20092003169
公開日2010年4月28日 申請日期2009年1月14日 優先權日2009年1月14日
發明者田海金 申請人:田海