CN104501411A - 虹吸加热蓄热罐 - Google Patents
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Abstract
一种虹吸加热蓄热罐，集成虹吸循环电加热、单罐双加热模式等先进热能技术，一体化实现供液前由虹吸循环方式电加热液体，实现静态预热蓄热模式；供液时由高温液体放热、即时桶内电加热，实现动态即时加热模式。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种虹吸加热蓄热罐。
(二)背景技术
现有水平布置的蓄热式热水器加热罐，其加热效率较低，一方面导致静态预热缓慢，热水需要长时间等待，另一方面动态加热量不足；而预即双模电热水器采用双加热罐，分别承担静态预热和动态加热两种加热模式，从而既成倍增加产品成本又未显著提高电热水器加热蓄热效率，且用电量过大，不适合中国家庭配电要求，限制其家庭普及率。
(三)发明内容
本发明目的是提供一种虹吸加热蓄热罐：通过虹吸循环电加热及单罐双加热模式，高效加热液体并蓄热；集蓄热电热器与加热电热器于一体，避免重复投资电热器及其安全保护措施，从而实现液体的加热和蓄热功能；倡导“绿色加热蓄热”工艺方式。
本发明采用的技术方案，即虹吸加热蓄热罐如附图1所示，其中：1-下进口；2-上出口；3-虹吸套桶；4-电热器；5-加热腔；6-蓄热腔；7-加热信号灯；8-防干烧开关；9-安全接地和防漏电保护开关；10-液体信号灯；11-温度传感器；12-保温材料等组成。
按照附图1所示的虹吸加热蓄热罐：其垂直细长圆柱形罐体的底部外侧面开水平下进口1，顶面中央开垂直上出口2，中央设置虹吸套桶3，其上部预留虹吸循环出水空间，其下部预留虹吸循环进水空间，虹吸套桶3下半部中央设置电热器4，并由此在虹吸套桶3内形成加热腔5，而在虹吸套桶3外壁与其罐体内壁的夹层形成蓄热腔6；其罐体外表面需附加保温材料12。
电热器4在控制上与加热信号灯7联锁，顶面内壁设置防干烧开关8，在电热器4与水平下进口1所连接的管路之间，设置安全接地和防漏电保护开关9；顶面设置的温度传感器11闭环控制液体信号灯10的显示状态，以及静态控制电热器4的加热蓄热温度，并由加热信号灯7同步显示；其中部侧面设置的温度传感器11动态控制电热器4的接通、断开和功率调节，并由加热信号灯7同步显示。
电热器4是其罐体底面内壁垂直设置的多对倒U型金属电热管4；或是其罐体底面内壁垂直设置的高强度、水电屏蔽、无缝自动银钎焊、耐压12bar的英格莱840不锈钢电热管4；或是其罐体底面内壁垂直设置的大直径组合镍铬丝发热管；或是其罐体底面内壁垂直设置的多根高绝缘、高导热、高稳定性非金属电热管4；或是其罐体底面外壁中央设置的电发热盘4；或是其罐体底面外壁中央设置的电磁式发热盘4。
本发明虹吸加热蓄热罐的工作过程结合附图1说明如下：
1、预热蓄热模式：接通电源并启动本发明，其顶面上出口2处设置的温度传感器11，在感知液体温度低于设定下限值时，通过闭环控制接通电热器4后持续加热，直到把液体加热到设定上限值则断开电热器4，其中当温度传感器11感知液体温度超过设定下限值时，控制液体信号灯10显示液体可用状态，并开启以供应液体；
2、即热加热模式：使用液体时，利用其0.5～6bar表压流经下进口1，并把其中高温液体压出上出口2；随后当其顶面上出口2处设置的温度传感器11感知液体温度低于设定下限值时，接通电热器4并调节加热功率至最大，由静态预热蓄热模式，切换为高温液体放热、即时桶内电加热的动态即时加热模式，充分利用其加热与蓄热作用维持液体供应温度；过程持续进行，直到用户停止液体供应；等待持续加热至液体信号灯10恢复高温液体蓄热状态。
3、两模式复合：上述静态预热蓄热模式与动态即时加热模式，可交替复合使用；
5、保护：
(1)防干烧：当防干烧开关8感知虹吸加热蓄热罐中的水位尚未充满时，为防止电热器4因干烧而损毁，便会自动切断整机电源，进入保护状态，直到水位充满虹吸加热蓄热罐，方可自动复位；
(2)防漏电：在本发明安全接地基础上，当电磁互感式内置防漏电保护开关9检测到泄漏电流超过人体感应范围，便会在0.01～0.1秒内自动切断电源，同时由加热信号灯7闪烁，以显示故障，保障人体安全。
与现有产品相比较，本发明的集成创新优点如下所列：
1、虹吸循环电加热：垂直加热罐中设置的虹吸套桶，在静态预热时形成虹吸循环，桶内高效加热、桶外持温蓄热；在动态加热时形成套桶内的快速管式加热；从而以单罐切换实现静态预热、动态加热两种加热模式，既节约产品成本又提高加热蓄热效率，并适合中国家庭配电要求。
2、集预热蓄热电热器与即时加热电热器于一体，避免重复投资电热器及其安全保护措施。
综上所述，本发明集成虹吸循环电加热、单罐双加热模式等先进热能技术，一体化实现供液前由虹吸循环方式电加热液体，实现静态预热蓄热模式；供液时由高温液体放热、即时桶内电加热，实现动态即时加热模式。
(四)附图说明
附图1为本发明的系统流程图。
(五)具体实施方式
本发明提出的虹吸加热蓄热罐的实施例如附图1所示，现说明如下：其由直径150mm、高度800mm、壁厚1mm的304不锈钢垂直细长圆柱形罐体的底部外侧面开水平DN15内丝接口304不锈钢下进口1，顶面中央开垂直DN15内丝接口304不锈钢上出口2，中央设置直径80mm、高度700mm、壁厚0.8mm的304不锈钢虹吸套桶3，其上部预留40mm虹吸循环出水空间，其下部预留60mm虹吸循环进水空间，虹吸套桶3下半部中央设置4kW电热器4，并由此在虹吸套桶3内形成加热腔5，而在虹吸套桶3外壁与其罐体内壁的夹层形成蓄热腔6，电热器4在控制上与加热信号灯7联锁，顶面内壁设置防干烧开关8，在电热器4与水平下进口1所连接的管路之间，设置安全接地和防漏电保护开关9；顶面设置的温度传感器11闭环控制液体信号灯10的显示状态，以及静态控制电热器4的加热蓄热温度，并由加热信号灯7同步显示；其中部侧面设置的温度传感器11动态控制电热器4的接通、断开和功率调节，并由加热信号灯7同步显示；其罐体外表面需附加50mm厚的聚氨酯泡沫保温材料12。电热器4是其罐体底面内壁垂直设置的4对倒U型、高强度、水电屏蔽、无缝自动银钎焊、耐压12bar、输入功率4.6kW的英格莱840不锈钢电热管4。
本发明实施例中：液体温度20℃、液体表压2.5bar、液体加热温度94.5±2.5℃、单相电源额定电压220V、额定频率50Hz、额定输入功率4.5kW；以虹吸电加热方式静态下制取92℃高温液体并蓄热；通过自动调节高温液体与常温液体混合比例，可动态制取60℃液体6L/min，输入4.5kW电功率；每台机组重量10.5kg，运行重量24.5kg，运行时无噪音。
Claims (3)
1.一种虹吸加热蓄热罐，其由下进口(1)；上出口(2)；虹吸套桶(3)；电热器(4)；加热腔(5)；蓄热腔(6)；加热信号灯(7)；防干烧开关(8)；安全接地和防漏电保护开关(9)；液体信号灯(10)；温度传感器(11)；保温材料(12)等组成；其特征在于：垂直细长圆柱形罐体的底部外侧面开水平下进口(1)，顶面中央开垂直上出口(2)，中央设置虹吸套桶(3)，其上部预留虹吸循环出水空间，其下部预留虹吸循环进水空间，虹吸套桶(3)下半部中央设置电热器(4)，并由此在虹吸套桶(3)内形成加热腔(5)，而在虹吸套桶(3)外壁与其罐体内壁的夹层形成蓄热腔(6)；其罐体外表面需附加保温材料(12)。
2.按照权利要求1所述的虹吸加热蓄热罐，其特征在于：电热器(4)在控制上与加热信号灯(7)联锁，顶面内壁设置防干烧开关(8)，在电热器(4)与水平下进口(1)所连接的管路之间，设置安全接地和防漏电保护开关(9)；顶面设置的温度传感器(11)闭环控制液体信号灯(10)的显示状态，以及静态控制电热器(4)的加热蓄热温度，并由加热信号灯(7)同步显示；其中部侧面设置的温度传感器(11)动态控制电热器(4)的接通、断开和功率调节，并由加热信号灯(7)同步显示。
3.按照权利要求1所述的虹吸加热蓄热罐，其特征在于：电热器(4)是其罐体底面内壁垂直设置的多对倒U型金属电热管(4)；或是其罐体底面内壁垂直设置的高强度、水电屏蔽、无缝自动银钎焊、耐压12bar的英格莱840不锈钢电热管(4)；或是其罐体底面内壁垂直设置的大直径组合镍铬丝发热管；或是其罐体底面内壁垂直设置的多根高绝缘、高导热、高稳定性非金属电热管(4)；或是其罐体底面外壁中央设置的电发热盘(4)；或是其罐体底面外壁中央设置的电磁式发热盘(4)。
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