CN104976904B - 多仓组合式预应力储热水箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多仓组合式预应力储热水箱，包括水箱外壳和内胆，内胆内置有换热装置，换热装置包括换热介质管和换热板单元，换热介质管沿内胆的长度方向设置，其一端或两端通过螺母紧固形成拉应力，使封头与内胆桶体密封，换热板单元沿换热介质管的长度方向依次串接排列，换热板单元包括第一换热挡板、第二换热挡板和挡板密封件，换热单元通过挡板密封件与内胆的内壁密封，从而将内胆分隔成多个独立的储水仓体，第一换热挡板的板面上端开设有进水孔，第二换热挡板的板面下端开设有出水孔，第一换热挡板与第二换热挡板之间形成有热水定向流道。其换热面积大，加热效率高，能够有效防止热水区域内的冷水和热水混合，提高了水箱的热水输出率。
Description
技术领域
本发明涉及储热水箱技术领域，更具体地说，是涉及一种多仓组合式预应力储热水箱。
背景技术
目前，现有的储热水箱通常包括储水箱外壳和安装在储水箱外壳内部的内胆，内胆内置有换热装置。工作时，冷水从内胆上的冷水进口流入内胆内，换热装置对冷水进行加热，加热后热水从内胆上的热水出口流出供使用者使用。现有的储热水箱存在以下缺陷：1、冷水进入水箱内胆时，冷水容易冲入水箱内胆的热水区，导致冷水和热水混合，使热水区域的热水温度降低，降低了水箱的热水输出率，浪费了已烧好的热水，因而如何提高水箱的热水输出率一直是本领域的一个技术难题；2、加热效率低，浪费了大量换热面积。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种可提高热水输出率和加热效率的多仓组合式预应力储热水箱。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：一种多仓组合式预应力储热水箱，包括水箱外壳和安装在所述水箱外壳内部的内胆，所述内胆内置有换热装置，所述换热装置包括两端开口的换热介质管和至少两个装设在所述换热介质管上的换热板单元，所述换热介质管沿所述内胆的长度方向设置且其两端分别伸出所述内胆，所述换热板单元沿所述换热介质管的长度方向依次串接排列，相邻两个所述换热板单元之间间隔设置，从而将所述内胆分隔成多个独立的储水仓体，其中，所述换热板单元包括第一换热挡板、第二换热挡板和挡板密封件，所述第一换热挡板和所述第二换热挡板的外边缘通过挡板密封件与所述内胆的内壁密封连接，所述第一换热挡板的板面上端开设有进水孔，所述第二换热挡板的板面下端开设有出水孔，所述第一换热挡板与所述第二换热挡板之间间隔设置形成有热水定向流道。
作为优选的，所述换热介质管伸出所述内胆的两端分别通过第一内胆密封件与所述内胆密封连接。
作为优选的，所述内胆的两端分别设有伸出所述水箱外壳的冷水进口和热水出口。
作为优选的，所述水箱外壳与所述内胆之间设有由保温材料填充而成的保温层。
作为优选的，所述内胆包括内胆桶体和内胆封头，所述内胆封头通过第二内胆密封件与所述内胆桶体密封连接。
作为优选的，所述换热介质管伸出所述内胆的一端设有固定挡板，所述换热介质管伸出所述内胆的另一端设有紧固螺母，所述紧固螺母通过拧紧产生拉压应力，使内胆桶体和内胆封头产生受压的预应力，从而抵消内胆的全部或部分水压涨力；
或者，所述换热介质管伸出所述内胆的两端均设有紧固螺母，所述紧固螺母通过拧紧产生拉压应力，使内胆桶体和内胆封头产生受压的预应力，从而抵消内胆的全部或部分水压涨力。
作为优选的，所述换热介质管设置为直通管。
作为优选的，所述内胆封头上设有辅助电加热器。
作为优选的，所述挡板密封件、所述第一内胆密封件和所述第二内胆密封件分别设置为密封圈。
作为优选的，所述储热水箱设置为卧式储热水箱或者立式储热水箱。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明通过在水箱内胆内装设换热装置，该换热装置包括换热介质管和至少两个装设在换热介质管上的换热板单元，换热板单元包括第一换热挡板、第二换热挡板和挡板密封件，第一换热挡板和第二换热挡板的外边缘通过挡板密封件与内胆的内壁密封连接，第一换热挡板的板面上端开设有进水孔，第二换热挡板的板面下端开设有出水孔，第一换热挡板与第二换热挡板之间间隔设置形成有热水定向流道，每个换热板单元沿换热介质管的长度方向依次串接排列，相邻两个换热板单元之间间隔设置，从而将内胆分隔成多个独立的储水仓体，当冷水进入内胆后不会直接冲入水箱内胆的热水区，而是依次通过换热板单元后流入后续相应的储水仓体内，并逐步加热成不同的温度，其能够有效防止热水区域内的冷水和热水混合，提高了水箱的热水输出率。此外，换热介质管和每个换热板单元均能够对流经的水进行加热，加热面积大，大大地提高了加热效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所述的多仓组合式预应力储热水箱的结构示意图；
图2是本发明所述的换热装置的结构示意图；
图3是图2中A部位的放大图；
图4是本发明所述的换热板单元的侧面图；
图5是本发明所述的换热板单元的另一侧面图；
图6是本发明所述的内胆桶体和内胆封头的安装结构图；
图7是本发明所述的内胆桶体和内胆封头的另一安装结构图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的实施例提供了一种多仓组合式预应力储热水箱，请参考图1，本发明的储热水箱包括水箱外壳1和安装在水箱外壳1内部的内胆2，内胆2内置有换热装置3，水箱外壳1与内胆2之间设有由保温材料填充而成的保温层10，内胆2的两端分别设有伸出水箱外壳1的冷水进口8和热水出口9。下面结合附图对本实施例进行详细说明。
如图1所示，所述内胆2包括内胆桶体21和内胆封头22，在本实施中，所述内胆桶体21的一端设有开口，内胆封头22通过第二内胆密封件23与内胆桶体21密封连接。优选的，所述第二内胆密封件23选用为密封圈。此外，内胆桶体21和内胆封头22的安装部位也可以设置成如图6和图7所示的对称结构，其中，内胆封头22可以位于内胆桶体21的开口内，也可以位于内胆桶体21的开口外，只要内胆桶体和内胆封头能够实现良好的密封效果即可实施。在此需要说明的是，所述内胆桶体21的两端也可以同时设有开口，此时只要在两个开口处分别密封连接内胆封头22即可。
如图2所示，具体而言，所述换热装置3包括两端开口的换热介质管31和至少两个装设在换热介质管31上的换热板单元32(例如图中所示的八个)。
在本实施中，换热介质管31优选设置为直通管，换热介质管31位于内胆2的内部并沿内胆2的长度方向设置，换热介质管31的两端分别伸出内胆2，形成换热介质入口和换热介质出口。此外，换热介质管31的两端分别通过第一内胆密封件5与内胆2密封连接。其中，所述第一内胆密封件5选用为密封圈。工作时，换热介质管31能够将换热介质传递的热量传递给各个换热板单元32。
作为本发明实施的进一步改进，换热介质管31伸出内胆2的一端设有固定挡板6，换热介质管31伸出内胆2的另一端设有紧固螺母7，通过拧紧紧固螺母7可产生拉压应力，使内胆桶体21和内胆封头22产生受压的预应力，用来抵消内胆的全部或部分水压涨力，其能够防止内胆2因受热膨胀过度而变形。
当然，所述换热介质管31伸出所述内胆2的两端也可以分别设有紧固螺母7。
在本实施中，换热板单元沿换热介质管31的长度方向依次串接排列，相邻两个换热板单元之间间隔设置，从而将内胆2分隔成多个独立的储水仓体4。其中，如图2、图3、图4和图5所示，每个换热板单元32均包括第一换热挡板321、第二换热挡板322和挡板密封件323，第一换热挡板321和第二换热挡板322的外边缘通过挡板密封件323与内胆2的内壁密封连接，第一换热挡板321的板面上端开设有进水孔324，第二换热挡板322的板面下端开设有出水孔325，第一换热挡板321与第二换热挡板322之间间隔设置形成有热水定向流道326。优选的，所述挡板密封件32设置为密封圈。
工作时，冷水通过冷水进口8进入内胆2，流入到由第一个换热板单元分隔成的第一个储水仓体内，当水上升到第一个换热板单元的第一换热挡板321的板面上端开设的进水孔324时，水从进水孔324进入第一换热挡板321与第二换热挡板322之间的热水定向流道326中，之后从第二换热挡板322的板面下端开设的出水孔325中流出至第二个储水仓体内，后续依次通过相应的换热板单元后流入不同的储水仓体内，并逐步加热成不同的温度，到最后，加热完成的热水从内胆2的热水出口9流出供用户使用。在水的加热过程中，冷水不会直接冲入水箱内胆的热水区，而是依次通过换热板单元后流入后续相应的储水仓体内，其能够有效防止热水区域内的冷水和热水混合，提高了水箱的热水输出率。此外，换热介质管和每个换热板单元均能够对流经的水进行加热，加热面积大，大大地提高了加热效率。
如图1所示，位于水箱出水端的内胆封头22上设有辅助电加热器11，该辅助电加热器11能够进一步对水箱出水端的热水进行加热。
在此需要说明的是，本发明的储热水箱可以设置为卧式储热水箱或者立式储热水箱。在本实施中，本发明的储热水箱优选设置为卧式储热水箱。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种多仓组合式预应力储热水箱，包括水箱外壳(1)和安装在所述水箱外壳(1)内部的内胆(2)，所述内胆(2)内置有换热装置(3)，其特征在于：所述换热装置(3)包括两端开口的换热介质管(31)和至少两个装设在所述换热介质管(31)上的换热板单元(32)，所述换热介质管(31)沿所述内胆(2)的长度方向设置且其两端分别伸出所述内胆(2)，所述换热板单元沿所述换热介质管(31)的长度方向依次串接排列，相邻两个所述换热板单元之间间隔设置，从而将所述内胆(2)分隔成多个独立的储水仓体(4)，其中，所述换热板单元(32)包括第一换热挡板(321)、第二换热挡板(322)和挡板密封件(323)，所述第一换热挡板(321)和所述第二换热挡板(322)的外边缘通过挡板密封件(323)与所述内胆(2)的内壁密封连接，所述第一换热挡板(321)的板面上端开设有进水孔(324)，所述第二换热挡板(322)的板面下端开设有出水孔(325)，所述第一换热挡板(321)与所述第二换热挡板(322)之间间隔设置形成有热水定向流道(326)。
2.根据权利要求1所述的多仓组合式预应力储热水箱，其特征在于：所述换热介质管(31)伸出所述内胆(2)的两端分别通过第一内胆密封件(5)与所述内胆(2)密封连接。
3.根据权利要求1所述的多仓组合式预应力储热水箱，其特征在于：所述内胆(2)的两端分别设有伸出所述水箱外壳(1)的冷水进口(8)和热水出口(9)。
4.根据权利要求1所述的多仓组合式预应力储热水箱，其特征在于：所述水箱外壳(1)与所述内胆(2)之间设有由保温材料填充而成的保温层(10)。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的多仓组合式预应力储热水箱，其特征在于：所述内胆(2)包括内胆桶体(21)和内胆封头(22)，所述内胆封头(22)通过第二内胆密封件(23)与所述内胆桶体(21)密封连接。
6.根据权利要求5所述的多仓组合式预应力储热水箱，其特征在于：所述换热介质管(31)伸出所述内胆(2)的一端设有固定挡板(6)，所述换热介质管(31)伸出所述内胆(2)的另一端设有紧固螺母(7)，所述紧固螺母(7)通过拧紧产生拉压应力，使内胆桶体(21)和内胆封头(22)产生受压的预应力，从而抵消内胆的全部或部分水压涨力；
或者，所述换热介质管(31)伸出所述内胆(2)的两端均设有紧固螺母(7)，所述紧固螺母(7)通过拧紧产生拉压应力，使内胆桶体(21)和内胆封头(22)产生受压的预应力，从而抵消内胆的全部或部分水压涨力。
7.根据权利要求6所述的多仓组合式预应力储热水箱，其特征在于：所述换热介质管(31)设置为直通管。
8.根据权利要求5所述的多仓组合式预应力储热水箱，其特征在于：所述内胆封头(22)上设有辅助电加热器(11)。
9.根据权利要求1所述的多仓组合式预应力储热水箱，其特征在于：所述储热水箱设置为卧式储热水箱或者立式储热水箱。
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