CN105157258A - 立式保温水箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立式保温水箱，包括：箱体；三个分隔装置，其分别将所述箱体由下到上依次分隔成第一腔体、第二腔体、第三腔体和第四腔体，其中，所述第二腔体可根据用户设定，在使用时与所述第一腔体或所述第三腔体连通；多个电加热装置，其分别设置在所述第三腔体和所述第四腔体的内部的下端，且所述第三腔体中的电加热装置数量大于所述第四腔体中电加热装置数量；两个温度传感器，其分别设置在所述第三腔体和所述第四腔体的内部，且位于电加热装置的上方；以及液位传感器，其设置在所述第四腔体的内部的下端。本发明的立式保温水箱具有能耗低，能效高，出水温度稳定，可持续提供热水，使用方便和舒适性高等优点。

Description

立式保温水箱

技术领域

本发明涉及热水器技术领域。更具体地说，本发明涉及一种立式保温水箱。

背景技术

目前，太阳能用保温水箱主要有单仓保温水箱和双仓保温水箱两种形式。其中，单仓保温水箱在放出热水的同时会补充冷水，冷水加入后会与热水混合，降低热水的温度，导致已烧好的热水温度不达标，水温不稳定，热水供应量小，能效低；双仓保温水箱虽然在一定程度上解决了热水供应量小的问题，但在短时间内大量使用热水时仍然存在水温不稳定的问题，且与双仓中的高温仓连接的集热管，由于高温仓的温度较高，导致集热管的传热效率降低，能效低。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种立式保温水箱，通过分隔装置将箱体由下至上依次分为第一腔体、第二腔体、第三腔体和第四腔体，其中，第一腔体为低温区，第三腔体为热水备用区，第四腔体为高温区，第二腔体通过分隔装置与第一腔体或第三腔体连通，以调节第三腔体的容量；在高温区热水被使用后，补水时，热水备用区可将接近高温区温度的热水快速补充给高温区，保证了出水管水温的稳定性；使用时，用户可根据需要，在用水高峰期设置第二腔体与第三腔体保持连通，在非高峰期设置第二腔体与第一腔体保持连通，提高能效。

本发明还有一个目的是提供一种进水装置，通过将进水管延伸至箱体内部与进水管相对一侧，进水管上设有喷头且喷头与箱体下端的集热管相对设置，保证了在补水时，冷水均匀分布，集热管与冷水充分接触，提高了集热管的传热效率。

本发明还有一个目的是提供一种分隔装置，分隔装置可打开或关闭，补水时，分隔装置打开，使箱体内部连通，热水由下层腔体传至上层腔体，补水结束后，分隔装置关闭，由于分隔装置中设有隔热膜或隔热板，可阻隔上下层腔体的热量传递，实现分区加热。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种立式保温水箱，包括：

箱体，其为立式长方体或圆柱形结构，所述箱体的下端设有进水装置、上端设有出水管、顶部设有排气管，其中，所述进水装置，其包括：

进水管，其位于所述箱体的下端内部，其一端贯穿所述箱体与外部连通，另一端封闭；

多个喷头，其间隔设置在所述进水管上，并与所述箱体下端的集热管相对设置；

三个分隔装置，其分别将所述箱体由下到上依次分隔成第一腔体、第二腔体、第三腔体和第四腔体，其中，所述第一腔体的高度为所述箱体高度的1/2-3/5，所述第二腔体的高度为所述箱体高度的1/10，所述第三腔体的高度为所述箱体高度的1/10-1/5，所述分隔装置包括：

框架，其为长方形，其外边缘与所述箱体的内壁固定连接，所述框架的左右两侧设有相对设置的凹形滑槽；

多对活动支撑杆，任意一对活动支撑杆的两端分别与两侧的所述凹形滑槽滑动连接；

多对压缩条，一对压缩条分别对称设置在所述一对活动支撑杆的两端并与其连接，且所述一对压缩条分别与两侧的所述凹形滑槽相抵；

多个隔热膜，任意一个隔热膜设置在所述一对活动支撑杆和所述一对压缩条组成的平面内，且所述隔热膜的边缘分别与所述一对支撑杆和所述一对压缩条连接；

多个电加热装置，其分别设置在所述第三腔体和所述第四腔体的内部的下端，且所述第三腔体中的电加热装置的数量大于所述第四腔体中电加热装置的数量；

两个温度传感器，其分别设置在所述第三腔体和所述第四腔体的内部，且位于电加热装置的上方；

液位传感器，其设置在所述第四腔体的内部的下端。

优选的是，所述的立式保温水箱，所述第一腔体的高度为所述箱体高度的3/5，所述第二腔体的高度为所述箱体高度的1/10，所述第三腔体的高度为所述箱体高度的1/10。

优选的是，所述的立式保温水箱，所述活动支撑杆有3对，所述压缩条有3对，所述隔热膜有3个。

优选的是，所述的立式保温水箱，所述电加热装置有6个，其中，所述第三腔体设有4个电加热装置且位于同一水平面的左右两端对称设置，所述第四腔体设有2个电加热装置且位于同一水平面的左右两端对称设置。

优选的是，所述的立式保温水箱，所述箱体包括不锈钢内胆、不锈钢外胆、外壳和夹层，所述不锈钢内胆的外壁贴有隔热膜，所述夹层由聚氨酯树脂组成，其填充在所述不锈钢内胆和不锈钢外胆之间，所述外壳由密胺树脂制成，其置于所述不锈钢外胆的外部。

优选的是，所述的立式保温水箱，所述进水管与外部连通的一端设有电磁阀和过滤网。

优选的是，所述的立式保温水箱，所述排气管的内部设有压力电磁阀。

本发明至少包括以下有益效果：

第一、通过三块分隔装置将箱体由下至上依次分为第一腔体、第二腔体，第三腔体和第四腔体，其中，第一腔体为低温区，第三腔体为热水备用区，第四腔体为高温区，在高温区热水被使用后，补水时，热水备用区可将接近高温区温度的热水快速补充给高温区，保证了出水管水温的稳定性；

第二、第二腔体可通过分隔装置与第一腔体或第三腔体连通，以调节第三腔体的容量，使用时，用户可根据需要，在用水高峰期设置第二腔体与第三腔体保持连通，在非高峰期设置第二腔体与第一腔体保持连通，降低能耗，提高能效；

第三、通过在箱体下端设置进水装置，进水装置上的喷头与箱体下端的集热管相对设置，保证了在补水时，冷水均匀分布，集热管与冷水充分接触，提高了集热管的传热效率；

第四、通过设置分隔装置，分隔装置可打开或关闭，补水时，分隔装置打开，使箱体内部连通，热水由下层腔体传至上层腔体，补水结束后，分隔装置关闭，由于分隔装置中设有隔热膜，可阻隔上下层腔体的热量传递，实现分区加热，提高能效；

第五、将第一腔体高度设定为箱体高度的1/2-3/5，可充分利用集热管吸收太阳能并将其转换成热能传递给第一腔体中的水，提高集热管的能效，降低电加热装置的使用时间和耗电量，同时，防止因第一腔体过小，导致第一腔体中水温过高，压力过大，损坏保温水箱；

第六、通过设置多个电加热装置，且第三腔体中电加热装置的数量大于第四腔体中电加热装置的数量，可使第三腔体中热水的水温快速达到预设温度，防止在第四腔体中的热水被短时大量使用后，补水时，第三腔体中的水温还未达到预设温度，导致补水后，第四腔体中的热水水温降低，影响水温的稳定性和使用的舒适性；

第七、本发明的立式保温水箱，可根据用户需要，调节第一腔体或第三腔体的容量，能耗低，能效高，出水温度稳定，且可持续提供热水，使用方便，舒适性高。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的分隔装置打开时的俯视图；

图3为本发明的分隔装置关闭时的俯视图。

其中，1、箱体；11、进水装置；12、出水管；13、排气管；111、进水管；112、喷头；113、电磁阀；2、分隔装置；21、框架；22、活动支撑杆；23、压缩条；24、隔热膜；211、滑槽；3、电加热装置；4、温度传感器；5、液位传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1、图2和图3所示，本发明提供一种立式保温水箱，包括：

箱体1，其为立式长方体或圆柱形结构，所述箱体1的下端设有进水装置11、上端设有出水管12、顶部设有排气管13，其中，所述进水装置11，其包括：

进水管111，其位于所述箱体1的下端内部，其一端贯穿所述箱体1与外部连通，另一端封闭；

多个喷头112，其间隔设置在所述进水管111上，并与所述箱体1下端的集热管相对设置；

三个分隔装置2，其分别将所述箱体1由下到上依次分隔成第一腔体、第二腔体、第三腔体和第四腔体，其中，所述第一腔体的高度为所述箱体1高度的1/2-3/5，所述第二腔体的高度为所述箱体1高度的1/10，所述第三腔体的高度为所述箱体1高度的1/10-1/5，所述分隔装置2包括：

框架21，其为长方形，其外边缘与所述箱体1的内壁固定连接，所述框架21的左右两侧设有相对设置的凹形滑槽211；

多对活动支撑杆22，任意一对活动支撑杆22的两端分别与两侧的所述凹形滑槽211滑动连接；

多对压缩条23，一对压缩条23分别对称设置在所述一对活动支撑杆22的两端并与其连接，且所述一对压缩条23分别与两侧的所述凹形滑槽211相抵；

多个隔热膜24，任意一个隔热膜24设置在所述一对活动支撑杆22和所述一对压缩条23组成的平面内，且所述隔热膜24的边缘分别与所述一对支撑杆22和所述一对压缩条23连接；

多个电加热装置3，其分别设置在所述第三腔体和所述第四腔体的内部的下端，且所述第三腔体中的电加热装置3的数量大于所述第四腔体中电加热装置3的数量；

两个温度传感器4，其分别设置在所述第三腔体和所述第四腔体的内部，且位于电加热装置3的上方；

液位传感器5，其设置在所述第四腔体的内部的下端。

所述立式保温水箱的外部设有控制器，其与进水装置、分隔装置、电加热装置、温度传感器和液位传感器电连接；所述立式保温水箱的工作过程如下：A、控制器控制分隔装置打开、进水装置进水，并将液位传感器检测到的水位信息与预设水位进行对比，当第四腔体中的水位到达预设的最高水位时，控制器控制进水装置关闭，并根据用户设定，选择性关闭分隔装置，即当设定为用水高峰期时，控制器控制第二腔体和第三腔体间的分隔装置保持打开，其余两个分隔装置关闭，当设定为非用水高峰时，控制器控制第一腔体和第二腔体间的分隔装置保持打开，其余两个分隔装置关闭；在用水高峰期时，第二腔体与第三腔体连通，增大了第三腔体的容量，保证了在第四腔体(高温区)热水在短时被大量使用后，第三腔体(热水备用区)有充足的备用热水快速补充给高温区，确保高温区热水水温的稳定，在非用水高峰期时，第一腔体和第二腔体连通，增大了第一腔体的容量，可充分利用集热管吸收太阳能并将其转换成热能传递给第一腔体中的水，提高集热管的能效，降低第三腔体和第四腔体中的电加热装置的使用时间和耗电量；B、控制器将温度传感器检测到的温度信息与预设温度进行对比，其中，第四腔体的预设温度等于用户设定温度，第三腔体的预设温度较用户设定温度低5度，若第三腔体和/或第四腔体的检测温度分别低于其预设温度时，则控制器控制相应的电加热装置启动，对第三腔体和/或第四腔体内部的水进行加热，当检测温度等于预设温度时，则控制器控制电加热装置断开，停止加热，保温；保温过程中，当检测温度低于预设温度10℃时，则控制器控制电加热装置再次启动，直至温度达到预设温度；由于分隔装置中镶嵌有隔热膜，分隔装置关闭时可阻隔上下层腔体的热量传递，实现分区加热，提高了能效；C、用户使用时，热水从出水管排出，当第四腔体中的水位降至预设的最低水位时，控制器控制分隔装置打开、进水装置补水，重复A的过程；此时，第一腔体上部的热水进入第三腔体，第三腔体的热水进入第四腔体，补充的冷水位于第一腔体中下部，由于第三腔体中热水的水温仅略小于第四腔体中热水的水温，保证了第四腔体中热水水温的稳定性，第一腔体中下部补充的冷水与位于第一腔体下端的集热管充分接触，提高了集热管的传热效率；E、重复B和C的过程，保证24小时供应热水，且水温稳定，提高了使用的方便性和舒适性。

在另一技术方案中，所述的立式保温水箱，所述第一腔体的高度为所述箱体1高度的3/5，所述第二腔体的高度为所述箱体1高度的1/10，所述第三腔体的高度为所述箱体1高度的1/10。按照上述设置，当用户设定为高峰期用水时，则第二腔体和第三腔体连通，其余两块分隔装置关闭，第二腔体和第三腔体组成的新的热水备用区体积和第四腔体高温区体积相等，保证了在高温区热水在短时被大量使用后，热水备用区有充足的热水快速补充给高温区，确保高温区热水水温的稳定；当用户设定为非高温期用水时，则第一腔体和第二腔体连通，其余两块分隔装置关闭，第一腔体和第二腔体组成的新的低温区体积增大，第三腔体的体积小于第四腔体的体积，由于非高峰期用水量小，备用区热水长时间位于第三腔体内，保温过程中需不断开启电加热装置保持温度稳定，调节低温区和热水备用区的体积，既可充分利用集热管吸收太阳能并将其转换成热能传递给第一腔体中的水，提高集热管的能效，还可避免因第三腔体体积过大，导致耗电量增大，能耗降低。

在另一技术方案中，所述的立式保温水箱，所述活动支撑杆22有3对，所述压缩条23有3对，所述隔热膜24有3个。

在另一技术方案中，所述的立式保温水箱，所述加热装置3有6个，其中，所述第三腔体设有4个电加热装置3且位于同一水平面的左右两端对称设置，所述第四腔体设有2个电加热装置3且位于同一水平面的左右两端对称设置。设置第三腔体中电加热装置的数量大于第四腔体中电加热装置的数量，可使第三腔体中热水的水温快速达到预设温度，防止在第四腔体中的热水被短时大量使用后，补水时，第三腔体中的水温还未达到预设温度，导致补水后，第四腔体中的热水水温降低，影响水温的稳定性和使用的舒适性。

在另一技术方案中，所述的立式保温水箱，所述箱体包括不锈钢内胆、不锈钢外胆、外壳和夹层，所述不锈钢内胆的外壁贴有隔热膜，所述夹层由聚氨酯树脂组成，其填充在所述不锈钢内胆和不锈钢外胆之间，所述外壳由密胺树脂制成，其置于所述不锈钢外胆的外部。

在另一技术方案中，所述的立式保温水箱，所述进水管111与外部连通的一端设有电磁阀113和过滤网。

在另一技术方案中，所述的立式保温水箱，所述排气管13的内部设有压力电磁阀。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种立式保温水箱，其特征在于，包括：

箱体，其为立式长方体或圆柱形结构，所述箱体的下端设有进水装置、上端设有出水管、顶部设有排气管，其中，所述进水装置，其包括：

进水管，其位于所述箱体的下端内部，其一端贯穿所述箱体与外部连通，另一端封闭；

多个喷头，其间隔设置在所述进水管上，并与所述箱体下端的集热管相对设置；

三个分隔装置，其分别将所述箱体由下到上依次分隔成第一腔体、第二腔体、第三腔体和第四腔体，其中，所述第一腔体的高度为所述箱体高度的1/2-3/5，所述第二腔体的高度为所述箱体高度的1/10，所述第三腔体的高度为所述箱体高度的1/10-1/5，所述分隔装置包括：

框架，其为长方形，其外边缘与所述箱体的内壁固定连接，所述框架的左右两侧设有相对设置的凹形滑槽；

多对活动支撑杆，任意一对活动支撑杆的两端分别与两侧的所述凹形滑槽滑动连接；

多对压缩条，一对压缩条分别对称设置在所述一对活动支撑杆的两端并与其连接，且所述一对压缩条分别与两侧的所述凹形滑槽相抵；

多个隔热膜，任意一个隔热膜设置在所述一对活动支撑杆和所述一对压缩条组成的平面内，且所述隔热膜的边缘分别与所述一对支撑杆和所述一对压缩条连接；

多个电加热装置，其分别设置在所述第三腔体和所述第四腔体的内部的下端，且所述第三腔体中的电加热装置的数量大于所述第四腔体中电加热装置的数量；

两个温度传感器，其分别设置在所述第三腔体和所述第四腔体的内部，且位于电加热装置的上方；

液位传感器，其设置在所述第四腔体的内部的下端。

2.如权利要求1所述的立式保温水箱，其特征在于，所述第一腔体的高度为所述箱体高度的3/5，所述第二腔体的高度为所述箱体高度的1/10，所述第三腔体的高度为所述箱体高度的1/10。

3.如权利要求2所述的立式保温水箱，其特征在于，所述活动支撑杆有3对，所述压缩条有3对，所述隔热膜有3个。

4.如权利要求3所述的立式保温水箱，其特征在于，所述电加热装置有6个，其中，所述第三腔体设有4个电加热装置且位于同一水平面的左右两端对称设置，所述第四腔体设有2个电加热装置且位于同一水平面的左右两端对称设置。

5.如权利要求4所述的立式保温水箱，其特征在于，所述箱体包括不锈钢内胆、不锈钢外胆、外壳和夹层，所述不锈钢内胆的外壁贴有隔热膜，所述夹层由聚氨酯树脂组成，其填充在所述不锈钢内胆和不锈钢外胆之间，所述外壳由密胺树脂制成，其置于所述不锈钢外胆的外部。

6.如权利要求5所述的立式保温水箱，其特征在于，所述进水管与外部连通的一端设有电磁阀和过滤网。

7.如权利要求6所述的立式保温水箱，其特征在于，所述排气管的内部设有压力电磁阀。