CN106895576A - 一种远红外电壁挂炉 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种远红外电壁挂炉，其解决了现有电壁挂炉产品普遍存在能耗高、加热效率低、使用寿命短的技术问题，其包括加热水箱、循环水泵、智能控制装置，加热水箱设有热水出水管、冷水进水管和回水管，回水管上设有循环水泵，加热水箱内设置纳米膜石英加热管，纳米膜石英加热管包括石英套管、设置在石英套管密封夹层内的远红外纳米加热膜、连接在远红外纳米加热膜正负极上的导线、及与石英套管相连接的绝缘套管。本发明可广泛用于供家庭取暖或卫生用热水的加热设备。

Description

一种远红外电壁挂炉

技术领域

本发明涉及一种壁挂炉，尤其是涉及一种远红外电壁挂炉。

背景技术

现有供家庭取暖或卫生用热水的设备主要是燃气壁挂式供暖炉，分为天然气和煤气两种燃气锅炉。燃气壁挂炉的最大缺点是容易漏气造成煤气中毒；且燃气壁挂炉的电热转换率比较低，造成能源的浪费，运作时会产生大量的烟气，污染环境。这样电壁挂炉就颇受大众的欢迎，电壁挂炉是以电力来加热供暖或卫生用热水的电器，然而，现有电壁挂炉产品大多还是以电阻丝为核心发热技术，普遍存在能耗高、加热效率低、使用寿命短的问题，影响了电壁挂炉的推广。上述问题主要表现在电壁挂炉的加热体加热效率不高，电加热体产生的热量不能迅速传导到周围水体中，而且在电加热体内，循环水还存在换热不均匀的问题。

发明内容

本发明就是针对上述现有技术的不足，提供一种结构简单、能耗低、加热效率高、使用寿命长的远红外电壁挂炉。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：本发明提供一种远红外电壁挂炉，其包括加热水箱、循环水泵、智能控制装置，加热水箱设有热水出水管、冷水进水管和回水管，回水管上设有循环水泵，加热水箱内设置纳米膜石英加热管，纳米膜石英加热管包括石英套管、设置在石英套管密封夹层内的远红外纳米加热膜、连接在远红外纳米加热膜正负极的导线、及与石英套管相连接的绝缘套管。

优选地，绝缘套管为一端开口、另一端封闭的管状结构，石英套管连接有导线的一端密封固定在绝缘套管的开口处，导线沿绝缘套管壁穿出。

优选地，石英套管密封夹层内抽真空。

优选地，绝缘套管侧壁上还设有通水孔。

优选地，绝缘套管上设有螺纹，纳米膜石英加热管通过螺纹固定在加热水箱底部。

优选地，绝缘套管末端设置六角形螺帽。

优选地，加热水箱上还设有放气管和排污管。

优选地，还包括膨胀水箱和泄压阀，膨胀水箱通过水流管路与泄压阀相连通，泄压阀通过两条水流管路与循环水泵并联设置在回水管上；泄压阀上设置泄压口、水压表及水压开关。

优选地，智能控制装置分别通过控制线路与纳米膜石英加热管、循环水泵相连接。

优选地，石英套管与绝缘套管通过内置圆筒螺栓挤压橡胶垫固定连接。

优选地，橡胶垫为硅胶垫。

本发明的有益效果：

(1)电热转换效率高。本发明电热转换率平均达到98％以上，比电热丝的电热转换效率提高35％-50％，能耗大幅度下降。

(2)热传递速度极快。本发明比现有其他各种电热材料的热传递速度高出1倍以上。

(3)安全环保。一方面本发明无电感和感应磁场，采用无线圈的工作方式，工作时电流量宽幅直线通过发热面，不会产生电感和感应磁场，特别适合对静电、高敏感条件有严格要求的加热环境；另一方面本发明采用远红外线辐射加热方式，对人体健康有益无害。

(4)使用寿命长。在400℃工作条件下，本发明可稳定工作20000小时以上。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的纳米膜石英加热管的结构示意图；

图3为图2的剖视图；

图4为图2的仰视图；

图5为图3中绝缘套管的左视剖视图；

图6为本发明的安装有纳米膜石英加热管的加热水箱的结构示意图；

图7为本发明的纳米膜石英加热管的另一种结构示意图。

图中符号说明：1.加热水箱；2.循环水泵；3.智能控制装置；4.热水出水管；5.冷水进水管；6.回水管；7.纳米膜石英加热管；8.石英套管；9.远红外纳米加热膜；10.导线；11.绝缘套管；12.通水孔；13.螺纹；14.六角形螺帽；15.放气管；16.排污管；17.膨胀水箱；18.泄压阀；19.泄压口；20.水压表；21.水压开关，22.圆筒螺栓，23.橡胶垫，24.管路阀门。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以助于理解本发明的内容。本发明中所使用的方法如无特殊规定，均为常规的方法；所使用的产品，如无特殊规定，均为常规的市售产品。

实施例1：

如图1-图6所示，本发明提供一种远红外电壁挂炉，其包括加热水箱(1)、循环水泵(2)、智能控制装置(3)，加热水箱(1)设有热水出水管(4)、冷水进水管(5)和回水管(6)，回水管(6)上设有循环水泵(2)；热水出水管(4)可根据用户选择，与末端采暖系统(例如供家庭取暖或卫生用热水的设备等)连通，再与安装有循环水泵(2)的回水管(6)连通，形成闭合回路；加热水箱(1)内设置纳米膜石英加热管(7)，纳米膜石英加热管(7)包括石英套管(8)、设置在石英套管(8)密封夹层内的远红外纳米加热膜(9)、连接在远红外纳米加热膜(9)正负极上的导线(10)、及绝缘套管(11)；石英套管(8)为两个石英管套接，石英管之间的夹层两端密封，且密封夹层内抽真空，套管结构设计可同时加热石英套管(8)内、外部的水，增加传热面积，提高传热效率；绝缘套管(11)为一端开口、另一端封闭的管状结构，且由耐高温材料制成；石英套管(8)连接有导线(10)的一端密封固定在绝缘套管(11)的开口处，石英套管(8)内管腔与绝缘套管(11)内腔相连通，导线(10)沿绝缘套管(11)轴线径向方向，顺着绝缘套管(11)壁向下，从其末端内壁穿出。

本发明绝缘套管(11)侧壁上还设有通水孔(12)，通水孔(12)与绝缘套管(11)内腔相连通，在循环水泵(2)的作用下，水从通水孔(12)进入绝缘套管(11)内腔，然后经石英套管(8)内管腔受热后流出，设置通水孔(12)进一步提高石英套管(8)内管腔内水流速度，大大提高传热效率。绝缘套管(11)上设有螺纹(13)，纳米膜石英加热管(7)通过螺纹(13)固定在加热水箱(1)底部，为了保证密封性良好，使用橡胶垫圈和生胶带等密封性材料，防止漏水。绝缘套管(11)末端设置六角形螺帽(14)，方便使用扳手等工具对纳米膜石英加热管(7)在加热水箱(1)上卸装。

本发明加热水箱(1)上还设有放气管(15)和排污管(16)。设置放气管(15)用于放出加热水箱(1)内气体，定期通过放气管(15)排气，既保证水在管路中运行正常，又保证加热水箱(1)内水的加热效果；设置排污管(16)，方便加热水箱(1)内水垢等杂质的定期清理。

本发明还包括膨胀水箱(17)和泄压阀(18)，膨胀水箱(17)通过水流管路与泄压阀(18)相连通，泄压阀(18)通过两条水流管路与循环水泵(2)并联设置在回水管(6)上；泄压阀(18)上设置泄压口(19)、水压表(20)及水压开关(21)。膨胀水箱(17)主要作用是当管道系统内水温升高后，因水受热体积膨胀而压力增大，多出来的水经泄压阀(18)进入膨胀水箱(17)内；当管道系统内水温下降时，膨胀水箱(17)内的气囊以自身气压将其内部的水经泄压阀(18)压回管道系统中。通过膨胀水箱(17)和泄压阀(18)保证管道系统水压稳定安全可靠，始终处于动态平衡状态。水压开关、压力表的作用是实时监视整个管道系统的工作状况。

本发明设有智能控制装置(3)分别通过控制线路与纳米膜石英加热管(7)、循环水泵(2)相连接，可根据用户设置的温度，自动控制纳米膜石英加热管(7)和循环水泵(2)工作。

实施例2：

如图7所示，石英套管(8)与绝缘套管(11)还可以通过内置圆筒螺栓(22)挤压橡胶垫(23)固定连接；橡胶垫(23)为圆筒状结构，安装时，将橡胶垫(23)一部分插入到石英套管(8)连接有导线(10)一端的内管腔，然后将橡胶垫(23)露出石英套管(8)的部分进行翻转，利用其橡胶弹性使之紧紧包裹在石英套管(8)外壁上；再将石英套管(8)设置有橡胶垫(23)的一端插入绝缘套管(11)的开口处内腔中；最后将圆筒螺栓(22)从石英套管(8)口处放入，通过其螺栓结构在橡胶垫(23)处旋转锁紧，利用橡胶垫(23)橡胶弹性作用，使石英套管(8)与绝缘套管(11)之间的密封性能更好。橡胶垫(23)优选硅胶垫。其他内容与实施例1相同。

本发明工作原理为：当使用所述电壁挂炉时，首先，将电壁挂炉悬挂在墙壁上适宜的地方，再将热水出水管和回水管接入末端采暖系统(例如供家庭取暖或卫生用热水的设备等)对应的管道，使电壁挂炉与末端采暖系统形成闭合通路；然后将自来水从冷水进水管加入，使电壁挂炉与末端采暖系统处于满水状态，关闭冷水进水管管路阀门。启动电壁挂炉，预设水温或空间温度，通过智能控制装置指令循环水泵和纳米膜石英加热管工作，使水在电壁挂炉与末端采暖系统内循环流动，纳米膜石英加热管对进入加热水箱内的冷水进行加热升温。当管道系统内水温升高后，水因体积膨胀而压力增大，多出来的水经泄压阀进入膨胀水箱内，当管道系统内水温下降时，膨胀水箱内的气囊以自身气压将其内部的水经泄压阀压回管道系统中，保证管道系统水压稳定安全可靠，始终处于动态平衡状态。加热水箱内被加热水不断的从热水出水管进入到末端采暖系统中，使末端采暖系统温度不断上升，达到满足家庭取暖或卫生用热水需求的目的。电壁挂炉智能控制装置可根据末端采暖系统水温或室温来控制纳米膜石英加热管、循环水泵工作，当水温或空间温度达到或者低于预设温度时，纳米膜石英加热管和循环水泵自动停止或者开始工作，实现节能使用效果。

另外，智能控制装置也可以预设时间，实现电壁挂炉自动开机或关机，方便用户使用。加热水箱外还可以安装水位电极及温度测试、防干烧功能装置，进一步提高本发明安全可靠性能。

本发明电热转换效率高、热传递速度快、安全环保、使用寿命长，其中电热转换效率最高可达到99.49％，比电热丝的电热转换效率提高35％-50％；纳米膜石英加热管比现有其他各种电热材料的热传递速度高出1倍以上；对人体和环境无害；在400℃工作条件下，本发明可稳定工作20000小时以上。

本发明以石英管为载体，远红外纳米加热膜在石英管夹层内壁铺展形成一层极薄的膜层，石英管夹层两端密封并抽真空，并在绝缘套管侧壁上设置通水孔，使通水孔与绝缘套管内腔相连通。首先，套管式结构增加了与水接触面积，即增加水受热面积，提高热传导速度；其次，本发明采用有益人体健康的远红外线辐射热量，安全可靠稳定，且热传导速度快；再次，在绝缘套管侧壁上设置通水孔，进一步提高石英套管(8)内管腔内水流速度，大大提高传热效率；第四，石英管夹层两端密封且抽真空，提高了电壁挂炉的使用安全性，提高远红外纳米加热膜使用寿命；第四，利用石英材料本身高的耐热性、优良的电绝缘性、最佳的透红外光等性能，提高电热传导效率和热传导速度，有效保证本发明电壁挂炉使用寿命和安全可靠性；最后，安全环保，一方面本发明无电感和感应磁场，采用无线圈的工作方式，工作时电流量宽幅直线通过发热面，不会产生电感和感应磁场，特别适合对静电、高敏感条件有严格要求的加热环境。

惟以上所述者，仅为本发明的具体实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，故其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修改，例如纳米膜石英加热管在加热水箱内的安装位置或方式、安装有纳米膜石英加热管的若干个加热水箱串联连接、若干个内径不一的纳米膜石英加热管套接，纳米膜石英加热管中的石英套管也可以用陶瓷、碳化硅材料等耐高温绝缘体材料制成等，皆应仍属本发明权利要求书涵盖之范畴。

Claims (10)

1.一种远红外电壁挂炉，其包括加热水箱(1)、循环水泵(2)、智能控制装置(3)，所述加热水箱(1)设有热水出水管(4)、冷水进水管(5)和回水管(6)，所述回水管(6)上设有所述循环水泵(2)，其特征在于，所述加热水箱(1)内设置纳米膜石英加热管(7)，所述纳米膜石英加热管(7)包括石英套管(8)、设置在所述石英套管(8)密封夹层内的远红外纳米加热膜(9)、连接在所述远红外纳米加热膜(9)正负极上的导线(10)、及与所述石英套管(8)相连接的绝缘套管(11)。

2.根据权利要求1所述的一种远红外电壁挂炉，其特征在于，所述绝缘套管(11)为一端开口、另一端封闭的管状结构，所述石英套管(8)连接有所述导线(10)的一端密封固定在所述绝缘套管(11)的开口处，所述导线(10)沿所述绝缘套管(11)壁穿出。

3.根据权利要求2所述的一种远红外电壁挂炉，其特征在于，所述石英套管(8)密封夹层内抽真空。

4.根据权利要求2所述的一种远红外电壁挂炉，其特征在于，所述绝缘套管(11)侧壁上还设有通水孔(12)。

5.根据权利要求2所述的一种远红外电壁挂炉，其特征在于，所述绝缘套管(11)上设有螺纹(13)，所述纳米膜石英加热管(7)通过所述螺纹(13)固定在所述加热水箱(1)底部。

6.根据权利要求2所述的一种远红外电壁挂炉，其特征在于，所述绝缘套管(11)末端设置六角形螺帽(14)。

7.根据权利要求1所述的一种远红外电壁挂炉，其特征在于，所述加热水箱(1)上还设有放气管(15)和排污管(16)。

8.根据权利要求1所述的一种远红外电壁挂炉，其特征在于，还包括膨胀水箱(17)和泄压阀(18)，所述膨胀水箱(17)通过水流管路与所述泄压阀(18)相连通，所述泄压阀(18)通过两条水流管路与所述循环水泵(2)并联设置在所述回水管(6)上；所述泄压阀(18)上设置泄压口(19)、水压表(20)及水压开关(21)。

9.根据权利要求1所述的一种远红外电壁挂炉，其特征在于，所述智能控制装置(3)分别通过控制线路与所述纳米膜石英加热管(7)、所述循环水泵(2)相连接。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种远红外电壁挂炉，其特征在于，所述石英套管(8)与所述绝缘套管(11)通过内置圆筒螺栓(22)挤压橡胶垫(23)固定连接。