CN108088077A - 蓄能式热水炉 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及蓄能式热水炉，包括内设腔体的罩壳；罩壳上设有进水口和出水口；热水炉还包括电控制器、蓄热能装置和热交换器；电控制器设于罩壳内；蓄热能装置包括加热管和蓄能砖，加热管为多根，加热管的两侧对称设有蓄能砖；进水口处设有进水管，出水口处设有出水管，进水管与出水管均连接于热交换器，进水管与出水管相连通。本发明中的蓄能式热水炉，通过设置在罩壳内部的蓄能砖能够有效保存电热管上的热量，再通过热交换器将进水管中的冷水转变成热水，继而从出水口中流出，通过管道中热水的热量对屋内实现供暖，蓄能砖的使用能够有效降低加热管上热量的流失，减少家庭开支，节约社会资源，有利于取暖设备在市场长的推广及应用。

Description

蓄能式热水炉
技术领域
本发明涉及取暖设备技术领域，具体是蓄能式热水炉。
背景技术
随着全球气候变异，人口密度增加，怎样节能减排已成为人类关注的焦点。而提高取暖设备的利用率，也是能源保护的一大改进点。
市场上常见的取暖设备为暖气片取暖，通过热媒如水等在暖气片内流过时，热媒所携带的热量通过暖气散热片不断地传给温度较低的物体，从而实现热能的温差传递，这种暖气片笨重而且大都一体成型，暖气片的温度最多会达到和管里的热煤一样的温度，不会超过热煤的温度，实际中暖气片要向周围空间散热，也就不会达到下面水管里热水的温度，暖气片的入口温度比出口处温度高，热煤从管道输送到暖气片的途中，存在比较大的能源损耗。而另一种电暖器是利用通电后电热管加热，电能转换成热能的瞬间即热量传递并释放到空气中，如此反复循环，使室内温度得以提高，但这种取暖器也存在缺点，其通过增减电热管的接通数量来调节功率，升温缓慢，不能储热，用电量大，持续用电时间长，断电后很快房间会回冷；如需升温快，只能通过提高功率来实现，耗电且不节能。
现有的取暖设备中普遍存在能源消耗大，使用成本高等问题，不利于取暖设备在家庭生活领域的推广与应用。
发明内容
本发明是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种蓄能式热水炉，该热水炉结构巧妙，蓄能效果好，能有效减少家庭开支，节约社会资源，有利于取暖设备在市场长的推广及应用。
为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案:一种蓄能式热水炉，包括内设腔体的罩壳；所述罩壳上设有进水口和出水口；所述热水炉还包括电控制器、蓄热能装置和热交换器；所述电控制器设于罩壳内；所述蓄热能装置包括加热管和蓄能砖，所述加热管为多根，加热管的两侧对称设有蓄能砖；所述进水口处设有进水管，所述出水口处设有出水管，进水管与出水管均连接于热交换器，进水管与出水管相连通。
作为本发明的一种优选方案，所述蓄能砖外包覆有蓄能隔热装置。
作为本发明的一种优选方案，所述蓄能隔热装置由泡沫材料制成。
作为本发明的一种优选方案，所述罩壳上设有门板，所述门板包括主门板和副门板；所述主门板可翻转安装于所述罩壳，所述副门板固设于所述罩壳。
作为本发明的一种优选方案，所述副门板上设有显示装置；所述显示装置与内设的电控制器电性相连。
作为本发明的一种优选方案，所述蓄能砖为扁平的六面体对称结构。
作为本发明的一种优选方案，所述六面体的任意一面设有内凹工作面，每相邻两个内凹工作面之间凸设有相互独立且平行的凸块，所述凸块与罩壳内壁相触。
作为本发明的一种优选方案，所述蓄能砖上设有凹槽；凹槽与加热管相适配，所述加热管嵌设于所述凹槽内。
作为本发明的一种优选方案，所述加热管呈“U”型，所述加热管可拆卸安装于所述罩壳内。
作为本发明的一种优选方案，所述罩壳上设有散热槽。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中的蓄能式热水炉，通过设置在罩壳内部的蓄能砖能够有效保存电热管上的热量，再通过热交换器将进水管中的冷水转变成热水，继而从出水口中流出，通过管道中热水的热量对屋内实现供暖，蓄能砖的使用能够有效降低加热管上热量的流失，减少家庭开支，节约社会资源，有利于取暖设备在市场长的推广及应用。
附图说明
图1是本实施中蓄能式热水炉的结构示意图；
图2是本实施例中蓄能式热水炉的内部结构示意图；
图3是本实施例中蓄能式热水炉中蓄能砖的结构示意图；
图4是本实施例中蓄能式热水炉的结构原理图。
附图标记：1、罩壳；11、主门板；12、副门板；2、蓄能砖；21、凹槽；22、内凹工作面；23、凸块；3、热交换器；4、加热管；5、蓄能隔热装置；6、出水口；7、进水口；8、散热槽；9、显示装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例作详细说明。
实施例：如图1至图4所示，一种蓄能式热水炉，包括罩壳1，罩壳1内设有腔体，腔体内设有电控制器、蓄热能装置和热交换器3。
罩壳1上设有进水口7和出水口6，进水口7内穿设有进水管，进水管与外部的供水系统相连，出水管6内穿设有出水管，多根出水管布置在各个屋内，便于对各个屋内进行供暖。
罩壳1上设有门板，门板包括可开启的主门板11和固定设置的副门板12，电控制器设置在罩壳1内，用来对热水炉进行控制。主门板11可开启，便于罩壳1内部的部件进行定期的检修与更换。
为了方便电控制器中数据的显示，还在热水炉副门板12上设置了显示装置9，显示装置9与电控制器电性相连，将显示装置9设置在固定的副门板12上，可减少因开门关门对设置在门板内的电线造成的磨损。
显示装置9中包括日常生活领域中用到的显示屏及与显示屏一体设置的开关按钮与调节按钮，开关按钮控制热水炉的开启与关闭，调节按钮控制热水炉的输出功率，有效控制能源的输出，避免能源的浪费，一体设置的方式类似现有的触摸屏手机，能够增强用户的体验且避免传统的因旋钮损坏而影响热水炉使用的现象。
出水管与进水管相连通，进水管与出水管之间设有热交换器3，热交换器是用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足规定的工艺要求的装置，是对流传热及热传导的一种工业应用。换热器可以按不同的方式分类，按其操作过程可分为间壁式、混合式、蓄热式(或称回热式)三大类；按其表面的紧凑程度可分为紧凑式和非紧凑式两类。本实施例中，为了减少热水炉对空间的占用，采用紧凑式的热交换器。
蓄热能装置包括加热管4和蓄能砖2，上述加热管4为多根，每根加热管4的两侧都对称设有蓄能砖2，蓄能砖2为扁平的六面体对称结构，对称结构的设置有利于热量的均匀分布，避免热量过分集中对罩壳1造成不利影响，保证罩壳1的使用寿命，降低用户的使用成本。
蓄能砖2中的六面体的任意一面设有内凹工作面22，每相邻两个内凹工作面22之间凸设有相互独立且平行的凸块23，凸块23与罩壳1内壁相触，保证设置在罩壳1内部的蓄能砖2的稳定性，避免蓄能砖2在罩壳1内晃动或跌落，造成蓄能砖2砖体损坏，降低蓄能砖2的使用寿命。内凹工作面22的设置有利于热量集聚停留，进而使热水炉起到蓄热久的功能。还可在内凹工作面22中设置凸块，增大受热面积，同时减缓热气流的流通速度，进一步保证热水炉的蓄热功能达到用户的要求。
蓄能砖2上设有凹槽21，凹槽21的形状、大小可设置成与加热管4相同或相近似，加热管4可以嵌设在凹槽21内，同样有利于热量集聚停留，还可利于对加热管4的保护，保证加热管4的使用寿命。
加热管4呈“U”型，现有技术中的U型加热管又称为异性加热管，在耐高温不锈钢无缝管内均匀地分布高温电阻丝，在空隙部分致密地填入导热性能和绝缘性能均良好的结晶氧化镁粉，这种结构不但先进，热效率高，而且发热均匀，当高温电阻丝中有电流通过时，产生的热通过结晶氧化镁粉向金属管表面扩散，再传递到被加热件或水中去，达到加热的目的。
在加热管4同等面积的情况下，U型管状的加热管4功率更大，本实施例通过大量实验数据总结出，加热管4功率越大，热水炉的有效蓄热量就越高，因此，将加热管4设置成“U”型，一方面使得热水炉结构紧凑，减少对空间的占用；另一方面能够有效增大热水炉的有效蓄热量。
加热管4通过螺纹联接或者压装等可拆卸的方式可拆卸安装在罩壳1内，待加热管4需要更换或者检修时，可直接拆下加热管4，对加热管4进行更换，不影响热水炉的使用，且不会因为加热管4的使用寿命而影响热水炉的使用寿命，能够有效保证热水炉的使用寿命，降低用户的使用成本。
在罩壳1与蓄能砖2之间设有蓄能隔热装置5，最好是将蓄能隔热装置5包覆在蓄能砖2外，使得加热管4散发出的热量存在蓄能砖2内部，热量仅能从蓄能砖2的底部所在的平面向外散发，减少热量的损耗，延长保温时间，提高蓄能砖2的利用率。
蓄能隔热装置5由泡沫材料制成，通常用可发性聚苯乙烯泡沫塑料制作，可发性聚苯乙烯泡沫塑料是一种新的保温材料，也可用来做包装材料，它具有比重轻、耐冲击、易成型、造型美观、色泽鲜艳、高效节能、价格低廉，用途广泛等优点，应用在本市实施例中一方面起到有效保温的作用，另一方面不会额外增加热水炉的重量，便于对热水炉的搬移与运输。
罩壳1上设有散热槽8，散热槽8的形状类似于腰型孔，避免罩壳1内部因热量过高而影响部件的使用寿命，少量的热量可通过散热槽8向外部排出，也可起到供暖的作用。
如图4所示，本实施例中的蓄能式热水炉，冷水从进水口7进入到进水管中，冷水在热交换器3中加热后从出水口6中的出水管中流出，利用蓄能砖2及蓄能隔热装置5来实现储能。该蓄能砖2来存储加热管4产生的热量，蓄能砖2的内凹工作面22增加蓄能砖2与加热元件的接触面积，相互独立且平行的凸块23利于气流流体的流动，内凹工作面22延长了热空气停留时间。可利用夜间电网低谷时段的低价的电能，一定时间内完成电、热能量转换并贮存，在电网高峰时段，以辐射、对流的方式将贮存的热量释放出来，实现室内供暖，减少家庭开支，节约社会资源，有利于取暖设备在市场长的推广及应用。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
尽管本文较多地使用了图中附图标记：1、罩壳；11、主门板；12、副门板；2、蓄能砖；21、凹槽；22、内凹工作面；23、凸块；3、热交换器；4、加热管；5、蓄能隔热装置；6、出水口；7、进水口；8、散热槽；9、显示装置等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.蓄能式热水炉，包括内设腔体的罩壳(1)；所述罩壳(1)上设有进水口(7)和出水口(6)；其特征在于：所述热水炉还包括电控制器、蓄热能装置和热交换器(3)；所述电控制器设于罩壳(1)内；所述蓄热能装置包括加热管(4)和蓄能砖(2)，所述加热管(4)为多根，加热管(4)两侧对称设有蓄能砖(2)；所述进水口(7)处设有进水管，所述出水口(6)处设有出水管，进水管与出水管均连接于热交换器(3)，进水管与出水管连通。
2.根据权利要求1所述的蓄能式热水炉，其特征在于：所述蓄能砖(2)外包覆有蓄能隔热装置(5)。
3.根据权利要求2所述的蓄能式热水炉，其特征在于：所述蓄能隔热装置(5)由泡沫材料制成。
4.根据权利要求1所述的蓄能式热水炉，其特征在于：所述罩壳(1)上设有门板，所述门板包括主门板(11)和副门板(12)；所述主门板(11)可翻转安装于所述罩壳(1)，所述副门板(12)固设于所述罩壳(1)。
5.根据权利要求4所述的蓄能式热水炉，其特征在于：所述副门板(12)上设有显示装置(9)；所述显示装置(9)与内设的电控制器电性相连。
6.根据权利要求1所述的蓄能式热水炉，其特征在于：所述蓄能砖(2)为扁平的六面体对称结构。
7.根据权利要求6所述的蓄能式热水炉，其特征在于：所述六面体的任意一面设有内凹工作面(22)，每相邻两个内凹工作面(22)之间凸设有相互独立且平行的凸块(23)，所述凸块(23)与罩壳(1)内壁相触。
8.根据权利要求1所述的蓄能式热水炉，其特征在于：所述蓄能砖(2)上设有凹槽(21)；凹槽(21)与加热管(4)相适配，所述加热管(4)嵌设于所述凹槽(21)内。
9.根据权利要求1所述的蓄能式热水炉，其特征在于：所述加热管(4)呈“U”，所述加热管(4)可拆卸安装于所述罩壳(1)内。
10.根据权利要求1所述的蓄能式热水炉，其特征在于：所述罩壳(1)上设有散热槽(8)。
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