CN108253627B - 智能控制三维折曲流道式保温水箱 - Google Patents

Abstract

本发明一种智能控制三维折曲流道式保温水箱，包括箱体，箱体内部由若干块绝热导流板分割成若干个储水腔体，若干块绝热导流板由中间绝热导流板和两侧绝热导流板组成，中间绝热导流板和两侧绝热导流板将箱体内部分割成若干个联通的储水腔体；箱体上设置有热水进水口与热水出水口，热水进水口分别设在中间绝热导流板一侧储水腔体的上端，热水出水口分别设在中间绝热导流板另一侧储水腔体的下端；热水进水口与热水进水总管之间、热水出水口与热水出水总管之间分别安装电磁阀，热水进水口和热水出水口分别由电磁阀智能控制。本发明解决了现有保温水箱用热循环过程冷、热水直接混水造成水箱温度整体下降的问题，实现了用水量灵活控制和节约能源的效果。

Description

智能控制三维折曲流道式保温水箱

技术领域

本发明属于热水器技术领域，具体地是涉及一种集储热、节能和智能控制相结合的智能控制三维折曲流道式保温水箱。

背景技术

现在储热用保温水箱，大多应用单容的水箱形式，较少应用的水箱形式也有包括双容水箱，三容水箱，节能水箱等。单容水箱如公开号CN103290891A虽然结构简单，但加热耗时，在急需用热时不能及时供应，并且单容水箱在用热循环过程中，冷水会直接补回到水箱，直接和水箱里的热水进行混水，造成水温降低，导致热水利用率低；双容水箱以及三容水箱如公开号CN103290891A、CN105180482A，虽然解决了冷、热水直接混水的情况，但在水位控制和高低温水腔自平衡控制上响应时间长，不能满足用热量的浮动，而且各腔体之间的隔板由于设定了可控开关，其使用寿命不能得到保证；还有市场上出现的节能水箱如公开号CN102997429A在内腔中布置热交换管，热交换管里的水循环加热水箱内热水，提高了加热速率，但是这种水箱还是没解决冷、热水直接混水的问题，并且价格较高。

发明内容

本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种智能控制三维折曲流道式保温水箱；本发明解决了现有保温水箱用热循环过程冷、热水直接混水造成水箱温度整体下降的问题，实现了用水量灵活控制和节约能源的效果。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明一种智能控制三维折曲流道式保温水箱，包括箱体，其特征在于：所述箱体内部由若干块绝热导流板分割成若干个储水腔体，若干块绝热导流板由中间绝热导流板和两侧绝热导流板组成，中间绝热导流板和两侧绝热导流板将箱体内部分割成若干个联通的储水腔体；所述箱体上设置有热水进水口与热水出水口，热水进水口分别设在中间绝热导流板一侧储水腔体的上端，热水出水口分别设在中间绝热导流板另一侧储水腔体的下端；热水进水口与热水进水总管之间、热水出水口与热水出水总管之间分别安装有电磁阀，热水进水口和热水出水口分别由电磁阀智能控制。

作为本发明的一种优选方案，所述箱体内部由十块绝热导流板分割成十一个储水腔体，十块绝热导流板包括一块中间绝热导流板和九块两侧绝热导流板；所述中间绝热导流板的两端分别与箱体前、后箱壁相连，中间绝热导流板将箱体分成均等的两个腔体，两个腔体内分别设置两侧绝热导流板，所述中间绝热导流板的上端面与箱体顶壁密封连接，下端面距离箱体底壁20～25cm。

作为本发明的另一种优选方案，所述两侧绝热导流板分别为A腔绝热导流板、B腔绝热导流板、C腔绝热导流板、D腔绝热导流板、E腔绝热导流板、F腔绝热导流板、G腔绝热导流板、H 腔绝热导流板、高温出水绝热导流板；A腔绝热导流板、C腔绝热导流板、E腔绝热导流板、G腔绝热导流板的上、下端面与箱体顶壁、底壁密封连接；B腔绝热导流板、D腔绝热导流板、F腔绝热导流板、H 腔绝热导流板的上端面距离箱体顶壁25～30cm，下端面与箱体底壁密封连接；高温出水绝热导流板的上端面距离箱体顶壁35～40cm，下端面与箱体底壁密封连接。

作为本发明的另一种优选方案，所述箱体内部由中间绝热导流板和两侧绝热导流板分割成的11个储水腔体分别为A储水腔体、B储水腔体、C储水腔体、D储水腔体、E储水腔体、F储水腔体、G储水腔体、H储水腔体、I储水腔体、J储水腔体、用热出水腔体，箱体内部的储水腔体之间由上下流道联通；热水进水口分别设在A储水腔体、E储水腔体、I储水腔体上端，热水出水口分别设在C储水腔体、G储水腔体、用热出水腔体下端；热水进水口与热水进水总管之间所连接的电磁阀分别为A腔电磁阀、E腔电磁阀、I腔电磁阀，热水出水口与热水出水总管之间所连接的电磁阀分别为C腔电磁阀、G腔电磁阀、J腔电磁阀；热水进水口与热水出水口处分别安装有温度传感器，J储水腔体中设置有液位传感器，所述的液位传感器安装在距离箱体顶壁5cm处。

作为本发明的另一种优选方案，所述箱体内表面、中间绝热导流板和两侧绝热导流板的表面均镀有绝热材料涂层，箱体内外腔由不锈钢材料焊接，箱体夹层填充聚氨酯树脂材料。

作为本发明的另一种优选方案，所述箱体内部设有支撑杆和横拉杆；保证了箱体强度。

作为本发明的另一种优选方案，所述箱体外设置有用于辅助完成水箱蓄热循环过程的加热器、加热出水阀、加热回水阀、加热循环泵、蓄热用热两开电磁阀，加热器上设有加热出水口与加热回水口，加热器的加热出水口上安装加热出水阀，加热器通过加热出水阀与箱体的热水进水总管相连。

作为本发明的另一种优选方案，所述箱体的热水出水总管通过连接蓄热用热两开电磁阀、加热循环泵、加热回水阀与加热器的加热回水口相连，所述箱体的热水出水总管通过连接用热循环泵与供水管相连。

作为本发明的另一种优选方案，所述箱体热水进水总管上通过回水连接法兰连接有回水管。

作为本发明的另一种优选方案，所述箱体底部设置有排污管。

其次，本发明保温水箱的箱体上方设有人工检修通道以及排气装置，排气装置联通管上设有压力电磁阀，所述的压力电磁阀能够保证箱体内部压力。

另外，本发明保温水箱的蓄热循环过程包括正常蓄热循环控制过程和紧急蓄热循环控制过程。

正常蓄热循环控制过程是：开启A腔电磁阀、J腔电磁阀、蓄热用热两开电磁阀，蓄热循环的热水从A腔电磁阀对应控制的热水进水口进入，经J腔电磁阀对应控制的热水出水口流出，完成正常蓄热。

紧急蓄热循环控制过程是：首先开启I腔电磁阀、J腔电磁阀、蓄热用热两开电磁阀，蓄热循环的热水从I腔电磁阀对应控制的热水进水口进入，经J腔电磁阀对应控制的热水出水口流出；当J腔电磁阀对应控制的热水出水口的温度达到最高蓄热温度后，开启A腔电磁阀、G腔电磁阀，同时关闭蓄热用热两开电磁阀，这时I储水腔体、J储水腔体可以进行用热循环，其他储水腔体进行蓄热循环。

具体地，箱体内水流路线呈三维流动模式，正常用热水时，水流在水箱箱体里的流动从A储水腔体上方的热水进水口进入，经过三维流道后从用热出水腔体下方的出水口流出。水箱箱体在蓄热过程中首先开启I腔电磁阀、J腔电磁阀、蓄热用热两开电磁阀，进行紧急用热腔蓄热循环；当I腔电磁阀对应控制的热水进水口温度达到蓄热温度后，开启A腔电磁阀、G腔电磁阀，同时关闭I腔电磁阀、J腔电磁阀，进行正常蓄热循环。水箱箱体在用热过程中，关闭蓄热用热两开电磁阀同时开启J腔电磁阀和A腔电磁阀进行用热循环。水箱箱体在加热循环过程和用热循环过程中，水箱箱体的出回水总管道共用，加热循环过程和用热循环过程可同时进行，由蓄热用热两开电磁阀控制。

本发明的有益效果。

1、本发明所提供的一种智能控制三维折曲流道式保温水箱，保温水箱蓄热循环过程采用水箱箱体外的加热器、加热循环泵、蓄热用热两开电磁阀进行循环加热，加热器循环进、出口分别由加热回水阀、加热出水阀智能控制；蓄热循环过程中的进、出水总管和用热循环过程中的进、出水总管共用，而且蓄热、用热过程可同时进行，在蓄热、用热过程中实现了控制智能化。

2、本发明解决了冷、热水直接混水造成水箱温度整体下降的问题，由中间绝热导流板和两侧绝热导流板将保温水箱箱体分割成11个储水腔体，绝热导流板起到绝热导流作用，这样可以保证出水温度恒定，使水箱能源利用率最大化。

3、本发明节约能源，可使水箱热水利用率最大化，和单容水箱相比可提高利用率40%左右。

附图说明

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明保温水箱的箱体结构示意图。

图2是本发明保温水箱的智能控制图。

图3是本发明保温水箱箱体内腔和循环过程水流动路线图。

图中标记说明：1、加热器；2、加热出水阀；3、加热回水阀；4、A腔电磁阀；5、A腔绝热导流板；6、加热循环泵；7、C腔绝热导流板；8、E腔电磁阀；9、E腔绝热导流板；10、G腔绝热导流板；11、G腔电磁阀；12、I腔电磁阀；13、用热出水腔体；14、J腔电磁阀；15、蓄热用热两开电磁阀；16、用热循环泵；17、供水管；18、回水管；19、C腔电磁阀；20、回水连接法兰；21、D腔绝热导流板；22、H 腔绝热导流板；23、中间绝热导流板；24、高温出水绝热导流板；25、F腔绝热导流板；26、B腔绝热导流板；27、排污管；28、箱体。

具体实施方式

结合附图1所示，本发明一种智能控制三维折曲流道式保温水箱，包括箱体28，其特征在于：所述箱体28内部由若干块绝热导流板分割成若干个储水腔体，若干块绝热导流板由中间绝热导流板23和两侧绝热导流板组成，中间绝热导流板23和两侧绝热导流板将箱体28内部分割成若干个联通的储水腔体；所述箱体28上设置有热水进水口与热水出水口，热水进水口分别设在中间绝热导流板23一侧储水腔体的上端，热水出水口分别设在中间绝热导流板23另一侧储水腔体的下端；热水进水口与热水进水总管之间、热水出水口与热水出水总管之间分别安装有电磁阀，热水进水口和热水出水口分别由电磁阀智能控制。

所述箱体28内部由十块绝热导流板分割成十一个储水腔体，十块绝热导流板包括一块中间绝热导流板23和九块两侧绝热导流板；所述中间绝热导流板23的两端分别与箱体28前、后箱壁相连，中间绝热导流板23将箱体28分成均等的两个腔体，两个腔体内分别设置两侧绝热导流板，所述中间绝热导流板23的上端面与箱体28顶壁密封连接，下端面距离箱体28底壁20～25cm。

所述两侧绝热导流板分别为A腔绝热导流板5、B腔绝热导流板26、C腔绝热导流板7、D腔绝热导流板21、E腔绝热导流板9、F腔绝热导流板25、G腔绝热导流板10、H 腔绝热导流板22、高温出水绝热导流板24；A腔绝热导流板5、C腔绝热导流板7、E腔绝热导流板9、G腔绝热导流板10的上、下端面与箱体28顶壁、底壁密封连接；B腔绝热导流板26、D腔绝热导流板21、F腔绝热导流板25、H 腔绝热导流板22的上端面距离箱体28顶壁25～30cm，下端面与箱体28底壁密封连接；高温出水绝热导流板24的上端面距离箱体28顶壁35～40cm，下端面与箱体28底壁密封连接。

所述箱体28内部由中间绝热导流板23和两侧绝热导流板分割成的11个储水腔体分别为A储水腔体、B储水腔体、C储水腔体、D储水腔体、E储水腔体、F储水腔体、G储水腔体、H储水腔体、I储水腔体、J储水腔体、用热出水腔体13，箱体28内部的储水腔体之间由上下流道联通；热水进水口分别设在A储水腔体、E储水腔体、I储水腔体上端，热水出水口分别设在C储水腔体、G储水腔体、用热出水腔体13下端；热水进水口与热水进水总管之间所连接的电磁阀分别为A腔电磁阀4、E腔电磁阀8、I腔电磁阀12，热水出水口与热水出水总管之间所连接的电磁阀分别为C腔电磁阀19、G腔电磁阀11、J腔电磁阀14；热水进水口与热水出水口处分别安装有温度传感器，J储水腔体中设置有液位传感器，所述的液位传感器安装在距离箱体28顶壁5cm处。

所述箱体28内表面、中间绝热导流板23和两侧绝热导流板的表面均镀有绝热材料涂层，箱体28内外腔由不锈钢材料焊接，箱体28夹层填充聚氨酯树脂材料。

所述箱体28内部设有支撑杆和横拉杆；保证了箱体28强度。

参见附图1和2所示，所述箱体28外设置有用于辅助完成水箱蓄热循环过程的加热器1、加热出水阀2、加热回水阀3、加热循环泵6、蓄热用热两开电磁阀15，加热器1上设有加热出水口与加热回水口，加热器1的加热出水口上安装加热出水阀2，加热器1通过加热出水阀2与箱体28的热水进水总管相连。

所述箱体28的热水出水总管通过连接蓄热用热两开电磁阀15、加热循环泵6、加热回水阀3与加热器1的加热回水口相连，所述箱体28的热水出水总管通过连接用热循环泵16与供水管17相连。

所述箱体28热水进水总管上通过回水连接法兰20连接有回水管18。

所述箱体28底部设置有排污管27。

其次，本发明保温水箱的箱体28上方设有人工检修通道以及排气装置，排气装置联通管上设有压力电磁阀，所述的压力电磁阀能够保证箱体28内部压力。

另外，本发明保温水箱的蓄热循环过程包括正常蓄热循环控制过程和紧急蓄热循环控制过程。

正常蓄热循环控制过程是：开启A腔电磁阀4、J腔电磁阀14、蓄热用热两开电磁阀15，蓄热循环的热水从A腔电磁阀4对应控制的热水进水口进入，经J腔电磁阀14对应控制的热水出水口流出，完成正常蓄热。

紧急蓄热循环控制过程是：首先开启I腔电磁阀12、J腔电磁阀14、蓄热用热两开电磁阀15，蓄热循环的热水从I腔电磁阀12对应控制的热水进水口进入，经J腔电磁阀14对应控制的热水出水口流出；当J腔电磁阀14对应控制的热水出水口的温度达到最高蓄热温度后，开启A腔电磁阀4、G腔电磁阀11，同时关闭蓄热用热两开电磁阀15，这时I储水腔体、J储水腔体可以进行用热循环，其他储水腔体进行蓄热循环。

具体地，如图3所示的保温水箱箱体28内腔和循环过程水流动路线图；箱体28内水流路线呈三维流动模式，正常用热水时，水流在水箱箱体28里的流动从A储水腔体上方的热水进水口进入，经过三维流道后从用热出水腔体13下方的出水口流出。水箱箱体28在蓄热过程中首先开启I腔电磁阀12、J腔电磁阀14、蓄热用热两开电磁阀15，进行紧急用热腔蓄热循环；当I腔电磁阀12对应控制的热水进水口温度达到蓄热温度后，开启A腔电磁阀4、G腔电磁阀11，同时关闭I腔电磁阀12、J腔电磁阀14，进行正常蓄热循环。水箱箱体28在用热过程中，关闭蓄热用热两开电磁阀15同时开启J腔电磁阀14和A腔电磁阀4进行用热循环。水箱箱体28在加热循环过程和用热循环过程中，水箱箱体28的出回水总管道共用，加热循环过程和用热循环过程可同时进行，由蓄热用热两开电磁阀15控制。

本发明保温水箱在蓄热循环过程中，通过加热循环泵6将水箱箱体28内的水通过加热器1进行循环加热，在不同控制模式（正常蓄热循环控制过程和紧急蓄热循环控制过程）下，将加热后的热水送回到保温水箱箱体28内。

本发明保温水箱的蓄热循环过程也可按最高原则控制，设水箱的最高蓄水温度为Tmax，当供热出水口温度低于Tmax时，开启热水进水口的I腔电磁阀12，从水箱I储水腔体加热。当供热出水口温度高于Tmax时，开启热水进水口的E腔电磁阀8，从水箱E储水腔体加热。当水箱G储水腔体温度高于Tmax时，开启热水进水口的A腔电磁阀4，从水箱A储水腔体加热。当水箱C储水腔体、G储水腔体水温均高于Tmax时停止加热。在蓄热工作阶段，始终保持这种智能化逻辑控制状态，使水箱的蓄热量达到最大。

本发明提升了蓄热速度，按供热出水口温度最高原则控制加热，可提高供热升温速度，在急需用热或用热补充的情况下比普通蓄热水箱提高升温速度4-5倍。

本发明在用热过程中可以灵活调节用水量，当用水需求量小时，用热循环只需开启A腔电磁阀4、J腔电磁阀14，形成一进一出小流量控制；当用水需求大时，同时开启A腔电磁阀4、E腔电磁阀8、G腔电磁阀11、J腔电磁阀14，增大供、回水流量保证用热需求；当箱体28的6个电磁阀全部开启，这时的热水供应量最大。

本发明实现用热过程和蓄热过程同时进行，当I储水腔体、J储水腔体内的水温达到最高出水温度后，关闭蓄热用热两开电磁阀15，I储水腔体、J储水腔体进行用热循环，其他储水腔体进行蓄热循环，不仅提高了加热速度，而且也能保证热水输出量。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不局限于说明书和实施方式中所列的发明内容。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 (5)

1.智能控制三维折曲流道式保温水箱，包括箱体，其特征在于：所述箱体内部由若干块绝热导流板分割成若干个储水腔体，若干块绝热导流板由中间绝热导流板和两侧绝热导流板组成，中间绝热导流板和两侧绝热导流板将箱体内部分割成若干个联通的储水腔体；所述箱体上设置有热水进水口与热水出水口，热水进水口分别设在中间绝热导流板一侧储水腔体的上端，热水出水口分别设在中间绝热导流板另一侧储水腔体的下端；热水进水口与热水进水总管之间、热水出水口与热水出水总管之间分别安装有电磁阀，热水进水口和热水出水口分别由电磁阀智能控制；所述箱体内部由中间绝热导流板和两侧绝热导流板分割成的11个储水腔体分别为A储水腔体、B储水腔体、C储水腔体、D储水腔体、E储水腔体、F储水腔体、G储水腔体、H储水腔体、I储水腔体、J储水腔体、用热出水腔体，箱体内部的储水腔体之间由上下流道联通；热水进水口分别设在A储水腔体、E储水腔体、I储水腔体上端，热水出水口分别设在C储水腔体、G储水腔体、用热出水腔体下端；热水进水口与热水进水总管之间所连接的电磁阀分别为A腔电磁阀、E腔电磁阀、I腔电磁阀，热水出水口与热水出水总管之间所连接的电磁阀分别为C腔电磁阀、G腔电磁阀、J腔电磁阀；热水进水口与热水出水口处分别安装有温度传感器，J储水腔体中设置有液位传感器，所述的液位传感器安装在距离箱体顶壁5cm处；所述箱体外设置有用于辅助完成水箱蓄热循环过程的加热器、加热出水阀、加热回水阀、加热循环泵、蓄热用热两开电磁阀，加热器上设有加热出水口与加热回水口，加热器的加热出水口上安装加热出水阀，加热器通过加热出水阀与箱体的热水进水总管相连；箱体的热水出水总管通过连接蓄热用热两开电磁阀、加热循环泵、加热回水阀与加热器的加热回水口相连，所述箱体的热水出水总管通过连接用热循环泵与供水管相连；所述水箱箱体在蓄热过程中首先开启I腔电磁阀、J腔电磁阀、蓄热用热两开电磁阀，进行紧急用热腔蓄热循环；当I腔电磁阀对应控制的热水进水口温度达到蓄热温度后，开启A腔电磁阀、G腔电磁阀，同时关闭I腔电磁阀、J腔电磁阀，进行正常蓄热循环；所述水箱箱体在用热过程中，关闭蓄热用热两开电磁阀同时开启J腔电磁阀和A腔电磁阀进行用热循环；所述水箱箱体在加热循环过程和用热循环过程中，水箱箱体的出回水总管道共用，加热循环过程和用热循环过程可同时进行，由蓄热用热两开电磁阀控制。

2.根据权利要求1所述的智能控制三维折曲流道式保温水箱，其特征在于：所述箱体内部由十块绝热导流板分割成十一个储水腔体，十块绝热导流板包括一块中间绝热导流板和九块两侧绝热导流板；所述中间绝热导流板的两端分别与箱体前、后箱壁相连，中间绝热导流板将箱体分成均等的两个腔体，两个腔体内分别设置两侧绝热导流板，所述中间绝热导流板的上端面与箱体顶壁密封连接，下端面距离箱体底壁20～25cm。

3.根据权利要求1所述的智能控制三维折曲流道式保温水箱，其特征在于：所述两侧绝热导流板分别为A腔绝热导流板、B腔绝热导流板、C腔绝热导流板、D腔绝热导流板、E腔绝热导流板、F腔绝热导流板、G腔绝热导流板、H 腔绝热导流板、高温出水绝热导流板；A腔绝热导流板、C腔绝热导流板、E腔绝热导流板、G腔绝热导流板的上、下端面与箱体顶壁、底壁密封连接；B腔绝热导流板、D腔绝热导流板、F腔绝热导流板、H 腔绝热导流板的上端面距离箱体顶壁25～30cm，下端面与箱体底壁密封连接；高温出水绝热导流板的上端面距离箱体顶壁35～40cm，下端面与箱体底壁密封连接。

4.根据权利要求1所述的智能控制三维折曲流道式保温水箱，其特征在于：所述箱体内表面、中间绝热导流板和两侧绝热导流板的表面均镀有绝热材料涂层，箱体内外腔由不锈钢材料焊接，箱体夹层填充聚氨酯树脂材料；所述箱体内部设有支撑杆和横拉杆。

5.根据权利要求1所述的智能控制三维折曲流道式保温水箱，其特征在于：所述箱体内水流路线呈三维流动模式，正常用热水时，水流在水箱箱体里的流动从A储水腔体上方的热水进水口进入，经过三维流道后从用热出水腔体下方的出水口流出。

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