CN110207373B - 超传导电热水锅炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超传导电热水锅炉，其包括锅炉壳体，锅炉壳体内腔设置有隔板，隔板将锅炉壳体内腔分隔成两个相对独立的控制腔和加热腔；控制腔内设置有加热机构，加热腔内设置有控制机构，加热机构包括回水集箱和出水集箱，回水集箱上连通有穿出锅炉壳体的回水管，出水集箱上连通有穿出锅炉壳体的出水管；回水集箱上连通有与出水集箱连通的加热管，加热管与回水集箱和出水集箱内腔可拆卸连接，加热管设置有两层，加热管包括内层加热管和外层加热管，内层加热管和外层加热管的中心线与回水集箱的中心线重合；加热管包括沿加热管轴线方向设置的若干个半导体热管。本发明具有在充分利用锅炉空间的同时，便于锅炉的使用维护的效果。
Description
技术领域
本发明涉及锅炉技术领域，尤其是涉及一种超传导电热水锅炉。
背景技术
供暖系统作为一种常见设备，不论是在家庭中，还是在公共场所中，都起着至关重要的作用，这就使得对用于供暖系统的电热锅炉的要求越来越高。目前，市场上普遍存在的电热锅炉结构较为复杂，且内部的加热器大都为模组式。而且，市场上普遍存在的电热锅炉，在进行加热时，作为加热元件的加热管或模组丝直接与如水之类的介质进行接触，以完成加热操作。
申请公告号为CN106705415A的中国发明专利申请文件公开了一种PTC半导体电热锅炉以及供暖系统，锅炉壳体、位于锅炉壳体中的锅炉加热部和位于锅炉壳体中的用于控制所述锅炉加热部的电气控制部。锅炉加热部包括主管道进水杠、进水连接管、PTC半导体加热构件、出水连接管和主管道出水杠，进水连接管与主管道进水杠的管壁连通，出水连接管与主管道出水杠的管壁连通。PTC半导体加热构件包括储水管和PTC半导体热管，储水管套接于PTC半导体热管内。采用PTC半导体热管对PTC半导体电热锅炉内的水进行加热，能够使得水能够与PTC半导体热管彻底分开，从而实现水电分离，避免造成安全隐患的问题出现。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：现有锅炉内的半导体加热管采用多排结构排布于锅炉内腔，当采用两排结构进行排布半导体加热管时，锅炉占据的空间较大，当采用多排结构排布半导体加热管时，当位于中间的加热管出现故障时，对进行维护、更换时操作便捷性差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超传导电热水锅炉，其具有在充分利用锅炉空间的同时，便于锅炉的使用维护的效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种超传导电热水锅炉，包括锅炉壳体，所述锅炉壳体内腔设置有隔板，所述隔板将锅炉壳体内腔分隔成两个相对独立的控制腔和加热腔；所述控制腔内设置有加热机构，所述加热腔内设置有用于控制加热机构的控制机构，所述加热机构包括回水集箱和出水集箱，所述回水集箱和出水集箱均为内部为空腔的圆形型箱体，所述回水集箱上连通有穿出锅炉壳体的回水管，所述出水集箱上连通有穿出锅炉壳体的出水管；
所述回水集箱上连通有与出水集箱连通的加热管，所述加热管与回水集箱和出水集箱内腔可拆卸连接，所述加热管设置有两层，所述加热管包括内层加热管和外层加热管，所述内层加热管和外层加热管分别成环形分布，所述内层加热管和外层加热管所在的环形同轴，所述内层加热管和外层加热管的中心线与回水集箱的中心线重合；
所述加热管包括沿加热管轴线方向设置的若干个半导体热管，所述半导体热管包括内管，所述内管外侧套设有外管，所述外管和内管之间设置有半导体加热模组，所述外管和内管之间填充有将半导体加热模组包裹的导热粉末，所述外管的两端固设有套设于内管外侧的限位环，所述半导体加热模组上连接有穿过限位环的耐热导线。
通过采用上述技术方案，半导体加热模组通过耐热导线供电后能发出热量，半导体加热电阻的温度能恒温发热、无明火、热转换率高、受电源电压影响极小、自然寿命长，水流流经内管，半导体加热模组通过导热粉末对内管进行加热，从而实现对水流的加热；控制腔内的控制机构能对每个加热管上的半导体热管进行单独控制，使锅炉的输出功率较为稳定；
水流从回水管进入回水集箱，回水集箱内的水经加热管加热后进入出水集箱，出水集箱内的水经出水管排出，环形的回水集箱和出水集箱与环形设置的加热管相互配合，能使水流均匀的经过加热管，提高加热管对流过内腔水的加热效率，环形设置的加热管能使加热管的数量相同时，加热管所占的总体积较小；
内层加热管和外层加热管的设置，当某个加热管出现故障时，能方便的将内层加热管或外层加热管上的加热管拆下进行检修或更换；相对于两排设置的加热管，双层加热管占据的空间更小，缩小锅炉占据的空间；相对于至少三排设置的加热管，位于中间的加热管的如果出现故障时，需要先将外侧的加热管取下后，再进行更换，双层加热管在充分利用锅炉空间的同时，便于锅炉的使用维护。
本发明进一步设置为：所述半导体热管外侧包裹有保温管。
通过采用上述技术方案，保温管的设置能减少半导体热管自身扩散到加热腔内的热量，加热管的热效率较高。
本发明进一步设置为：所述加热管沿自身轴线方向设置有三个半导体热管，所述半导体热管之间设置有对丝管接头，所述对丝管接头将加热管轴线方向上相邻两个半导体热管连通。
通过采用上述技术方案，使用对丝管接头能将同一加热管上的相邻的两个半导体热管连通，通过调整半导体加热管的数量能调整锅炉功率。
本发明进一步设置为：所述锅炉壳体上穿设有出水管座和回水管座，所述出水管座将出水集箱内腔与出水管连通，所述回水管座将进水集箱内腔与回水管连通，所述出水管座内腔设置有出水温度传感器，所述回水管座内腔设置有回水温度传感器，所述出水温度传感器和所述回水温度传感器分别与控制机构电连接。
通过采用上述技术方案，回水温度传感器监控进入回水箱内的水流温度，出水温度传感器监控从出水箱内流出的水流温度，控制机构接受到温度信号后，能对加热管的输出功率控制，实现锅炉输出水流温度的准确控制。
本发明进一步设置为：所述加热管沿竖直方向设置。
通过采用上述技术方案，竖直设置的加热管能便于加热管内腔加热后的水向出水箱内流动，便于锅炉内水的流动，降低锅炉内水流动产生的能耗。
本发明进一步设置为：所述加热管两端分别设置有与回水集箱和出水集箱连接的丝头，所述丝头将回水集箱、加热管和出水集箱内腔连通。
通过采用上述技术方案，丝头能便于加热管与出水集箱和回水集箱的连接，方便对加热管进行检修、维护或更换时。
本发明进一步设置为：所述加热腔的侧壁上设置有保温层。
通过采用上述技术方案，保温层的设置能减少加热腔内的热量散失，提高锅炉的热效率。
本发明进一步设置为：所述保温管使用橡塑管制成。
通过采用上述技术方案，橡塑管保温性能好，绝热性能强，不吸水，使用寿命长，减少锅炉的维护工作。
本发明进一步设置为：所述锅炉壳体上开设有与控制腔连通的风扇孔，所述锅炉壳体上固设有位于风扇孔内的风机，所述锅炉壳体上开设有位于风扇孔下方的且与控制腔连通的通风孔。
通过采用上述技术方案，通风孔、风扇孔和风机的设置能对控制腔内的控制机构进行降温，确保控制机构在规定的使用环境温度下使用。
综上所述，本发明的有益效果为：
1、半导体加热模组通过耐热导线供电后能发出热量，半导体加热电阻的温度能恒温发热、无明火、热转换率高、受电源电压影响极小、自然寿命长，水流流经内管，半导体加热模组通过导热粉末对内管进行加热，从而实现对水流的加热；控制腔内的控制机构能对每个加热管上的半导体热管进行单独控制，使锅炉的输出功率较为稳定；
水流从回水管进入回水集箱，回水集箱内的水经加热管加热后进入出水集箱，出水集箱内的水经出水管排出，环形的回水集箱和出水集箱与环形设置的加热管相互配合，能使水流均匀的经过加热管，提高加热管对流过内腔水的加热效率，环形设置的加热管能使加热管的数量相同时，加热管所占的总体积较小；
内层加热管和外层加热管的设置，当某个加热管出现故障时，能方便的将内层加热管或外层加热管上的加热管拆下进行检修或更换；相对于两排设置的加热管，双层加热管占据的空间更小，缩小锅炉占据的空间；相对于至少三排设置的加热管，位于中间的加热管的如果出现故障时，需要先将外侧的加热管取下后，再进行更换，双层加热管在充分利用锅炉空间的同时，便于锅炉的使用维护。
附图说明
图1是实施例的整体结构示意图；
图2是实施例中显示加热腔内部结构的主视示意图；
图3是实施例中显示加热腔内部结构的俯视示意图；
图4是图3中A处放大图。
图中，1、锅炉壳体；11、风扇孔；12、风机；13、通风孔；14、万向轮；15、加热腔；16、隔板；2、加热机构；21、回水集箱；22、出水集箱；23、回水管；24、出水管；25、回水管座；26、出水管座；271、第一筋板；272、第二筋板；273、第三筋板；274、第四筋板；3、加热管；31、半导体热管；311、内管；312、外管；32、对丝管接头；33、丝头；34、保温管；35、保温层。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一
参照图1和图2，为本发明公开了一种超传导电热水锅炉，包括锅炉壳体1，锅炉壳体1内腔设置有隔板16（参见图4），隔板16将锅炉壳体1内腔分隔成两个相对独立的腔室，锅炉壳体1包括控制腔和加热腔15。控制腔内设置有控制锅炉工作的控制机构，加热腔15内设置有加热机构2，加热机构2包括沿竖直方向设置的加热管3，加热管3的两端分别连通有出水集箱22和回水集箱21，出水集箱22固定于锅炉壳体1内壁上端，回水集箱21固定于锅炉壳体1内壁下端。
参照图2和图3，出水集箱22为内腔中空的环型集箱，出水集箱22焊接于锅炉壳体1的内壁上表面，出水集箱22的外径为876毫米，内径为400毫米。出水集箱22背向加热管的一侧一体设置有上连接板，上连接板长方形板，上连接板的长度大于出水集箱的外径，上连接板的宽度小于出水集箱的外径，上连接板使用螺钉与锅炉壳体1连接。
参照图2和图3，出水集箱22背向隔板16的侧面焊接有穿过出水集箱22侧壁与出水集箱22内腔连通的出水管座26，出水管座26背向出水集箱22的一端穿出锅炉壳体1，出水管座26伸出出水集箱22的一端设置有法兰接头，法兰接头上连接有出水管24，出水管24靠近出水管座26的一端设置有法兰接头，出水管24与出水管座26通过法兰接头连接，实现出水管24与出水管座26内腔的连通。出水管座26内腔设置有出水温度传感器，出水温度传感器与控制机构电连接。
参照图2和图3，回水集箱21为内腔中空的环型集箱，回水集箱21的规格与出水集箱22相同。回水集箱21背向加热管的一侧一体设置有下连接板，下连接板长方形板，下连接板的长度大于出水集箱的外径，下连接板的宽度小于出水集箱的外径，下连接板使用螺钉与锅炉壳体1连接。
参照图2和图3，回水集箱21背向隔板16的侧面焊接有穿过回水集箱21侧壁与回水集箱21内腔连通的回水管座25，回水管座25背向回水集箱21的一端穿出锅炉壳体1，回水管座25伸出回水集箱21的一端设置有法兰接头，法兰接头上连接有回水管23，回水管23靠近回水管座25的一端设置有法兰接头，回水管23与回水管座25通过法兰接头连接，实现回水管23与回水管座25内腔的连通。回水管座25内腔设置有回水温度传感器，回水温度传感器与控制机构电连接。
参照图2和图3，加热管3沿回水集箱21设置有两层，两层加热管3分别为内层和外层，每层加热管3均环形设置于回水集箱21，内层上的加热管3轴线与回水集箱21轴线的距离均等于500毫米，内层加热管3沿回水集箱21周向均布有14个，外层上的加热管3轴线与回水集箱21轴线的距离均等于796毫米，外层加热管3沿回水集箱21周向均布有16个。
参照图2和图3，加热管3包括轴线沿竖直方向设置的三个内腔连通的半导体热管31，加热管3上相邻两个半导体热管31之间设置有对丝管接头32，对丝管接头32将半导体热管31连通。加热管3轴线方向的两端分别设置有丝头33，加热管3两端的丝头33分别螺纹连接于回水集箱21和出水集箱22，丝头33将加热管3的内腔与回水集箱21和出水集箱22内腔连通。
参照图3和图4，半导体热管31包括内管311和外管312，内管311为圆管，外管312为方形管，外管312的两端焊接有套设于内管311外侧的限位环，外管312的外侧棱边处设置有方形缺口，内管311和外管312之间设置有半导体加热模组，内管311和外管312之间填充有位于半导体加热模组间隙内的导热性和绝缘性良好的氧化镁粉末，半导体加热模组上连接有的耐热导线，耐热导线穿过半导体热管31上的限位环，半导体加热模组、耐热导线、限位环在附图中未画出。
参照图3和图4，半导体热管31外侧包裹有保温管34，保温管34为橡塑管。
参照图3，加热腔15的内壁固定有将加热腔15内腔遮严的保温层，保温层使用橡塑板切割后铺设而成。
参照图2，回水集箱21内腔靠近加热管3的一侧焊接有第一筋板271，第一筋板271为环形板，回水集箱21内腔背向加热管3的一侧焊接有第二筋板272，第二筋板272为环形板。
参照图2，出水集箱22内腔靠近加热管3的一侧焊接有第三筋板273，第三筋板273为环形板，出水集箱22内腔背向加热管3的一侧焊接有第四筋板274，第四筋板274为环形板。
参照图2，锅炉壳体1上开设有风扇孔11，锅炉壳体上嵌设有位于风扇孔11内的风机12。锅炉壳体1开设有风扇孔11的一侧开设有通风孔13，通风孔13位于风扇孔11的下方。
上述实施例的实施原理为：
半导体加热模组通过耐热导线供电后能发出热量，半导体加热模组通过导热粉末对内管311进行加热，从而实现对水流的加热；控制腔内的控制机构能对每个加热管3上的半导体热管31进行单独控制，保温管34的设置能减少半导体热管31自身扩散到加热腔15内的热量；
水流从回水管23进入回水集箱21，回水集箱21内的水经加热管3加热后进入出水集箱22，出水集箱22内的水经出水管24排出，环形的回水集箱21和出水集箱22与环形设置的加热管3相互配合，能使水流均匀的经过加热管3，提高加热管3对流过内腔水的加热效率，环形设置的加热管3能使加热管3的数量相同时，加热管3所占的总体积较小；
内层和外层加热管3的设置，当某个加热管3出现故障时，能方便的将内层或外层上的加热管3拆下进行检修或更换；双层加热管3在充分利用锅炉空间的同时，便于锅炉的使用维护。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (9)
1.一种超传导电热水锅炉，包括锅炉壳体(1)，所述锅炉壳体(1)内腔设置有隔板(16)，所述隔板(16)将锅炉壳体(1)内腔分隔成两个相对独立的控制腔和加热腔(15)；所述控制腔内设置有加热机构(2)，所述加热腔(15)内设置有用于控制加热机构(2)的控制机构，其特征在于：所述加热机构(2)包括回水集箱(21)和出水集箱(22)，所述回水集箱(21)和出水集箱(22)均为内部为空腔的圆形型箱体，所述回水集箱(21)上连通有穿出锅炉壳体(1)的回水管(23)，所述出水集箱(22)上连通有穿出锅炉壳体(1)的出水管(24)；
所述回水集箱(21)上连通有与出水集箱(22)连通的加热管(3)，所述加热管(3)与回水集箱(21)和出水集箱(22)内腔可拆卸连接，所述加热管(3)设置有两层，所述加热管(3)包括内层加热管(3)和外层加热管(3)，所述内层加热管(3)和外层加热管(3)分别成环形分布，所述内层加热管(3)和外层加热管(3)所在的环形同轴，所述内层加热管(3)和外层加热管(3)的中心线与回水集箱(21)的中心线重合；
所述加热管(3)包括沿加热管(3)轴线方向设置的若干个半导体热管(31)，所述半导体热管(31)包括内管(311)，所述内管(311)外侧套设有外管(312)，所述外管(312)和内管(311)之间设置有半导体加热模组，所述外管(312)和内管(311)之间填充有将半导体加热模组包裹的导热粉末，所述外管(312)的两端固设有套设于内管(311)外侧的限位环，所述半导体加热模组上连接有穿过限位环的耐热导线。
2.根据权利要求1所述的超传导电热水锅炉，其特征在于：所述半导体热管(31)外侧包裹有保温管(34)。
3.根据权利要求2所述的超传导电热水锅炉，其特征在于：所述加热管(3)沿自身轴线方向设置有三个半导体热管(31)，所述半导体热管(31)之间设置有对丝管接头(32)，所述对丝管接头(32)将加热管(3)轴线方向上相邻两个半导体热管(31)连通。
4.根据权利要求1所述的超传导电热水锅炉，其特征在于：所述锅炉壳体(1)上穿设有出水管座(26)和回水管座(25)，所述出水管座(26)将出水集箱(22)内腔与出水管(24)连通，所述回水管座(25)将进水集箱内腔与回水管(23)连通，所述出水管座(26)内腔设置有出水温度传感器，所述回水管座(25)内腔设置有回水温度传感器，所述出水温度传感器和所述回水温度传感器分别与控制机构电连接。
5.根据权利要求1所述的超传导电热水锅炉，其特征在于：所述加热管(3)沿竖直方向设置。
6.根据权利要求1所述的超传导电热水锅炉，其特征在于：所述加热管(3)两端分别设置有与回水集箱(21)和出水集箱(22)连接的丝头(33)，所述丝头(33)将回水集箱(21)、加热管(3)和出水集箱(22)内腔连通。
7.根据权利要求1所述的超传导电热水锅炉，其特征在于：所述加热腔(15)的侧壁上设置有保温层(35)。
8.根据权利要求2所述的超传导电热水锅炉，其特征在于：所述保温管(34)使用橡塑管制成。
9.根据权利要求1所述的超传导电热水锅炉，其特征在于：所述锅炉壳体(1)上开设有与控制腔连通的风扇孔(11)，所述锅炉壳体(1)上固设有位于风扇孔(11)内的风机(12)，所述锅炉壳体(1)上开设有位于风扇孔(11)下方的且与控制腔连通的通风孔(13)。
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