CN1601199A - 一种容积式热水器并联水箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种室内安装的容积式家用热水器并联连接水箱，包括两个或以上并列的柱形分水箱、进水管、出水管、空气连通管等组成，其特征在于相邻两个柱形分水箱之间经进水、出水或空气流道在各自的底部或顶部分别对应组成并联连接，箱内的进水或出水管上可带有管壁孔口和分叉管口，箱中可设置相变蓄热器，由此使得并接水箱占据室内心理空间的不舒适感觉减小、或悬空安装的心理安全压抑感得到消除，保温性能得到增强，连续出水时水温波动小，水箱的全部容积得到更有效的使用，可使得水箱的体积尺寸减小，增减贮水容量组合方便，生产制造设备投资与成本降低。

Description

一种容积式热水器并联水箱

技术领域

本发明涉及一种室内安装的家用容积式热水器并联水箱技术。

发明背景

容积式热水器水箱在太阳能、热泵加热、电加热、燃气加热等各类家用热水器中广泛使用，可分为开式不承压水箱和闭式承压水箱，容积式热水器的最大特点是可以利用水箱的大容量进行慢速加热贮水、达到其加热利用能源和热能间的充分转换与高效传热，减少能耗损失，并使得小功率的热水器能通过一段需求低峰时间内产生热水的累积来满足某个需求高峰时间内的热水供应量，由此可知，容积式热水器水箱的主要特征之一是贮水体积大，并常常被制成圆柱形，因而如果设计不当或在住宅内放置不当，往往会对使用者产生占取了较大的心理空间的不舒适感觉，如果将大容积水箱悬挂安装还会造成心理上的安全压抑感，除此之外，单个柱形大容积立式水箱还存在以下种种弊端与缺陷：

(1)由于水箱中热水自然分层的结果加上贮能保温能力的不足，往往使得水箱上部储存热水部分的容积得到了使用，而水箱下部储存次级温度热水部分的容积仅限于起到顶托上部热水的作用而未得到有效使用，这时，水箱尺寸虽大，但热水贮存量并不大。

(2)贮能保温能力不足时，下层次级温度热水往往需要经过回温才能使用，这样便使水箱或热水器系统变得复杂，不可避免会导致成本增加。

(3)对于家庭大小不同、贮存热水量需求不同时，往往需要以制造不同尺寸规格的水箱来满足，因此，增加制造设备和工装会引起制造成本上升。

为此有人提出了以热水器串接式的多级子水箱结构和竖直落地串接安装式分水箱结构来解决上述热水箱有效贮存量低、占地面积大或单个柱形水箱室内占取较大心理空间等的问题。CN2473549和CN2295167公开了两种太阳能容积式热水器的串联水箱，前一种结构采用多个落地竖置安装的分水箱，通过相邻两个分水箱间以底部进水、顶部出水法依次串联来形成较大的贮水容积，以解决水箱占地面积大或室内占取较大心理空间的问题，这种闭式结构的连接方式，通过将热水逐级向前顶出，使得最后一个分水箱先被贮满热水，一旦这个分水箱被完全加热后，系统就变得较难有效地对其余分水箱中低温部分的水继续循环进行高效加热，以取得一致温度的热水，这也是串接式水箱的一大弊端，并且连续供水时会出现分层破坏的不完全混水，水温时高时低的波动变化造成使用不舒；后一种结构采用竖置安装的多级子水箱，经前一级子水箱的顶部送入被加热的贮存热水，同时从其底部压送出冷水供入下一级子水箱的顶部，以串接的方式将多级子水箱依此相连，采用开式结构将冷水逐级向后压，使得第一个子水箱先贮满加热的水，然后其余子水箱逐个被贮满热水，当水箱贮水一段时间后就会自然地产生上、下热水的分层，因此连续出水时，按顺序输出的热水便产生时高时低的波动变化，使用极不舒适，此外，也存在着串接式水箱的共同弊端。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适合在室内竖立贴墙安装放置、贮水量规格可根据需要增减分水箱数而改变容量、各分水箱尺寸相同且采用进、出水管对应并联连接的容积式热水器水箱；进水时各分水箱中的水温达到一致，水箱中可设置相变蓄热器使下层次级温度热水不经过回温就能使用，因而使得贮存热水时水箱的容积尽可能得到全部利用；连续出水时不破坏水箱的水层分布状态，温度不会时高时低波动变化；此外，还可与开式或闭式承压的电加热、燃气加热、太阳能或热泵热水器配套使用。

本发明是通过以下技术方案实现的，采用一种容积式热水器并接水箱，包括两个或以上并列设置的柱形分水箱、进水管、出水管、空气连通管等组成，其特征在于相邻两个柱形分水箱之间经进水、出水或空气流道在各自的底部或顶部分别对应组成并联连接，箱内的进水或出水管上可带有管壁孔口和分叉管口，箱中可设置相变蓄热器；所述的流道包括相邻两个柱形分水箱之间的壁孔或内、外水或空气管；所述的柱形分水箱内底部的出水管上可连有浮式取水器；所述的柱形分水箱的底部和顶部分别是包括柱形分水箱底、顶端2/5高度内的部分。

发明优点

本发明的优点与效果是：能解除室内使用时墙上悬空安装水箱的心理安全压抑感和圆柱形大水箱占据了较大心理空间的不舒适感觉，进水时各分水箱中的水温达到一致，取水时不破坏水箱的水层分布状态，并可通过选择设置上、下水层同时比例均匀地取水，因而连续出水时输出水温稳定，不会产生串联水箱出水时水温时高时低波动变化的不舒适感，并可与开式或闭式承压系统的热水器配套使用并保持同样的优点与效果，采用相变蓄热器使水箱保温贮热能力得到增强，上、下部水温趋于一致，使水箱的全部容积都得到有效使用，因而可减小水箱的体积尺寸，并且，由于采用了多个相同的柱形分水箱进行贮水容量叠加，使水箱的制造趋于简单，不需要增加不同尺寸水箱的制造设备与工装条件，生产成本相对降低。

附图说明

图1是本发明的第一及第三种实施例：下部进水、上部或上部与下部共同出水组成的开式结构并联水箱的结构示意图；

图2是本发明的第二种实施例：下部进水、上部出水组成的闭式结构并联水箱的连接示意图；

图3是本发明的第四种实施例：下部进水、上部与下部共同出水组成的闭式承压结构并联水箱的连接示意图；

图4是本发明的第五种实施例：上部进水、上部出水组成的开式结构并联水箱的连接示意图；

图5是本发明的第六种实施例：上部进水、上部出水组成的闭式结构并联水箱的连接示意图；

图6是由壁孔与外管构成的流道并联连接示意图；

图7是由内管与外管构成的流道并联连接示意图；

图8是进、出水管或空气管上管壁孔口和分叉管口的示意图。

具体实施方式：

按图1所示，本发明容积式热水器并接水箱的第一种实施例包括：柱形分水箱1、进水管2、出水管3、相变蓄热保温器4、浮式取水器5、大气连通器6、壁孔式流道7、温度与水位控制装置的传感器8、外加热装置9所组成的下部进水、上部出水设置的开式并接水箱。其中，柱形分水箱1包括：内胆11、保温层12、外罩13，所述的柱形分水箱1包括圆柱形、多边形、矩形、椭圆形、三角形等柱形。各分水箱中可带有如制成环形的相变蓄热保温器4，内充如相变温度为45℃左右的水合盐，分水箱的最外层是外罩13，外罩与内胆间是保温层12，可采用聚氨脂发泡保温材料，经发泡填入连接外罩与内胆，大气连通器6设置在分水箱的顶端，两分水箱顶部距顶端2/5内段的箱壁上带有若干个连通的壁孔式流道7，分水箱内装有温度与水温控制装置的传感器8，外加热装置9设置在进水管上，通过温度与水温控制装置控制调节进水的温度。

进水管2设置在两柱形分水箱的底部距底端2/5以内的位置上，两柱形分水箱之间进水管道的并联连接可以是如图6所示：从一个分水箱的底部进入后由1至若干个壁孔式流道与另一个分水箱对应连接，或也可以如图7所示：从一个分水箱的一端底部进入，另一端穿出，再经一段外管4的连接后进入另一个分水箱的底部，进水管2在两个分水箱内段上带有管壁孔口和分叉管口，以此连通两个分水箱的底部，此外，在距顶部2/5以内的位置上沿两分水箱相连壁上分布着由若干个连接短管组成的壁孔式流道6，以此连通两个分水箱的顶部。

出水管3设置在两个柱形分水箱1的底部距底端2/5内的位置上，可如图6所示，经一段外管4的连接后从另一个分水箱中穿出，或者如图7所示直接穿过两个分水箱的内壁并从另一个分水箱穿出；出水管3还带有管壁孔口和最好向上延伸的管口，但不带浮式取水器，如此，形成两个分水箱之间进、出水管的对应并联连接。对于两个以上的分水箱间的并联连接，依此方法类推连接。

工作原理：进水时通过进水管2与其上的管壁孔口或分叉管口分别向两个分水箱的底部送水，使液面同时上升；取水时，经出水管3从两个分水箱底部以上管壁孔口和分叉管口部分取水，各分水箱均不会发生分层混水，如此，使得两个或以上的柱形分水箱间的并联连接组合取得如同单个大尺寸水箱相同的同步进水和取水效果。

为了保持贮存热水的出水温度，可以根据温度和水位控制器所测得的水温，在贮入分水箱时经外加热装置9调整进水水温，使得热水贮入分水箱后，超出出水温度要求部分的热量被分水箱中的相变蓄热器4吸收贮存，随贮存中水温的降低，逐步释放出热量供作保温补偿，以此保障出水温度的均衡。

除了这种开式分水箱的并联连接，本发明的第二种实施例：如图2所示是一种由三个并列分水箱组成的下部进水、下部出水闭式承压结构的并联水箱，包括分水箱1、进水管2、出水管3、相变蓄热保温器4，其下进水管2和上出水管3上均带有管壁孔口和分叉管口，各分水箱中均置有相变蓄热保温器4，进水与出水同时进行，取水时水箱中热水分层不破坏。

当第一种实施例中出水管3在两个分水箱内段上连有浮式取水器5时，便成为第三种实施例：组成一种下部进水、上部与下部共同出水开式结构并联水箱，出水管3通过浮式取水器5及管壁孔口和分叉管口从两个分水箱的液面和底部同时以比例取水，出水温度更为均匀稳定。

图3所示的第四种实施例是一个与第三种实施例相似的下部进水、上部与下部共同出水组成的闭式承压结构的并联水箱，包括分水箱1、进水管2、出水管3，分水箱内段的进水管2上带管壁孔口和分叉管口、出水管3上带管壁孔口和向上延伸到分水箱顶部的分叉管口，使得出水时从上、下水层按比例取水，各分水箱不发生热水分层混水，出水温度均匀稳定。

图4是本发明第五种实施例：采用上部进水、上部出水组成的开式结构并联连接，包括分水箱1、进水管2、出水管3、相变蓄热保温器4、浮式取水器5、大气连通器6、壁孔式流道7，两分水箱顶部距顶端2/5内段的箱壁上带有若干个连通的壁孔式流道6，大气连通器7设置在分水箱的顶端，相变蓄热保温器4设置在各分水箱的中部和底部，外置并联式进水管2分别通入两柱形分水箱的顶端，其分水箱内段的管上不带管壁孔口和分叉管口，出水管3设置在两柱形分水箱的底部距底端2/5以内的位置上，可按图7所示及第一种实施例中采用的方式连接，出水管3在分水箱内段的管上也不带管壁孔口和分叉管口，其两个分水箱内段上连有浮式取水器5，如此形成两个柱形分水箱间的并联连接，无论进水对热水分层的影响如何，都能取得较为均衡的出水温度。

图5所示是本发明的第六种实施例，包括分水箱1、进水管2、出水管3、相变蓄热保温器4、开关阀门5，这种闭式结构并联水箱带有上、下两个出水管3，除了同第五种实施例相同之处可采用上部进水、上部出水外，还可调节开关阀门5选用上部进水、下部出水的并联连接，可与太阳能热水器的集热器配套进行自然循环集热等方式的运行；各分水箱底部或中部可设置相变蓄热保温器4，无论进水对热水分层的影响如何，也都能从上、下出水管3中取得较为均衡的出水温度。

Claims (4)

1.一种容积式热水器并接水箱，包括两个或以上并列的柱形分水箱，进水管，出水管，空气连通管等组成，其特征在于相连邻两个柱形分水箱之间经进水、出水或空气流道在各自的底部或顶部分别对应组成并联连接，箱内的进水或出水管上可带有管壁孔口和管口，箱中可设置相变蓄热器。

2.根据权利要求1所述的一种容积式热水器并接水箱，其特征还在于所述的流道包括相邻两个柱形分水箱之间的壁孔或内、外水或空气管。

3.根据权利要求1所述的一种容积式热水器并接水箱，其特征还在于所述的柱形分水箱内底部的出水管上可连有浮式取水器。

4.根据权利要求1所述的一种容积式热水器并接水箱，其特征还在于所述的柱形分水箱的底部和顶部分别是包括柱形分水箱底、顶端2/5高度内的部分。

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