(三)发明内容
本发明目的是提供一种虹吸加热罐驱动热水调节机:通过虹吸循环电加热及单罐双热模式,高效加热开水与蓄热;通过自动调节开水与上水混合量,制取热水;集蓄热电热器与加热电热器于一体,避免重复投资电热器及其安全保护措施,从而实现(43-75℃)热水功能;倡导“绿色健康”生活方式。
本发明采用的技术方案,即虹吸加热罐驱动热水调节机如附图1所示,其中:1-上水进口;2-上水三通;3-安全泄水止回阀;4-虹吸加热蓄热罐;4-1-下进口;4-2-上出口;4-3-虹吸套桶;4-4-电热器;4-5-加热腔;4-6-蓄热腔;4-7-加热信号灯;4-8-防干烧开关;4-9-防电隔离墙;4-10-安全接地和防漏电保护开关;4-11-热水信号灯;5-自动调温阀;5-1-混水管;6-热水出口;7-保温材料;8-温度传感器。
按照附图1所示的虹吸加热罐驱动热水调节机:其由上水进口1、上水三通2、安全泄水止回阀3、虹吸加热蓄热罐4、自动调温阀5等,及其连接管路,组成加热回路;
而在上水三通2与自动调温阀5之间连接上水混合管5-1,再由自动调温阀5连接热水出口6,组成混合回路;
虹吸加热蓄热罐4顶面设置的温度传感器8闭环控制热水信号灯4-11的显示状态,以及静态控制电热器4-4的加热蓄热温度,并由加热信号灯4-7同步显示;虹吸加热蓄热罐4中部侧面设置的温度传感器8动态控制电热器4-4的接通、断开和功率调节,并由加热信号灯4-7同步显示;
虹吸加热蓄热罐4及其连接的高温管路与管件等,需附加保温材料7;
其中虹吸加热蓄热罐4为垂直细长圆柱体,底部外侧面开水平下进口4-1,顶面中央开垂直上出口4-2,中央设置虹吸套桶4-3,其上部预留虹吸循环出水空间,其下部预留虹吸循环进水空间,虹吸套桶4-3下半部中央设置电热器4-4,并由此在虹吸套桶4-3内形成加热腔4-5,而在虹吸套桶4-3外壁与虹吸加热蓄热罐4内壁的夹层形成蓄热腔4-6,电热器4-4在控制上与加热信号灯4-7联锁,顶面内壁设置防干烧开关4-8,在上水进口1和自动调温阀5的出口处各设置一只非金属阻电式管件作为防电隔离墙4-9,在电热器4-4与加热回路中设置安全接地和防漏电保护开关4-10。
电热器4-4是虹吸加热蓄热罐4底面内壁垂直设置的多对倒U型金属电热管4-4;或是高强度、水电屏蔽、无缝自动银钎焊、耐压12bar的英格莱840不锈钢电热管4-4;或是大直径组合镍铬丝发热管;或是虹吸加热蓄热罐4底面内壁垂直设置的多根高绝缘、高导热、高稳定性非金属电热管4-4;或是虹吸加热蓄热罐4底面外壁中央设置的电发热盘4-4;或是虹吸加热蓄热罐4底面外壁中央设置的电磁式发热盘4-4。
本发明虹吸加热罐驱动热水调节机的工作过程结合附图1说明如下:
1、排气:开启自动调温阀5,使得上水以0.5~6bar表压分别排尽加热回路、混合回路中的空气,每路直到完全出水后再关闭相应阀门;
2、预热:接通电源并启动本发明,虹吸加热蓄热罐4顶面上出口4-2处设置的温度传感器8,在感知水温低于92℃时,通过闭环控制接通电热器4-4后持续加热,直到把上水加热到97℃则断开电热器4-4,其中当温度传感器8感知水温超过92℃时,控制显示热水状态,并开启以供应热水;
3、热水功能:使用热水时,上水利用其0.5~6bar表压流经安全泄水止回阀3,并把虹吸加热蓄热罐4中92℃高温热水压入自动调温阀5中,与上水混合管5-1中的20℃上水混合成60℃热水,再由自动调温阀5的出口排出,继续与20℃上水混合成43℃洗浴热水以供用户使用;随后当虹吸加热蓄热罐4顶面上出口4-2处设置的温度传感器8感知水温低于92℃时,接通电热器4-4并调节加热功率至最大,由静态预热蓄热模式,切换为高温热水放热、即时桶内电加热、上水自动调温混合的动态即时加热模式,充分利用虹吸加热蓄热罐4的加热与蓄热作用维持洗浴水温;过程持续进行,直到用户关闭热水器;等待持续加热至热水信号灯4-11恢复高温热水蓄热状态;此时,约25%的热水是由上水在0.5~6bar表压下被加热到92-97℃杀菌;
4、两模式复合:上述静态高温预热蓄热模式,动态即时加热模式,可交替复合使用;
5、保护:
(1)防干烧:当防干烧开关4-8感知虹吸加热蓄热罐4中的水位尚未充满时,为防止电热器4-4因干烧而损毁,便会自动切断整机电源,进入保护状态,直到水位充满虹吸加热蓄热罐4,方可自动复位;
(2)防超压:当上水表压超过6bar时,安全泄水止回阀3会通过导流管自动泄压,保护虹吸加热蓄热罐4的使用安全;
(3)排氯气:当虹吸加热蓄热罐4中因加热而产生氯气时,会通过导流管自动排除氯气并泄压,保护饮水的使用安全;
(4)防电墙:在和自动调温阀5的进水口处各设置一只非金属阻电式管件作为防电隔离墙4-9,以确保使用安全;
(5)防漏电:在本发明安全接地基础上,当电磁互感式内置防漏电保护开关7-10检测到泄漏电流超过人体感应范围,便会在0.01~0.1秒内自动切断电源,同时由加热信号灯4-7闪烁,以显示故障,保障人体安全。
与现有产品相比较,本发明的集成创新优点如下所列:
1、虹吸循环电加热:垂直加热罐中设置的虹吸套桶,在静态预热时形成虹吸循环,桶内高效加热、桶外持温蓄热;在动态加热时形成套桶内的快速管式加热;从而以单罐切换实现静态预热、动态加热两种加热模式,既节约产品成本又提高加热蓄热效率,并适合中国家庭配电要求。
2、自动调温阀:通过自动调温阀控制高温热水与上水之间的混合比例,以恒定热水出口温度;从而以最小的水箱体积,实现蓄热量的最大化。
3、集预热电热器与加热电热器于一体,避免重复投资电热器及其安全保护措施。
综上所述,本发明集成虹吸循环电加热、单罐双热模式、自动调温等先进热能技术,一体化实现洗浴前,由虹吸循环方式电加热上水成高温热水,实现静态预热蓄热模式;洗浴时,由高温热水放热、即时桶内电加热、上水自动调温混合,实现动态即时加热模式。