CN208952424U - 一种内外螺旋换热结构的高碳分子发热油电热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种内外螺旋换热结构的高碳分子发热油电热水器，包括外框架、底座、电动搅拌器、加热棒、加热器和调压罐装置，调压罐装置与加热器通过连通管连通，加热器包括内胆、外胆和盘管，内胆上部焊接有中隔板，中隔板与内胆顶面之间形成膨胀腔、中隔板与内胆底面之间形成油腔，中隔板上设有多个连通膨胀腔与油腔的通孔，盘管设置在油腔内，内胆的壳体外侧焊接有螺旋隔圈，螺旋隔圈的外侧焊接有外循环壳体，电动搅拌器与加热棒均固定在加热器顶部，且电动搅拌器与加热棒均插入加热器的油腔内，外框架固定在底座上且将调压罐装置与加热器包覆。本实用新型的电热水器系统换热速度更快，同时更为安全可靠，结构简单且环保。

Description

一种内外螺旋换热结构的高碳分子发热油电热水器

技术领域

本实用新型属于电热水器或者热载体油锅炉领域，尤其涉及一种内外螺旋换热结构的高碳分子发热油电热水器。

背景技术

目前市场上的油介质电热水器存在问题较多，有些整套设备系统复杂需专业人员操作和维护，焊接点过多增加泄漏风险，对于集成式的封闭系统没有强制对流，缺少智能监控系统不能时时掌握设备运行状态，另外最重要的就是使用的导热介质的导热系数不高以及安全措施做的不到位常常有安全隐患，有些虽然使用盘管换热可以大大减少焊接点但由于只在内壳体空间内设置了盘管而没有利用内壳体本身的换热面积导致换热效率低从而使得导热介质工作在较高温度。例如实用新型专利：200610122514.X《高碳分子发热油节能电热水器》，虽然配有泄压箱但结构复杂且电磁阀过多容易发生电器故障而使设备处于高压状态出现安全隐患，没有单独设置膨胀腔加大安全隐患，温度控制单一如果遇到传感器失效则设备可能处于无控制状态，而且温度检测点远离加热棒不能有效反映最高油温，另外就是只有内部腔体设置了盘管结构，换热效率有局限性；又或者：201420225266.1《蜂窝式热水器》用列管焊接点过多容易泄漏，内部封板过多很难检测到内部腔体是否泄漏因此有可能水墙内的水泄漏到油腔里容易瞬间气化压强升高，整个热水器中的油和水压力施加在封板的圆周焊接处容易造成局部压力过大焊缝裂开风险，而且也没有调压装置。又或者实用新型专利：201721147305《一种高频量子有机热载体锅炉》结构复杂且安全性能低，发热油与水接触容易瞬间气化压强升高，用气体进行保温效果不理想，缩涨器结构不稳定。还有实用新型专利：201510541103.3《电加热导热油炉系统》结构复杂、集成度不高。

实用新型内容

为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种内外螺旋换热结构的高碳分子发热油电热水器，该电热水器系统换热速度更快，同时更为安全可靠，结构简单且环保。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

一种内外螺旋换热结构的高碳分子发热油电热水器，包括外框架、底座、电动搅拌器、加热棒、加热器和调压罐装置，所述调压罐装置与加热器均固定在底座上，调压罐装置包括连通管，且调压罐装置与加热器通过连通管连通，所述加热器包括内胆、外胆和盘管，所述内胆上部焊接有中隔板，中隔板与内胆顶面之间形成膨胀腔、中隔板与内胆底面之间形成油腔，中隔板上设有多个连通膨胀腔与油腔的通孔，所述盘管设置在油腔内，内胆的壳体外侧焊接有螺旋隔圈，所述螺旋隔圈的外侧焊接有外循环壳体，内胆的壳体、螺旋隔圈、外循环壳体三者形成外循环螺旋层，盘管与外循环螺旋层连通，且盘管与进水管口连通，外循环螺旋层与出水管口连通，所述电动搅拌器与加热棒均固定在加热器顶部，且电动搅拌器与加热棒均插入加热器的油腔内，所述外框架固定在底座上且将调压罐装置与加热器包覆。

作为优选方案：所述盘管上沿圆周方向均匀分布多个固定支撑装置，所述固定支撑装置包括支撑立柱、固定拉杆、底板和支撑套管，两根支撑立柱分别设置在盘管的内外侧，支撑立柱底部与底板固定，支撑立柱顶部通过连接板焊接固定，多个固定拉杆分别设置在上下相邻两个盘管之间，固定拉杆的两端分别与两根支撑立柱固定，所述支撑套管套设在固定拉杆上。

作为优选方案：所述支撑立柱采用C型折弯板或者槽钢，且支撑立柱与底板垂直固定，所述固定拉杆为铆钉或者螺栓，所述支撑套管为圆柱形。

作为优选方案：所述电动搅拌器包括电机、壳体和搅拌杆，所述电机的前端盖通过螺栓与壳体固定，所述搅拌杆的一端插入壳体内且与电机的主轴通过螺纹连接，位于壳体内的搅拌杆上还设有散热片，所述壳体上开设有多个散热孔，所述搅拌杆的另一端还固定有搅拌叶片。

作为优选方案：所述散热片通过轴套安装在搅拌杆上，散热片焊接在轴套上，轴套热套紧固在搅拌杆上，所述壳体的外侧还设有散热筋，所述搅拌杆与壳体内壁之间还设有密封圈。

作为优选方案：所述调压罐装置还包括调压罐体、进出气管和球阀，所述调压罐体内设有发热油，所述进出气管一端与球阀固定，进出气管的另一端安装在调压罐体内部且向上延伸到调压罐体顶部，所述连通管一端安装到调压罐体内且延伸到调压罐体底部，连通管另一端安装到加热器顶部。

作为优选方案：所述调压罐体侧壁上还设有便于观察的油窗，调压罐体顶部还设有第二温度传感器，所述连通管直径大于进出气管，且连通管直径为加热器内胆直径的2％-7％。

作为优选方案：所述球阀包括阀门操作杆，所述加热器的一侧还设有限位开关，且当阀门操作杆触碰限位开关，加热器才能正常启动。

作为优选方案：所述底座内设有多个隔断加强板，所述底座底部还设有多个底脚，所述底座内填充有保温材料，内胆与外胆之间设有保温材料，所述外框架上还安装有电器原件、控制和显示系统。

作为优选方案：所述加热器顶部还设有能在加热器内部压力过大时报警的压力控制元器件，所述加热棒处还设有第一温度传感器，所述进水管口和出水管口出均设有第三温度传感器。

本实用新型采用内外螺旋换热结构大大提高换热速度，内循环用盘管设计焊接点最少，结构简单、稳固牢靠，外循环管路可充分利用内壳体的散热面积。本实用新型内胆顶部留有隔断腔体用于存储加热过程中膨胀的热载体油，且本实用新型由于内胆油温经过外循环管路过渡而大大降低，因此内胆与外胆之间保温材料可使用温度要求低的材料，可节约成本及降低对人的伤害。

本实用新型装置顶部安装有电动搅拌器，对油进行强制扰动，可提高油和加热棒的寿命，且本实用新型还采用了调压罐装置，可避免外界空气与装置内油接触。

附图说明

图1为本实用新型的剖面结构示意图。

图2为本实用新型的内胆以及外循环螺旋层的结构示意图。

图3为本实用新型的顶面结构示意图。

图4为本实用新型的球阀与限位开关的结构示意图。

图5为本实用新型的电动搅拌器的主体结构示意图。

图6为本实用新型的电动搅拌器的整体结构示意图。

图7为本实用新型的调压罐装置的结构示意图。

图8为本实用新型的调压罐装置与加热器的连接结构示意图。

图9为本实用新型的盘管与固定支撑装置的结构示意图。

图10为本实用新型的盘管与固定支撑装置的纵向剖面结构示意图。

图11为本实用新型的盘管与固定支撑装置的横向剖面结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1至图11所示的一种内外螺旋换热结构的高碳分子发热油电热水器，包括外框架1、底座2、电动搅拌器3、加热棒42、加热器5和调压罐装置6，所述调压罐装置6与加热器5均固定在底座2上，调压罐装置6包括连通管61，且调压罐装置6与加热器5通过连通管61连通，所述加热器5包括内胆51、外胆52和盘管53，所述内胆51上部焊接有中隔板59，中隔板59与内胆51顶面之间形成膨胀腔58、中隔板59与内胆51底面之间形成油腔，中隔板59上设有多个连通膨胀腔58与油腔的通孔，所述盘管53设置在油腔内，内胆51的壳体外侧焊接有螺旋隔圈56，所述螺旋隔圈56的外侧焊接有外循环壳体54，内胆51的壳体、螺旋隔圈56、外循环壳体54三者形成外循环螺旋层55，盘管53与外循环螺旋层55连通，且盘管53与进水管口93连通，外循环螺旋层55与出水管口92连通，盘管的水可经过外循环螺旋层流到出水口，可利用内胆壳体的散热面积。所述电动搅拌器3与加热棒42均固定在加热器5顶部，且电动搅拌器3与加热棒42均插入加热器5的油腔内，所述外框架1固定在底座2上且将调压罐装置6与加热器5包覆。

所述盘管53上沿圆周方向均匀分布多个固定支撑装置，所述固定支撑装置包括支撑立柱531、固定拉杆533、底板534和支撑套管535，两根支撑立柱531分别设置在盘管53的内外侧，支撑立柱531底部与底板534固定，支撑立柱531顶部通过连接板532焊接固定，多个固定拉杆533分别设置在上下相邻两个盘管53之间，固定拉杆533的两端分别与两根支撑立柱531固定，所述支撑套管535套设在固定拉杆533上。

所述支撑立柱531采用C型折弯板或者槽钢，且支撑立柱531与底板534垂直固定，所述固定拉杆533为铆钉或者螺栓，所述支撑套管535为圆柱形。

所述电动搅拌器3包括电机31、壳体34和搅拌杆37，所述电机31的前端盖通过螺栓与壳体34固定，所述搅拌杆37的一端插入壳体34内且与电机的主轴33通过螺纹连接，位于壳体34内的搅拌杆37上还设有散热片39，所述壳体34上开设有多个散热孔36，所述搅拌杆37的另一端还固定有搅拌叶片32。

所述散热片39通过轴套安装在搅拌杆37上，散热片39焊接在轴套上，轴套热套紧固在搅拌杆37上，所述壳体34的外侧还设有散热筋35，所述搅拌杆37与壳体34内壁之间还设有密封圈38。

所述调压罐装置6还包括调压罐体64、进出气管65和球阀66，所述调压罐体64内设有发热油，所述进出气管65一端与球阀66固定，进出气管65的另一端安装在调压罐体64内部且向上延伸到调压罐体64顶部，所述连通管61一端安装到调压罐体64内且延伸到调压罐体64底部，连通管61另一端安装到加热器5顶部。

所述调压罐体64侧壁上还设有便于观察的油窗63，调压罐体64顶部还设有第二温度传感器62，所述连通管61直径大于进出气管65，且连通管61直径为加热器5内胆51直径的2％-7％。

所述球阀66包括阀门操作杆81，所述加热器5的一侧还设有限位开关82，且当阀门操作杆81触碰限位开关82，加热器5才能正常启动。

限位开关与调压罐装置的阀门操作杆81配合，运输过程中阀门操作杆81远离限位开关，此时限位开关处于常开状态因此整个设备无法开启加热功能，当安装到现场后阀门操作杆81转动到阀门开启状态，此时阀门操作杆81触碰限位开关使其处于常闭状态，这样设备才能正常启动加热管，此开关的左右能很好的避免因人为忘记操作阀门开启导致设备处于高压状态导致安全事故发生。

所述底座2内设有多个隔断加强板21，所述底座2底部还设有多个底脚23，所述底座2内填充有保温材料22，内胆51与外胆52之间设有保温材料22，所述外框架1上还安装有电器原件、控制和显示系统。

所述加热器5顶部还设有能在加热器5内部压力过大时报警的压力控制元器件7，压力控制元器件可以是安全阀(到一定压力自动开启)也可以是压力传感器给控制系统信号(检测值超过设定值就关闭加热)，当然这个压力控制元器件是在球阀、限位开关失灵情况的二重保护。

所述加热棒42处还设有第一温度传感器41，所述进水管口93和出水管口92出均设有第三温度传感器91。

本实用新型采用内外螺旋换热结构大大提高换热速度，内循环用盘管设计焊接点最少，结构简单、稳固牢靠，外循环管路可充分利用内壳体的散热面积。本实用新型内胆顶部留有隔断腔体用于存储加热过程中膨胀的热载体油，且本实用新型由于内胆油温经过外循环管路过渡而大大降低，因此内胆与外胆之间保温材料可使用温度要求低的材料，可节约成本及降低对人的伤害。

本实用新型装置顶部安装有电动搅拌器，对油进行强制扰动，可提高油和加热棒的寿命，且本实用新型还采用了泄压装置，可避免外界空气与装置内油接触。

本实用新型的装置整体结构设计合理，便于保压检测盘管与储油空间是否泄漏。本实用新型的加热装置采用多个温度传感器，每个传感器设置与加热棒中心位置，能准确的检测油的最高油温，其中1个为温度控制点，其他作为参照，实时对比，其中某个传感器损坏等异常情况自动检测到，同时可自行判断严重程度，如果严重则停机，如果不严重则选用其他传感器进行温控。

本实用新型用高碳分子发热油添加剂与基础油调制的导热介质，导热系数高。本实用新型可检测进出水管内温度，还安装有限位开关、压力控制元器件作为多重安全保护。

本实用新型底板加厚同时使整个装置的油和盘管内水的重量均匀的与设备底座面接触，不对焊接缝作用力。本实用新型盘管使用全新设计的结构进行支撑固定。

本实用新型的底座由底脚、钢架、保温材料组成，起支撑整个设备的作用，同时也进行加热器底部的保温，从而使得整个系统保温效果达到最佳。

调压罐装置与加热器通过连通管连通，罐体上安装有油窗、温度传感器等配件，可进行设备运行状态的监控。

电动搅拌器放置在加热器顶部，是一种特殊的耐高温电机与搅拌桨组成，通过螺纹固定，可对加热器内部的高碳分子发热油进行强制扰动，提高热能的传递效率，以及提高油和加热棒的寿命，降低设备的高温风险。

加热棒从加热器顶部螺纹孔插入，并螺纹固定，均匀分布，是设备发热源。

本实用新型电热水器作为供暖系统中的组成部分，与其他设备配套，比如保温水箱、循环泵、散热片、管道等，以电作为能量来源，可本地或者远程启动设备运行。

本实用新型设备安装到现场与其他设备管路接好后，打开调压罐装置的球阀使设备压力保持常压(此时限位开关由常开改为常闭状态)。首先启动水泵循环使得本设备盘管内充满水，设备启动确认后全部加热棒启动加热，第一温度传感器探测到油温较低情况下电动搅拌器未启动，当油温升到设定值后电动搅拌器启动强制对流传热油使得内部热量充分均匀。这个过称由于油温不断上升，传热油一定程度上体积有所膨胀，也就是油腔里的油通过中隔板的通孔流到膨胀腔，由于膨胀腔内原来充满了气体，因此相应的体积的气体被挤压到连通管，此时连通管内预留的油也被排到调压罐装置的调压罐体内，甚至气体也被排放到调压罐体内，调压罐体内多余的气体通过进出气管排放到外界。

当出水口温度到设定温度或者油温达到设定温度，或者调压罐装置的温度达到设定值，又或者某路电路的电流超过设定值，只要满足一个条件设备自动停止加热，当然这个时候水泵继续循环盘管中的水，电动搅拌器继续启动确保热量快速传递。当系统检测到可再次启动的条件时，加热棒(根据逻辑选择1个还是多个加热棒)再次开启加热，这样的过程反复进行。最后供暖季节结束，设备完全停止运行，由于油温的下降，热胀冷缩的作用油的体积缩小，从而外部空气通过进出气管进入调压罐装置，同样的调压罐装置中的油被压进连通管，连通管中气体进入膨胀腔内，膨胀腔内油回流到油腔，从而整个系统仍处于常压状态。

本实用新型一旦球阀失灵，限位开关也处于常闭状态，则压力控制元器件可发挥作用，控制加热器内压力处于安全水平同时报警处理。本实用新型可远程对设备进行本地所有的功能操作，当然可根据账户权限进行部分功能的限制。

应当指出，以上实施例仅是本实用新型的代表性例子。本实用新型还可以有许多变形。凡是依据本实用新型的实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种内外螺旋换热结构的高碳分子发热油电热水器，其特征在于：包括外框架(1)、底座(2)、电动搅拌器(3)、加热棒(42)、加热器(5)和调压罐装置(6)，所述调压罐装置(6)与加热器(5)均固定在底座(2)上，调压罐装置(6)包括连通管(61)，且调压罐装置(6)与加热器(5)通过连通管(61)连通，所述加热器(5)包括内胆(51)、外胆(52)和盘管(53)，所述内胆(51)上部焊接有中隔板(59)，中隔板(59)与内胆(51)顶面之间形成膨胀腔(58)、中隔板(59)与内胆(51)底面之间形成油腔，中隔板(59)上设有多个连通膨胀腔(58)与油腔的通孔，所述盘管(53)设置在油腔内，内胆(51)的壳体外侧焊接有螺旋隔圈(56)，所述螺旋隔圈(56)的外侧焊接有外循环壳体(54)，内胆(51)的壳体、螺旋隔圈(56)、外循环壳体(54)三者形成外循环螺旋层(55)，盘管(53)与外循环螺旋层(55)连通，且盘管(53)与进水管口(93)连通，外循环螺旋层(55)与出水管口(92)连通，所述电动搅拌器(3)与加热棒(42)均固定在加热器(5)顶部，且电动搅拌器(3)与加热棒(42)均插入加热器(5)的油腔内，所述外框架(1)固定在底座(2)上且将调压罐装置(6)与加热器(5)包覆。

2.根据权利要求1所述的一种内外螺旋换热结构的高碳分子发热油电热水器，其特征在于：所述盘管(53)上沿圆周方向均匀分布多个固定支撑装置，所述固定支撑装置包括支撑立柱(531)、固定拉杆(533)、底板(534)和支撑套管(535)，两根支撑立柱(531)分别设置在盘管(53)的内外侧，支撑立柱(531)底部与底板(534)固定，支撑立柱(531)顶部通过连接板(532)焊接固定，多个固定拉杆(533)分别设置在上下相邻两个盘管(53)之间，固定拉杆(533)的两端分别与两根支撑立柱(531)固定，所述支撑套管(535)套设在固定拉杆(533)上。

3.根据权利要求2所述的一种内外螺旋换热结构的高碳分子发热油电热水器，其特征在于：所述支撑立柱(531)采用C型折弯板或者槽钢，且支撑立柱(531)与底板(534)垂直固定，所述固定拉杆(533)为铆钉或者螺栓，所述支撑套管(535)为圆柱形。

4.根据权利要求1所述的一种内外螺旋换热结构的高碳分子发热油电热水器，其特征在于：所述电动搅拌器(3)包括电机(31)、壳体(34)和搅拌杆(37)，所述电机(31)的前端盖通过螺栓与壳体(34)固定，所述搅拌杆(37)的一端插入壳体(34)内且与电机的主轴(33)通过螺纹连接，位于壳体(34)内的搅拌杆(37)上还设有散热片(39)，所述壳体(34)上开设有多个散热孔(36)，所述搅拌杆(37)的另一端还固定有搅拌叶片(32)。

5.根据权利要求4所述的一种内外螺旋换热结构的高碳分子发热油电热水器，其特征在于：所述散热片(39)通过轴套安装在搅拌杆(37)上，散热片(39)焊接在轴套上，轴套热套紧固在搅拌杆(37)上，所述壳体(34)的外侧还设有散热筋(35)，所述搅拌杆(37)与壳体(34)内壁之间还设有密封圈(38)。

6.根据权利要求1所述的一种内外螺旋换热结构的高碳分子发热油电热水器，其特征在于：所述调压罐装置(6)还包括调压罐体(64)、进出气管(65)和球阀(66)，所述调压罐体(64)内设有发热油，所述进出气管(65)一端与球阀(66)固定，进出气管(65)的另一端安装在调压罐体(64)内部且向上延伸到调压罐体(64)顶部，所述连通管(61)一端安装到调压罐体(64)内且延伸到调压罐体(64)底部，连通管(61)另一端安装到加热器(5)顶部。

7.根据权利要求6所述的一种内外螺旋换热结构的高碳分子发热油电热水器，其特征在于：所述调压罐体(64)侧壁上还设有便于观察的油窗(63)，调压罐体(64)顶部还设有第二温度传感器(62)，所述连通管(61)直径大于进出气管(65)，且连通管(61)直径为加热器(5)内胆(51)直径的2％-7％。

8.根据权利要求6或7所述的一种内外螺旋换热结构的高碳分子发热油电热水器，其特征在于：所述球阀(66)包括阀门操作杆(81)，所述加热器(5)的一侧还设有限位开关(82)，且当阀门操作杆(81)触碰限位开关(82)，加热器(5)才能正常启动。

9.根据权利要求1所述的一种内外螺旋换热结构的高碳分子发热油电热水器，其特征在于：所述底座(2)内设有多个隔断加强板(21)，所述底座(2)底部还设有多个底脚(23)，所述底座(2)内填充有保温材料(22)，内胆(51)与外胆(52)之间设有保温材料(22)，所述外框架(1)上还安装有电器原件、控制和显示系统。

10.根据权利要求1所述的一种内外螺旋换热结构的高碳分子发热油电热水器，其特征在于：所述加热器(5)顶部还设有能在加热器(5)内部压力过大时报警的压力控制元器件(7)，所述加热棒(42)处还设有第一温度传感器(41)，所述进水管口(93)和出水管口(92)出均设有第三温度传感器(91)。