CN211739485U

CN211739485U - 相变蓄热的加热箱

Info

Publication number: CN211739485U
Application number: CN202020193491.7U
Authority: CN
Inventors: 黄光勤; 张洪宇; 庄春龙; 廖了
Original assignee: Army Service Academy of PLA
Current assignee: Army Service Academy of PLA
Priority date: 2020-02-21
Filing date: 2020-02-21
Publication date: 2020-10-23
Anticipated expiration: 2030-02-21

Abstract

本实用新型公开了一种相变蓄热的加热箱，包括箱体，在箱体上设有一个用于与热水器或热水器出水管路相连通的进水管和一个用于与用水装置相联通的出水管，其特征在于，在箱体内设有一冷水箱和蓄热箱，在蓄热箱内填充有相变蓄热材料，从热水器中流出的热水经蓄热箱的相变蓄热材料换热后与出水管相连通。本实用新型得到的相变蓄热的加热箱便于对既有热水管路进行改造，且安装方便，造价低。

Description

相变蓄热的加热箱

技术领域

本实用新型涉及一种热水供应装置，具体涉及一种相变蓄热的加热箱。

背景技术

目前，家用燃气热水器得到非常广泛的使用，但是由于燃气热水器通水后延迟点火、点火后冷水不能快速升温、热水器与用水装置（淋雨喷头、水龙头等）存在一定输送距离等原因，导致燃气热水器启动后，用水装置常有大量冷水产生。

为解决上述问题，中国国家知识产权局所公告的，申请号为2008200686020的一种相变蓄热保温热水装置，包括热水器、循环泵、热水管路、止水阀、水龙头、冷水管路，在热水管路的外部套有保温管，保温管与热水管路之间充满相变储能材料。需用热水时，启用热水管路循环系统，管路中的热水使变相储能材料吸收热量，在停用热水时，相变储能材料释放热量给管路中的热水。相变材料始终在某一温度范围内改变形态，从而保证管路中的热水始终处于恒温状态，即做到了节水节能。该装置中需要在管路的所有管道上均套设保温材料并填充相变储热材料，需要在管路铺设时就对管路进行改造，对于已经安装好管路的情况来说并不适用，同时，其造价高，与管路的长短有很大关系，安装也较为不便。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种便于对既有热水管路进行改造，且安装方便，造价低的相变蓄热的加热箱。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种相变蓄热的加热箱，它包括箱体，在箱体上设有一个用于与热水器或热水器出水管路相连通的进水管和一个用于与用水装置相联通的出水管，其特征在于，在箱体内设有一冷水箱和蓄热箱，在蓄热箱内填充有相变蓄热材料，从热水器中流出的热水经蓄热箱的相变蓄热材料换热后与出水管相连通。这样，进水管可直接与热水器及其管路连接，出水管直接与用水装置连接，安装操作方便，非常适合既有燃气热水器系统改造，且改造方便、成本低。同时，热水器启动工作后，从热水器及其管路系统出来的水由本实用新型的进水管进入蓄热箱，水在蓄热箱内流动，流水经相变蓄热材料可进行高效大容量蓄热，使流经在停用热水时，相变储能材料释放热量给管路中的热水，相变材料始终在某一温度范围内改变形态，从而保证管路中的热水始终处于恒温状态，即做到了节水节能。

进一步的，在蓄热箱内间隔设有多个挡水板，所述挡水板呈竖向设置，且纵向高度小于蓄热箱的纵向高度，挡水板将蓄热箱分割成一个蛇形流水通道，所述相变蓄热材料填满蛇形流水通道。这样，通过挡水板，使得水在相变蓄热区内蛇形流动，与相变材料充分接触换热，增加了换热的路径长度，有效节省相变材料的用量。

进一步的，所述冷水箱为一个上端呈开口状的箱体。这样，冷水可与大气接触，避免在封闭环境中潜水泵不能正常从上冷水区吸水送入下蓄热区，同时，还可便于潜水泵的维护和观测冷水箱内的水位。

进一步的，在箱体中部设有一呈水平设置的隔板，所述冷水箱和蓄热箱由隔板分割而成。这样，通过隔板即可将箱体分割为两个箱体。

进一步的，在冷水箱上可拆卸安装有多个围水框。这样，根据热水器及其管路的冷水出水量，安装箱高度可逐层叠加或逐层拆卸，快速方便的实现水箱容积的增加或减少。

进一步的，所述相变蓄热材料为相变温度33~40℃的有机相变材料或无机相变材料，在相变蓄热材料内设有高导热性能材料。这样，能够增加相变蓄热材料蓄热效果和快速加热冷水的效果，使得在冷水快速通过下蓄热区的过程中被迅速加热升温，保证出水口热水恒温，同时，人体体验的最佳温度为35℃左右，将相变材料的相变温度设置在该区间后，能确保出水管流出的热水温度始终在35℃以上，有效提升了使用者的使用体验感。

进一步的，所述隔板和箱体为塑料制成，可承压0.5MPa以上。这样，所述箱体的强度较高，质量较轻，使用寿命长。

进一步的，在箱体外设一蓄电池。这样，所设置的电池能够为箱体上所设置的其他装置供电，能够避免前期安装时，没有预留多余插线孔的现象，且通过电池供电，从而无需外接220V供电，节省了成本。

进一步的，在冷水箱一侧、靠近隔板处设有一个水位开关，在出水管上设有一个水流开关和一个与冷水箱相联通的冷水导流管，在冷水箱内、隔板上设有一个潜水泵，所述潜水泵通过一导水管与蓄热箱相联通；所述蓄电池、水流开关、水位开关和潜水泵依次串联，当水位高于水位开关所在安装高度时，电路接通，潜水泵启动，冷水箱内的冷水经导水管进入蓄热箱内并经过相变蓄热材料加热，当水位低于水位开关所在安装高度或水流开关内没有水流时，电路断开，潜水泵断电，导水管水停止向蓄热箱内流动。这样，通过水流开关和水位开关控制潜水泵的启停，保证潜水泵自动、安全、可靠的启动与停止，由此实现水温控制系统的自动化程度，并在水位过高后，将冷水箱内的水导向蓄热箱内，对水进行加热。

进一步的，在导水管上安装有一调节阀门和止回阀。这样，潜水泵与调节阀门和止回阀配合后，通过调节阀门，控制冷水出水量，调节冷热水混合比例，使得冷水缓慢的与蓄热箱混合，由于进入蓄热箱的冷水量较少，在热水使用过程中，水温无明显变化，同时还能保证用水结束后，冷水箱中没有过多冷水。此外，止回阀的设置可防止热水器刚启动后经进水管流入的水从下蓄热区流向上冷水区。

附图说明

图1为实施例中相变蓄热的加热箱的安装结构示意图。

图中：箱体1、冷水箱11、蓄热箱12、进水管13、挡水板14、相变蓄热材料15、蓄电池2、导水管3、调节阀门4、止回阀5、出水管6、冷水导流管7、水流开关8、水位开关9、潜水泵10。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例：

如图所示，本实施例提供的相变蓄热的加热箱，包括箱体1，在箱体1上设有一个用于与热水器或热水器出水管路相连通的进水管13和一个用于与用水装置相联通的出水管6；在箱体1中部设有一呈水平设置的隔板，所述隔板将箱体分割为冷水箱11和蓄热箱12，在蓄热箱12内填充有相变蓄热材料15，从热水器中流出的热水经蓄热箱12的相变蓄热材料15换热后与出水管6相连通。在蓄热箱12内间隔设有多个挡水板14，所述挡水板14呈竖向设置，且纵向高度小于蓄热箱12的纵向高度，挡水板14将蓄热箱12分割成一个蛇形流水通道，所述相变蓄热材料15填满蛇形流水通道。

具体的，冷水箱11为一个上端呈开口状的箱体，在冷水箱11上可拆卸安装有多个围水框。在实施时，所述上冷水区还可采用透明材质制成，或在上冷水区上设有一个透明的水位观测窗。另外，为了防止杂质进入上冷水区，在上冷水区顶部还设有至少一层滤网，所述滤网可拆卸第安装在上冷水区内。

本实施例中的相变蓄热材料15为相变温度33~40℃的有机相变材料或无机相变材料，具体的为固固相变材料，相变材料的封装形式可以为圆形，圆环形、椭圆型等各种形状。为提高蓄热箱的蓄热性能，在相变蓄热材料内设有高导热性能材料。所述隔板和箱体1为塑料制成，可承压0.5MPa以上。

在箱体1外设一蓄电池2，在冷水箱一侧、靠近隔板处设有一个水位开关9，在出水管上设有一个水流开关8和一个与冷水箱11相联通的冷水导流管7，在冷水箱11内、隔板上设有一个潜水泵10，所述潜水泵通过一导水管3与蓄热箱12相联通；在导水管上安装有一调节阀门4和止回阀5；所述蓄电池2、水流开关8、水位开关9和潜水泵10依次串联，当水位高于水位开关9所在安装高度时，电路接通，潜水泵10启动，冷水箱内的冷水经导水管3进入蓄热箱12内并经过相变蓄热材料15加热，当水位低于水位开关9所在安装高度或水流开关8内没有水流时，电路断开，潜水泵10断电，导水管3水停止向蓄热箱12内流动。

电池为12V直流电池，容量大于2000mAh，在箱体1下端安装有一电池架，所述蓄电池通过紧固件固定在电池架内。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims

1.一种相变蓄热的加热箱，它包括箱体（1），在箱体（1）上设有一个用于与热水器或热水器出水管路相连通的进水管（13）和一个用于与用水装置相联通的出水管（6），其特征在于，在箱体（1）内设有一冷水箱（11）和蓄热箱（12），在蓄热箱（12）内填充有相变蓄热材料（15），从热水器中流出的热水经蓄热箱（12）的相变蓄热材料（15）换热后与出水管（6）相连通。

2.根据权利要求1所述的相变蓄热的加热箱，其特征在于，在蓄热箱（12）内间隔设有多个挡水板（14），所述挡水板（14）呈竖向设置，且纵向高度小于蓄热箱（12）的纵向高度，挡水板（14）将蓄热箱（12）分割成一个蛇形流水通道，所述相变蓄热材料（15）填满蛇形流水通道。

3.根据权利要求1或2所述的相变蓄热的加热箱，其特征在于，在箱体中部设有一呈水平设置的隔板，所述冷水箱和蓄热箱由隔板分割而成。

4.根据权利要求3所述的相变蓄热的加热箱，其特征在于，所述冷水箱（11）为一个上端呈开口状的箱体。

5.根据权利要求4所述的相变蓄热的加热箱，其特征在于，在冷水箱（11）上可拆卸安装有多个围水框。

6.根据权利要求1或2所述的相变蓄热的加热箱，其特征在于，所述相变蓄热材料（15）为相变温度33~40℃的有机相变材料或无机相变材料，在相变蓄热材料内设有高导热性能材料。

7.根据权利要求3所述的相变蓄热的加热箱，其特征在于，所述隔板和箱体（1）为塑料制成，可承压0.5MPa以上。

8.根据权利要求1或2所述的相变蓄热的加热箱，其特征在于，在箱体（1）外设一蓄电池（2）。

9.根据权利要求8所述的相变蓄热的加热箱，其特征在于，在冷水箱一侧、靠近隔板处设有一个水位开关（9），在出水管上设有一个水流开关（8）和一个与冷水箱（11）相联通的冷水导流管（7），在冷水箱（11）内、隔板上设有一个潜水泵（10），所述潜水泵通过一导水管（3）与蓄热箱（12）相联通；所述蓄电池（2）、水流开关（8）、水位开关（9）和潜水泵（10）依次串联，当水位高于水位开关（9）所在安装高度时，电路接通，潜水泵（10）启动，冷水箱（11）内的冷水经导水管（3）进入蓄热箱（12）内并经过相变蓄热材料（15）加热，当水位低于水位开关（9）所在安装高度或水流开关（8）内没有水流时，电路断开，潜水泵（10）断电，导水管（3）水停止向蓄热箱（12）内流动。

10.根据权利要求9所述的相变蓄热的加热箱，其特征在于，在导水管上安装有一调节阀门（4）和止回阀（5）。