專利名稱：自動(dòng)內(nèi)循環(huán)式蜂窩煤熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于利用蜂窩煤爐的散熱和水介質(zhì)的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)而制成的兼具燒飯、淋浴功能的爐式熱水器。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能熱水器、電熱水器以及燃?xì)鉄崴魇悄壳皣?guó)內(nèi)用于家庭的淋浴裝置。前二者主要工作過(guò)程是自來(lái)水在太陽(yáng)能或電能加熱系統(tǒng)中受熱后存放于用不銹鋼制成的保溫箱中，以備淋浴使用，后者是自來(lái)水吸收燃?xì)馊紵尫诺哪芰亢笾苯舆M(jìn)入淋浴噴頭，后二者必須具備電源或燃?xì)鈼l件。國(guó)內(nèi)還有一種外壓式多功能爐，它是在煤球爐膽和爐殼之間設(shè)置用鋼板制成的水箱，其工作過(guò)程是水靠爐膽散發(fā)的熱量加熱，使用時(shí)靠自來(lái)水壓力將熱水抵向噴頭(外壓式)，實(shí)現(xiàn)淋浴。由于該設(shè)備煤耗大且有安全隱患(當(dāng)出水口和進(jìn)水口封閉，箱內(nèi)水溫升高超限時(shí)，會(huì)引起爆炸)，近來(lái)銷售萎縮。由于上述各種淋浴設(shè)備裝置使用條件苛刻，設(shè)備投入和使用開銷都較大。因此，我國(guó)目前廣大農(nóng)村和小城鎮(zhèn)居民較少使用。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種吸收并利用蜂窩煤爐所散失的熱能，且具有便捷、便宜、節(jié)能、安全等特點(diǎn)的熱水器，主要針對(duì)農(nóng)村及小城鎮(zhèn)使用煤爐的家庭。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種吸收并利用蜂窩煤爐所散失熱能的自動(dòng)內(nèi)循環(huán)式熱水器。它包括特制的蜂窩煤爐體和水箱，二者之間用低溫水管和高溫水管相連接。蜂窩煤爐體主要由爐殼、保溫材料、化工合成材料特制的爐膽以及螺旋狀金屬管水套等構(gòu)成。水套豎立放置在爐膽的周圍，爐殼與爐膽的其余空間充以保溫材料。水套的上、下端口在爐殼外分別與具有保溫層的高溫水管和低溫水管相連，兩水管的另一端分別與豎立在水箱底部的高豎管和矮豎管相連，形成聯(lián)通器。水箱置于蜂窩煤爐上方，垂直方向距離為2.0-2.5米。水箱包括水箱內(nèi)膽和水箱外殼。水箱底部設(shè)有內(nèi)接頭和與之相連的三通，三通的一個(gè)出口連接熱水閥并通向淋浴噴頭，另一個(gè)出口連接冷水閥并通向供水裝置。水箱上部設(shè)一個(gè)溢流孔，其作用是排氣、溢流和觀察水位并使水箱內(nèi)的水處于常壓狀態(tài)。
所述水套為螺旋狀金屬管，其金屬管外徑為20毫米，壁厚0.8毫米，螺旋體外徑為170毫米，螺距為22毫米。
所述高豎管高出水箱底面80～90毫米。
所述矮豎管上口與水箱底面相平。
所述水箱內(nèi)膽和水箱外殼由ABS復(fù)合塑料制成，這種材料相對(duì)不銹鋼價(jià)格較低，導(dǎo)熱率也較低，且無(wú)毒、無(wú)味，在103℃以下不變形。水箱內(nèi)膽和水箱外殼之間(30毫米空隙)充以發(fā)泡聚氨酯，以使水箱具有較好的保溫功能。
所述冷水閥同供水裝置相連接，供水裝置可以是自來(lái)水或家用水塔，也可以是地下井水，用水泵直接注入水箱。
所述溢流孔同水箱外的透明膠管相聯(lián)接，用于排氣、溢流和觀察水位并使水箱內(nèi)的水處在常壓狀態(tài)。
所述爐殼與爐膽的其余空間填充的保溫材料是珍珠粉。
本實(shí)用新型中，煤爐在正常燃燒時(shí)，爐膽外緣溫度可達(dá)700℃左右，封爐時(shí)，爐膽外緣溫度達(dá)200℃左右，而由于珍珠粉的保溫作用，爐殼表面溫度只有30℃-40℃左右。煤球爐啟用后，不論封爐與否，水套中的水總在不斷吸收爐膽以熱輻射、傳導(dǎo)、對(duì)流方式散發(fā)的熱能，進(jìn)而因受熱膨脹，密度變小而上浮(熱傳遞的一種對(duì)流方式)。由于高溫水管和低溫水管是分立的，且水套上部水溫高于水箱內(nèi)的水溫，因此水套中熱水通過(guò)高溫水管進(jìn)入水箱內(nèi)；水箱中溫度相對(duì)較低的水因密度較大而沿著箱底部的矮豎管下行至溫度相對(duì)更低的低溫水管，直至水套的下端口。從該熱水器整個(gè)系統(tǒng)看，形成了以爐膽散失的熱能為熱源的水的自動(dòng)內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)。只要煤爐不滅，爐膽散失的大部分熱能源源不斷地通過(guò)水介質(zhì)輸往水箱內(nèi)。當(dāng)輸入水箱的熱能與水箱所散失的熱能相等時(shí)，水箱內(nèi)的水達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。在這種熱平衡狀態(tài)時(shí)，處于室溫23℃的水箱內(nèi)的水達(dá)可達(dá)到80℃左右；處于室溫0℃左右的水箱內(nèi)的水達(dá)可到60℃左右。調(diào)節(jié)與三通相連的冷水閥和熱水閥，便可獲得適宜的熱水通向淋浴噴頭，從而實(shí)現(xiàn)淋浴洗澡。


圖1為本實(shí)用新型的自動(dòng)內(nèi)循環(huán)式蜂窩煤熱水器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型的自動(dòng)內(nèi)循環(huán)式蜂窩煤熱水器包括爐體10、水箱20、高溫水管32、低溫水管31、三通33、熱水閥34、冷水閥35、淋浴噴頭36構(gòu)成。
所述爐體10包括爐殼11、水套12、爐膽13以及保溫材料14。
所述水箱20包括水箱內(nèi)膽21、水箱外殼22、矮豎管23、高豎管24、內(nèi)接頭25溢流孔26。
上述組件連接結(jié)構(gòu)如下所示化工合成材料特制的爐膽13周圍豎立設(shè)置水套12，爐膽13和爐殼11之間填充保溫材料14并壓實(shí)。水套12有上、下兩個(gè)端口，上端口連接高溫水管32，下端口連接低溫水管31。高溫水管32另一端口連接到水箱20中的高豎管24，低溫水管31另一端口連接到水箱20中的矮豎管23，形成一個(gè)聯(lián)通器。水箱內(nèi)膽21和水箱外殼22之間填充發(fā)泡聚氨酯，水箱內(nèi)膽21上部設(shè)溢流孔26，底部設(shè)內(nèi)接頭25，和三通33相連；三通33的一個(gè)出口同熱水閥34相連，另一個(gè)出口同冷水閥35相連。
使用本實(shí)用新型裝置時(shí)，將冷水通過(guò)冷水閥35及與其相連的內(nèi)接頭25注入水箱內(nèi)膽21中，再由矮豎管23和高豎管24進(jìn)入低溫水管31、高溫水管32以及水套12內(nèi)，形成一個(gè)連通的整體。水套12中的水通過(guò)不斷吸收爐膽13以熱輻射、傳導(dǎo)、對(duì)流方式散發(fā)的熱能，進(jìn)而因受熱膨脹，密度變小而上浮(熱傳遞的一種對(duì)流方式)，由高溫水管32再注入到水箱內(nèi)膽21。水箱內(nèi)膽21中溫度相對(duì)較低的水因密度較大而沿著底部的矮豎管23下行至溫度相對(duì)更低的低溫水管31，直至水套12的下端口并繼續(xù)吸收熱能而上浮，如此反復(fù)。從該熱水器整個(gè)系統(tǒng)看，形成了以爐膽13散失的熱能為熱源的水的自動(dòng)內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)。當(dāng)輸入水箱內(nèi)膽21的熱能與水箱內(nèi)膽21所散失的熱能相等時(shí)，水箱內(nèi)的水達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。在這種熱平衡狀態(tài)時(shí)，處于室溫23℃的水箱內(nèi)的水達(dá)可達(dá)到80℃左右；處于室溫0℃左右的水箱內(nèi)的水達(dá)可到60℃左右。調(diào)節(jié)與三通33相連的冷水閥35和熱水閥34，即可實(shí)現(xiàn)淋浴洗澡的目的。
本實(shí)用新型由于實(shí)現(xiàn)了水套12與水箱內(nèi)膽21之間水的自動(dòng)內(nèi)部循環(huán)，及時(shí)地把爐體余熱通過(guò)水介質(zhì)帶入水箱，使水套12內(nèi)的水始終處在流動(dòng)狀態(tài)，避免了水套12內(nèi)的水因溫度上升而汽化，產(chǎn)生壓力，導(dǎo)致水套爆裂，發(fā)生安全事故。同時(shí)由于水套12內(nèi)水的流動(dòng)狀態(tài)及水溫在100℃以下，使水套12內(nèi)的水不易結(jié)垢，使在地下水含堿量大的地區(qū)，能夠很好的使用本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)內(nèi)循環(huán)式蜂窩煤熱水器，其特征在于，它包括爐體(10)、水箱(20)、高溫水管(32)、低溫水管(31)、三通(33)、熱水閥(34)、冷水閥(35)、淋浴噴頭(36)；爐體(10)包括爐膽(13)，爐膽(13)周圍設(shè)置水套(12)；水箱(20)內(nèi)設(shè)有矮豎管(23)、高豎管(24)、內(nèi)接頭(25)；水套(12)上設(shè)有上、下兩個(gè)端口，上端口連接高溫水管(32)，下端口連接低溫水管(31)；高溫水管(32)另一端口連接到水箱(20)中的高豎管(24)，低溫水管(31)另一端口連接到水箱(20)中的矮豎管(23)；水箱底部設(shè)有內(nèi)接頭(25)，和三通(33)相連，三通(33)的一個(gè)出口同熱水閥(34)相連，另一個(gè)出口同冷水閥(35)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)內(nèi)循環(huán)式蜂窩煤熱水器，其特征在于，所述水套(12)為螺旋狀金屬管，其金屬管外徑為20毫米，壁厚0.8毫米，螺旋體外徑為170毫米，螺距為22毫米。
3.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)內(nèi)循環(huán)式蜂窩煤熱水器，其特征在于，所述水箱(20)包括水箱內(nèi)膽(21)和水箱外殼(22)。
4.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)內(nèi)循環(huán)式蜂窩煤熱水器，其特征在于，所述爐體(10)包括爐膽(13)和外殼(11)，二者之間填充保溫材料(14)。
5.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)內(nèi)循環(huán)式蜂窩煤熱水器，其特征在于，所述高豎管(24)高出水箱(20)底面80-90毫米。
6.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)內(nèi)循環(huán)式蜂窩煤熱水器，其特征在于，所述矮豎管(23)上口與水箱(20)底面相平。
7.如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)內(nèi)循環(huán)式蜂窩煤熱水器，其特征在于，所述水箱內(nèi)膽(21)和水箱外殼(22)由ABS復(fù)合塑料制成。
8.如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)內(nèi)循環(huán)式蜂窩煤熱水器，其特征在于，所述水箱內(nèi)膽(21)上部設(shè)有一個(gè)溢流孔(26)。
9.如權(quán)利要求4所述的自動(dòng)內(nèi)循環(huán)式蜂窩煤熱水器，其特征在于，所述保溫材料(14)是珍珠粉。
專利摘要一種自動(dòng)內(nèi)循環(huán)式蜂窩煤熱水器，它將螺旋狀金屬管的水套通過(guò)低溫水管和高溫水管同水箱內(nèi)膽相連接，水箱內(nèi)膽中設(shè)置高豎管和矮豎管，形成一個(gè)以水為介質(zhì)的聯(lián)通器。水套中的水吸收爐膽散發(fā)的熱能，受熱膨脹、密度變小而通過(guò)高溫水管上浮到水箱內(nèi)膽，水箱內(nèi)膽中溫度相對(duì)較低的水因密度較大而沿著箱底部的矮豎管下行至低溫水管和水套，并繼續(xù)受熱上浮，形成水的自動(dòng)內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，以完成淋浴的目的。本實(shí)用新型兼具燒飯、淋浴功能為一體，并具有便捷、便宜、節(jié)能、安全等特點(diǎn)，很好地消除了水溫過(guò)高汽化產(chǎn)生壓力、導(dǎo)致組件爆裂等安全隱患，解決了水堿度較高地區(qū)水溫升高結(jié)垢的問(wèn)題，在農(nóng)村及小城鎮(zhèn)范圍具有廣闊的市場(chǎng)前景。
文檔編號(hào)F24B9/00GK2793594SQ20052010784
公開日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2005年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月1日
發(fā)明者宋承斌 申請(qǐng)人:宋承斌, 王棟, 張安杰