專利名稱：熱供水管道保溫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱水供水管道保溫裝置，一種由水循環(huán)回路、水泵和電加熱器組 成的熱水供水管道保溫裝置。
背景技術(shù)：
熱供水設(shè)備是現(xiàn)代生活的基本設(shè)施之一，由于各種原因熱水加熱裝置(如燃?xì)?熱水器、太陽(yáng)能熱水器、熱水鍋爐等)與使用取水口 (如盥洗室、衛(wèi)浴間等)之間 常常具有一定的距離，在這段距離間采用供水管道連接，由于管道所處的環(huán)境溫度 相對(duì)較低，在熱傳遞效應(yīng)下，管道內(nèi)熱水溫度隨用水間隔時(shí)間逐漸下降，當(dāng)水溫降 到一定數(shù)值再次啟用熱水時(shí)，人們常常會(huì)將管道內(nèi)的低溫水排掉， 一直放到熱水溫 度適宜后使用，這給熱水使用帶來不便，同時(shí)在一定程度上造成了水資源和能源等 的浪費(fèi)。
為了降低熱水輸送管道散熱造成的負(fù)面影響，人們采取了多種措施，如采用低 導(dǎo)熱系數(shù)的管道材料、對(duì)供水管道進(jìn)行包扎等，類似方法可以有效地降低熱供水管 道與環(huán)境的熱傳遞，在管道熱水流速較低和短時(shí)間間隔使用的場(chǎng)合，這類保溫方法 一般能夠滿足要求。但是，較長(zhǎng)時(shí)間間隔所造成的管道水溫降低往往會(huì)超出使用要 求，尤其在一些對(duì)水溫要求較高或超長(zhǎng)距離供水的場(chǎng)合，人們還配合采用循環(huán)熱水
供水管網(wǎng)系統(tǒng)(如附圖2)來保持供水管道的水溫，其中包括送水管道7、回水管道 16、循環(huán)水泵17等，將溫度下降的低溫水通過水泵抽回重新加熱。由于回流水水溫 不同于熱水器進(jìn)水(冷水> 溫度，再次加熱容易導(dǎo)致管道水溫異常波動(dòng)。因此，采 用這類循環(huán)保溫系統(tǒng)時(shí)往往需要配備動(dòng)態(tài)性能要求較高的測(cè)溫和控制裝置，或者配 以較大容量的熱水儲(chǔ)備容器此外，類似管網(wǎng)系統(tǒng)需要鋪設(shè)回路管道(如圖2中回 路管道16)，使得熱供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安裝比較復(fù)雜。因此，現(xiàn)有大部分(尤其是小型、 家用燃?xì)?、太?yáng)能等)熱供水系統(tǒng)都不安裝管道循環(huán)式保溫裝置，人們還是采用上 述人工將管道冷水排空的方法來使用熱供水裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種熱供水管道保溫裝置。該裝置是由容積式水泵、內(nèi)外套管式水循 環(huán)管路、電加熱器和控制器等組成。本發(fā)明提供的裝置適用于各類熱供水系統(tǒng)供水 管道的保溫。
本發(fā)明提供的熱水供水管道保溫裝置的循環(huán)回路結(jié)構(gòu)是:在一 般熱供水管道內(nèi)穿 入內(nèi)徑較小的塑料(如聚丙烯管等)細(xì)管，在容積式水泵(如柱塞泵、齒輪泵等)的作用下，通過塑料細(xì)管內(nèi)外通路組成水循環(huán)回路，在水循環(huán)回路中穿有電加熱裝 置，通過對(duì)回流水的溫度檢測(cè)反饋調(diào)節(jié)水泵流量和電熱裝置的功率，從而使熱供水 管道內(nèi)部達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的溫度范圍。
本發(fā)明提供的熱供水管道保溫裝置具有以下特點(diǎn)
1、 循環(huán)管路設(shè)在供水管道內(nèi)部，避免了鋪設(shè)獨(dú)立的回路管道，使得空間利用率 較高，設(shè)計(jì)施工比較容易豕
2、 循環(huán)動(dòng)力采用容積式水泵，具有較寬的流量調(diào)節(jié)范圍。在水溫很低的熱供水 系統(tǒng)啟動(dòng)階段，采用較高的循環(huán)流量，使得管內(nèi)水溫快速達(dá)到控制范圍；在熱水使 用間隙，由于供水管道在隔熱保護(hù)層作用下內(nèi)部水溫變化很慢，采用較低的循環(huán)流 量便能維持溫度，便于最大限度的降低能耗和噪聲。
3、 保溫采用電加熱裝置。雖然電能熱值相對(duì)于燃?xì)獾绕渌茉吹牡刃r(jià)格比較 低，但是，電加熱器效率高、總體功率小(電加熱裝置僅用于.管道散熱的補(bǔ)償)，功 率調(diào)節(jié)容易，調(diào)節(jié)范圍較大。因此，采用電熱管道保溫具有綜合優(yōu)勢(shì)。


圖l是本發(fā)明熱供水管道保溫裝置結(jié)構(gòu)原理圖
圖2是公知的熱供水管道循環(huán)保溫原理圖
圖3是本發(fā)明應(yīng)用實(shí)例
圖中
l.熱水器、 2、熱水器冷水進(jìn)水口、
4、 熱供水管道保溫裝置主體、5.循環(huán)水內(nèi)套管， 7.熱供水管道、 8.熱水使用終端設(shè)備、 10、容積式泵出水口、 ll.容積式水泵、 13.容積式水泵進(jìn)水口 (管)、 14.控制器、 16.回流管道、 17.離心式水泵、
3.熱水器熱水出水口、
6.管道保溫裝置進(jìn)水口、
9.保溫電加熱器、
12.容積式水泵驅(qū)動(dòng)機(jī)組、
15.測(cè)溫傳感器、
18.單向閥
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供的熱水供水管道保溫裝置結(jié)構(gòu)與工作原理如附圖l所示，主要有容積 式水泵ll、水泵驅(qū)動(dòng)機(jī)組12、電加熱器9、測(cè)溫傳感器15、控制器M、以及安裝在熱 供水管道內(nèi)的循環(huán)水內(nèi)套管5等部件組成。
其中容積式泵ll可采用柱塞泵、齒輪泵等各種形式，驅(qū)動(dòng)機(jī)組12由電動(dòng)機(jī)和減 速機(jī)構(gòu)組成，相關(guān)技術(shù)都為成熟技術(shù)，其原理可參閱"煤炭工業(yè)部《液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì) 手冊(cè)》上?？茖W(xué)技術(shù)出版社1981年4月版"等技術(shù)書籍；電加熱器9由電致發(fā)熱元件 (電阻絲、遠(yuǎn)紅外電熱元件)等組成的管道式結(jié)構(gòu)，通過高導(dǎo)熱性的管壁進(jìn)行熱交換，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)流經(jīng)加熱器管道水的加熱。類似電加熱裝置為普遍使用的成熟技術(shù)， 具體可參閱"《電工手冊(cè)》上海科學(xué)技術(shù)出版社1978年4月版"等技術(shù)書籍。測(cè)溫傳 感器15可采用熱電阻(或熱敏電阻、溫度集成電路)等測(cè)溫元件。控制器14可采用 數(shù)字式溫度調(diào)節(jié)器和驅(qū)動(dòng)電路組成(可以由標(biāo)準(zhǔn)儀表組合而成，但費(fèi)用較高也可 以采用嵌入式系統(tǒng)或單片機(jī)等組成)。內(nèi)套管5采用塑料(如聚丙烯PP)管材，內(nèi)徑 一般較細(xì)，可根據(jù)供水管道內(nèi)徑等參數(shù)選用，要求兼顧管道彎曲處的通經(jīng)和不影響 供水管道的流量要求。
工作時(shí)，控制器14通過溯溫傳感器15測(cè)得的循環(huán)回流水溫度，經(jīng)運(yùn)算(與設(shè)定值 比較等)形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)，分別控制水泵驅(qū)動(dòng)機(jī)組12中電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和電加熱器9的加 熱功率；電動(dòng)機(jī)通過減速裝置帶動(dòng)容積式水泵ll工作。容積式水泵ll運(yùn)行時(shí)，從進(jìn) 水口6吸入供水管道中的水，并將其從水泵出水口10泵出，泵出的水經(jīng)管道流經(jīng)電加 熱器9加熱后沿循環(huán)內(nèi)套管5—直送到熱水使用終端設(shè)備8所在位置(見圖3)，再經(jīng)內(nèi) 管出口流出到熱水供水管道7返回。在流動(dòng)過程中，內(nèi)管5管內(nèi)水溫高于管外，通過 管壁進(jìn)行部分熱交換可使得管道溫度相對(duì)均勻。當(dāng)控制器14通過測(cè)溫傳感器15感受 到管道水溫達(dá)到設(shè)定范圍時(shí)，控制水泵11和電加熱器9工作在動(dòng)態(tài)平衡的低運(yùn)行狀 態(tài)，以維持熱供水管道的水溫，從而達(dá)到熱供水管道保溫的要求。
權(quán)利要求
1、一種熱供水管道保溫裝置，其中包括水泵、熱供水管道，水循環(huán)回路、測(cè)溫傳感器、控制器等，其特征是循環(huán)管路采用內(nèi)外套管式結(jié)構(gòu)，即在熱供水管內(nèi)部穿入直徑較細(xì)的水循環(huán)回路管道。
2、 如權(quán)力要求1所述的一種熱供水管道保溫裝置，其特征在于用于管道保溫循環(huán) 流動(dòng)的水泵為容積式泵，流量與驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速成正比。
3、 如權(quán)力要求1所述的一種熱供水管道保溫裝置，其特征在于用于管道保溫的加 熱器為電加熱器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱供水管道保溫裝置，一種由內(nèi)外套管組成的水循環(huán)回路、容積式水泵、電加熱器、測(cè)溫傳感器、控制器等組成的管道保溫裝置，一種適用于各類熱水供水系統(tǒng)供水管道保溫的裝置。可以避免熱供水系統(tǒng)因使用間隔時(shí)間造成管道水溫降低帶來的負(fù)面影響，以利于節(jié)約水資源和能源。
文檔編號(hào)F24D17/00GK101294726SQ200710040188
公開日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2007年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月28日
發(fā)明者沈嘉琦, 沈黎明, 王紀(jì)華 申請(qǐng)人:沈嘉琦