本發(fā)明涉及一種帶回?zé)犷A(yù)熱功能的虹吸加熱儲(chǔ)熱罐。

(二)

背景技術(shù)：

現(xiàn)有水平布置的儲(chǔ)熱式熱水器加熱罐，其加熱效率較低，一方面導(dǎo)致靜態(tài)預(yù)熱緩慢，熱水需要長(zhǎng)時(shí)間等待，另一方面動(dòng)態(tài)加熱量不足；而預(yù)即雙模電熱水器采用雙加熱罐，分別承擔(dān)靜態(tài)預(yù)熱和動(dòng)態(tài)加熱兩種加熱模式，從而既成倍增加產(chǎn)品成本又未顯著提高電熱水器加熱儲(chǔ)熱效率，且用電量過大，不適合中國(guó)家庭配電要求，限制其家庭普及率。

(三)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種帶回?zé)犷A(yù)熱功能的虹吸加熱儲(chǔ)熱罐：在垂直加熱罐中設(shè)置垂直虹吸套桶，在靜態(tài)預(yù)熱時(shí)形成虹吸循環(huán)電加熱熱水，即桶內(nèi)高效電加熱、桶外持溫儲(chǔ)熱；在動(dòng)態(tài)加熱時(shí)形成套桶內(nèi)的快速管式加熱、套桶外的儲(chǔ)熱熱水放熱；從而以單罐切換實(shí)現(xiàn)靜態(tài)虹吸預(yù)熱、動(dòng)態(tài)管式加熱兩種加熱模式，既節(jié)約產(chǎn)品成本又提高加熱儲(chǔ)熱效率；此外，通過回?zé)岜P管大幅提高熱水溫度場(chǎng)的均勻性，以及大幅改善進(jìn)水口至出水口的水流組織；以大幅提高儲(chǔ)熱利用率和電加熱效率；使得相同條件下延長(zhǎng)熱水洗浴時(shí)間2倍。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案，即帶回?zé)犷A(yù)熱功能的虹吸加熱儲(chǔ)熱罐如附圖1所示，其中：1-進(jìn)水口；1-1-回?zé)岜P管；1-2-下降管；1-3-預(yù)熱出水口；2-出水口；3-垂直虹吸套桶；4-電熱器；5-加熱腔；6-儲(chǔ)熱腔；7-加熱信號(hào)燈；8-防干燒開關(guān)；9-安全接地和防漏電保護(hù)開關(guān)；10-熱水信號(hào)燈；11-溫度傳感器；12-保溫材料等組成。

按照附圖1所示的帶回?zé)犷A(yù)熱功能的虹吸加熱儲(chǔ)熱罐：其垂直細(xì)長(zhǎng)圓柱形罐體的中上部外側(cè)面開水平進(jìn)水口1，頂面中央開垂直出水口2，中央設(shè)置垂直虹吸套桶3，其上部預(yù)留虹吸循環(huán)出水空間，其下部預(yù)留虹吸循環(huán)進(jìn)水空間，垂直虹吸套桶3下半部中央設(shè)置電熱器4，并由此在垂直虹吸套桶3內(nèi)形成加熱腔5，而在垂直虹吸套桶3外壁與其罐體內(nèi)壁的夾層形成儲(chǔ)熱腔6；其罐體外壁需附加保溫材料12；進(jìn)水口1在儲(chǔ)熱腔6中通過管道串聯(lián)連接回?zé)岜P管1-1、下降管1-2、預(yù)熱出水口1-3，組成進(jìn)水預(yù)熱回路。

電熱器4在控制上與加熱信號(hào)燈7聯(lián)鎖，頂面內(nèi)壁設(shè)置防干燒開關(guān)8，在電熱器4與水平進(jìn)水口1所連接的管路之間，設(shè)置安全接地和防漏電保護(hù)開關(guān)9；頂面設(shè)置的溫度傳感器11閉環(huán)控制熱水信號(hào)燈10的顯示狀態(tài)，以及靜態(tài)控制電熱器4的加熱儲(chǔ)熱溫度，并由加熱信號(hào)燈7同步顯示；其中部側(cè)面設(shè)置的溫度傳感器11動(dòng)態(tài)控制電熱器4的接通、斷開和功率調(diào)節(jié)，并由加熱信號(hào)燈7同步顯示。

電熱器4是其罐體底面內(nèi)壁垂直設(shè)置的多對(duì)倒U型金屬電熱管4；或是其罐體底面內(nèi)壁垂直設(shè)置的高強(qiáng)度、水電屏蔽、無(wú)縫自動(dòng)銀釬焊、耐壓12bar的英格萊840不銹鋼電熱管4；或是其罐體底面內(nèi)壁垂直設(shè)置的大直徑組合鎳鉻絲發(fā)熱管；或是其罐體底面內(nèi)壁垂直設(shè)置的多根高絕緣、高導(dǎo)熱、高穩(wěn)定性非金屬電熱管4；或是其罐體底面外壁中央設(shè)置的電發(fā)熱盤4；或是其罐體底面外壁中央設(shè)置的電磁式發(fā)熱盤4。

本發(fā)明帶回?zé)犷A(yù)熱功能的虹吸加熱儲(chǔ)熱罐的工作過程結(jié)合附圖1說(shuō)明如下：

1、靜態(tài)預(yù)熱儲(chǔ)熱模式：接通電源并啟動(dòng)本發(fā)明，其頂面出水口2處設(shè)置的溫度傳感器11，在感知熱水溫度低于設(shè)定下限值時(shí)，通過閉環(huán)控制接通電熱器4后持續(xù)加熱，直到把熱水逐步加熱到設(shè)定上限值則斷開電熱器4，其中當(dāng)溫度傳感器11感知熱水溫度超過設(shè)定下限值時(shí)，控制熱水信號(hào)燈10顯示熱水可用狀態(tài)，并開啟以便隨時(shí)供應(yīng)熱水。此時(shí)，加熱腔5中的熱水受電熱器4的加熱而密度降低向上流動(dòng)，儲(chǔ)熱腔6中的熱水則不受加熱而密度不變向下流動(dòng)，從而形成熱水的虹吸循環(huán)預(yù)熱過程。

2、動(dòng)態(tài)回?zé)崮Ｊ剑荷纤柚?.5～6bar表壓而從垂直細(xì)長(zhǎng)圓柱形罐體的中上部外側(cè)面所開水平進(jìn)水口1流入，并依次流經(jīng)回?zé)岜P管1-1、下降管1-2、預(yù)熱出水口1-3，以實(shí)現(xiàn)上水的預(yù)熱過程。

3、動(dòng)態(tài)加熱模式：預(yù)熱后的熱水，在垂直虹吸套桶3內(nèi)從下至上被電熱器4加熱，再于頂部的高溫?zé)崴畬泳奂詈罅鹘?jīng)出水口2以提供熱水。隨后當(dāng)其頂面出水口2處設(shè)置的溫度傳感器11感知熱水溫度低于設(shè)定下限值時(shí)，接通電熱器4并調(diào)節(jié)加熱功率至最大，由靜態(tài)預(yù)熱儲(chǔ)熱模式，切換為儲(chǔ)熱熱水放熱、即時(shí)桶內(nèi)電加熱的動(dòng)態(tài)加熱模式，充分利用其加熱與儲(chǔ)熱作用維持熱水供應(yīng)溫度；過程持續(xù)進(jìn)行，直到用戶停止熱水供應(yīng)；等待持續(xù)加熱至熱水信號(hào)燈10恢復(fù)高溫?zé)崴畠?chǔ)熱狀態(tài)。此時(shí)，儲(chǔ)熱腔6中的熱水逐層向上流動(dòng)，先向回?zé)岜P管1-1釋放其回?zé)崃浚倥c加熱腔5流出的加熱熱水相互混合，以釋放其儲(chǔ)熱量。

4、兩模式復(fù)合：上述靜態(tài)預(yù)熱儲(chǔ)熱模式與動(dòng)態(tài)加熱模式，可交替復(fù)合使用。

5、保護(hù)：

(1)防干燒：當(dāng)防干燒開關(guān)8感知帶回?zé)犷A(yù)熱功能的虹吸加熱儲(chǔ)熱罐中的水位尚未充滿時(shí)，為防止電熱器4因干燒而損毀，便會(huì)自動(dòng)切斷整機(jī)電源，進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，直到水位充滿帶回?zé)犷A(yù)熱功能的虹吸加熱儲(chǔ)熱罐，方可自動(dòng)復(fù)位；

(2)防漏電：在本發(fā)明安全接地基礎(chǔ)上，當(dāng)電磁互感式內(nèi)置防漏電保護(hù)開關(guān)9檢測(cè)到泄漏電流超過人體感應(yīng)范圍，便會(huì)在0.01～0.1秒內(nèi)自動(dòng)切斷電源，同時(shí)由加熱信號(hào)燈7閃爍，以顯示故障，保障人體安全。

與現(xiàn)有產(chǎn)品相比較，本發(fā)明的集成創(chuàng)新優(yōu)點(diǎn)如下所列：

1、在垂直加熱罐中設(shè)置垂直虹吸套桶，在靜態(tài)預(yù)熱時(shí)形成虹吸循環(huán)電加熱熱水，即桶內(nèi)高效電加熱、桶外持溫儲(chǔ)熱；在動(dòng)態(tài)加熱時(shí)形成套桶內(nèi)的快速管式加熱、套桶外的儲(chǔ)熱熱水放熱；從而以單罐切換實(shí)現(xiàn)靜態(tài)虹吸預(yù)熱、動(dòng)態(tài)管式加熱兩種加熱模式，既節(jié)約產(chǎn)品成本又提高加熱儲(chǔ)熱效率。

2、通過回?zé)岜P管大幅提高熱水溫度場(chǎng)的均勻性，以及大幅改善進(jìn)水口至出水口的水流組織；以大幅提高儲(chǔ)熱利用率和電加熱效率；使得相同條件下延長(zhǎng)熱水洗浴時(shí)間2倍。

綜上所述，本發(fā)明在垂直加熱罐中設(shè)置垂直虹吸套桶，在靜態(tài)預(yù)熱時(shí)形成虹吸循環(huán)電加熱熱水，即桶內(nèi)高效電加熱、桶外持溫儲(chǔ)熱；在動(dòng)態(tài)加熱時(shí)形成套桶內(nèi)的快速管式加熱、套桶外的儲(chǔ)熱熱水放熱；從而以單罐切換實(shí)現(xiàn)靜態(tài)虹吸預(yù)熱、動(dòng)態(tài)管式加熱兩種加熱模式，既節(jié)約產(chǎn)品成本又提高加熱儲(chǔ)熱效率；此外，通過回?zé)岜P管大幅提高熱水溫度場(chǎng)的均勻性，以及大幅改善進(jìn)水口至出水口的水流組織；以大幅提高儲(chǔ)熱利用率和電加熱效率；使得相同條件下延長(zhǎng)熱水洗浴時(shí)間2倍。

(四)附圖說(shuō)明

附圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)流程圖。

如附圖1所示，其中：1-進(jìn)水口；1-1-回?zé)岜P管；1-2-下降管；1-3-預(yù)熱出水口；2-出水口；3-垂直虹吸套桶；4-電熱器；5-加熱腔；6-儲(chǔ)熱腔；7-加熱信號(hào)燈；8-防干燒開關(guān)；9-安全接地和防漏電保護(hù)開關(guān)；10-熱水信號(hào)燈；11-溫度傳感器；12-保溫材料。

(五)具體實(shí)施方式

本發(fā)明提出的帶回?zé)犷A(yù)熱功能的虹吸加熱儲(chǔ)熱罐的實(shí)施例如附圖1所示，現(xiàn)說(shuō)明如下：其由直徑150mm、高度800mm、壁厚2mm的304不銹鋼垂直細(xì)長(zhǎng)圓柱形罐體的中上部外側(cè)面開水平直徑DN10內(nèi)絲接口304不銹鋼進(jìn)水口1；長(zhǎng)度400mm、直徑10mm、壁厚1mm的304不銹鋼回?zé)岜P管1-1；長(zhǎng)度400mm、直徑10mm、壁厚1mm的304不銹鋼下降管1-2；直徑10mm、壁厚1mm的304不銹鋼預(yù)熱出水口1-3；直徑DN10內(nèi)絲接口304不銹鋼出水口2；直徑100mm、高度650mm、壁厚1mm的304不銹鋼垂直虹吸套桶3；5kW功率電熱器4；直徑100mm、高度650mm的加熱腔5；內(nèi)徑100mm、外徑150mm、高度650mm的儲(chǔ)熱腔6；加熱信號(hào)燈7；防干燒開關(guān)8；安全接地和防漏電保護(hù)開關(guān)9；熱水信號(hào)燈10；溫度傳感器11；壁厚50mm的聚氨酯泡沫保溫材料12。

按照附圖1所示的帶回?zé)犷A(yù)熱功能的虹吸加熱儲(chǔ)熱罐：其垂直細(xì)長(zhǎng)圓柱形罐體的中上部外側(cè)面開水平進(jìn)水口1，頂面中央開垂直出水口2，中央設(shè)置垂直虹吸套桶3，其上部預(yù)留70mm虹吸循環(huán)出水空間，其下部預(yù)留80mm虹吸循環(huán)進(jìn)水空間，垂直虹吸套桶3下半部中央設(shè)置電熱器4，并由此在垂直虹吸套桶3內(nèi)形成加熱腔5，而在垂直虹吸套桶3外壁與其罐體內(nèi)壁的夾層形成儲(chǔ)熱腔6；其罐體外壁需附加保溫材料12；進(jìn)水口1在儲(chǔ)熱腔6中通過管道串聯(lián)連接回?zé)岜P管1-1、下降管1-2、預(yù)熱出水口1-3，組成進(jìn)水預(yù)熱回路。

電熱器4在控制上與加熱信號(hào)燈7聯(lián)鎖，頂面內(nèi)壁設(shè)置防干燒開關(guān)8，在電熱器4與水平進(jìn)水口1所連接的管路之間，設(shè)置安全接地和防漏電保護(hù)開關(guān)9；頂面設(shè)置的溫度傳感器11閉環(huán)控制熱水信號(hào)燈10的顯示狀態(tài)，以及靜態(tài)控制電熱器4的加熱儲(chǔ)熱溫度，并由加熱信號(hào)燈7同步顯示；其中部側(cè)面設(shè)置的溫度傳感器11動(dòng)態(tài)控制電熱器4的接通、斷開和功率調(diào)節(jié)，并由加熱信號(hào)燈7同步顯示。

電熱器4是其罐體底面內(nèi)壁垂直設(shè)置的4對(duì)倒U型、高強(qiáng)度、水電屏蔽、無(wú)縫自動(dòng)銀釬焊、耐壓12bar、輸入功率5kW的英格萊840不銹鋼電熱管4。

本發(fā)明實(shí)施例中：上水溫度20℃、上水表壓2.5bar、熱水加熱溫度94.5±2.5℃、單相電源額定電壓220V、額定頻率50Hz、額定輸入電功率5kW；以虹吸電加熱方式靜態(tài)制取92℃高溫?zé)崴?chǔ)熱；每臺(tái)機(jī)組重量10kg，運(yùn)行重量24kg，運(yùn)行時(shí)無(wú)噪音。