CN204153958U - 虹吸加热罐驱动热水调节机 - Google Patents
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Abstract
一种虹吸加热罐驱动热水调节机，集成虹吸循环电加热、单罐双热模式、自动调温等先进热能技术，一体化实现洗浴前，由虹吸循环方式电加热上水成高温热水，实现静态预热蓄热模式；洗浴时，由高温热水放热、即时桶内电加热、上水自动调温混合，实现动态即时加热模式，倡导绿色健康生活。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种虹吸加热罐驱动热水调节机。
(二)背景技术
现有产品存在下列不足：
1、水平布置的蓄热式热水器加热罐，其加热效率较低，一方面导致静态预热缓慢，热水需要长时间等待，另一方面动态加热量不足；而预即双模电热水器采用双加热罐，分别承担静态预热和动态加热两种加热模式，从而既成倍增加产品成本又未显著提高电热水器加热蓄热效率，且用电量过大，不适合中国家庭配电要求，限制其家庭普及率。
2、现有热水器产品通过自动调温阀控制加热罐的中温热水与上水之间混合比例，以恒定热水出口温度，然而由于中温热水的蓄热量较小，导致其供水量难以和燃气热水器竞争。
(三)发明内容
本发明目的是提供一种虹吸加热罐驱动热水调节机：通过虹吸循环电加热及单罐双热模式，高效加热开水与蓄热；通过自动调节开水与上水混合量，制取热水；集蓄热电热器与加热电热器于一体，避免重复投资电热器及其安全保护措施，从而实现(43-75℃)热水功能；倡导“绿色健康”生活方式。
本发明采用的技术方案，即虹吸加热罐驱动热水调节机如附图1所示，其中：1-上水进口；2-上水三通；3-安全泄水止回阀；4-虹吸加热蓄热罐；4-1-下进口；4-2-上出口；4-3-虹吸套桶；4-4-电热器；4-5-加热腔；4-6-蓄热腔；4-7-加热信号灯；4-8-防干烧开关；4-9-防电隔离墙；4-10-安全接地和防漏电保护开关；4-11-热水信号灯；5-自动调温阀；5-1-混水管；6-热水出口；7-保温材料；8-温度传感器。
按照附图1所示的虹吸加热罐驱动热水调节机：其由上水进口1、上水三通2、安全泄水止回阀3、虹吸加热蓄热罐4、自动调温阀5等，及其连接管路，组成加热回路；
而在上水三通2与自动调温阀5之间连接上水混合管5-1，再由自动调温阀5连接热水出口6，组成混合回路；
虹吸加热蓄热罐4顶面设置的温度传感器8闭环控制热水信号灯4-11的显示状态，以及静态控制电热器4-4的加热蓄热温度，并由加热信号灯4-7同步显示；虹吸加热蓄热罐4中部侧面设置的温度传感器8动态控制电热器4-4的接通、断开和功率调节，并由加热信号灯4-7同步显示；
虹吸加热蓄热罐4及其连接的高温管路与管件等，需附加保温材料7；
其中虹吸加热蓄热罐4为垂直细长圆柱体，底部外侧面开水平下进口4-1，顶面中央开垂直上出口4-2，中央设置虹吸套桶4-3，其上部预留虹吸循环出水空间，其下部预留虹吸循环进水空间，虹吸套桶4-3下半部中央设置电热器4-4，并由此在虹吸套桶4-3内形成加热腔4-5，而在虹吸套桶4-3外壁与虹吸加热蓄热罐4内壁的夹层形成蓄热腔4-6，电热器4-4在控制上与加热信号灯4-7联锁，顶面内壁设置防干烧开关4-8，在上水进口1和自动调温阀5的出口处各设置一只非金属阻电式管件作为防电隔离墙4-9，在电热器4-4与加热回路中设置安全接地和防漏电保护开关4-10。
电热器4-4是虹吸加热蓄热罐4底面内壁垂直设置的多对倒U型金属电热管4-4；或是高强度、水电屏蔽、无缝自动银钎焊、耐压12bar的英格莱840不锈钢电热管4-4；或是大直径组合镍铬丝发热管；或是虹吸加热蓄热罐4底面内壁垂直设置的多根高绝缘、高导热、高稳定性非金属电热管4-4；或是虹吸加热蓄热罐4底面外壁中央设置的电发热盘4-4；或是虹吸加热蓄热罐4底面外壁中央设置的电磁式发热盘4-4。
本发明虹吸加热罐驱动热水调节机的工作过程结合附图1说明如下：
1、排气：开启自动调温阀5，使得上水以0.5～6bar表压分别排尽加热回路、混合回路中的空气，每路直到完全出水后再关闭相应阀门；
2、预热：接通电源并启动本发明，虹吸加热蓄热罐4顶面上出口4-2处设置的温度传感器8，在感知水温低于92℃时，通过闭环控制接通电热器4-4后持续加热，直到把上水加热到97℃则断开电热器4-4，其中当温度传感器8感知水温超过92℃时，控制显示热水状态，并开启以供应热水；
3、热水功能：使用热水时，上水利用其0.5～6bar表压流经安全泄水止回阀3，并把虹吸加热蓄热罐4中92℃高温热水压入自动调温阀5中，与上水混合管5-1中的20℃上水混合成60℃热水，再由自动调温阀5的出口排出，继续与20℃上水混合成43℃洗浴热水以供用户使用；随后当虹吸加热蓄热罐4顶面上出口4-2处设置的温度传感器8感知水温低于92℃时，接通电热器4-4并调节加热功率至最大，由静态预热蓄热模式，切换为高温热水放热、即时桶内电加热、上水自动调温混合的动态即时加热模式，充分利用虹吸加热蓄热罐4的加热与蓄热作用维持洗浴水温；过程持续进行，直到用户关闭热水器；等待持续加热至热水信号灯4-11恢复高温热水蓄热状态；此时，约25％的热水是由上水在0.5～6bar表压下被加热到92-97℃杀菌；
4、两模式复合：上述静态高温预热蓄热模式，动态即时加热模式，可交替复合使用；
5、保护：
(1)防干烧：当防干烧开关4-8感知虹吸加热蓄热罐4中的水位尚未充满时，为防止电热器4-4因干烧而损毁，便会自动切断整机电源，进入保护状态，直到水位充满虹吸加热蓄热罐4，方可自动复位；
(2)防超压：当上水表压超过6bar时，安全泄水止回阀3会通过导流管自动泄压，保护虹吸加热蓄热罐4的使用安全；
(3)排氯气：当虹吸加热蓄热罐4中因加热而产生氯气时，会通过导流管自动排除氯气并泄压，保护饮水的使用安全；
(4)防电墙：在和自动调温阀5的进水口处各设置一只非金属阻电式管件作为防电隔离墙4-9，以确保使用安全；
(5)防漏电：在本发明安全接地基础上，当电磁互感式内置防漏电保护开关7-10检测到泄漏电流超过人体感应范围，便会在0.01～0.1秒内自动切断电源，同时由加热信号灯4-7闪烁，以显示故障，保障人体安全。
与现有产品相比较，本发明的集成创新优点如下所列：
1、虹吸循环电加热：垂直加热罐中设置的虹吸套桶，在静态预热时形成虹吸循环，桶内高效加热、桶外持温蓄热；在动态加热时形成套桶内的快速管式加热；从而以单罐切换实现静态预热、动态加热两种加热模式，既节约产品成本又提高加热蓄热效率，并适合中国家庭配电要求。
2、自动调温阀：通过自动调温阀控制高温热水与上水之间的混合比例，以恒定热水出口温度；从而以最小的水箱体积，实现蓄热量的最大化。
3、集预热电热器与加热电热器于一体，避免重复投资电热器及其安全保护措施。
综上所述，本发明集成虹吸循环电加热、单罐双热模式、自动调温等先进热能技术，一体化实现洗浴前，由虹吸循环方式电加热上水成高温热水，实现静态预热蓄热模式；洗浴时，由高温热水放热、即时桶内电加热、上水自动调温混合，实现动态即时加热模式。
(四)附图说明
附图1为本发明的系统流程图。
(五)具体实施方式
本发明提出的虹吸加热罐驱动热水调节机的实施例如附图1所示，现说明如下：其由上水进口1、非金属防电隔离墙4-9、上水三通2、安全泄水止回阀3、虹吸加热蓄热罐4、DN15内丝接口304不锈钢自动调温阀5等，及其DN15的304不锈钢连接管路，组成加热回路；而在上水三通2与自动调温阀5之间连接DN15的304不锈钢上水混合管5-1，再由自动调温阀5连接DN15内丝接口304不锈钢热水出口6，组成混合回路；虹吸加热蓄热罐4顶面设置的温度传感器8静态控制电热器4-4的加热蓄热温度，并由加热信号灯4-7同步显示；虹吸加热蓄热罐4中部侧面设置的温度传感器8动态控制电热器4-4的接通、断开和功率调节，并由加热信号灯4-7同步显示；虹吸加热蓄热罐4及其连接的高温管路与管件等，需附加50mm厚的聚氨酯泡沫保温材料7；其中虹吸加热蓄热罐4为直径150mm、高度800mm、壁厚1mm的304不锈钢垂直细长圆柱体，底部外侧面开水平DN15内丝接口304不锈钢下进口4-1，顶面中央开垂直DN15内丝接口304不锈钢上出口4-2，中央设置直径80mm、高度700mm、壁厚0.8mm的304不锈钢虹吸套桶4-3，其上部预留40mm虹吸循环出水空间，其下部预留60mm虹吸循环进水空间，虹吸套桶4-3下半部中央设置4kW电热器4-4，并由此在虹吸套桶4-3内形成加热腔4-5，而在虹吸套桶4-3外壁与虹吸加热蓄热罐4内壁的夹层形成蓄热腔4-6，电热器4-4在控制上与加热信号灯4-7联锁，顶面内壁设置防干烧开关4-8，在上水进口1和自动调温阀5的出口处各设置一只DN15内丝接口非金属阻电式管件作为防电隔离墙4-9，在电热器4-4与加热回路中设置安全接地和防漏电保护开关4-10。电热器4-4是虹吸加热蓄热罐4底面内壁垂直设置的4对倒U型、高强度、水电屏蔽、无缝自动银钎焊、耐压12bar、4.6kW功率的英格莱840不锈钢电热管4-4。
本发明实施例中：上水温度20℃、上水表压2.5bar、饮水杀菌温度94.5±2.5℃、单相电源额定电压220V、额定频率50Hz、额定功率4.5kW；以虹吸电加热方式静态下制取92℃高温热水并蓄热；通过自动调节开水与上水混合比例，动态制取60℃热水6L/min，输入4.5kW电功率；每台机组重量10.5kg，运行重量24.5kg，运行时无噪音。
Claims (2)
1.一种虹吸加热罐驱动热水调节机，其由上水进口(1)；上水三通(2)；安全泄水止回阀(3)；虹吸加热蓄热罐(4)；下进口(4-1)；上出口(4-2)；虹吸套桶(4-3)；电热器(4-4)；加热腔(4-5)；蓄热腔(4-6)；加热信号灯(4-7)；防干烧开关(4-8)；防电隔离墙(4-9)；安全接地和防漏电保护开关(4-10)；热水信号灯(4-11)；自动调温阀(5)；混水管(5-1)；热水出口(6)；保温材料(7)；温度传感器(8)；其特征在于：上水进口(1)、上水三通(2)、安全泄水止回阀(3)、虹吸加热蓄热罐(4)、自动调温阀(5)等，及其连接管路，组成加热回路；而在上水三通(2)与自动调温阀(5)之间连接上水混合管(5-1)，再由自动调温阀(5)连接热水出口(6)，组成混合回路；虹吸加热蓄热罐(4)顶面设置的温度传感器(8)闭环控制热水信号灯4-11的显示状态，以及静态控制电热器(4-4)的加热蓄热温度，并由加热信号灯(4-7)同步显示；虹吸加热蓄热罐(4)中部侧面设置的温度传感器(8)动态控制电热器(4-4)的接通、断开和功率调节，并由加热信号灯(4-7)同步显示；虹吸加热蓄热罐(4)及其连接的高温管路与管件等，需附加保温材料(7)；其中虹吸加热蓄热罐(4)为垂直细长圆柱体，底部外侧面开水平下进口(4-1)，顶面中央开垂直上出口(4-2)，中央设置虹吸套桶(4-3)，其上部预留虹吸循环出水空间，其下部预留虹吸循环进水空间，虹吸套桶(4-3)下半部中央设置电热器(4-4)，并由此在虹吸套桶(4-3)内形成加热腔(4-5)，而在虹吸套桶(4-3)外壁与虹吸加热蓄热罐(4)内壁的夹层形成蓄热腔(4-6)，电热器(4-4)在控制上与加热信号灯(4-7)联锁，顶面内壁设置防干烧开关(4-8)，在上水进口(1)和自动调温阀(5)的出口处各设置一只非金属阻电式管件作为防电隔离墙(4-9)，在电热器(4-4)与加热回路中设置安全接地和防漏电保护开关(4-10)。
2.按照权利要求1所述的虹吸加热罐驱动热水调节机，其特征在于：电热器(4-4)是虹吸加热蓄热罐(4)底面内壁垂直设置的多对倒U型金属电热管(4-4)；或是高强度、水电屏蔽、无缝自动银钎焊、耐压12bar的英格莱840不锈钢电热管(4-4)；或是大直径组合镍铬丝发热管；或是虹吸加热蓄热罐(4)底面内壁垂直设置的多根高绝缘、高导热、高稳定性非金属电热管(4-4)；或是虹吸加热蓄热罐(4)底面外壁中央设置的电发热盘(4-4)；或是虹吸加热蓄热罐(4)底面外壁中央设置的电磁式发热盘(4-4)。
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