專利名稱：電能壁掛爐和電能熱水爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電能壁掛爐和電能熱水爐
背景技術(shù)：
現(xiàn)有壁掛爐主要是燃?xì)獗趻鞝t，排放有毒氣體，能耗高，使用費(fèi)高；現(xiàn)有熱水鍋爐 主要是燃煤鍋爐，每燃燒一噸煤，產(chǎn)生二氧化碳2620KG，二氧化硫8. 5KG，氮氧化物7. 4KG， 并排放400攝氏度以上高溫?zé)煔獾扔泻怏w，國家已限期禁止使用；現(xiàn)有電鍋爐多數(shù)采用 貯水式熱水器的加熱方式，先將熱水貯存在貯水箱中，使用時(shí)從貯水箱中放水來，耗能高、 不安全。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為減少碳排放，對燃?xì)獗趻鞝t和燃?xì)鉄崴疇t進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后的電能 壁掛爐和電能熱水爐，加熱原理是采用電熱管和電磁感應(yīng)加熱線圈兩種不同的加熱方式， 由加熱部件(電熱管和電磁感應(yīng)加熱線圈)、加熱水箱、貯水預(yù)熱水箱、水泵、控制和顯示 器、殼體和底板構(gòu)成；當(dāng)采用電熱管時(shí)，在加熱水箱中，有兩端或一端向外敞開的金屬管，管 的截面形狀有圓形、方形等，管與水箱連接后，使整個(gè)水箱成為密封結(jié)構(gòu)；有的金屬管外還 被一根較大的金屬管包圍著，在兩層金屬管之間構(gòu)成為容積更小的加熱水箱，單層或雙層 的金屬管外還可以被更大的管狀或其他形狀的容器包圍；被包圍的金屬管有l(wèi)根以上，構(gòu) 成為一個(gè)組件，在金屬管內(nèi)的空氣中，安裝電熱管，電熱管通電工作后，產(chǎn)生熱輻射，使包圍 電熱管的金屬管受熱并貯存一定熱量，由于金屬管的外圍全部是水，金屬管通過熱傳導(dǎo)方 式使水受熱，被加熱的水在水泵作用下送到出水口 ，并有一部分返回到貯水預(yù)熱水箱中，當(dāng) 熱水出水口關(guān)閉，水泵工作時(shí)，則全部返回至貯水預(yù)熱水箱中，再反復(fù)送入加熱水箱中循環(huán) 加熱；壁掛爐要求將取暖用水和生活用水完全分開，因此設(shè)置兩套系統(tǒng)，獨(dú)立工作；當(dāng)采用 電磁感應(yīng)線圈加熱時(shí)，在加熱水箱外部或兩個(gè)加熱水箱中間的線圈架上，繞制電磁感應(yīng)加 熱線圈，當(dāng)電磁感應(yīng)線圈工作后，會(huì)對鐵質(zhì)加熱水箱進(jìn)行磁化，感應(yīng)出電磁渦流，將電能轉(zhuǎn) 化為熱能，使水快速加熱，被加熱的水，在水泵作用下，送到出水口 ， 一部分返回貯水預(yù)熱水 箱中，當(dāng)出水口關(guān)閉，水泵工作時(shí)，則全部返回到貯水預(yù)熱水箱中再反復(fù)送入加熱水箱中循 環(huán)加熱，不斷提高水溫；本結(jié)構(gòu)還可制成電熱水爐。 本產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)是電熱部件安裝在空氣中，對水進(jìn)行輻射加熱或感應(yīng)加熱，十分安 全；水泵工作時(shí)使水從貯水預(yù)熱水箱中進(jìn)入加熱水箱不斷循環(huán)加熱，冷水或貯水預(yù)熱水箱 中溫度較低的水，通過加熱水箱流出時(shí)，就得到中溫水(30攝氏度 55攝氏度)和高溫水 (55攝氏度 75攝氏度)。

圖1是電熱管加熱的壁掛爐結(jié)構(gòu)圖(實(shí)施例之1); 圖2是電熱管加熱的熱水器(實(shí)施例之2);[0007] 圖3是電磁感應(yīng)線圈加熱的壁掛爐結(jié)構(gòu)圖(實(shí)施例之3，其中電磁感應(yīng)加熱水箱， 為結(jié)構(gòu)圖之1); 圖4是電磁感應(yīng)線圈加熱的熱水器(實(shí)施例之4); 圖5是電磁感應(yīng)加熱水箱結(jié)構(gòu)圖之2 ; 圖6是電磁感應(yīng)加熱水箱結(jié)構(gòu)圖之3 ; 圖7是電熱管加熱水箱結(jié)構(gòu)圖之1 ; 圖8是圖7的截面圖； 圖9是電熱管加熱水箱結(jié)構(gòu)圖之2 ; 圖10是圖9的截面圖； 圖11是電熱管加熱水箱結(jié)構(gòu)圖之3(局部圖)； 圖12是電磁感應(yīng)加熱水箱結(jié)構(gòu)圖之4 ; 圖13是小型落地式電能熱水爐(實(shí)施例之5); 圖14是圖9、圖10的展開圖；(未示出外管)； 圖15是電能熱水爐的側(cè)向圖(實(shí)施例之6); 圖16是電能熱水爐圖15的正面圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)行說明，附圖中包括加熱水箱l(生活用水加熱水箱l-l，取暖用 水加熱水箱1-2)、貯水預(yù)熱水箱2、冷水(或較低水溫)進(jìn)水口 3、熱水出水口 4、電熱部件 5 (電磁感應(yīng)加熱線圈5-1、電熱管5-2)、電磁加熱線圈架6、控制和顯示器7、水泵8 (水泵進(jìn) 水口 8-l、水泵出水口 8-2)、水9、空氣10、連通管ll(軟管連通管11-1)、混水閥門12、膨脹 水箱13、外殼及底板14、密封圈15、蓋16、壓緊螺帽17、單向閥門18、絕緣隔熱墊19、導(dǎo)線用 絕緣瓷管20、金屬管21、中溫?zé)崴隹?22、高溫?zé)崴隹?23、流量傳感器24。 圖1是電熱管加熱的壁掛爐，分別用兩套系統(tǒng)供應(yīng)生活熱水和取暖用熱水；本圖 左側(cè)由生活用水加熱水箱l-l、貯水預(yù)熱水箱2、水泵8、連通管11構(gòu)成(獨(dú)立供應(yīng)生活熱 水的結(jié)構(gòu)形式如圖2，稱為電熱水器)；加熱水箱1-1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在圖7、圖8、圖9、圖10、 圖11、圖13、圖14、中示出；水流動(dòng)的方向在附圖中用虛線和箭頭示出；本結(jié)構(gòu)的工作原理
是 1.當(dāng)啟動(dòng)加熱系統(tǒng)工作后，電熱管5-2產(chǎn)生熱輻射，使金屬管21受熱，并通過熱 傳導(dǎo)使金屬管周圍的水加熱，此時(shí)打開混水閥門12，熱水即從出水口 4流出；若水泵8被關(guān) 斷，不參加工作，熱水是通過水泵內(nèi)的管道流過，這種狀態(tài)為即熱出水，流出的熱水溫度為 環(huán)境水溫加水經(jīng)過加熱水箱所提升的溫度之和；例如電熱管的功率為4. 5KW，水流量為3L/ MIN，流過加熱水箱后可提高約20攝氏度，當(dāng)環(huán)境水溫為20攝氏度時(shí)，即可流出40攝氏度 的熱水，實(shí)現(xiàn)即熱。 2.若環(huán)境水溫比較低，啟動(dòng)系統(tǒng)使電熱管工作后，同時(shí)水泵8也工作，但混水閥門 12關(guān)閉，此時(shí)被加熱的水，由水泵8強(qiáng)制輸送到貯水預(yù)熱水箱2中，并迫使進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，使貯 水預(yù)熱水箱中的水進(jìn)行預(yù)熱，直至達(dá)到設(shè)定溫度為止；例如當(dāng)時(shí)環(huán)境水溫12攝氏度，只要 升高8攝氏度使預(yù)熱水溫達(dá)到20攝氏度時(shí)，就能流出40攝氏度的熱水；寒冷的冬天，室內(nèi) 環(huán)境水溫為5攝氏度則要升高15攝氏度以上，使預(yù)熱水溫超過20攝氏度，若想水流量大，
4使用時(shí)間長，貯水預(yù)熱水箱中預(yù)熱的溫度還可提高。 3.當(dāng)貯水預(yù)熱水箱中的水達(dá)到設(shè)定溫度后，啟動(dòng)加熱系統(tǒng)工作，水泵也工作混水 閥門打開，若水泵流量大于混水閥門的流量時(shí)，超過部分流量的水會(huì)返回到貯水預(yù)熱水箱 中，反復(fù)被加熱，實(shí)現(xiàn)無限擴(kuò)容；此時(shí)出水溫度等于預(yù)熱水箱中的水溫加通過加熱水箱水升 高的溫度之和(未經(jīng)混水時(shí))。 圖1中右側(cè)僅對采暖系統(tǒng)供應(yīng)熱水，在加熱水箱1-2旁并聯(lián)一只倒置的膨脹水箱， 內(nèi)貯空氣，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)的水受熱膨脹，增加體積的水會(huì)進(jìn)入膨脹水箱內(nèi)，使氣體被壓縮，當(dāng)水 溫降低后又恢復(fù)正常；采暖系統(tǒng)的水泵必須時(shí)刻工作，將被加熱的水送入散熱器中，進(jìn)行外 部循環(huán)；圖1中左、右兩部分組成為電能壁掛爐；兩個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)分別可制成兩種產(chǎn)品；一種 是熱水器，一種是取暖器。 圖3是電磁感應(yīng)加熱壁掛爐，加熱原理是電磁感應(yīng)加熱，在生活用水加熱水箱 l-l、取暖用水加熱水箱1-2的外圓非金屬線圈架6上繞有1組或多組電磁感應(yīng)發(fā)熱線圈。 當(dāng)電磁感應(yīng)加熱線圈工作后，會(huì)對鐵質(zhì)加熱水箱l-l、取暖水箱l-2，進(jìn)行磁化感 應(yīng)出電磁渦流，將電能轉(zhuǎn)化為熱能，使水快速加熱，被加熱的水，由水泵8送到出水口或散 熱器；圖3和圖1相比較，除加熱原理不同外，工作原理，結(jié)構(gòu)形式相同；圖4是圖3中供應(yīng) 生活用水部分的結(jié)構(gòu)圖。 圖5中電磁感應(yīng)加熱水箱1為雙層結(jié)構(gòu)，水箱容積較小，水的溫度較高；圖6是在 圖5加熱水箱中，安裝了電熱管5-2，是一種復(fù)合加熱形式，因此水被加熱的速度快，溫度 高；圖12是電磁感應(yīng)加熱線圈5-l，安裝在兩個(gè)加熱水箱1之間，兩個(gè)加熱水箱通過連通管 ll連接起來，當(dāng)電磁感應(yīng)加熱線圈工作后，線圈兩側(cè)的兩個(gè)加熱水箱的管壁上會(huì)同時(shí)產(chǎn)生 渦流，將電能轉(zhuǎn)為熱能，熱效率最高。 圖5、圖6、圖12的電磁感應(yīng)加熱水箱可以應(yīng)用于所有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中。 圖13是小型落地式電能熱水爐，將加熱水箱1設(shè)置在貯水預(yù)熱水箱2中，圖中加
熱水箱l由2個(gè)串聯(lián)構(gòu)成，有需要可以增加至3個(gè)、4個(gè)或更多；當(dāng)電熱管工作后，冷水從進(jìn)
水3進(jìn)入，經(jīng)過左側(cè)加熱水箱上端，通過連接管11進(jìn)入水泵進(jìn)水口 8-l，經(jīng)水泵出水口 8-2，
若混水閥門12打開則從出水口 4流出；若混水閥門不打開，水泵8不工作，水不能流動(dòng)；若
水泵工作，則實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)，使貯水預(yù)熱水箱2中的水溫度快速升高，本結(jié)構(gòu)與圖2功能相同；
也可制成家用中央熱水器。 圖15是電能熱水爐的側(cè)向圖，圖16是正面圖，由加熱水箱1、貯水預(yù)熱水箱2、水 泵8、連接管11、中溫?zé)崴隹?22、高溫?zé)崴隹?23構(gòu)成，圖中未示出控制和顯示部件及外 殼；在圖15中可將左側(cè)整體視為加熱水箱l，也可視為貯水預(yù)熱水箱2，加熱部件5則視為 加熱水箱1 ;電熱部件5是成組，成排安裝，并進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)；電熱部件5可以選用電熱管 加熱方式如圖7、圖9、圖11、圖13 ;也可選用電磁感應(yīng)加熱方式如圖5、圖6、圖12等結(jié)構(gòu)， 安裝型式可按圖15橫向安裝或豎向安裝；其使用功率可由幾千瓦至幾百千瓦，每小時(shí)熱水 供應(yīng)量可由幾百升做到幾千升。 圖15、圖16中水從冷水進(jìn)口 3，流入貯水預(yù)熱水箱2中，通過未工作的水泵8進(jìn)入 加熱水箱1中，當(dāng)電熱部件5通電工作，進(jìn)入的水就被加熱，水的溫度與流過的距離成正比， 越往上溫度越高，因此從出水口 22放出55攝氏度以內(nèi)中溫水，從出水口 23放出75攝氏度 高溫水，此時(shí)水的溫度是環(huán)境溫度加水流過的距離被加熱升高的溫度之和；若水泵8工作，
5出水口 22、23關(guān)閉，被加熱的水就從上端連通管ll，進(jìn)入貯水預(yù)熱水箱2中，并不斷實(shí)現(xiàn)循 環(huán)，直到設(shè)定溫度為止，此時(shí)從出水口 22、23放出的水，溫度為貯水水箱中的溫度加水流過 的距離被加熱升高的溫度之和(未經(jīng)混水時(shí))；圖13、圖15為圖1、圖3的左側(cè)部分，這種
結(jié)構(gòu)出水溫度最高。 圖11和圖13所示結(jié)構(gòu)，采用機(jī)械聯(lián)接，適用于容易結(jié)水垢的地區(qū)使用，加熱部件 可以完全取出來進(jìn)行清洗；水泵8既可將溫度較低的水送入溫度高的加熱水箱中，也可將 經(jīng)過加熱水箱加熱，溫度較高的水送入溫度較低的貯水預(yù)熱水箱中，并實(shí)現(xiàn)循環(huán)；系統(tǒng)中水 泵的數(shù)量可以有多個(gè)。
權(quán)利要求電能壁掛爐和電能熱水爐，包括由電熱管和電磁感應(yīng)加熱線圈構(gòu)成的電熱部件、加熱水箱、貯水預(yù)熱水箱、水泵、控制和顯示器、外殼構(gòu)成，其特征在于電能壁掛爐由取暖用水和生活用水兩套系統(tǒng)獨(dú)立工作實(shí)現(xiàn)，其中供應(yīng)生活用水部分可制成電能熱水爐；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中，水流動(dòng)的程序是冷水進(jìn)入貯水預(yù)熱水箱中，經(jīng)過水泵的流水管道，送入加熱水箱中加熱，再通過混水閥門放出來，或是冷水進(jìn)入貯水預(yù)熱水箱，通過連通管送入加熱水箱中進(jìn)行加熱，再經(jīng)過水泵和混水閥門放出來；電熱部件是安裝在空氣中，通過熱輻射，熱傳導(dǎo)或電磁感應(yīng)使水加熱；采用水泵是進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)，可將溫度較低的水送入溫度較高的加熱水箱中或?qū)⒁鸭訜岬乃糠至鞒?，部分送入溫度較低的貯水預(yù)熱水箱中，并反復(fù)實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能壁掛護(hù)和電能熱水爐，其特征在于加熱水箱可采用混合 加熱形式，外壁用電磁感應(yīng)加熱線圈加熱，內(nèi)壁采用電熱管加熱。
專利摘要電能壁掛爐和電能熱水爐由電熱部件(電熱管和電磁感應(yīng)加熱線圈)、加熱水箱、貯水預(yù)熱水箱、水泵、控制和顯示器、外殼構(gòu)成，電能壁掛爐由取暖用水和生活用水兩套系統(tǒng)獨(dú)立工作實(shí)現(xiàn)，其供應(yīng)生活用水部分可制成電能熱水爐；采用水泵強(qiáng)制實(shí)現(xiàn)內(nèi)部循環(huán)，使水加熱速度快，吸收熱量多；當(dāng)冷水通過加熱水箱加熱后流出時(shí)，若水泵不工作，流出水的溫度等于環(huán)境水溫+通過加熱水箱所升高溫度之和；若貯水預(yù)熱水箱中的水預(yù)熱至設(shè)定溫度，再經(jīng)過加熱水箱流出時(shí)，流出水的溫度等于貯水預(yù)熱水箱中的水溫+通過加熱水箱所升高溫度之和(未經(jīng)混水時(shí))。
文檔編號F24H1/20GK201517834SQ20092016808
公開日2010年6月30日 申請日期2009年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月9日
發(fā)明者劉運(yùn)柳 申請人:劉運(yùn)柳