专利名称：电能壁挂炉和电能热水炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及电能壁挂炉和电能热水炉
背景技术：
现有壁挂炉主要是燃气壁挂炉，排放有毒气体，能耗高，使用费高；现有热水锅炉 主要是燃煤锅炉，每燃烧一吨煤，产生二氧化碳2620KG，二氧化硫8. 5KG，氮氧化物7. 4KG， 并排放400摄氏度以上高温烟气等有害气体，国家已限期禁止使用；现有电锅炉多数采用 贮水式热水器的加热方式，先将热水贮存在贮水箱中，使用时从贮水箱中放水来，耗能高、 不安全。
发明内容
电能壁挂炉和电能热水炉，加热原理是采用电热管和电磁感应加热线圈两种不同 的加热方式，由加热部件(电热管和电磁感应加热线圈)、加热水箱、贮水预热水箱、水泵、 控制和显示器、壳体和底板构成；当采用电热管时，在加热水箱中，有两端或一端向外敞开 的金属管，管的截面形状有圆形、方形等，管与水箱连接后，使整个水箱成为密封结构；有的 金属管外还被一根较大的金属管包围着，在两层金属管之间构成为容积更小的加热水箱， 单层或双层的金属管外还可以被更大的管状或其他形状的容器包围；被包围的金属管有1 根以上，构成为一个组件，在金属管内的空气中，安装电热管，电热管通电工作后，产生热幅 射，使包围电热管的金属管受热并贮存一定热量，由于金属管的外围全部是水，金属管通过 热传导方式使水受热，被加热的水在水泵作用下送到出水口，并有一部分返回到贮水预热 水箱中，当热水出水口关闭，水泵工作时，则全部返回至贮水预热水箱中，再反复送入加热 水箱中循环加热；壁挂炉要求将取暖用水和生活用水完全分开，因此设置两套系统，独立工 作。当采用电磁感应线圈加热时，在加热水箱外部或两个加热水箱中间的线圈架上，绕 制电磁感应加热线圈，当电磁感应线圈工作后，会对铁质加热水箱进行磁化，感应出电磁涡 流，将电能转化为热能，使水快速加热，被加热的水，在水泵作用下，送到出水口，一部分返 回贮水预热水箱中，当出水口关闭，水泵工作时，则全部返回到贮水预热水箱中再反复送入 加热水箱中循环加热，不断提高水温；本结构还可制成电热水炉。本产品的优点是电热部件安装在空气中，对水进行幅射加热或感应加热，十分安 全；水泵工作时使水从贮水预热水箱中进入加热水箱不断循环加热；冷水或贮水预热水箱 中温度较低的水，通过加热水箱流出时，就得到中温水(30摄氏度 55摄氏度)和高温水 (55摄氏度 75摄氏度)。
图1是电热管加热的壁挂炉结构图(实施例之1)；图2是电热管加热的热水器(实施例之2)；图3是电磁感应线圈加热的壁挂炉结构图(实施例之3，其中电磁感应加热水箱，为结构图之1)；
图4是电磁感应线圈加热的热水器(实施例之4)
图5是电磁感应加热水箱结构图之2 ；
图6是电磁感应加热水箱结构图之3 ；
图7是电热管加热水箱结构图之1 ；
图8是图7的截面图9是电热管加热水箱结构图之2 ；
图10是图9的截面图11是电热管加热水箱结构图之3 (局部图)；
图12是电磁感应加热水箱结构图之4 ；
图13是小型落地式电能热水炉(实施例之5)；
图14是图9、图10的展开图；(未示出外管)
图15是电能热水炉的侧向图(实施例之6)；
图16是电能热水炉图15的正面图。
具体实施例方式下面结合附图进行说明，附图中包括加热水箱1(生活用水加热水箱1-1，取暖用 水加热水箱1-2)贮水预热水箱2、冷水(或较低水温)进水口 3、热水出水口 4、电热部件 5 (电磁感应加热线圈5-1、电热管5-2)电磁加热线圈架6、控制和显示器7、水泵8 (水泵进 水口 8-1、水泵出水口 8-2)水9、空气10、连通管11 (软管连通管11-1)混水阀门12、膨胀 水箱13、外壳及底板14、密封圈15、盖16、压紧螺帽17、单向活门18、绝缘隔热垫19、导线用 绝缘瓷管20、金属管21、中温热水出口 22、高温热水出口 23、流量传感器24。图1是电热管加热的壁挂炉，分别用两套系统供应生活热水和取暖用热水；本图 左侧由生活用水加热水箱1-1、贮水预热水箱2、水泵8、连通管11构成(独立供应生活热 水的结构形式如图2，称为电热水器；)加热水箱1-1的内部结构，在图7、图8、图9、图10、 图11、图13、图14、中示出；水流动的方向在附图中用虚线和箭头示出；本结构的工作原理 是1.当启动加热系统工作后，电热管5-2产生热幅射，使金属管21受热，并通过热 传导使金属管周围的水加热，此时打开混水阀门12，热水即从出水口 4流出；若水泵8被关 断，不参加工作，热水是通过水泵内的管导流过，这种状态为即热出水，流出的热水温度为 环境水温加水经过加热水箱所提升的温度之和；例如电热管的功4. 5KW，水流量为3L/MIN， 流过加热水箱后可提高约20摄氏度，当时环境水温为20摄氏度，即可流出40摄氏度的热 水，实现即热。2.若环境水温比较低，启动系统使电热管工作后，同时水泵8也工作，但混水阀门 12关闭，此时被加热的水，由水泵8强制输送到贮水预热水箱2中，并迫使进行内循环，使贮 水预热水箱中的水进行预热，直至达到设定温度为止；例如当时环境水温12摄氏度，只要 升高8摄氏度使预热水温达到20摄氏度时，就能流出40摄氏度的热水；寒冷的冬天，室内 环境水温为5摄氏度则要升高15摄氏度以上，使预热水温超过20摄氏度，若想水流量大， 使用时间长，贮水预热水箱中预热的温度还可提高。
3.当贮水预热水箱中的水达到设定温度后，启动加热系统工作，水泵也工作混水阀门打开，若水泵流量大于混水阀门的流量时，超过部分流量的水会返回到贮水预热水箱 中，反复被加热，实现无限扩容；此时出水温度等于预热水箱中的水温加通过加热水箱水升 高的温度之和。(未经混水时)。图1中右侧仅对采暖系统供应热水，在加热水箱1-2旁并联一只倒置的膨胀水箱， 内贮空气，当系统内的水受热膨胀，增加体积的水会进入膨胀水箱内，使气体被压缩，当水 温降低后又恢复正常；采暖系统的水泵必须时刻工作，将被加热的水送入散热器中，进行外 部循环；图1中左、右两部分组成为电能壁挂炉；两个独立系统分别可制成两种产品。一种 是热水器，一种是取暖器。图3是电磁感应加热壁挂炉，加热原理是电磁感应加热，在生活用水加热水箱 1-1、取暖用水加热水箱1-2的外圆非金属线圈架6上绕有1组或多组电磁感应发热线圈。当电磁感应加热线圈工作后，会对铁质加热水箱1-1、取暖水箱1-2，进行磁化感 应出电磁涡流，将电能转化为热能，使水快速加热，被加热的水，由水泵8送到出水口或散 热器；图3和图1相比较，除加热原理不同外，工作原理，结构形式相同；图4是图3中供应 生活用水部分的结构图。图5中电磁感应加热水箱1为双层结构，水箱容积较小，水的温度较高；图6是在 图5加热水箱中，安装了电热管5-2，是一种复合加热形式，因此水被加热的速度快，温度 高；图12是电磁感应加热线圈5-1，安装在两个加热水箱1之间，两个加热水箱通过连通管 11连接起来，当电磁感应加热线圈工作后，线圈两侧的两个加热水箱的管壁上会同时产生 涡流，将电能转为热能，热效率最高。图5，图6，图12的电磁感应加热水箱可以应用于所有产品结构中。图13是小型落地式电能热水炉，将加热水箱1设置在贮水预热水箱2中，图中加 热水箱1由2个串联构成，有需要可以增加至3个、4个或更多；当电热管工作后，冷水从进 水3进入，经过左侧加热水箱上端，通过连接管11进入水泵进水口 8-1，经水泵出水口 8-2， 若混水阀门12打开则从出水口 4流出；若混水阀门不打开，水泵8不工作，水不能流动；若 水泵工作，则实现内循环，使贮水预热水箱2中的水温度快速升高。本结构与图2功能相同； 也可制成家用中央热水器。图15是电能热水炉的侧向图，图16是正面图，由加热水箱1，贮水预热水箱2，水 泵8，连接管11、中温热水出口 22、高温热水出口 23构成，图中未示出控制和显示部件及外 壳；在图15中可将左侧整体视为加热水箱1，也可视为贮水预热水箱2，加热部件5则视为 加热水箱1 ；电热部件5是成组，成排安装，并进行串联或并联；电热部件5可以选用电热管 加热方式如图7、图9、图11、图13 ；也可选用电磁感应加热方式如图5、图6、图12等结构， 安装型式可按图15横向安装或竖向安装；其使用功率可由几千瓦至几百升瓦，每小时热水 供应量可由几百升做到几千升。图15、图16中水从冷水进口 3，流入贮水预热水箱2中，通过未工作的水泵8进入 加热水箱1中，当电热部件5通电工作，进入的水就被加热，水的温度与流过的距离成正比， 越往上温度越高，因此从出水口 22放出55摄氏度以内中温水，从出水口 23放出75摄氏度 高温水，此时水的温度是环境温度加水流过的距离被加热升高的温度之和；若水泵8工作， 出水口 22、23关闭，被加热的水就从上端连通管11，进入贮水预热水箱2中，并不断实现循环，直到设定温度为止，此时从出水口 22、23放出的水，温度为贮水水箱中的温度加水流过 的距离被加热升高的温度之和。(未经混水时)。图13、图15为图1、图3的左侧部分，这 种结构出水温度最高。 图11和图13所示结构，采用机械联接，适用于容易结水垢的地区使用，加热部件 可以完全取出来进行清洗；水泵8既可将温度较低的水送入温度高的加热水箱中，也可将 经过加热水箱加热，温度较高的水送入温度较低的贮水预热水箱中，并实现循环；系统中水 泵的数量可以有多个。
权利要求
1.电能壁挂炉和电能热水炉，包括电热部件(电热管和电磁感应加热线圈)加热水 箱、贮水预热水箱、水泵、控制和显示器、外壳构成，其特征在于电能壁挂炉由取暖用水和生 活用水两套系统独立工作实现，其中供应生活用水部分可制成电能热水炉；产品结构中，水 流动的程序是冷水进入贮水预热水箱中，经过水泵的流水管导，送入加热水箱中加热，再通 过混水阀门放出来，或是冷水进入贮水预热水箱，通过连接管送入加热水箱中进行加热，再 经过水泵和混水阀门放出来；电热部件是安装中空气中，通过热幅射，热传导或电磁感应使 水加热；采用水泵是进行强制循环，可将温度较低的水送入温度较高的加热水箱中或将已 加热的水部分流出，部分送入温度较低的贮水预热水箱中，并反复实现内循环；当加热系统 工作后，热水流出管路打开，若水泵不工作，此时流出的热水温度等于环境水温加水流经加 热水箱所提高温度之和；若水泵工作，且水泵工作流量大于流出水量时，热水流出分为二部 分，一部分经混水阀门流出，一部分热水返回到贮水预热水箱中；当热水流出管路关闭，加 热系统和水泵同时工作，贮水预热水箱中的水会进入加热水箱中进行加热，被加热的水由 水泵强制送入贮水预热水箱中进行内部循环；贮水预热水箱中，已预热的水，再经过加热水 箱加热流出的热水水温，未经冷水混和时等于贮水预热水箱中的水温加水经过加热水箱所 升高的温度之和。
2.根据权利要求1，电能壁挂炉和电能热水炉其特征在于加热水箱可采用混合加热形 式，外壁用电磁感应加热线圈加热，内壁采用电热管加热。
全文摘要
电能壁挂炉和电能热水炉由电热部件(电热管和电磁感应加热线圈)、加热水箱、贮水预热水箱、水泵、控制和显示器、外壳构成，电能壁挂炉由取暖用水和生活用水两套系统独立工作实现，其供应生活用水部分可制成电能热水炉；采用水泵强制实现内部循环，使水加热速度快，吸收热量多；当冷水通过加热水箱加热后流出时，若水泵不工作，流出水的温度等于环境水温+通过加热水箱所升高温度之和；若贮水预热水箱中的水预热至设定温度，再经过加热水箱流出时，流出水的温度等于贮水预热水箱中的水温+通过加热水箱所升高温度之和(未经混水时)。
文档编号F24H9/18GK101995086SQ200910166759
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月9日 优先权日2009年8月9日
发明者刘运柳 申请人:刘运柳