專利名稱：自動內(nèi)循環(huán)式蜂窩煤熱水器的制作方法
技術領域：
本實用新型是關于利用蜂窩煤爐的散熱和水介質(zhì)的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)而制成的兼具燒飯、淋浴功能的爐式熱水器。
背景技術：
太陽能熱水器、電熱水器以及燃氣熱水器是目前國內(nèi)用于家庭的淋浴裝置。前二者主要工作過程是自來水在太陽能或電能加熱系統(tǒng)中受熱后存放于用不銹鋼制成的保溫箱中，以備淋浴使用，后者是自來水吸收燃氣燃燒釋放的能量后直接進入淋浴噴頭，后二者必須具備電源或燃氣條件。國內(nèi)還有一種外壓式多功能爐，它是在煤球爐膽和爐殼之間設置用鋼板制成的水箱，其工作過程是水靠爐膽散發(fā)的熱量加熱，使用時靠自來水壓力將熱水抵向噴頭(外壓式)，實現(xiàn)淋浴。由于該設備煤耗大且有安全隱患(當出水口和進水口封閉，箱內(nèi)水溫升高超限時，會引起爆炸)，近來銷售萎縮。由于上述各種淋浴設備裝置使用條件苛刻，設備投入和使用開銷都較大。因此，我國目前廣大農(nóng)村和小城鎮(zhèn)居民較少使用。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種吸收并利用蜂窩煤爐所散失的熱能，且具有便捷、便宜、節(jié)能、安全等特點的熱水器，主要針對農(nóng)村及小城鎮(zhèn)使用煤爐的家庭。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種吸收并利用蜂窩煤爐所散失熱能的自動內(nèi)循環(huán)式熱水器。它包括特制的蜂窩煤爐體和水箱，二者之間用低溫水管和高溫水管相連接。蜂窩煤爐體主要由爐殼、保溫材料、化工合成材料特制的爐膽以及螺旋狀金屬管水套等構(gòu)成。水套豎立放置在爐膽的周圍，爐殼與爐膽的其余空間充以保溫材料。水套的上、下端口在爐殼外分別與具有保溫層的高溫水管和低溫水管相連，兩水管的另一端分別與豎立在水箱底部的高豎管和矮豎管相連，形成聯(lián)通器。水箱置于蜂窩煤爐上方，垂直方向距離為2.0-2.5米。水箱包括水箱內(nèi)膽和水箱外殼。水箱底部設有內(nèi)接頭和與之相連的三通，三通的一個出口連接熱水閥并通向淋浴噴頭，另一個出口連接冷水閥并通向供水裝置。水箱上部設一個溢流孔，其作用是排氣、溢流和觀察水位并使水箱內(nèi)的水處于常壓狀態(tài)。
所述水套為螺旋狀金屬管，其金屬管外徑為20毫米，壁厚0.8毫米，螺旋體外徑為170毫米，螺距為22毫米。
所述高豎管高出水箱底面80～90毫米。
所述矮豎管上口與水箱底面相平。
所述水箱內(nèi)膽和水箱外殼由ABS復合塑料制成，這種材料相對不銹鋼價格較低，導熱率也較低，且無毒、無味，在103℃以下不變形。水箱內(nèi)膽和水箱外殼之間(30毫米空隙)充以發(fā)泡聚氨酯，以使水箱具有較好的保溫功能。
所述冷水閥同供水裝置相連接，供水裝置可以是自來水或家用水塔，也可以是地下井水，用水泵直接注入水箱。
所述溢流孔同水箱外的透明膠管相聯(lián)接，用于排氣、溢流和觀察水位并使水箱內(nèi)的水處在常壓狀態(tài)。
所述爐殼與爐膽的其余空間填充的保溫材料是珍珠粉。
本實用新型中，煤爐在正常燃燒時，爐膽外緣溫度可達700℃左右，封爐時，爐膽外緣溫度達200℃左右，而由于珍珠粉的保溫作用，爐殼表面溫度只有30℃-40℃左右。煤球爐啟用后，不論封爐與否，水套中的水總在不斷吸收爐膽以熱輻射、傳導、對流方式散發(fā)的熱能，進而因受熱膨脹，密度變小而上浮(熱傳遞的一種對流方式)。由于高溫水管和低溫水管是分立的，且水套上部水溫高于水箱內(nèi)的水溫，因此水套中熱水通過高溫水管進入水箱內(nèi)；水箱中溫度相對較低的水因密度較大而沿著箱底部的矮豎管下行至溫度相對更低的低溫水管，直至水套的下端口。從該熱水器整個系統(tǒng)看，形成了以爐膽散失的熱能為熱源的水的自動內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)。只要煤爐不滅，爐膽散失的大部分熱能源源不斷地通過水介質(zhì)輸往水箱內(nèi)。當輸入水箱的熱能與水箱所散失的熱能相等時，水箱內(nèi)的水達到動態(tài)平衡。在這種熱平衡狀態(tài)時，處于室溫23℃的水箱內(nèi)的水達可達到80℃左右；處于室溫0℃左右的水箱內(nèi)的水達可到60℃左右。調(diào)節(jié)與三通相連的冷水閥和熱水閥，便可獲得適宜的熱水通向淋浴噴頭，從而實現(xiàn)淋浴洗澡。


圖1為本實用新型的自動內(nèi)循環(huán)式蜂窩煤熱水器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的自動內(nèi)循環(huán)式蜂窩煤熱水器包括爐體10、水箱20、高溫水管32、低溫水管31、三通33、熱水閥34、冷水閥35、淋浴噴頭36構(gòu)成。
所述爐體10包括爐殼11、水套12、爐膽13以及保溫材料14。
所述水箱20包括水箱內(nèi)膽21、水箱外殼22、矮豎管23、高豎管24、內(nèi)接頭25溢流孔26。
上述組件連接結(jié)構(gòu)如下所示化工合成材料特制的爐膽13周圍豎立設置水套12，爐膽13和爐殼11之間填充保溫材料14并壓實。水套12有上、下兩個端口，上端口連接高溫水管32，下端口連接低溫水管31。高溫水管32另一端口連接到水箱20中的高豎管24，低溫水管31另一端口連接到水箱20中的矮豎管23，形成一個聯(lián)通器。水箱內(nèi)膽21和水箱外殼22之間填充發(fā)泡聚氨酯，水箱內(nèi)膽21上部設溢流孔26，底部設內(nèi)接頭25，和三通33相連；三通33的一個出口同熱水閥34相連，另一個出口同冷水閥35相連。
使用本實用新型裝置時，將冷水通過冷水閥35及與其相連的內(nèi)接頭25注入水箱內(nèi)膽21中，再由矮豎管23和高豎管24進入低溫水管31、高溫水管32以及水套12內(nèi)，形成一個連通的整體。水套12中的水通過不斷吸收爐膽13以熱輻射、傳導、對流方式散發(fā)的熱能，進而因受熱膨脹，密度變小而上浮(熱傳遞的一種對流方式)，由高溫水管32再注入到水箱內(nèi)膽21。水箱內(nèi)膽21中溫度相對較低的水因密度較大而沿著底部的矮豎管23下行至溫度相對更低的低溫水管31，直至水套12的下端口并繼續(xù)吸收熱能而上浮，如此反復。從該熱水器整個系統(tǒng)看，形成了以爐膽13散失的熱能為熱源的水的自動內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)。當輸入水箱內(nèi)膽21的熱能與水箱內(nèi)膽21所散失的熱能相等時，水箱內(nèi)的水達到動態(tài)平衡。在這種熱平衡狀態(tài)時，處于室溫23℃的水箱內(nèi)的水達可達到80℃左右；處于室溫0℃左右的水箱內(nèi)的水達可到60℃左右。調(diào)節(jié)與三通33相連的冷水閥35和熱水閥34，即可實現(xiàn)淋浴洗澡的目的。
本實用新型由于實現(xiàn)了水套12與水箱內(nèi)膽21之間水的自動內(nèi)部循環(huán)，及時地把爐體余熱通過水介質(zhì)帶入水箱，使水套12內(nèi)的水始終處在流動狀態(tài)，避免了水套12內(nèi)的水因溫度上升而汽化，產(chǎn)生壓力，導致水套爆裂，發(fā)生安全事故。同時由于水套12內(nèi)水的流動狀態(tài)及水溫在100℃以下，使水套12內(nèi)的水不易結(jié)垢，使在地下水含堿量大的地區(qū)，能夠很好的使用本實用新型。
權(quán)利要求1.一種自動內(nèi)循環(huán)式蜂窩煤熱水器，其特征在于，它包括爐體(10)、水箱(20)、高溫水管(32)、低溫水管(31)、三通(33)、熱水閥(34)、冷水閥(35)、淋浴噴頭(36)；爐體(10)包括爐膽(13)，爐膽(13)周圍設置水套(12)；水箱(20)內(nèi)設有矮豎管(23)、高豎管(24)、內(nèi)接頭(25)；水套(12)上設有上、下兩個端口，上端口連接高溫水管(32)，下端口連接低溫水管(31)；高溫水管(32)另一端口連接到水箱(20)中的高豎管(24)，低溫水管(31)另一端口連接到水箱(20)中的矮豎管(23)；水箱底部設有內(nèi)接頭(25)，和三通(33)相連，三通(33)的一個出口同熱水閥(34)相連，另一個出口同冷水閥(35)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的自動內(nèi)循環(huán)式蜂窩煤熱水器，其特征在于，所述水套(12)為螺旋狀金屬管，其金屬管外徑為20毫米，壁厚0.8毫米，螺旋體外徑為170毫米，螺距為22毫米。
3.如權(quán)利要求1所述的自動內(nèi)循環(huán)式蜂窩煤熱水器，其特征在于，所述水箱(20)包括水箱內(nèi)膽(21)和水箱外殼(22)。
4.如權(quán)利要求1所述的自動內(nèi)循環(huán)式蜂窩煤熱水器，其特征在于，所述爐體(10)包括爐膽(13)和外殼(11)，二者之間填充保溫材料(14)。
5.如權(quán)利要求1所述的自動內(nèi)循環(huán)式蜂窩煤熱水器，其特征在于，所述高豎管(24)高出水箱(20)底面80-90毫米。
6.如權(quán)利要求1所述的自動內(nèi)循環(huán)式蜂窩煤熱水器，其特征在于，所述矮豎管(23)上口與水箱(20)底面相平。
7.如權(quán)利要求3所述的自動內(nèi)循環(huán)式蜂窩煤熱水器，其特征在于，所述水箱內(nèi)膽(21)和水箱外殼(22)由ABS復合塑料制成。
8.如權(quán)利要求3所述的自動內(nèi)循環(huán)式蜂窩煤熱水器，其特征在于，所述水箱內(nèi)膽(21)上部設有一個溢流孔(26)。
9.如權(quán)利要求4所述的自動內(nèi)循環(huán)式蜂窩煤熱水器，其特征在于，所述保溫材料(14)是珍珠粉。
專利摘要一種自動內(nèi)循環(huán)式蜂窩煤熱水器，它將螺旋狀金屬管的水套通過低溫水管和高溫水管同水箱內(nèi)膽相連接，水箱內(nèi)膽中設置高豎管和矮豎管，形成一個以水為介質(zhì)的聯(lián)通器。水套中的水吸收爐膽散發(fā)的熱能，受熱膨脹、密度變小而通過高溫水管上浮到水箱內(nèi)膽，水箱內(nèi)膽中溫度相對較低的水因密度較大而沿著箱底部的矮豎管下行至低溫水管和水套，并繼續(xù)受熱上浮，形成水的自動內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，以完成淋浴的目的。本實用新型兼具燒飯、淋浴功能為一體，并具有便捷、便宜、節(jié)能、安全等特點，很好地消除了水溫過高汽化產(chǎn)生壓力、導致組件爆裂等安全隱患，解決了水堿度較高地區(qū)水溫升高結(jié)垢的問題，在農(nóng)村及小城鎮(zhèn)范圍具有廣闊的市場前景。
文檔編號F24B9/00GK2793594SQ20052010784
公開日2006年7月5日 申請日期2005年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月1日
發(fā)明者宋承斌 申請人:宋承斌, 王棟, 張安杰