[實(shí)用新型]一種內(nèi)渦流自循環(huán)式外壁加熱水箱

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020550102.8
• 申請(qǐng)日: 2010-09-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201811436U
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張茂勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張茂勇
• 主分類號(hào): F24H9/00
• 分類號(hào): F24H9/00;F22B37/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種內(nèi)渦流自循環(huán)式外壁加熱水箱，屬于熱工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

儲(chǔ)熱式水箱結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于電熱水器、熱泵熱水器、燃?xì)鉄崴b置、蒸汽加熱裝置、熱空氣或煙氣加熱裝置等領(lǐng)域，火管或煙管鍋爐的鍋筒部分也可看作儲(chǔ)熱水箱，上述水箱當(dāng)其設(shè)置外繞式加熱元件時(shí)，可從根本上避免內(nèi)置加熱器需要解決的較嚴(yán)重的腐蝕及結(jié)垢等問(wèn)題，但是其熱阻通常會(huì)增大，當(dāng)加熱量相同時(shí)就會(huì)導(dǎo)致需要較大的換熱面積，其傳熱溫差往往也需要增大，從而會(huì)導(dǎo)致能源利用效率的降低。因此，如何有效降低傳熱熱阻是改善其換熱性能、降低傳熱面積的有效途徑。

經(jīng)對(duì)外壁加熱水箱的傳熱熱阻進(jìn)行分析表明，其膽內(nèi)水側(cè)熱阻在總熱阻中占有較大比例。分析水箱內(nèi)的水體流動(dòng)形態(tài)及其換熱狀況，通常其內(nèi)部接近內(nèi)膽圍殼壁面的部分向上流動(dòng)，至上部后轉(zhuǎn)而向下流動(dòng)，形成較大渦流，但上行和下行水流之間混流較為嚴(yán)重，且上下端部等處存在較小尺度的渦流，進(jìn)一步影響和降低了流動(dòng)速度，從而減弱了膽內(nèi)水側(cè)換熱系數(shù)，即增大了換熱熱阻，必然需要更大的傳熱溫差及更多的傳熱面積以實(shí)現(xiàn)所需的換熱量。同時(shí)，底部水體較難于得到有效加熱，降低了儲(chǔ)熱水箱的熱水產(chǎn)率。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的和任務(wù)是，針對(duì)上述存在的問(wèn)題，通過(guò)在內(nèi)膽內(nèi)部采用隔流器將水體流型分為內(nèi)外兩部分，有效增強(qiáng)大渦流流動(dòng)動(dòng)力與速度，從而增強(qiáng)換熱性能，減少傳熱面積。

本實(shí)用新型的具體描述是：一種內(nèi)渦流自循環(huán)式外壁加熱水箱，由內(nèi)膽圍殼、加熱元件、膽內(nèi)隔流器、保溫結(jié)構(gòu)及水管組成，其中加熱元件（3）貼附于圍殼（2）的外壁面，其特征在于內(nèi)膽內(nèi)部設(shè)置有筒狀薄壁隔流器（1），其上端部與圍殼（2）的上部?jī)?nèi)壁面有間隔，下端部與圍殼（2）的下部?jī)?nèi)壁面有間隔，隔流器將膽內(nèi)水體分為外流道（6）和內(nèi)流道（7）兩部分。當(dāng)內(nèi)膽外壁面受熱時(shí)，外流道的水體依靠浮升力上行，至隔流器上端部后轉(zhuǎn)而向下流入內(nèi)流道，整個(gè)水體形成一個(gè)大渦流。

隔流器（2）可采用薄壁塑料圍成圓筒結(jié)構(gòu)。當(dāng)然對(duì)于煙管鍋爐等高溫情況則宜采用耐腐蝕的金屬材料或耐高溫的塑料材料等。

加熱元件（3）可以采用外繞式熱水盤管結(jié)構(gòu)、電加熱帶或加熱絲結(jié)構(gòu)、蒸汽或熱空氣或煙氣加熱器結(jié)構(gòu)、熱泵熱水器冷凝器盤管結(jié)構(gòu)或者火管或煙管鍋爐換熱面結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型與不加裝隔流器相比，改善了水體渦流狀態(tài)，增強(qiáng)了自循環(huán)動(dòng)力，提升了膽內(nèi)換熱系數(shù)，換熱面積相同時(shí)可提高換熱性能，換熱量相同時(shí)可有效減少換熱面積以節(jié)省成本，還可將熱水產(chǎn)率提高到90~95%左右，實(shí)測(cè)表明可節(jié)省換熱材料20～30％左右的重量。該裝置結(jié)構(gòu)工藝簡(jiǎn)單可靠，適用于水水換熱、電加熱、蒸汽或熱空氣或煙氣加熱、熱泵熱水器、火管或煙管鍋爐等的儲(chǔ)水加熱容器等領(lǐng)域。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為俯視示意圖。

圖1、2中各部件編號(hào)與名稱如下：

隔流器1、圍殼2、集熱元件3、保溫層4、外殼5、外流道6、內(nèi)流道7、隔流器支架8、進(jìn)水管9、出水管10。

具體實(shí)施方式

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為俯視示意圖。

內(nèi)渦流自循環(huán)式外壁加熱水箱由內(nèi)膽圍殼、加熱元件、膽內(nèi)隔流器、保溫結(jié)構(gòu)及水管組成，其中加熱元件（3）貼附于圍殼（2）的外壁面，其特征在于內(nèi)膽內(nèi)部設(shè)置有筒狀薄壁隔流器（1），其上端部與圍殼（2）的上部?jī)?nèi)壁面有間隔，下端部與圍殼（2）的下部?jī)?nèi)壁面有間隔，隔流器將膽內(nèi)水體分為外流道（6）和內(nèi)流道（7）兩部分。

隔流器（2）采用薄壁塑料圍成圓筒結(jié)構(gòu)。

加熱元件（3）采用熱泵熱水器冷凝器盤管結(jié)構(gòu)，即由熱泵冷凝熱加熱膽內(nèi)生活熱水。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式之一，任何采用本裝置所描述結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的簡(jiǎn)單變形也均屬本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。?