U形迷宫式水循环加热器.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020383621.3 (22)申请日 2020.03.24 (73)专利权人 浙江博煜热能科技有限公司 地址 313200 浙江省湖州市德清县阜溪街 道长虹中街198号 (72)发明人 杨亮 (74)专利代理机构 杭州丰禾专利事务所有限公 司 33214 代理人 徐金杰 (51)Int.Cl. F24H 1/12(2006.01) F24H 9/14(2006.01) F24H 9/16(2006.01) F24H 9/20(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同。

2、日申请发明专利 (54)实用新型名称 一种U形迷宫式水循环加热器 (57)摘要 本实用新型涉及一种U形迷宫式水循环加热 器， 包括柜体、 单组加热装置和控制装置， 多个单 组加热装置相互串联， 单组加热装置包括壳体、 加热棒、 第一隔断板和连通管， 第一隔断板设置 在壳体中部， 多个加热棒分布在第一隔断板的两 侧， 所述单组加热装置还包括第二隔断板和立 柱， 所述立柱固定在壳体中部， 将第一隔断板分 隔成两块， 两个第二隔断板分别设置在两个第一 隔断板两侧， 立柱上还设有连通两个对面设置的 腔体的通孔， 两个连通管分别设置在另外两个对 面设置的腔体上。 本实用新型的采用多个单组加 热器的方式，。

3、 实现了加热器的模块设计可节约产 品系列减少浪费， 另外本实用新型通过将多个单 组加热器串联， 达到高效换热的效果。 权利要求书2页 说明书5页 附图11页 CN 212108957 U 2020.12.08 CN 212108957 U 1.一种U形迷宫式水循环加热器， 包括柜体、 以及均固定在柜体内的单组加热装置 （2） 和控制装置， 其特征在于： 多个单组加热装置 （2） 相互串联， 且首尾两个单组加热装置 （2） 分 别连接有带法兰盘的进出水管 （302） ， 所述单组加热装置 （2） 包括壳体、 加热棒 （201） 、 第一 隔断板 （204） 和连通管 （209） ， 所述第一隔断。

4、板 （204） 设置在壳体中部， 第一隔断板 （204） 的 一端与两侧均与壳体固定， 所述第一隔断板 （204） 的另一端与壳体留有间隙， 多个加热棒 （201） 分布在第一隔断板 （204） 的两侧， 且与壳体固定， 两个连通管 （209） 与壳体连通， 且分 别位于第一隔断板 （204） 与壳体固定的一端的两侧， 所述单组加热装置 （2） 还包括第二隔断 板 （210） 和立柱 （212） ， 所述立柱 （212） 固定在壳体中部， 且上下端均与壳体固定， 将第一隔 断板 （204） 分隔成两块， 两个第二隔断板 （210） 分别设置在两个第一隔断板 （204） 两侧， 且第 二隔断板 。

5、（210） 的两端均与壳体固定， 第一隔断板 （204） 和第二隔断板 （210） 将壳体内分割 成四个腔体， 所述立柱 （212） 上还设有连通两个对面设置的腔体的通孔 （213） ， 两个连通管 （209） 分别设置在另外两个对面设置的腔体上。 2.根据权利要求1所述的一种U形迷宫式水循环加热器， 其特征在于： 两个第二隔断板 （210） 的一侧设有多个第一隔断板 （204） ， 且多个第一隔断板 （204） 上下错落设置， 所述连通 管 （209） 和立柱 （212） 上的通孔 （213） 分别设置在第一隔断板 （204） 和第二隔断板 （210） 所形 成的腔体内。 3.根据权利要求1。

6、所述的一种U形迷宫式水循环加热器， 其特征在于： 所述单组加热装 置 （2） 的底部还设有排水管 （208） ， 且排水管 （208） 上设有堵头 （202） ； 所述单组加热装置 （2） 的连通管 （209） 上还设有温度探头安装盲管 （205） 。 4.根据权利要求1所述的一种U形迷宫式水循环加热器， 其特征在于： 多个单组加热装 置 （2） 的连通管 （209） 直接连接在一起或者通过法兰弯管 （301） 连接在一起， 首尾两个单组 加热装置 （2） 的连通管 （209） 分别与进出水管 （302） 连接。 5.根据权利要求1所述的一种U形迷宫式水循环加热器， 其特征在于： 所述单组加热。

7、装 置 （2） 的底部还设有安装底座 （4） ， 所述安装底座 （4） 包括安装面和底柱， 所述安装面内部中 空， 且内部设有保温层； 所述底柱与单组加热装置 （2） 的数量及位置相对应， 底柱上还开设 有操作孔， 多个底柱通过管路连通， 且其中一个底柱上还设有排污管 （401） 。 6.根据权利要求1所述的一种U形迷宫式水循环加热器， 其特征在于： 所述壳体包括相 互嵌套的外壳体 （203） 和内壳体 （211） ， 且外壳体 （203） 和内壳体 （211） 之间还设有保温层 （206） 。 7.根据权利要求1所述的一种U形迷宫式水循环加热器， 其特征在于： 所述柜体包括方 管焊接框架 （。

8、101） ， 以及设置在方管焊接框架 （101） 上的门板 （102） 和盖板 （103） ， 且方管焊 接框架 （101） 的前侧中部设有电控室 （104） ， 所述电控室 （104） 上还设有风网 （112） ， 所述柜 体的底部还设有支撑底座 （108） 。 8.根据权利要求7所述的一种U形迷宫式水循环加热器， 其特征在于： 所述柜体内多个 单组加热装置的区域由中部带有保温层的双层钣金围合而成， 所述电控室 （104） 为单层钣 金围合而成。 9.根据权利要求7所述的一种U形迷宫式水循环加热器， 其特征在于： 所述控制装置包 括安装在电控室 （104） 内的显示及操作器件安装盒 （107。

9、） 、 断路器 （105） 和配备GPRS通讯的 硬件控制系统 （106） ， 以及安装在电控室 （104） 外的急停按钮 （109） 、 指示灯 （110） 和触摸显 权利要求书 1/2 页 2 CN 212108957 U 2 示屏 （111） 。 权利要求书 2/2 页 3 CN 212108957 U 3 一种U形迷宫式水循环加热器 技术领域 0001 本实用新型属于电热水器或者电锅炉领域， 具体地说， 是涉及一种U形迷宫式水循 环加热器。 背景技术 0002 目前， 对于供暖设备按照燃料的不同， 可以分为电锅炉、 燃气锅炉、 燃油锅炉、 燃煤 锅炉等。 相比而言， 燃油的造价太高， 。

10、人们往往不会选择， 而燃煤的污染比较大， 所以现在也 已经逐渐退出了市场。 而天然气泄漏而引发锅炉爆炸的事情每年都在发生， 所以用电加热 的设备更加安全、 节能环保， 没有任何气体排放， 更加符合国家环保要求， 因此得到了国家 的大力扶持， 最近几年也持续进行煤改电的政策， 讲效率低、 安全性差的煤锅炉拆掉改为电 锅炉或者相关的电加热设备， 虽然电锅炉以发展多年， 其优点也突出， 生产成本易快速实现 加热的目的， 同时现有的国家电价政策也大幅度降低了用户的使用成本， 因此电锅炉厂家 也越来越多， 这就形成了行业的竞争， 推动电锅炉产品的不断更新改进， 往更加低成本、 高 效能以及智能化的方向发。

11、展。 0003 目前市场上的普通的电直接加热水的方式有较多的问题， 比如加热管发热面因没 有充分快速换热出去导致长时间高温因此使用寿命短， 每年维护成本较高且几年后需要大 修， 因此后期维护费用高； 同时由于电加热设备一般使用多根加热管或者几十根加热管， 使 得每个机型各个零部件的互换性不强也浪费很多不必要的生产投入。 如何加快电加热的换 热速度和增加使用寿命成为电加热锅炉设备急需解决的问题； 同时也出现了很多加热单元 模块化的组合设备一定程度上改善了换热速度以及降低生产投入。 例如发明专利： 2013107410816 一种模块式组合电锅炉 虽然实现了多个加热单元的串联使用， 但其实是 仅仅。

12、局限于设备之间的串联而已， 每个单元都单独配备相应的电路控制板和断路器等电器 原件而非作为一个整体设备配备唯一电控系统， 同时相互之间也是简单的进出水口及电路 信号的前后相连， 另外作为锅炉特殊的工业设备需要批量化与专业化而非针对每个工地实 现特定规格的产品以及需要专业人员进行组装和测试， 另外实用新型专利2019206752306 一种电锅炉及包括该电锅炉的供暖设备炉 同样也是简单的组合几个加热单元成一套锅 炉， 同时未具体描述相互之间的安装结构以及维修和不使用的时候如何排空内部保存的水 以免冻裂设备。 再例如实用新型专利2017212823297 一种串联式加热的高频磁能电锅炉 虽然加热方。

13、式不同但同样使用模块化串联得到整体式的设备， 但结构过于简单， 仅仅描述 了模块之间的连接方式， 没有说明加热模块的固定安装与如何排空内部存量的水等细节问 题， 实际使用指导意义不大。 0004 因此现有技术的模块化的加热单元的串联而成的整体式电热锅炉存在一定不足， 需要一种结构合理、 标准化可批量生产的、 可排空内部存量水的电加热设备。 实用新型内容 0005 为了解决上述技术问题， 本实用新型的是提供一种U形迷宫式水循环加热器， 该电 说明书 1/5 页 4 CN 212108957 U 4 热锅炉结构合理、 标准化可批量生产、 且换热效率高。 0006 为了实现上述发明目的， 本实用新型。

14、采用以下技术方案： 0007 一种U形迷宫式水循环加热器， 包括柜体、 以及均固定在柜体内的单组加热装置和 控制装置， 多个单组加热装置相互串联， 且首尾两个单组加热装置分别连接有带法兰盘的 进出水管， 所述单组加热装置包括壳体、 加热棒、 第一隔断板和连通管， 所述第一隔断板设 置在壳体中部， 第一隔断板的一端与两侧均与壳体固定， 所述第一隔断板的另一端与壳体 留有间隙， 多个加热棒分布在第一隔断板的两侧， 且与壳体固定， 两个连通管与壳体连通， 且分别位于第一隔断板与壳体固定的一端的两侧， 所述单组加热装置还包括第二隔断板和 立柱， 所述立柱固定在壳体中部， 且上下端均与壳体固定， 将第一。

15、隔断板分隔成两块， 两个 第二隔断板分别设置在两个第一隔断板两侧， 且第二隔断板的两端均与壳体固定， 第一隔 断板和第二隔断板将壳体内分割成四个腔体， 所述立柱上还设有连通两个对面设置的腔体 的通孔， 两个连通管分别设置在另外两个对面设置的腔体上。 0008 作为优选方案： 两个第二隔断板的一侧设有多个第一隔断板， 且多个第一隔断板 上下错落设置， 所述连通管和立柱上的通孔分别设置在第一隔断板和第二隔断板所形成的 腔体内。 0009 作为优选方案： 所述单组加热装置的底部还设有排水管， 且排水管上设有堵头； 所 述单组加热装置的连通管上还设有温度探头安装盲管。 0010 作为优选方案： 多个单。

16、组加热装置的连通管直接连接在一起或者通过法兰弯管连 接在一起， 首尾两个单组加热装置的连通管分别与进出水管连接。 0011 作为优选方案： 所述单组加热装置的底部还设有安装底座， 所述安装底座包括安 装面和底柱， 所述安装面内部中空， 且内部设有保温层； 所述底柱与单组加热装置的数量及 位置相对应， 底柱上还开设有操作孔， 多个底柱通过管路连通， 且其中一个底柱上还设有排 污管。 0012 作为优选方案： 所述壳体包括相互嵌套的外壳体和内壳体， 且外壳体和内壳体之 间还设有保温层。 0013 作为优选方案： 所述柜体包括方管焊接框架， 以及设置在方管焊接框架上的门板 和盖板， 且方管焊接框架的。

17、前侧中部设有电控室， 所述电控室上还设有风网， 所述柜体的底 部还设有支撑底座。 0014 作为优选方案： 所述柜体内多个单组加热装置的区域由中部带有保温层的双层钣 金围合而成， 所述电控室为单层钣金围合而成。 0015 作为优选方案： 所述控制装置包括安装在电控室内的显示及操作器件安装盒、 断 路器和配备GPRS通讯的硬件控制系统， 以及安装在电控室外的急停按钮、 指示灯和触摸显 示屏。 0016 与现有技术相比， 本实用新型的有益效果为： 0017 本实用新型的采用多个单组加热装置的方式， 实现了加热装置的模块设计可节约 产品系列减少浪费， 可根据用户不同需求任意组合单组加热装置数量， 另。

18、外本实用新型通 过将多个单组加热装置串联， 使得水流经过的路径更长， 能够充分带走单组加热装置提供 的热量， 达到高效换热的效果， 且单组加热装置的内部还通过第一隔断板进一步延长了水 流经过的路径， 充分利用了加热棒的热量。 说明书 2/5 页 5 CN 212108957 U 5 附图说明 0018 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解， 本申请的示 意性实施例及其说明用于解释本申请， 并不构成对本申请的限定。 0019 图1是本实用新型的整体结构示意图； 0020 图2是本实用新型打开门板后的整体结构示意图； 0021 图3是本实用新型的框架和多个单组加热装置的安装结。

19、构示意图； 0022 图4是本实用新型的多个单组加热装置串联安装结构示意图； 0023 图5是本实用新型的柜体底座和安装底座的结构示意图； 0024 图6是本实用新型的实施例1的单组加热装置的结构示意图； 0025 图7是本实用新型的实施例1的单组加热装置的纵向剖面结构示意图； 0026 图8是本实用新型的实施例1的单组加热装置的横向剖面结构示意图； 0027 图9是本实用新型的实施例2的单组加热装置的结构示意图； 0028 图10是本实用新型的实施例2的单组加热装置的纵向剖面结构示意图； 0029 图11是本实用新型的实施例2的单组加热装置的横向剖面结构示意图。 0030 101、 方管焊接。

20、框架； 102、 门板； 103、 盖板； 104、 电控室； 105、 断路器； 106、 硬件控制 系统； 107、 显示及操作器件安装盒； 108、 柜体底座； 109急停按钮； 110、 指示灯； 111、 触摸显 示屏； 112、 风网； 2、 单组加热装置； 201、 加热棒； 202、 堵头； 203、 外壳体； 204、 第一隔断板； 205、 温度探头安装盲管； 206、 保温层； 208、 排水管； 209、 连通管； 210、 第二隔断板； 211、 内壳 体； 212、 立柱； 213、 通孔； 214、 安装管； 301、 法兰弯管； 302、 进出水管； 4、 安装。

21、底座； 401、 排污 管。 具体实施方式 0031 下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。 0032 实施例1 0033 如图1至图8所示的一种U形迷宫式水循环加热器， 包括柜体、 以及均固定在柜体内 的单组加热装置2和控制装置， 多个单组加热装置2相互串联， 且首尾两个单组加热装置2分 别连接有带法兰盘的进出水管302， 所述单组加热装置为圆柱形结构， 单组加热装置2包括 壳体、 加热棒201、 第一隔断板204和连通管209， 加热棒为电阻式加热元件， 是整个加热器的 发热源， 所述第一隔断板204设置在壳体中部， 第一隔断板204的一端与两侧均与壳体固定， 所述第一隔断板204。

22、的另一端与壳体留有间隙， 使得内部循环水走U字形路线， 多个加热棒 201分布在第一隔断板204的两侧， 且与壳体固定， 加热棒的数量一般为双数， 对称安装在第 一隔断板的两侧， 两个连通管209与壳体连通， 且分别位于第一隔断板204与壳体固定的一 端的两侧。 0034 所述单组加热装置2的底部还设有排水管208， 且排水管208上设有堵头202， 便于 放空内部存储的水， 另外配备堵头可单独开启和关闭； 所述单组加热装置2的连通管209上 还设有温度探头安装盲管205。 多个单组加热装置2的连通管209直接连接在一起或者通过 法兰弯管301连接在一起， 首尾两个单组加热装置2的连通管209。

23、分别与进出水管302连接。 0035 所述单组加热装置2的底部还设有安装底座4， 所述安装底座4包括安装面和底柱， 所述安装面内部中空， 且内部设有保温层； 所述单组加热装置的底部法兰开通孔， 使用螺栓 说明书 3/5 页 6 CN 212108957 U 6 固定在安装底座上， 可独立运行， 作为设备的发热源。 这种方式可快速方便装拆加热装置， 同时中间填充有保温材料以免加热模块热量从底部流失。 所述底柱与单组加热装置2的数 量及位置相对应， 底柱上还开设有操作孔， 多个底柱通过管路连通， 且其中一个底柱上还设 有排污管401。 便于统一收集加热装置底部排水口排出的水， 而不用每组加热装置单。

24、独设计 一个排水口到设备外面。 0036 所述壳体包括相互嵌套的外壳体203和内壳体211， 且外壳体203和内壳体211之间 还设有保温层206。 所述壳体为圆筒形封闭腔体， 包括上封板、 侧围板和底板， 所述上封板为 加热装置顶部的开孔板， 其中开孔处焊接有加热棒安装管214， 加热棒安装管214为多个， 焊 接在上封板开孔处， 使用专用工具辅助固定后焊接确保与整个加热装置轴向方向同轴以此 避免加热棒与内部干涉。 0037 所述柜体包括方管焊接框架101， 以及设置在方管焊接框架101上的门板102和盖 板103， 且方管焊接框架101的前侧中部设有电控室104， 所述电控室104上还设有。

25、风网112， 所述柜体的底部还设有支撑底座108。 支撑底座前后与左右都开孔即美观又可以方便现场 叉车或者吊装作业而不破坏设备。 支撑底座由钢架与钣金焊接而成， 内部填充保温材料组 成， 起支撑整个设备的作用， 同时也进行水腔底部的保温， 从而使得整个系统保温效果达到 最佳。 所述柜体内多个单组加热装置的区域由中部带有保温层的双层钣金围合而成， 所述 电控室104为单层钣金围合而成。 0038 所述控制装置包括安装在电控室104内的显示及操作器件安装盒107和配备GPRS 通讯的硬件控制系统106。 控制装置由断路器105及其操作手柄、 接触器、 空开、 开关电源、 控 制板、 远程模块、 散。

26、热风扇及其风网112、 电源测量变送器、 温度传感器、 水流开关、 电源保护 器、 触摸显示屏111、 急停按钮109、 黄绿红状态指示灯110等组成； 其中外部电源线接入断路 器后通过操作手柄转动上电， 空开控制着每个用电模块的控制电源， 开关电源提供直流电 给控制板和远程模块， 控制板根据触摸屏设置的参数、 变送器的数据、 温度传感器的数值、 电源保护器的信号去自动控制接触器的通断以及数据的发送， 黄绿红显示灯显示设备运行 状态， 如遇紧急情况可通过急停按钮迅速关闭设备加热运行。 触摸屏上可以操作设备运行 的水温、 报警设定阈值、 运行时间段与该时段的温度值、 查看以往运行参数以及以往故障。

27、记 录、 手动运行加热管与循环水泵、 启停设备、 设定设备相关的运行参数。 0039 实施例2 0040 本实施例与实施例1的结构大体相同， 区别仅在于单组加热装置2的内部结构， 如 图9至图11所示， 单组加热装置2包括壳体、 加热棒201、 第一隔断板204和连通管209， 所述第 一隔断板204设置在壳体中部， 第一隔断板204的一端与两侧均与壳体固定， 所述第一隔断 板204的另一端与壳体留有间隙， 使得内部循环水走U字形路线， 多个加热棒201分布在第一 隔断板204的两侧， 且与壳体固定， 加热棒的数量一般为双数， 对称安装在第一隔断板的两 侧， 两个连通管209与壳体连通， 且分。

28、别位于第一隔断板204与壳体固定的一端的两侧； 所述 单组加热装置2还包括第二隔断板210和立柱212， 所述立柱212固定在壳体中部， 且上下端 均与壳体固定， 将第一隔断板204分隔成两块， 两个第二隔断板210分别设置在两个第一隔 断板204两侧， 且第二隔断板210的两端均与壳体固定， 第一隔断板204和第二隔断板210将 壳体内分割成四个腔体， 所述立柱212上还设有连通两个对面设置的腔体的通孔213， 两个 连通管209分别设置在另外两个对面设置的腔体上。 说明书 4/5 页 7 CN 212108957 U 7 0041 立柱为多个U形通道时需要的焊接零件， 将其焊接在底板与上封。

29、板中心位置处， 其 中开孔位置靠近顶部用于连接对称腔体的通道。 0042 两个第二隔断板210的一侧设有多个第一隔断板204， 且多个第一隔断板204上下 错落设置， 所述连通管209和立柱212上的通孔213分别设置在第一隔断板204和第二隔断板 210所形成的腔体内。 0043 壳体为内部换热腔体的封闭管道， 其内部为水加热腔体， 通过隔断板分割成不同 数量的扇形腔体。 第二隔断板为单个或者多个， 将内部圆形或圆环形腔体分割成均等的扇 形腔体， 同时上下错开布置从而形成单个或者多个U形通道用于水循环加热使其加热通道 长度加长。 0044 本实用新型的加热装置模块对称设计方便组合连接而不用担。

30、心装配出错， U形管 路最大限度利用加热管发热面的换热效率依次确保高效运行。 加热装置串联而成使得被加 热的水经过所有加热单元确保每组加热模块的有效发挥作用， 空间布局可采用多排方式， 水流过渡环节使用弯管法兰连接。 0045 本实用新型电热水器作为供暖系统中的组成部分， 与其他设备配套， 比如保温水 箱、 循环泵、 散热片、 管道等， 以电作为能量来源， 可本地或者远程启动设备运行。 0046 本实用新型设备安装到现场与其他设备管路接好后， 电源线接入设备安装到断路 器， 检查所有仪器没问题后扳动手柄设备上电， 此时红色指示灯亮。 触摸屏上设定各项参数 后按启动按钮设备进入自动运行状态， 此。

31、时绿色指示灯亮， 外接循环水泵打开， 外部水箱的 冷水通过进水管进入设备依次经过每组加热装置内部U形换热通道， 每组之间前后串联， 因 此整个水循环通道是唯一的路径， 再从出水管将热水流出到外部水箱， 此时触动水流开关 使得水流开关信号输入给电控系统， 从而接触器相应的依次开启， 如果此过程水流开关在 设定反应时间内未发出信号给电控系统则系统故障报警， 同时运行状态改为故障状态， 黄 色指示灯亮起。 设备正常运行后当水温达到了某个设定值后加热管相应的陆续关闭， 直到 水温达到最终运行加热温度后所有加热管全部关闭， 此时设备仍处于自动运行状态， 只要 当水温低于设定温度的时候加热管自动开启， 同。

32、时开启哪个加热棒根据内部时间计算后开 启运行时间最短的那个加热管以确保每个加热棒的运行时间一致， 由于每组加热装置之间 前后串联， 整个水循环通道是唯一的路径， 因此加热棒选择性开启不影响水循环通道的流 速。 当运行过程中任何传感器的检测值超过设定值， 则报警并关闭加热。 0047 本实用新型的设备可进行手动操作， 当调试或者维修的时候可通过触摸屏进入手 动操作界面进行对循环水泵和加热棒分别单独控制， 此时各个传感器仍然其检测与保护作 用。 当设备需要维护的时候可以将进出水阀门关闭后， 打开加热装置底部堵头以及排污口 的球阀将设备内部多余的水放空后进行相应的操作。 0048 本实用新型的设备还。

33、可远程对设备进行本地所有的功能操作， 监控设备的运行情 况， 同时可以短信及时收到报警通知， 可快速进行设备维护。 当然可根据账户权限进行部分 功能的限制。 说明书 5/5 页 8 CN 212108957 U 8 图1 说明书附图 1/11 页 9 CN 212108957 U 9 图2 说明书附图 2/11 页 10 CN 212108957 U 10 图3 说明书附图 3/11 页 11 CN 212108957 U 11 图4 说明书附图 4/11 页 12 CN 212108957 U 12 图5 说明书附图 5/11 页 13 CN 212108957 U 13 图6 说明书附图 6/11 页 14 CN 212108957 U 14 图7 说明书附图 7/11 页 15 CN 212108957 U 15 图8 说明书附图 8/11 页 16 CN 212108957 U 16 图9 说明书附图 9/11 页 17 CN 212108957 U 17 图10 说明书附图 10/11 页 18 CN 212108957 U 18 图11 说明书附图 11/11 页 19 CN 212108957 U 19 。