一種儲熱式節能節水器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及儲能、節能及熱能工程技術領域，更具體的說，本實用新型主要涉及一種儲熱式節能節水器，應用于家用及辦公場所與各類熱水器和浴室淋浴等配套使用。
【背景技術】
[0002]目前國內外熱水器產品以傳統的電熱水器和燃氣熱水器為主導，傳統的電熱型熱水器升溫較快，但熱水提供量有限，且容易發生觸電危險；燃氣熱水器能提供足量的熱水，然而升溫速度不快并伴有大量廢氣和廢熱產生。近幾年由于房地產市場的火爆，太陽能熱水器和空氣能熱水器由于更為節能，得到了快速發展。然而，不管是何種類型的熱水器都會同時遇到一個問題，即怎樣能減少熱水使用和運輸中的熱量損失。熱水器一般安裝在一個固定位置，熱水使用點則是分散的，熱水器和使用點之間通過管路相連；水管一般較長，熱水器使用完畢后水管內一般仍充滿了水，這些管內的水只能通過出水開關向外流出，一般沒有二次加熱，因此在熱水器使用完畢后，水管內已加熱的水逐漸降溫，再次開啟出水開關時得不到設定溫度的水，造成能源浪費；此外，再次使用熱水時，需要先放掉水管內積存的冷水，又造成了水資源浪費。
[0003]針對以上熱水運輸和使用過程中熱量損失和水資源損失的問題，前人已經做了一些工作；專利CN102809213A公開了一種帶儲存的即熱式混合型節水節能熱水方法，設計了主熱水器和分布于各使用點的副熱水器，在多點同時用熱水的情況下，各使用點的副熱水器可輔助加熱以保證提供設定溫度的熱水，從而達到節能節水效果，但這種熱水器并不能真正節能，并且比較復雜；專利CN204115271U公開了一種無線遙控排空節能節水器，通過無線遙控裝置，在熱水使用完畢時遙控控制系統驅動雙向電動閥，使進氣管道與用水管道相連通并切斷出水管道，出水管道內的熱水流出排空，從而起到節約水資源、防管道凍堵的作用；使用時通過無線遙控控制雙向電動閥，使出水與用水管道相連通并切斷進氣管道，太陽能熱水器的水箱中的熱水順著出水管道流下，做到熱水的即時供應，但是這種方法并不節水，而且需要使用燃氣資源，其系統較為復雜；專利CN203421853U公開了一種家用太陽能節能節水器，在傳統的太陽能熱水器構造基礎上增加三通電磁閥和溫度控制器，提高了水加熱過程的自動化程度；太陽能熱水器進水管上的電磁閥和熱水器內設有水位器，與太陽能控制器接通，使整個加水過程自動化更高，然而這種方法仍不能真正節水和節能。
[0004]如上所述，目前的技術不能真正達到節能節水目的，并增加了系統復雜性和成本，因此需要從問題的源頭，即熱水運輸和使用管路的設計等方面進行改進。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于針對上述問題，提供一種儲熱式節能節水器，這種節能節水器安裝在熱水使用端，以解決目前熱水器的熱水運輸和使用過程中的熱量損失和水資源損失的問題，同時達到節能減排和降低成本的目的。
[0006]為達此目的，本實用新型提供一種儲熱式節能節水器，包括隔熱層、儲熱層、彈性體積變化補償器和帶翅片的水管單元；
[0007]所述隔熱層包括隔熱夾套、密封蓋和隔熱材料；所述隔熱夾套位于儲熱式節能節水器的最外側，與隔熱材料及密封蓋相鄰；所述密封蓋有兩個，分別位于水管單元的進水口和出水口處，用于將隔熱材料層和儲熱材料層與環境隔離，密封蓋內部與儲熱材料相鄰處填有隔熱材料，以減少儲熱熱損失；所述隔熱材料位于儲熱層和隔熱夾套之間，用于對儲熱層的保溫絕熱；
[0008]所述儲熱層由儲熱材料構成；所述儲熱材料位于隔熱層和和水管單元之間；
[0009]所述彈性體積補償器由彈簧和頂片組成，位于儲熱式節能節水器的進水口部位；所述頂片為圓盤狀薄片，中心帶孔，并套裝在水管單元上，其一面與儲熱材料相接觸，另一面與彈簧相連；所述彈簧可以是各類壓縮彈簧、扭轉彈簧和彎曲彈簧，其位于一個封蓋內偵U，一端固定在密封蓋內側，另一端與頂片相連；體積彈性補償器用于緩沖儲熱材料相變過程中的體積變化；
[0010]所述帶翅片的水管單元由水管和翅片組成分；所述水管由外管和內管組成；所述外管位于儲熱層和隔熱層之間，用于存放和密封儲熱材料；所述內管位于外管內部，包括進水口和出水口，主要用于熱水的運輸和熱量的存儲；所述翅片位于內管與外管之間，并固定在內管外壁面上，用于強化內管中的水與儲熱材料之間的傳熱，改進熱量的存儲和釋放過程。
[0011]優選的，所述隔熱材料可以為低導熱系數材料包括泡沫塑料、炭化軟木、蛭石、泡沫玻璃、陶瓷纖維、輕質保溫棉、微孔硅酸鈣、珍珠巖及玻璃棉等；
[0012]優選的，所述翅片為縱向翅片，采用2片、4片、6片或8片對稱均勻分布，翅片形狀包括片狀、針狀、環狀等并均勻分布，其中片狀翅片包括方翅片、螺旋翅片、縱向翅片、螺旋據齒狀翅片等；翅片材質包括銅、銷、鋼、鐵、碳材料、碳化娃等；
[0013]優選的，所述儲熱材料可以為固-液相變溫度在20_80°C之間的各類儲熱材料包括各類無機鹽水合物、有機物和高分子等，以及基于這些材料的復合結構相變材料；
[0014]本實用新型的有益效果為:通過將本實用新型設計的節能節水器裝置與市場上現有熱水器配套安裝，或通過對已安裝在用的熱水器的管路做少量改動，加入本實用新型設計的節能節水器裝置，而不需改變熱水器的構造，在熱水器初次使用時利用節能節水器裝置進行相變蓄熱；當間隔一定時間后再次使用熱水器時，相變儲熱材料對管道中存留的冷水放熱，達到及時熱水供應的需求，從而不需要放掉水管內積存冷水，實現節能節水的目的，適宜大規模推廣使用。
【附圖說明】
[0015]圖1和圖2是為本實用新型【具體實施方式】提供的一種儲熱式節能節水器的結構示意圖。
[0016]圖中:
[0017]1、密封蓋；2、隔熱夾套；3、隔熱材料；4、外管；5、彈性體積補償器；6、翅片；7、儲熱材料；8、內管；9、進水口 ； 10、出水口 ；
【具體實施方式】
[0018]圖1和圖2是本實用新型【具體實施方式】提供的一種儲熱式節能節水器的結構示意圖，下面結合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本實用新型的技術方案。
[0019]本實用新型的【具體實施方式】為:當初次使用熱水器時，冷水通過熱水器主機系統加熱后(電、燃氣或太陽能等加熱方式)，從內管(8)的進水口(9)進入，通過內管(8)管壁和翅片(6)向儲熱材料(7)進行傳熱，儲熱材料(7)溫度升高并發生固-液相變，從而實現蓄熱；相變過程引起的體積變化通過彈性體積補償器(5)中彈簧的伸縮得以補償，熱水經由出水口(10)流出供給至使用點為用戶提供熱水；在第二次與第一次使用熱水的時間間隔較長時，存留在管道中的熱水會變冷，當這部分冷水流經內管(8)時，存儲在儲熱材料
(7)熱量會對冷水加熱，使出水為熱水，因此不需要放空冷水，達到節水節能效果。
[0020]本實用新型是通過實施例進行描述的，本領域技術人員知悉，在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下，可以對這些特征和實施例進行各種改變或等效替換。另外，在本實用新型的指導下，可以對這些特征和實施例進行修改以適應具體的情況及材料而不脫離本實用新型的精神和范圍。因此，本實用新型不受此處所公開的具體實施例的限制，所有落入本申請的權利要求內的實施例都屬于本實用新型保護的范圍。
【主權項】
1.一種儲熱式節能節水器，包括隔熱層、儲熱層、彈性體積補償器(5)和帶翅片的水管單元，其特征在于:所述隔熱層包括密封蓋(I)、隔熱夾套(2)和隔熱材料(3);所述隔熱夾套(2)位于儲熱式節能節水器的最外側，與隔熱材料(3)及密封蓋(I)相鄰；所述密封蓋(I)有兩個，分別位于進水口(9)和出水口(10)處，用于將隔熱材料(3)層和儲熱材料(7)層與環境隔離；密封蓋(I)內部與儲熱材料(7)相鄰處填有隔熱材料(3)，以減少儲熱的熱損失；所述隔熱材料(3)位于儲熱層和隔熱夾套(2)之間，用于對儲熱層的保溫絕熱； 所述儲熱層由儲熱材料(7)構成；所述儲熱材料(7)位于隔熱層和帶翅片的水管單元之間； 所述彈性體積補償器(5)由彈簧和頂片組成，位于儲熱式節能節水器的進水口(9)部位；所述頂片為圓盤狀薄片，中心帶孔，并套裝在水管單元上，其一面與儲熱材料(7)相接觸，另一面與彈簧相連；所述彈簧是壓縮彈簧、扭轉彈簧或彎曲彈簧，其位于一個密封蓋(I)內側，一端固定在密封蓋⑴內側，另一端與頂片相連；體積彈性補償器(5)用于緩沖儲熱材料(7)相變過程中的體積變化； 所述帶翅片的水管單元由水管和翅片(6)組成分；所述水管由外管(4)和內管(8)組成；所述外管(4)位于儲熱層和隔熱層之間，用于存放和密封儲熱材料(7);所述內管(8)位于外管(4)內部，包括進水口(9)和出水口(10)，主要用于熱水的運輸和熱量的存儲；所述翅片(6)位于外管⑷和內管⑶之間，并固定在內管⑶外壁面上，用于強化內管(8)中的水與儲熱材料(7)之間的傳熱，改進熱量的存儲和釋放過程。
2.根據權利要求1所述的一種儲熱式節能節水器，其特征在于:所述隔熱材料(3)為低導熱系數材料，該低導熱系數材料為泡沫塑料、炭化軟木、蛭石、泡沫玻璃、陶瓷纖維、輕質保溫棉、微孔硅酸鈣、珍珠巖或玻璃棉。
3.根據權利要求1所述的一種儲熱式節能節水器，其特征在于:所述翅片(6)為縱向翅片，采用2片、4片、6片或8片對稱分布，該翅片形狀為片狀、針狀、或環狀并均勻分布，其中片狀翅片為方翅片、螺旋翅片、縱向翅片或螺旋鋸齒狀翅片；該翅片材質為銅、鋁、鋼、鐵或碳化硅。
4.根據權利要求1所述的一種儲熱式節能節水器，其特征在于:所述儲熱材料(7)為固-液相變溫度在20-80°C之間的儲熱材料，該儲熱材料為無機鹽水合物、有機物、高分子或基于這些材料的復合結構相變材料。
【專利摘要】本實用新型提供了一種儲熱式節能節水器，通過與市場上現有熱水器配套，或通過對已安裝在用的熱水器管路做少量改動，加入本實用新型設計的節能節水器裝置，不需改變熱水器的構造，在熱水器初次使用時利用節能節水器裝置進行相變蓄熱；當間隔一定時間后再次使用熱水器時，相變儲熱材料對管道中存留的冷水放熱，達到及時熱水供應的需求，從而不需要放掉水管內積存的冷水，實現節能節水的目的，適宜大規模推廣使用。
【IPC分類】F28D20-02
【公開號】CN204612559
【申請號】CN201520123780
【發明人】丁玉琴, 張葉龍, 許 永
【申請人】南京金合能源材料有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年3月3日