CN103471249B - 一种热泵热水器水箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热泵热水器水箱，包括箱体、内胆、换热器和保温层，内胆置于箱体内，二者之间为保温层，所述换热器置于内胆的下方，箱体顶部设有热水出口，箱体下部设有下出水口，所述热水出口、下出水口均与内胆相连通，所述换热器设有进、出水管，箱体下出水口与换热器进水管相连接，自来水进水管直接套接至换热器的进水管内部并与换热器连接，换热器的出水管连接内胆。本发明提供这种热泵热水器水箱，克服现有水箱无法长时间供应热水的缺陷，具有延长热水供应的时间的有益效果。

Description

一种热泵热水器水箱

技术领域

本发明涉及一种热泵热水器水箱，属于热泵热水器技术领域。

背景技术

现有的空气源热泵热水器水箱，按照换热盘管与内胆的相对安装形式和安装位置多分为两种，一种是内置盘管式，另一种是外置盘管式，这两种形式都存在一定的缺陷。首先，内置盘管式，刚开始换热时效率高，但在长期使用后，盘管与水接触易结水垢，清洗难度较大，影响热效率，受水质不同的影响易产生腐蚀，使用寿命短；相对于内置盘管式而言，因外置盘管式换热管直接盘绕在内胆外面，与内胆表面的接触面小，导致外置盘管式水箱的换热效率较低，内胆中的水制热慢，而且耗材较多，制造成本高。内置盘管式和外置盘管式共同存在的问题是：使用热水时，供应热水时间短，难以维持长时间的持续供应热水，因为放热水必然进自来水，自来水进入水箱与水箱内的热水混合后水温下降，只好加大水箱以延长供热水时间。

发明内容

本发明提供一种热泵热水器水箱，能够解决以上所述缺陷，实现延长热水供应时间、并缩小水箱体积，节约材料，减小用户空间占用。

为解决以上技术问题，本发明提供如下技术方案：一种热泵热水器水箱，包括箱体、内胆、换热器和保温层，内胆置于箱体内，二者之间为保温层，所述换热器置于内胆的下方，箱体顶部设有热水出口，箱体下部设有下出水口，所述热水进口、下出水口均与内胆相连通，所述换热器设有进、出水管，箱体下出水口与换热器进水管相连接，自来水进水管直接套接至换热器的进水管内部并与换热器连接，换热器的出水管连接内胆。

进一步地，所述换热器的出水管通过伞状分流装置与水箱内胆连接，伞状分流装置出水端伸入内胆下部。

进一步地，所述伞状分流装置的出水端呈双层伞形结构，水流沿着双层伞形结构的伞形面流入内胆，流入内胆的冷热水360°自然分流、分层。

进一步地，所述内胆底部呈下凹弧形，箱体下出水口设在内胆弧形底面的最低处。

进一步地，所述换热器的出水管上连接有水泵。

进一步地，所述箱体下出水口与排污口相连接，排污口设在箱体底部。

进一步地，外加自来水进入时，所述箱体底部形成特定的半开式循环。半开式循环的执行机构主要由伞状分流装置、自来水管、换热器和水泵构成，低温水从内胆底部进入流入换热器进水口，自来水从换热器进水口进入，二者同时被加热；当只有内胆底部低温水进入换热器时，换热器使低温水变热，再进入内胆。当水量减少至内胆最小水量时，自来水连同内胆底部的冷水进入换热器，被换热器加热，再流入内胆。因此，内胆中的水是不断被加热的，因此能够保持较长时间的热水供应。

本发明涉及的这种高效热泵热水器水箱，换热器在制取热水时，通过水泵伞状分流装置连接，冷热水通过伞状分流装置360°进入水箱，并且自然分流、分层，使冷热水进行强制加热循环，提高了换热器的换热效果，从而提高了整机热效率。

附图说明

图1为本发明热泵热水器水箱结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，水箱包括箱体3、内胆2、换热器8、水泵10和伞状分流装置7，水箱热水出口1设置箱体3顶部；换热器8设置在箱体3内的底部、内胆2的下方，换热器8直接连接自来水进水管5，换热器8的出水管连接内胆2。该技术特征使自来水进水管5内的低温水首先经换热器8加热后进入内胆，因加热过的水温高于自来水管内的水温，压缩机通过换热器加热的始终是水箱底部温度较低的水，加热后温度较高的水自然上升到水箱上部，所以可以起到长时间供应热水的有益效果。现有技术的自来水进水管5是直接深入内胆2的，造成不良混水，供应热水的时间较短。

换热器8的出水口连接伞状分流装置7，伞状分流装置7的出水端呈双层伞形结构，水流从两层之间流出进入内胆2，双层伞形结构的外径稍小于内胆，使水流足够分散进入内胆2，减缓水流速，内胆2底部呈下凹弧形，箱体下出水口设在内胆2弧形底面的最低处，可方便低温水进入换热器8；内胆的冷热水360°自然分流、分层。由于伞状结构使水流的冲击力减小，因此在落入内胆2时可使冷热水在短时间内自然分层，即为高温水上升到上部被使用，低温水下降到底部再直接进入换热器，通过换热进入下一个循环。

换热器8的出水管与伞状分流装置之间管路上连接有水泵10，强制循环提高换热效率。

箱体下出水口与排污管6相连接，排污管6设在水箱底部。

换热器8可为冷凝换热器，当内胆2内灌满水加热时，自来水不进入内胆2（因为水箱不向外放水），内胆里的水开始被加热，压缩机排气口9和接过滤器4的管路与主机连接，主机启动加热内胆里的水，同时水泵10启动，内胆2底部温度较低的水通过内胆2出水口进入冷凝换热器进行加热，经加热后的热水通过冷凝换热器出水管和伞状分流装置7进入内胆2，自然分流、分层后，内胆2内温度相对较高的水缓慢上升至内胆上部，温度相对较低的水流流入内胆底部下出水口后再进入到冷凝换热器进行加热，温度高的水缓慢上升到内胆2上部，水泵10一直是循环温度较低的水，从而提高了热泵主机的换热效率。

内胆里的水加热到设定温度后，主机自动停机，当水温低于设定值时，主机自动启动加热。

其原理如下：利用水箱中的水进行洗浴时，主机自动启动，当水箱内水温到达设定温度时，主机自动停机。自来水进水管直接套接至冷凝换热器的进水口处，自来水首先进入冷凝换热器进行预加热，经加热后通过冷凝换热器出水管和伞状分流装置进入水箱自然分流、分层，温度低的水流到水箱底部，再进入冷凝换热器加热；温度相对较高的水缓慢上升，最后水箱内相对温度最高的热水到达水箱上部提供洗浴用水，如此总是水箱底部温度相对较低的水进入到冷凝换热器，始终加热水箱底部水，持续循环水箱底部温度低的水，温度高的水缓慢上升到水箱上部，在换热器中与高温冷媒进行换热的总是温度相对较低的水，从而提高了热泵主机的换热效率，并能长时间供应洗浴用水。

该水箱具有如下显著效果：

1、进入水箱内的自来水首先在冷凝换热器中进行预加热后，又通过360°自然分流、分层才与水箱内热水进行混合，减少了不良混水热损失，从而延长了箱内原有热水的使用时间。

2、使用热水期间，箱体底部温度较低的水可以设定为一直被加热过程中，该技术与上述1的结合，使得连续供热水时间成倍延长。

3、解决水箱结垢问题，可使水箱内胆壁彻底不结垢。

4、换热器清洗方便、卫生；不需要拆卸任何零部件，设有专用清洗口，打入清洗剂就可以清洗换热器。

5、换热工况佳、效率高，可以配空气源热泵主机，也可以配套水源热泵主机。

6、比常规水箱体积可以缩小1/2，达到大水箱的使用效果，从而耗材少，成本低，体积小，占用空间少。

本发明所述的具体实施方式并不构成对本申请范围的限制，凡是在本发明构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够作出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种热泵热水器水箱，包括箱体、内胆、换热器和保温层，内胆置于箱体内，二者之间为保温层，所述换热器置于内胆的下方，所述箱体顶部设有热水出口，箱体下部设有下出水口，所述热水出口、下出水口均与内胆相连通，所述换热器设有进、出水管，箱体下出水口与换热器进水管相连接，其特征在于：自来水进水管直接套接至换热器的进水管内部并与换热器连接，换热器的出水管连接内胆；所述换热器的出水管通过伞状分流装置与水箱内胆连接，伞状分流装置出水端伸入内胆下部。

2.根据权利要求1所述的一种热泵热水器水箱，其特征在于：所述伞状分流装置的出水端呈双层伞形结构，水流沿着双层伞形结构的伞形面流入内胆，流入内胆的冷热水360°自然分流、分层。

3.根据权利要求1所述的一种热泵热水器水箱，其特征在于：所述内胆底部呈下凹弧形，箱体下出水口设在内胆弧形底面的最低处。

4.根据权利要求1所述的一种热泵热水器水箱，其特征在于：所述换热器的出水管上连接有水泵。

5.根据权利要求1或3所述的一种热泵热水器水箱，其特征在于：所述箱体下出水口与排污口相连接，排污口设在箱体底部。

6.根据权利要求1所述的一种热泵热水器水箱，其特征在于：外加自来水进入时，所述箱体底部形成特定的半开式循环。