CN102367991B - 热泵热水器水箱 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种热泵热水器水箱，包括水箱内胆，所述水箱内胆包括中桶与设在该中桶底部的下封头，在所述中桶上缠绕设置有第一热泵盘管，水箱内胆的下封头底部具有向内部凹陷而形成的腔体，在所述腔体内具有紧贴该腔体内壁设置的第二热泵盘管和用于固定所述第二热泵盘管的固定机构。由此实现内胆底面盘管固定，同时不影响换热效率。

Description

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。
背景技术
中国专利文献201010587195.6(申请号)中公开一种热泵热水器水箱，该热泵热水器水箱包括水箱内胆，在水箱内胆的外部缠绕着第二、四、五、七、八冷凝管。上述冷凝管分别缠绕于水箱内胆的侧面以及底面，由此，可提高水箱内胆换热效率。但上述热泵热水器水箱存在以下问题，由于水箱内胆底面球壳形状不平整，外绕盘管与球壳外表面固定安装困难，接触不紧密，由此导致换热效率低；另外，当热水器长期使用后，水箱内胆内部容易形成水垢，水垢沉积到水箱内胆下封头底面球壳底部，影响传热效率。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种热泵热水器水箱，通过将水箱内胆设置为凹陷结构，实现内胆底面盘管固定，同时不影响换热效率。
本发明所提供的热泵热水器水箱包括水箱内胆10，所述水箱内胆10包括中桶100与设在该中桶100底部的下封头102，在所述中桶100上缠绕设置有第一热泵盘管，水箱内胆10的下封头102底部具有向内部凹陷而形成的腔体，
在所述腔体内具有紧贴该腔体内壁设置的第二热泵盘管12和用于固定所述第二热泵盘管12的固定机构。
由上，实现内胆底面盘管固定，同时不影响换热效率。
可选的，所述固定机构由具有一定的弹性的材料制成，该固定机构利用其自身的弹性变形嵌入在所述腔体中并将所述第二热泵盘管紧压从而固定在所述腔体中。
可选的，所述固定机构包括支撑垫层16与支撑管15，所述支撑垫层16由具有一定弹性的多块垫层分体构成，且由该多块垫层分体形成一中心孔，所述支撑管15楔入所述支撑垫层16的中心孔中。
由上，实现底部盘管的固定。
可选的，所述支撑垫层16为采用可发性聚苯乙烯为材质的支撑垫层16。
可选的，所述第一热泵盘管11与所述第二热泵盘管12相连通，形成回路。
由上，实现冷媒贯通流动。
可选的，所述水箱内胆10侧壁为螺旋延伸的凹陷结构，所述第一热泵盘管11紧贴于螺旋延伸凹陷缠绕。
由上，实现第一热泵盘管与水箱内胆的侧壁的接触面积增加，由此，可进一步提高换热效率。。
可选的，所述第一热泵盘管11通过固定卡110固定。
由上，实现盘管在水箱内胆侧壁的固定。
可选的，还包括设置于水箱内胆10内部上方的第一电加热器13和位于水箱内胆10内部下方的第二电加热器14。
由上，可实现节能优势，又增加了电加热器快速启动特点。
可选的，在所述下封头102的底部形成有底部开口，在开口内设有有底筒状的金属内筒103，所述金属内筒103以开口朝下的方式设置且其开口边缘与所述下封头102的底部开口的边缘相焊接，从而由所述金属内筒103形成内腔。
更优的，所述金属内筒103的底部形成为向所述水箱内胆10内部突起的球冠状。
由上，实现水箱内胆底部与加热盘管的接触部分不沉积水垢，增加换热效率。
附图说明
图1为表示本发明热泵热水器水箱结构的局部剖视示意图；
图2为本发明固定卡结构示意图；
图3为本发明水箱内胆侧壁凹陷结构局部示意图；
图4为本发明第二热泵盘管结构俯视图；
图5为本发明泵热水器水箱局部放大示意图；
图6为本发明中支撑垫层的俯视示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细介绍本发明所提供的热泵热水器水箱。
如图1所示，热泵热水器水箱包括水箱内胆10，缠绕于水箱内胆10侧面的第一热泵盘管11以及紧贴水箱内胆10底面的第二热泵盘管12。分别设置于水箱内胆10内部上、下的第一电加热器13和第二电加热器14。另外，还包括用于固定第二热泵盘管12的固定机构。所述固定机构包括支撑管15和支撑垫层16。
水箱内胆10为圆筒状，在水箱内胆10外包覆有保温层，保温层之外设置外壳(未图示)。其中，水箱内胆10包括中桶100、上封头101和下封头102。其中，中桶100采用不锈钢或外部涂有搪瓷的碳钢板焊接为圆筒状。在水箱内胆10上部，设置上封头101，上封头与水箱内胆10圆周焊接密封。相应的，在水箱内胆底部，设置下封头102，下封头102同样与水箱内胆10圆周焊接密封。
在本实施例中，在下封头102的底部形成有底部开口，在开口内设有有底筒状的金属内筒103，所述金属内筒103以开口朝下的方式设置且其开口边缘与所述下封头102的底部开口的边缘相焊接，从而由所述金属内筒103形成内腔。金属内筒103的底部形成为向所述水箱内胆10内部突起的球冠状。由此可使水垢沉淀至水箱内胆10的底部两侧，即图1、图5中所示A、B区域，从而不影响第二热泵盘管12的换热效率。另外，设置金属内壁103的目的在于：使第二热泵盘管12与金属内壁103紧贴，利用金属导热性强，提高换热效率，由此获得更佳的导热效果。
第一热泵盘管11缠绕于水箱内胆10侧壁外侧，如图2所示，所述第一热泵盘管11通过固定卡110固定于水箱内胆10的侧壁。在水箱内胆10的侧壁焊接螺栓，通过固定卡110旋入螺丝，将热泵盘管11固定。第一热泵盘管11包括冷媒入口和冷媒出口(图1中向下箭头表示冷媒入口、向上方向箭头表示冷媒出口)。
另外，还可将水箱内胆10的侧壁设置为螺旋延伸的凹陷结构，其结构图如图3所示。第一热泵盘管11紧贴于螺旋延伸凹陷缠绕，相比于水箱内胆10侧壁的平滑结构，螺旋延伸的凹陷结构可使第一热泵盘管11与水箱内胆10的侧壁的接触面积增加，由此，可进一步提高换热效率。
如图4所示，第二热泵盘管12绕制为螺旋形状，紧贴于上述金属内壁103表面。所述第二热泵盘管12通过支撑管15和支撑垫层16固定。如图6所示，支撑垫层16由至少三块截面为扇形的支撑垫组成截面为空心圆的圆柱体，其空心圆的直径小于所述第二热泵盘管12螺旋形状最顶层圆的直径。由此可使第二热泵盘管12与支撑垫层16完全接触，便于固定牢固。支撑管15设置为楔形圆柱体，其顶部直径大于支撑垫层16的空心圆直径，且小于所述第二热泵盘管12螺旋形状最顶层圆的直径，同理使得第二热泵盘管12固定牢固。第二热泵盘管12的固定原理为：首先将截面为空心圆的支撑垫层16填充至上述半球形凹陷腔体内，不难理解，支撑垫层16的直径可以略大于半球形凹陷腔体的直径，由此实现更好的固定效果。其次，将支撑管15楔入支撑垫层16的空心圆中，利用支撑管15楔形圆柱体的涨塞原理即可将第二热泵盘管12固定。此固定方法可省去螺丝等外部固定部件，结构简单，便于拆装。其中，支撑垫层16采用可发性聚苯乙烯(Expandable Polystyrene)为原料制成，具有一定的弹性。
如图5所示，第二热泵盘管12的一端(螺旋形状的下端口)与第一热泵盘管11的进气口焊接而相连通，焊接位置为水箱内胆10的中桶100与下封头102焊接所处的水平面。第二热泵盘管12的另一端(螺旋形状的上端口)由支撑管15内部延伸至支撑垫层16外侧，与第一热泵盘管11的出气口焊接而相连通。由此第一热泵盘管11与第二热泵盘管12连通形成换热回路。此外，也可使第一热泵盘管11与第二热泵盘管12各自独立形成回路。
在水箱内胆10内部，分别设置位于水箱内胆10上方的第一电加热器13和位于水箱内胆10下方的第二电电加热器14。采用本实施方式的热水器，由于设置有热泵盘管和加热器，既利用了热泵的节能优势，又增加了电加热器快速启动特点。特别是用水量较少时，由热泵盘管加热整箱水所消耗的能量的利用率降低，达不到节能的预期效果。由于设置有电加热器，启动加热棒即可很快提供部分热水，达到节能的效果。此外，由于使用电加热器，因而能够提高加热的效率，实现快速提供热水。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种热泵热水器水箱，包括水箱内胆(10)，所述水箱内胆(10)包括中桶(100)与设在该中桶(100)底部的下封头(102)，在所述中桶(100)上缠绕设置有第一热泵盘管(11)，其特征在于，
水箱内胆(10)的下封头(102)底部具有向内部凹陷而形成的腔体，
在所述腔体内具有紧贴该腔体内壁设置的第二热泵盘管(12)和用于固定所述第二热泵盘管(12)的固定机构；
所述固定机构由具有一定的弹性的材料制成，该固定机构利用其自身的弹性变形嵌入在所述腔体中并将所述第二热泵盘管紧压从而固定在所述腔体中。
2.根据权利要求1所述的热泵热水器水箱，其特征在于，所述固定机构包括支撑垫层(16)与支撑管(15)，所述支撑垫层(16)由具有一定弹性的多块垫层分体构成，且由该多块垫层分体形成一中心孔，所述支撑管(15)楔入所述支撑垫层(16)的中心孔中。
3.根据权利要求2所述的热泵热水器水箱，其特征在于，所述支撑垫层(16)为采用可发性聚苯乙烯为材质的支撑垫层(16)。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的热泵热水器水箱，其特征在于，所述第一热泵盘管(11)与所述第二热泵盘管(12)相连通，形成回路。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的热泵热水器水箱，其特征在于，所述水箱内胆(10)侧壁为螺旋延伸的凹陷结构，所述第一热泵盘管(11)紧贴于螺旋延伸凹陷缠绕。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的热泵热水器水箱，其特征在于，所述第一热泵盘管(11)通过固定卡(110)固定。
7.根据权利要求1～3中任一项所述的热泵热水器水箱，其特征在于，还包括设置于水箱内胆(10)内部上方的第一电加热器(13)和位于水箱内胆(10)内部下方的第二电加热器(14)。
8.根据权利要求1所述的热泵热水器水箱，其特征在于，在所述下封头(102)的底部形成有底部开口，在开口内设有有底筒状的金属内筒(103)，所述金属内筒(103)以开口朝下的方式设置且其开口边缘与所述下封头(102)的底部开口的边缘相焊接，从而由所述金属内筒(103)形成内腔。
9.根据权利要求8所述的热泵热水器水箱，其特征在于，所述金属内筒(103)的底部形成为向所述水箱内胆(10)内部突起的球冠状。
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