CN103307749A - 冷、热水用一体化水箱及一种内箱与外箱的均温方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冷、热水用一体化水箱：从水中采热的效率要高于从空气中采热，还可以加快采热的速度。一体化水箱包括热水内箱、冷水内箱及外箱；在一个一体化水箱里能够实现制热水、制冷水，或在一个一体化水箱里制热水过程中就可以从水中采热，可以提高能效比，减少占地面积，与单个热水器水箱的占地面积相同，方便环境面积小的用户使用及减少安装搬运的麻烦。一种内箱与外箱的均温方法：对采完热的水源，其温度比室温高或低，通过均温的办法，使被采热的水源的温度回复到室温，以便反复多次采热，节约用水。

Description

冷、热水用一体化水箱及一种内箱与外箱的均温方法
【技术领域】
本发明涉及到一种冷、热水用一体化水箱及一种内、外箱均温方法，具体涉及一种水源热泵设备或水冷热泵空调的冷热一体化的水箱。以及冷、热水用一体化水箱的内箱与外箱的均温方法。
【背景技术】
目前的热泵热水器均采用空气源方式，又称空气能。
理论及实践表明，从水中采热的效率要高于从空气中采热，还可以加快采热的速度。在一个一体化水箱里能够实现制热水、制冷水，或在一个一体化水箱里制热水过程中就可以从水中采热的产品，目前这种一体化水箱还没有被开发生产。
【发明内容】
理论及实践表明，从水中采热的效率要高于从空气中采热。从水中采热还可以加快采热的速度。此外，被采集热能的水可以用一个冷水箱保存用于保健或通过对内、外箱均温的办法，用以完成对水多次采热。本申请的一体化水箱既可以达到节能、快速制热、节省用水的效果，还可以节省空间、节省材料、便于安装搬运。
本发明提供一种冷、热水用一体化水箱，包括：热水内箱、冷水内箱及外箱；在一个封闭竖立的外箱里面固定一个热水内箱和一个冷水内箱，热水内箱在上，冷水内箱在下，形成一体化结构；一体化水箱立放时与单个热水器水箱的占地面积相同，方便环境面积小的用户使用及减少安装搬运的麻烦。
冷、热水用一体化水箱的冷、热水箱之间连接有循环水电磁水阀1、循环水电磁水阀2、循环水泵，其中电磁水阀的连接管采用塑料或绝热绝缘材料，使用绝热绝缘材料可以减少使用过程中冷、热水之间的热短路。
当冷、热水用一体化水箱只需制造热水或只需制造冷水时，通过循环水电磁水阀1、循环水电磁水阀2、循环水泵及连接管使冷、热水箱连成一个大水箱。
冷水内箱或热水内箱与外箱之间包含均温装置，它包括：活动导热块电磁铁，内箱导热块、外箱导热块、活动导热块，或使用内箱导热圆环、外箱导热圆环、活动导热圆环。
热水内箱内部还包括：热水，热水箱出水口，热水箱进水口，热水箱传感器，冷凝器，冷凝器接口1，冷凝器接口2。
冷水内箱内部还包括：冷水，冷水箱进水口，冷水箱出水口，冷水箱传感器，蒸发器，蒸发器接口1，蒸发器接口2。
外箱与热水内箱、冷水内箱之间有保温层，热水内箱与冷水内箱之间有保温层；其中立式安装的一体化水箱有底座，卧式安装的一体化水箱有吊架，一体化水箱可以横放吊装在墙上，节省地面面积。
热水内箱的冷凝器和冷水内箱的蒸发器可以通过改变它们与压缩机的连接顺序或连接方式，从而使冷凝器变成蒸发器，蒸发器变成冷凝器，使一体化水箱实现热水内箱+冷水内箱、冷水内箱+热水内箱、热水内箱+热水内箱、冷水内箱+冷水内箱四种功能中的任一种功能。
一种内箱与外箱的均温方法：一般保温水箱的内箱、外箱之间都有保温绝热材料；当内箱的水温与环境温度不一致时，可以采用如下办法对内箱与外箱进行均温，然后通过外箱与大气接触的特点，使内箱的水温与环境温度一致；本方法是把热泵的采热对象从空气源改为水源，对进行完热交换的水源，其温度比室温高或低，通过均温的办法，使被采热的水源的温度回复到室温，以便多次采热，节约用水；
①在冷水内箱(23)或热水内箱(7)的外壁采用焊接、粘结的办法，把一个或多个内箱导热块(17)与内箱的外壁紧密接合。
②在外箱(6)的内壁采用焊接、粘结的办法，把一个或多个外箱导热块(18)与外箱(6)的内壁紧密接合。
③在内箱导热块(17)与外箱导热块(18)之间设置活动导热块(19)，活动导热块(19)可以上移与内箱导热块(17)及外箱导热块(18)紧密接触，在内箱导热块(17)及外箱导热块(18)之间形成热通道，便于通过热通道对冷水内箱(23)或热水内箱(7)与外箱(6)进行均温；活动导热块(19)与内箱导热块(17)及外箱导热块(18)接触则进行均温，分离则不进行均温。
④均温过程：活动导热块(19)是否与内箱导热块(17)及外箱导热块(18)接触，受活动导热块电磁铁(20)控制：活动导热块电磁铁(20)通电，活动导热块电磁铁(20)吸合，活动导热块(19)上移与内箱导热块(17)及外箱导热块(18)接触，均温过程开始；自锁装置动作，使活动导热块(19)保持与内箱导热块(17)及外箱导热块(18)接触，活动导热块电磁铁(20)断电；启动以后，整个均温过程中活动导热块电磁铁(20)不用一直通电。
⑤解除均温：活动导热块电磁铁(20)再次通电，自锁装置解除，活动导热块(19)在重力或复位弹簧的作用下断开与内箱导热块(17)及外箱导热块(18)之间的接触，均温过程结束，活动导热块电磁铁(20)断电。
⑥内箱导热块(17)、外箱导热块(18)、活动导热块(19)可以视均温的要求用一块或多块；可以用小块或大块；或用环绕内箱、环绕外箱的导热圆环代替内箱导热块(17)、外箱导热块(18)，成为内箱导热圆环(17A)、外箱导热圆环(18A)；相应的，活动导热块(19)也采用活动导热圆环(19A)。
【附图说明】
图1、立式冷、热水一体化水箱结构示意图
图2、卧式(吊装)冷、热水一体化水箱结构示意图
图3、使用冷、热水用一体化水箱的热泵热水器结构示意图
图4A、热水、冷水内箱与外箱的均温装置示意图
图4B、外箱导热圆环(17A)示意图
图4C、内箱导热圆环(18A)示意图
图4D、活动导热圆环(19A)示意图
【具体实施方式】
一种使用冷、热水用一体化水箱的热泵热水器，它包括：
外箱(6)、热水内箱(7)、冷水内箱(23)；还包括压缩机(401)、膨胀阀/毛细管(402)、四通阀(403)。
热水内箱(7)包括：热水(8)、热水箱出水电磁水阀(303)热水箱进水电磁水阀(311)、热水箱传感器(2)、冷凝器/蒸发器(5)、冷凝器电磁阀1(304)、冷凝器电磁阀2(309)。
冷水内箱(23)包括：冷水(25)、冷水箱进水电磁水阀(314)、冷水箱出水电磁水阀(324)、冷水箱传感器(15)、蒸发器/冷凝器(21)、蒸发器电磁阀1(316)蒸发器电磁阀2(322)。
其中外箱(6)与热水内箱(7)、冷水内箱(23)之间有保温层(1)，热水内箱(7)与冷水内箱(23)之间有保温层(1)，外箱由底座(26)固定。
在热水内箱(7)和冷水内箱(23)之间有：循环水电磁水阀1(10)、循环水电磁水阀2(12)、循环水泵(13)及连接管。
冷水内箱(23)或热水内箱(7)与外箱(6)之间包含均温装置，它包括：内箱导热块(17)、外箱导热块(18)、活动导热块(19)、活动导热块电磁铁(20)。
冷媒连接路径：压缩机(401)把冷媒压缩后通过连接管到达冷凝器电磁阀1(304)、冷凝器/蒸发器(5)、冷凝器电磁阀2(309)、膨胀阀/毛细管(402)，由蒸发器电磁阀1(316)、蒸发器/冷凝器(21)、蒸发器电磁阀2(322)，通过四通阀(403)回到压缩机(401)，完成一个采热制热工作过程。
热水：室温自来水由热水箱进水电磁水阀(311)进，热水由热水箱出水电磁水阀(303)出。
冷水：室温自来水由冷水箱进水电磁水阀(314)进，冷水由冷水箱出水电磁水阀(324)出。

Claims (10)

1.一种冷、热水用一体化水箱，其特征在于： 
包括热水内箱(7)、冷水内箱(23)及外箱(6)；在一个封闭竖立的外箱(6)里面固定一个热水内箱(7)和一个冷水内箱(23)，热水内箱(7)在上，冷水内箱(23)在下，形成一体化结构；一体化水箱立放时与单个热水器水箱的占地面积相同，方便环境面积小的用户使用及减少安装搬运的麻烦。 
2.根据权利要求1所述的冷、热水用一体化水箱，其特征在于： 
进一步包括内箱外箱均温装置；均温装置由：内箱导热块(17)、外箱导热块(18)、活动导热块(19)、活动导热块电磁铁(20)组成； 
在冷水内箱(23)或/和热水内箱(7)的外壁采用焊接、粘结的办法，把一个或多个内箱导热块(17)与内箱的外壁紧密接合；在外箱(6)的内壁采用焊接、粘结的办法，把一个或多个外箱导热块(18)与外箱(6)的内壁紧密接合；在内箱导热块(17)与外箱导热块(18)之间设置活动导热块(19)，活动导热块(19)可以在活动导热块电磁铁(20)的控制下移动与内箱导热块(17)及外箱导热块(18)紧密接触，在内箱导热块(17)及外箱导热块(18)之间形成热通道，便于通过热通道对冷水内箱(23)或/和热水内箱(7)与外箱(6)进行均温。 
3.根据权利要求1所述的冷、热水用一体化水箱，其特征在于： 
内箱导热块(17)、外箱导热块(18)、活动导热块(19)或用内箱导热圆环(17A)、外箱导热圆环(18A)、活动导热圆环(19A)代替，以增加内箱、外箱的接触面积。 
4.根据权利要求1所述的冷、热水用一体化水箱，其特征在于： 
进一步包括水箱扩容装置；水箱扩容装置由：冷、热水箱之间安装有循环水 电磁水阀2(12)提供循环水通道；冷、热水箱之问还安装有循环水电磁水阀1(10)与循环水泵(13)串联的强制水循环动力装置，当只需制造热水或只需制造冷水时，把冷、热水箱连成一个大水箱； 
其中电磁水阀的连接管采用塑料或绝热绝缘材料，使用绝热绝缘材料可以减少使用过程中冷、热水之间的热短路。 
5.根据权利要求1所述的冷、热水用一体化水箱，其特征在于：热水内箱(7)内部还包括：热水(8)、热水箱出水口(3)、热水箱进水口(11)、热水箱传感器(2)、冷凝器/蒸发器(5)、冷凝器接口1(4)、冷凝器接口2(9)。 
6.根据权利要求1所述的冷、热水用一体化水箱，其特征在于：冷水内箱(23)内部还包括：冷水(25)、冷水箱进水口(14)、冷水箱出水口(24)、冷水箱传感器(15)、蒸发器/冷凝器(21)、蒸发器接口1(16)、蒸发器接口2(22)。 
7.根据权利要求1所述的冷、热水用一体化水箱，其特征在于：外箱(6)与热水内箱(7)、冷水内箱(23)之间有保温层(1)，热水内箱(7)与冷水内箱(23)之间有保温层(1)；其中立式安装的一体化水箱有底座(26)，卧式安装的一体化水箱有吊架(27)，一体化水箱可以横放吊装在墙上，节省地面面积。 
8.根据权利要求1所述的冷、热水用一体化水箱，其特征在于： 
热水内箱(7)的冷凝器/蒸发器(5)和冷水内箱(23)的蒸发器/冷凝器(21)可以通过改变它们与压缩机的连接顺序或连接方式，从而使冷凝器/蒸发器(5)具有蒸发器或冷凝器的功能，蒸发器/冷凝器(21)具有冷凝器或蒸发器的功能，使一体化水箱实现热水箱+冷水箱、冷水箱+热水箱、热水箱+热水箱、冷水箱+冷水箱四种功能中的任一种功能。 
9.一种内箱与外箱的均温方法，其特征在于： 
①在冷水内箱(23)或/和热水内箱(7)的外壁采用焊接、粘结的办法，把一个或多个内箱导热块(17)与内箱的外壁紧密接合； 
②在外箱(6)的内壁采用焊接、粘结的办法，把一个或多个外箱导热块(18)与外箱(6)的内壁紧密接合； 
③在内箱导热块(17)与外箱导热块(18)之间设置活动导热块(19)，活动导热块(19)可以移动与内箱导热块(17)及外箱导热块(18)紧密接触，在内箱导热块(17)及外箱导热块(18)之间形成热通道，便于通过热通道对冷水内箱(23)或/和热水内箱(7)与外箱(6)进行均温；活动导热块(19)与内箱导热块(17)及外箱导热块(18)接触则进行均温，分离则不进行均温； 
④均温过程：活动导热块(19)是否与内箱导热块(17)及外箱导热块(18)接触，受活动导热块电磁铁(20)控制：活动导热块电磁铁(20)通电，活动导热块电磁铁(20)吸合，活动导热块(19)移动与内箱导热块(17)及外箱导热块(18)接触，均温过程开始；自锁装置动作，使活动导热块(19)保持与内箱导热块(17)及外箱导热块(18)接触，活动导热块电磁铁(20)断电；启动以后，整个均温过程中活动导热块电磁铁(20)不用一直通电； 
⑤解除均温：活动导热块电磁铁(20)再次通电，自锁装置解除，活动导热块(19)在复位弹簧的作用下断开与内箱导热块(17)及外箱导热块(18)之间的接触，均温过程结束，活动导热块电磁铁(20)断电； 
⑥内箱导热块(17)、外箱导热块(18)、活动导热块(19)可以视均温的要求用一块或多块；可以用小块或大块；或用环绕内箱、环绕外箱的导热圆环代替内箱导热块(17)、外箱导热块(18)，成为内箱导热圆环(17A)、外箱导热圆环(18A)；相应的，活动导热块(19)也采用活动导热圆环(19A)。 
⑦内箱导热块(17)、外箱导热块(18)、活动导热块(19)由导热良好的材料制作。 
10.一种使用冷、热水用一体化水箱的热泵热水器，其特征在于：包括： 
外箱(6)、热水内箱(7)、冷水内箱(23)；还包括压缩机(401)、膨胀阀/毛细管(402)、四通阀(403)； 
热水内箱(7)包括：热水(8)、热水箱出水电磁水阀(303)热水箱进水电磁水阀(311)、热水箱传感器(2)、冷凝器/蒸发器(5)、冷凝器电磁阀1(304)、冷凝器电磁阀2(309)； 
冷水内箱(23)包括：冷水(25)、冷水箱进水电磁水阀(314)、冷水箱出水电磁水阀(324)、冷水箱传感器(15)、蒸发器/冷凝器(21)、蒸发器电磁阀1(316)蒸发器电磁阀2(322)； 
其中外箱(6)与热水内箱(7)、冷水内箱(23)之间有保温层(1)，热水内箱(7)与冷水内箱(23)之间有保温层(1)，外箱由底座(26)固定； 
在热水内箱(7)和冷水内箱(23)之间有：循环水电磁水阀1(10)、循环水电磁水阀2(12)、循环水泵(13)及连接管； 
冷水内箱(23)或热水内箱(7)与外箱(6)之间包含均温装置，它包括：内箱导热块(17)、外箱导热块(18)、活动导热块(19)、活动导热块电磁铁(20)； 
冷媒连接路径：压缩机(401)把冷媒压缩后通过四通阀(403)、连接管到达冷凝器电磁阀1(304)、冷凝器/蒸发器(5)、冷凝器电磁阀2(309)、膨胀阀/毛细管(402)，由蒸发器电磁阀1(316)、蒸发器/冷凝器(21)、蒸发器电磁阀2(322)，通过四通阀(403)回到压缩机(401)，完成一个从冷水箱采热，给热水箱制热的工作过程；改变空气源模式为水源模式，提高了能效比； 
当预计冷水箱的水被采热导致水温下降，无法被再采热时，可以启动内箱外箱均温装置，使冷水箱的水与室外空气进行均温，使冷水箱的水温接近室外温度，使冷水箱的水能够持续被采热； 
热水：室温自来水由热水箱进水电磁水阀(311)进，热水由热水箱出水电磁水阀(303)出； 
冷水：室温自来水由冷水箱进水电磁水阀(314)进，冷水由冷水箱出水电磁水阀(324)出。 
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