CN104061682A - 立式保温水箱和空气能热水器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种立式保温水箱和空气能热水器，该立式保温水箱包括箱体、冷水进口和热水出口以及设置在所述箱体的内腔中的隔板组件，所述隔板组件能够在所述水箱的内腔中上下移动且所述隔板组件的外缘与所述箱体的侧壁抵接；所述隔板组件将所述箱体的内腔分隔为上腔和下腔，所述冷水进口设置在所述下腔的内壁上，所述热水出口设置在所述上腔的内壁上。本发明的立式保温水箱在水箱中设置了隔板组件，通过隔板组件将热水和冷水隔离，补进去的冷水不再全部与热水混合，避免了冷热水混合后降低热水输出率，这样设置减少了无效能耗，提高了节能效果，与现有水箱相比，可节能15％左右。

Description

立式保温水箱和空气能热水器

技术领域

本发明涉及热水器领域，尤其涉及一种立式保温水箱和包括该立式保温水箱的空气能热水器。

背景技术

目前热水器中所使用的水箱一般是普通承压式保温水箱(立式)，这种立式普通承压式保温水箱通常是下端进自来水(冷水)，上端出热水，水箱内部直接相通，放热水的同时又补充冷水进去，冷水进去后直接与里面的热水混合。

由于补充的冷水进入水箱中后会与其中的热水混合，不能有效的排出已烧好的热水，从而降低了水箱的热水输出率，浪费了已烧好的热水；再者混合后的冷水温度上升，待热水器再次启动烧水时就是从混合后的水温开始升温，而空气能热水器的最大的弊端之一就是水温越高，能效越低，因此会导致再次烧水时空气能热水器的能效下降；进入水箱的冷水可能与热水混合后便直接从热水口排出，因此开始时排出的是热水，后来排出的是混合后的温水，存在前热后冷的情况。这给用户的使用造成很大不便，同时也降低了空气能热水器的能效。

发明内容

为了克服上述冷热水混合造成的能效低的不足，本发明的目的是提供一种冷热水分离的立式保温水箱以及包括该立式保温水箱的空气能热水器。

本发明的技术方案如下：

一种立式保温水箱，包括箱体、冷水进口和热水出口，还包括设置在所述箱体的内腔中的隔板组件，所述隔板组件能够在所述水箱的内腔中上下移动且所述隔板组件的外缘与所述箱体的侧壁抵接；所述隔板组件将所述箱体的内腔分隔为上腔和下腔，所述冷水进口设置在所述下腔的内壁上，所述热水出口设置在所述上腔的内壁上。

在其中一个实施例中，所述隔板组件包括隔板主体和摆动件，所述隔板主体的外缘形状与所述箱体的内腔相适配，在所述隔板主体的中部设置有通孔，所述摆动件的形状与所述通孔的形状相适应，所述摆动件的一端固定在所述隔板主体上。

在其中一个实施例中，所述摆动件的最大摆动角度为60度至80度。

在其中一个实施例中，所述保温水箱还包括上顶杆和下顶杆，所述上顶杆设置在所述箱体的顶部，所述下顶杆设置在所述箱体的底部；所述上顶杆的长度大于所述热水出口与所述箱体的顶部之间的距离，所述下顶杆的长度大于所述冷水进口与所述箱体的底部之间的距离；

所述上顶杆和所述下顶杆在所述隔板主体上的投影均位于所述通孔的范围内。

在其中一个实施例中，所述隔板组件还包括第一磁体和与所述第一磁铁的位置相适应的第二磁铁，所述第一磁铁安装在所述摆动件的自由端上，所述第二磁铁安装在所述隔板主体上；当所述第一磁铁和所述第二磁铁接触时，所述摆动件密封所述通孔。

在其中一个实施例中，所述摆动件的面积大于等于所述通孔的面积。

在其中一个实施例中，所述隔板组件还包括导行柱，所述隔板主体与所述导行柱活动连接，所述隔板主体能够沿着所述导行柱上下移动。

在其中一个实施例中，所述保温水箱还包括防混膜，所述防混膜的上端固定在所述箱体的侧壁上，所述防混膜的下端固定在所述隔板主体的外缘上。

在其中一个实施例中，所述保温水箱还包括防瘪环，所述防瘪环安装在所述防混膜上。

在其中一个实施例中，所述防混膜为非隔热膜。

本发明还提供一种空气能热水器，包括水箱，所述水箱为权上述的立式保温水箱。

本发明的有益效果是：本发明的立式保温水箱在水箱中设置了隔板组件，通过隔板组件将热水和冷水隔离，补进去的冷水不再全部与热水混合，避免了冷热水混合后降低热水输出率，这样设置减少了无效能耗，提高了节能效果，与现有水箱相比，可节能15％左右；进一步的，将热水与冷水隔离，避免了输出的水先热后冷的情况发生，提高了使用的舒适性。本发明的立式保温水箱尤其适用于空气能热水器，能够保证空气能热水器再次启动烧水时为低水温，提高了再次烧水时的能效。

附图说明

图1为本发明的立式保温水箱的一个实施例的整体示意图。

具体实施方式

为了使本发明的立式保温水箱以及空气能热水器的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

普通的水箱补进去的冷水与热水混合后冷水的温度升高，因此热水器每次都是烧较高水温的水。目前一般用户使用的基本是在45-55℃间烧水的能效，而不是国标要求的15-55℃间的能效。而空气能热水器的最大弊端就是水温越高，能效越低。经测试，空气能热水器从45-55℃的烧水能效比15-55℃的能效低30％。

为了提高热水器的能效，本实施例在立式保温水箱中增加了隔板组件，通过隔板组件将冷水和热水隔开，实现了将冷水和热水分隔的目的。以下实施例中，均以立式保温水箱使用时放置时该立式保温水箱的顶部为上方。

参见图1，本发明提供一种立式保温水箱100，包括箱体110、冷水进口120和热水出口130，以及设置在所述箱体110的内腔中的隔板组件140，所述隔板组件140能够在所述水箱110的内腔中上下移动且所述隔板组件140的外缘与所述箱体110的侧壁抵接；所述隔板组件140将所述箱体110的内腔分隔为上腔111和下腔112，所述冷水进口120设置在所述下腔112的内壁上，所述热水出口130设置在所述上腔111的内壁上。

本实施例中的箱体110与普通立式水箱的箱体相同，通常为圆柱形或类圆柱形；冷水进口120一般设置在箱体110的下部侧壁或者箱体110的底部上，热水出口130一般设置在箱体110的上部侧壁上。本实施例主要是在箱体的内腔中设置了隔板组件，隔板组件140的外缘(外部边缘)与箱体的内壁相适应以便于隔板组件140能够在箱体的内腔中上下移动，同时为了更好的将热水和冷水隔离，隔板组件140的边缘应当与箱体110的侧壁接触。设置隔板组件后，如图1所示，隔板组件140将箱体110的内腔分为两部分，一部分是盛放热水的上腔111，另一部分是盛放补进去的冷水的下腔112。使用者使用需要放出热水时，热水直接从上腔111通过热水出口130排出，补进去的冷水则被盛放在下腔112中，不会直接与热水混合。而当热水水量小于设定水量时，隔板组件打开，使得下腔112中的冷水进入上腔111，热水器重新启动对上腔中的水进行加热，如此热水器重新启动时加热的水是低温水，这样就可以提高热水器的能效，同时保证了上腔111中的热水水温均匀，保证了上腔中的热水的温度一直处于预设温度区域，不会出现先热后冷的情况，保证了使用的舒适性。

隔板组件可以是一块平板，将该平板的一端固定在箱体内壁上，同时设置控制装置控制平板移动。当平板水平放置时，该平板将箱体内腔隔开，而当平板向上或向下倾斜时，箱体的内腔相互连通。或者该平板也可以是可收缩的平板，当平板完全展开时，该平板将箱体内腔隔开，而当平板收缩时，箱体的内腔相通。本实施例中隔板组件是固定的，需要通过额外设置控制装置来控制隔板。

较佳的，作为一种可实施方式，参见图1，所述隔板组件140包括隔板主体141和摆动件142，所述隔板主体141的外缘形状与所述箱体110的内腔相适配，在所述隔板主体141的中部设置有通孔143，所述摆动件142的形状与所述通孔143的形状相适应，所述摆动件142的一端固定在所述隔板主体141上。本实施例中的隔板组件能够在水压和重力的作用下上下移动，不需要额外设置控制装置。隔板主体141的外缘应当与箱体110的侧壁相抵接，但是隔板主体141并不固定在箱体110上。隔板主体141的通孔143是用于连通上腔111和下腔112的；当摆动件142密封通孔143时，隔板组件140将上腔111和下腔112完全隔开，当摆动件142摆动一定角度离开通孔143时，上腔111和下腔112相通。摆动件142的一端固定在隔板主体141上，摆动件142能够向下摆动。摆动件142的形状应当和通孔143的形状相适应，摆动件142应当能够密封通孔143。本实施例中随着下腔中的冷水的不断补充，隔板组件在下腔中的水的压力作用下不断上升，同时又利用隔板组件自身的重力向下移动来实现了隔板组件的上下移动，这样设置不使用其他部件就使得隔板组件上下移动，自动隔开和连通箱体的内腔，设计和装配非常方便。本实施例中的摆动件142为转动叶片。

较佳的，作为一种可实施方式，所述摆动件142的最大摆动角度为60度至80度。

较佳的，作为一种可实施方式，参见图1，所述保温水箱还包括上顶杆150和下顶杆160，所述上顶杆150设置在所述箱体110的顶部，所述下顶杆160设置在所述箱体110的底部；所述上顶杆150的长度大于所述热水出口130与所述箱体110的顶部之间的距离，所述下顶杆150的长度大于所述冷水进口120与所述箱体110的底部之间的距离。本实施例中，为了保证上腔中的热水量，设置了上顶杆150和下顶杆160。初始状态时隔板组件140会下落到箱体110的内腔中的下部(如果通孔143被密封，则隔板组件140会先上升到上顶杆150处摆动件142被上顶杆驱动摆动后再下落)；当下落到第一设定高度时，向下摆动的摆动件142会与下顶杆160接触，此时随着隔板组件的下落下顶杆10会把摆动件142向上顶使其密封通孔143，这样隔板组件140将箱体110的内腔分隔成上下两部分，箱体的内腔中形成了上腔111和下腔112，其中上腔111为热水区，下腔112为冷水区。当放出热水补入冷水时，在隔板组件140的两侧产生压差，从而使隔板克服自身重力作用而上浮，当隔板组件140上升到第二设定高度时隔板组件140与上顶杆150接触，隔板组件接着上浮时上顶杆150就与摆动件142抵接并驱使摆动件142向下摆动，此时箱体110的内腔相通，下腔中的冷水进入上腔，隔板组件两侧的压差消失，隔板组件开始下落。重复上述动作，本实施例中的隔板组件140自动实现了冷热水隔离。

较优的，上顶杆150的高度应当是第二设定高度，该第二设定高度应当是热水器中预设的热水量最低时的水量高度；一般的上顶杆的高度为箱体高度的20％至30％。同样的，下顶杆160的高度应当是第一设定高度；一般的下顶杆的高度为箱体高度的20％至30％。但是上顶杆和下顶杆之间垂直高度上应当有一定距离。

进一步的，为了保证上顶杆150和下顶杆160能够与摆动件142接触，所述上顶杆150和所述下顶杆160在所述隔板主体141上的投影均位于所述通孔143的范围内。

较佳的，作为一种可实施方式，所述隔板组件140还包括第一磁体144和与所述第一磁铁144的位置相适应的第二磁铁145，所述第一磁铁144安装在所述摆动件142的自由端上，所述第二磁铁145安装在所述隔板主体141上；当所述第一磁铁144和所述第二磁铁145接触时，所述摆动件142密封所述通孔143。设置第一磁铁144和第二磁铁145的目的是为了保证摆动件142能够更容易、更好的密封通孔143。

较佳的，作为一种可实施方式，为了保证密封效果，所述摆动件142的面积大于等于所述通孔143的面积。

较佳的，作为一种可实施方式，所述隔板组件140还包括导行柱146，所述隔板主体141与所述导行柱146活动连接，所述隔板主体141能够沿着所述导行柱146上下移动。本实施中的导行柱146可以为两个，两个导行柱146对称设置在箱体110的内腔中。导行柱146最好为三个，三个导行柱146呈等边三角形对称安装在箱体110的内腔中。设置导行柱146的，目的是对隔板组件140的上下移动进行导向，避免隔板倾斜。

较佳的，作为一种可实施方式，如图1所示，所述保温水箱100还包括防混膜170，所述防混膜170的上端固定在所述箱体110的侧壁上，所述防混膜170的下端固定在所述隔板主体141的外缘上。设置防混膜的目的是避免通过隔板组件140的边缘上来的冷水与热水混合，进一步保证冷热水隔离效果。同时防混膜170的上端固定在箱体上，从而将箱体110的侧壁划分为冷水区，尤其适用于箱体外壁上下均采用盘管加热的空气能热水器。

较佳的，作为一种可实施方式，所述保温水箱100还包括防瘪环180，所述防瘪环180安装在所述防混膜170上。如图1所示，防瘪环180的直径小于箱体110的直径，且防瘪环180最好为弹性的，防瘪环180的作用是保证防混膜170不会在水压的作用下向箱体的内腔的中心收缩，这样保证了热水区的容量。如图1所示，本实施例中的防瘪环180为三个。

更优的，所述防混膜170为非隔热膜。这样能够保证在热水器长时间待机时设置在箱体110的外壁上的加热器还能通过防混膜传热给热水区的热水，保证热水区的水温。

作为一种较佳的应用，本发明还提供一种空气能热水器，包括水箱，该水箱为上述任意实施例所述的立式保温水箱100。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以权利要求为准。

Claims (11)

1.一种立式保温水箱，包括箱体、冷水进口和热水出口，其特征在于，还包括设置在所述箱体的内腔中的隔板组件，所述隔板组件能够在所述水箱的内腔中上下移动且所述隔板组件的外缘与所述箱体的侧壁抵接；所述隔板组件将所述箱体的内腔分隔为上腔和下腔，所述冷水进口设置在所述下腔的内壁上，所述热水出口设置在所述上腔的内壁上。

2.根据权利要求1所述的立式保温水箱，其特征在于，所述隔板组件包括隔板主体和摆动件，所述隔板主体的外缘形状与所述箱体的内腔相适配，在所述隔板主体的中部设置有通孔，所述摆动件的形状与所述通孔的形状相适应，所述摆动件的一端固定在所述隔板主体上。

3.根据权利要求2所述的立式保温水箱，其特征在于，所述摆动件的最大摆动角度为60度至80度。

4.根据权利要求2所述的立式保温水箱，其特征在于，所述保温水箱还包括上顶杆和下顶杆，所述上顶杆设置在所述箱体的顶部，所述下顶杆设置在所述箱体的底部；所述上顶杆的长度大于所述热水出口与所述箱体的顶部之间的距离，所述下顶杆的长度大于所述冷水进口与所述箱体的底部之间的距离；

所述上顶杆和所述下顶杆在所述隔板主体上的投影均位于所述通孔的范围内。

5.根据权利要求4所述的立式保温水箱，其特征在于，所述隔板组件还包括第一磁体和与所述第一磁铁的位置相适应的第二磁铁，所述第一磁铁安装在所述摆动件的自由端上，所述第二磁铁安装在所述隔板主体上；当所述第一磁铁和所述第二磁铁接触时，所述摆动件密封所述通孔。

6.根据权利要求2所述的立式保温水箱，其特征在于，所述摆动件的面积大于等于所述通孔的面积。

7.根据权利要求2至6任意一项所述的立式保温水箱，其特征在于，所述隔板组件还包括导行柱，所述隔板主体与所述导行柱活动连接，所述隔板主体能够沿着所述导行柱上下移动。

8.根据权利要求7所述的立式保温水箱，其特征在于，所述保温水箱还包括防混膜，所述防混膜的上端固定在所述箱体的侧壁上，所述防混膜的下端固定在所述隔板主体的外缘上。

9.根据权利要求8所述的立式保温水箱，其特征在于，所述保温水箱还包括防瘪环，所述防瘪环安装在所述防混膜上。

10.根据权利要求8所述的立式保温水箱，其特征在于，所述防混膜为非隔热膜。

11.一种空气能热水器，包括水箱，其特征在于，所述水箱为权利要求1至10任意一项所述的立式保温水箱。