CN104864592A - 一种空气能热水器及其水箱内胆 - Google Patents

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雍文涛
姜燕清
袁明征
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Abstract

本发明公开了一种空气能热水器的水箱内胆,包括水箱内胆本体和设置在水箱内胆本体上的换热管组件,并且换热管组件包括多根两端贯穿水箱内胆本体的壁面且与水箱内胆本体的壁面密封连接的内部换热管,和用于将多根内部换热管串联的外部连接管。内部换热管的两端贯穿水箱内胆本体,不仅可以保证换热管组件在水箱内胆本体上固定的牢固性,还使内部换热管的中部位于水箱内胆本体的内部,内部换热管的管壁将全部与水接触,换热面积大大增加,由于内部换热管中所流动的制冷剂的热量仅需穿过内部换热管的管壁即可对水进行加热,因而大大降低了传热热阻,提高了换热效率。本发明还公开了一种具有上述水箱内胆的空气能热水器。

Description

一种空气能热水器及其水箱内胆
技术领域
本发明涉及家用电器制备技术领域,更具体地说,涉及一种空气能热水器及其水箱内胆。
背景技术
空气能热水器是目前世界上能效比最高的热水设备之一,它根据逆卡诺循环原理采用电能驱动,通过制冷剂把自然界中的空气、水等其他难以利用的低品位热能吸收,提升为可用的高品位热能对水进行加热的设备,空气能热水器一般由压缩机、蒸发器、过滤器、节流器、冷凝器储水箱等部件组成。
其中储水箱中设置有水箱内胆,内胆的外部缠绕有散热盘管,散热盘管的内部流通着高温制冷剂,通过散热盘管中的高温制冷剂对水箱内胆中的水进行加热。由于散热盘管缠绕在水箱内胆的外表面,因而散热盘管中高温制冷剂的热量需要穿过换热管的管壁以及水箱内胆的壁面才能够传递到水箱内的水中,这就出现了换热热阻较大,换热效率较低的问题;同时由于散热盘管仅有一面与水箱内胆贴合接触,这就导致散热盘管与水箱内胆之间的接触面积较小,最终也会导致水箱内胆的换热效率较低,若要达到预期的换热效果,只能通过增加散热盘管的长度来提高换热面积,这显然不利于生产成本的降低。
因此,如何能够提供一种成本较低,并且换热效率较高的水箱内胆是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的之一在于提供一种空气能热水器的水箱内胆,以便能够提供一种成本较低并且换热效率较高的水箱的内胆。
本发明的另一目的还在于提供一种具有上述水箱内胆的空气能热水器。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种空气能热水器的水箱内胆,包括水箱内胆本体和设置在所述水箱内胆本体上的换热管组件,其中所述换热管组件包括多根两端贯穿所述水箱内胆本体的壁面且与所述水箱内胆本体的壁面密封连接的内部换热管,和用于将多根所述内部换热管串联的外部连接管。
优选地,在上述水箱内胆中,所述水箱内胆的横截面为椭圆形,且所述内部换热管与所述水箱内胆本体横截面的短轴平行。
优选地,在上述水箱内胆中,所述内部换热管与所述水箱本体的壁面焊接固定。
优选地,在上述水箱内胆中,还包括设置于所述内部换热管的两端,且与所述内部换热管螺纹连接的加强螺母,所述加强螺母在拧紧状态时与所述水箱内胆本体的壁面贴紧。
优选地,在上述水箱内胆中,还包括设置于所述加强螺母与所述水箱内胆本体的壁面之间的密封垫。
优选地,在上述水箱内胆中,所述水箱内胆本体为分体式结构,且所述水箱内胆本体包括内胆中段,和分别设置于所述内胆中段上端的上封盖以及设置于所述内胆中段下端的下封盖,且所述换热管组件设置于所述内胆中段上。
优选地,在上述水箱内胆中,所述换热管组件的制冷剂入口位于所述水箱内胆本体的上部,所述换热管组件的制冷剂出口位于所述水箱内胆本体的下部。
优选地,在上述水箱内胆中,多根所述内部换热管在所述水箱内胆本体的高度方向上呈上疏下密的形式分布。
优选地,在上述水箱内胆中,所述水箱内胆本体上设置有多组所述换热管组件,且各组所述换热管组件的制冷剂入口相互并联,且各组所述换热管组件的制冷剂出口也相互并联。
优选地,在上述水箱内胆中,所述内部换热管为不锈钢管或者搪瓷管,所述水箱内胆本体采用不锈钢或者搪瓷钢制成。
本发明中还公开了一种空气能热水器,包括水箱内胆,并且该水箱内胆为上述任意一项中所公开的水箱内胆。
从上述的技术方案可以看出,本发明所提供的空气能热水器的水箱内胆中,包括水箱内胆本体和设置在水箱内胆本体上的换热管组件,并且换热管组件包括多根两端贯穿水箱内胆本体的壁面并且与水箱内胆本体的壁面密封连接的内部换热管,以及用于将多根内部换热管串联的外部连接管。
由于内部换热管的两端贯穿水箱内胆本体,这不仅可以有效保证换热管组件在水箱内胆本体上固定的牢固性,同时还使得内部换热管的中部位于水箱内胆本体的腔体内部,这样内部换热管的管壁将全部与水箱内胆本体中的水进行接触,换热面积大大增加,并且由于内部换热管中所流动的高温制冷剂的热量仅需穿过内部换热管的管壁即可对水进行加热,与现有技术相比,该种水箱内胆在不增加生产成本的基础上,大大降低了传热热阻,提高了换热效率。
由于本发明中所公开的空气能热水器中的水箱内胆为上述任意一项中所公开的水箱内胆,因而该空气能热水器具有上述水箱内胆的所有优点,本文中对此不再进行赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中所提供的空气能热水器的水箱内胆的整体结构示意图;
图2为本发明实施例中所提供的空气能热水器的水箱内胆的正面结构示意图;
图3为本发明实施例所提供的空气能热水器的水箱的侧面剖视示意图;
图4本发明实施例中所提供的空气能热水器的横截面结构示意图。
其中,
1内胆中段,2为上封盖,3为下封盖,4为内部换热管,5为加强螺栓。
具体实施方式
本发明的核心之一在于提供一种空气能热水器的水箱内胆,以便能够提供一种成本较低并且换热效率较高的水箱的内胆。
本发明的另一核心目的在于提供一种具有上述水箱内胆的空气能热水器。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图4,图1为本发明实施例中所提供的空气能热水器的水箱内胆的整体结构示意图(连接管未示出),图2为本发明实施例中所提供的空气能热水器的水箱内胆的正面结构示意图(连接管未示出),图3为本发明实施例所提供的空气能热水器的水箱的侧面剖视示意图(连接管未示出),图4本发明实施例中所提供的空气能热水器的横截面结构示意图(连接管未示出)。
本发明实施例中所提供的空气能热水器的水箱内胆,包括水箱内胆本体以及设置在水箱内胆本体上的换热管组件,请参考图4,换热管组件中包括多根内部换热管4和用于将内部换热管4串联的外部连接管(图中未示出),其中内部换热管4的两端贯穿水箱内胆本体的壁面并与水箱内胆的壁面密封连接,内部换热管4的两端部留在水箱内胆本体的外部,外部连接管将多根内部换热管4串联成为一条完成的循环管路。
由此可见,内部换热管4大部分位于水箱内胆本体的内腔中,因而内部换热管4的大部分将与水箱内胆本体中的水进行接触,为了保证水箱内胆本体中的水质不受污染并保证水箱内胆的使用寿命,内部换热管4应当采用抗腐蚀性能较好的材料来制备,例如不锈钢材质或者搪瓷材质等。
由于内部换热管4的两端分别贯穿水箱内胆本体的壁面,因而水箱内胆本体本身构成了对内部换热管4的可靠支撑,由此,内部换热管4的安装稳定性得到了保证,同时内部换热管4贯穿水箱内胆本体还对水箱内胆本体构成了支撑,内部换热管4的两端与水箱内胆本体的壁面密封连接之后起到了内部加强筋的作用,这就大大增强了水箱内胆本体的承压能力。
上述实施例中所公开的空气能热水器的水箱内胆中,由于内部换热管4的中部位于水箱内胆本体的腔体内部,这样内部换热管4的管壁将全部与水箱内胆本体中的水进行接触,换热面积大大增加,并且由于内部换热管4中所流动的高温制冷剂的热量仅需穿过内部换热管4的管壁即可对水进行加热,与现有技术相比,该种水箱内胆无需增加换热管的长度,因而该种水箱内胆达到了在不增加生产成本的前提下,降低传热热阻,提高换热效率的目的。
通常情况下,水箱内胆本体的形状呈圆柱体,但是在实际安装过程中,经常是某些方向上的安装空间较大,而另一些方向上的安装空间较小,圆柱体形式的水箱内胆在安装时至少需要一个边长与水箱内胆本体直径相等的正方形安装区域,在安装空间有限的情况下,该种安装条件不容易满足,为此本实施例中所提供的水箱内胆中的水箱内胆本体的横截面呈椭圆形,如图4中所示,并且内部换热管4与水箱内胆本体横截面的短轴平行,以利于内部换热管4的布置。横截面呈椭圆形的水箱内胆本体更容易适应小空间的安装,降低安装时水箱内胆本体的占地面积。
内部换热管4与水箱内胆本体的壁面之间为密封连接,密封连接的方式具有多种,例如在水箱内胆本体的壁面上开设带有内螺纹的螺纹孔,在内部换热管4的外壁上设置有与上述螺纹孔中的内螺纹适配的外螺纹,安装时,首先在内部换热管4上缠设防漏胶条等防漏材料,然后再将内部换热管4与水箱内胆本体螺纹连接;或者是采用胶体将内部换热管4与水箱内胆本体的接触部位粘合,以便实现内部换热管4与水箱内胆本体之间的密封连接。
本实施例中的内部换热管4与水箱内胆本体的壁面采用焊接的方式实现密封连接,焊接不仅可以有效避免水箱内胆本体与内部换热管4之间存在缝隙,同时还可以有效保证内部换热管4与水箱内胆本体之间的连接强度,从而使内部换热管4起到水箱内胆本体内部加强筋的作用,为了进一步优化上述实施例中的技术方案,还可以在内部换热管4的两端设置与内部换热管4螺纹连接的加强螺母5,并且加强螺母5在拧紧状态时能够与水箱内胆本体的壁面贴紧。
本实施例中所提供的空气能热水器的水箱内胆中,还在加强螺母5与水箱内胆本体的壁面之间设置了密封垫,以进一步保证水箱内胆本体的壁面与内部换热管4之间的密封。
水箱内胆本体可以为一体式结构也可为分体式结构,考虑生产上的方便,本实施例中所提供的水箱内胆本体为分体式结构,如图1至图3中所示,水箱内胆本体包括内胆中段1,和分别设置在内胆中段1上端的上封盖2和设置在内胆中段1下端的下封盖3,并且换热管组件设置在内胆中段1上,在实际生产过程中分别对内胆中段1、上封盖2和下封盖3进行生产,然后将三部分进行组装形成水箱内胆本体。
容易理解的是,在实际使用的过程中,冷水总是存储于水箱内胆本体的下部,当水受热之后将逐渐流动到水箱内胆本体的上部,为了使换热管组件中高温制冷剂的热量被充分吸收,本实施例中换热管组件的制冷剂入口位于水箱内胆本体的上部,制冷剂出口位于水箱内胆本体的下部,制冷剂由水箱内胆本体的上部流入,由水箱内胆本体的下部流出,水箱内胆本体下部的低温水能够对制冷剂起到过冷的作用,从而提高空气能热水器的换热效果和节能效果。
更进一步的,为了有效提高热水产量,本实施例中所提供的空气能热水器的水箱内胆中,内部换热管4在水箱内胆本体的高度方向上呈上疏下密的形式分布,所谓上疏下密具体是指上部稀疏下部密集,一般情况下,水箱内胆本体的上部和下部是以水箱内胆本体高度方向上的中间线区分,中间线以上为水箱内胆本体的上部,中线以下为水箱内胆本体的下部,上部稀疏下部密集即为水箱内胆本体上部的内部换热管4的根数要少于水箱内胆本体下部的内部换热管4的根数,内部换热管4的这种布置方式可以使高温制冷剂的大部分热量用于加热下部的冷水,而少部分热量用于对上部热水所损失的热量进行补偿,这可以有效提高热水的产量。
为了进一步提高热水的产量,本实施例中所提供的空气能热水器的水箱内胆中,水箱内胆本体上设置有多组换热管组件,并且各组换热管组件的制冷剂入口相互并联,各组换热管组件的制冷剂出口也相互并联,同时为了保证水箱内胆本体不被腐蚀,水箱内胆本体优选的采用不锈钢或者搪瓷钢制作而成。
本发明实施例中还公开了一种空气能热水器,该空气能热水器包括水箱内胆,并且水箱内胆为上述任意一实施例中所公开的水箱内胆,由于该空气能热水器具有上述任意一实施例所公开的水箱内胆,因而其兼具水箱内胆的所有优点,本申请文件对此不再进行赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种空气能热水器的水箱内胆,包括水箱内胆本体和设置在所述水箱内胆本体上的换热管组件,其特征在于,所述换热管组件包括多根两端贯穿所述水箱内胆本体的壁面且与所述水箱内胆本体的壁面密封连接的内部换热管(4),和用于将多根所述内部换热管(4)串联的外部连接管。
2.如权利要求1所述的空气能热水器的水箱内胆,其特征在于,所述水箱内胆本体的横截面为椭圆形,且所述内部换热管(4)与所述水箱内胆本体横截面的短轴平行。
3.如权利要求1所述的空气能热水器的水箱内胆,其特征在于,所述内部换热管(4)与所述水箱内胆本体的壁面焊接固定。
4.如权利要求3所述的空气能热水器的水箱内胆,其特征在于,还包括设置于所述内部换热管(4)的两端,且与所述内部换热管(4)螺纹连接的加强螺母(5),所述加强螺母(5)在拧紧状态下与所述水箱内胆本体的壁面贴紧。
5.如权利要求4所述的空气能热水器的水箱内胆,其特征在于,还包括设置于所述加强螺母(5)与所述水箱内胆本体的壁面之间的密封垫。
6.如权利要求1所述的空气能热水器的水箱内胆,其特征在于,所述水箱内胆本体为分体式结构,且所述水箱内胆本体包括内胆中段(1),和分别设置于所述内胆中段(1)上端的上封盖(2)以及设置于所述内胆中段(1)下端的下封盖(3),且所述换热管组件设置于所述内胆中段(1)上。
7.如权利要求1-6任意一项所述的空气能热水器的水箱内胆,其特征在于,所述换热管组件的制冷剂入口位于所述水箱内胆本体的上部,所述换热管组件的制冷剂出口位于所述水箱内胆本体的下部。
8.如权利要求7所述的空气能热水器的水箱内胆,其特征在于,多根所述内部换热管(4)在所述水箱内胆本体的高度方向上呈上疏下密的形式分布。
9.如权利要求1所述的空气能热水器的水箱内胆,其特征在于,所述水箱内胆本体上设置有多组所述换热管组件,且各组所述换热管组件的制冷剂入口相互并联,且各组所述换热管组件的制冷剂出口也相互并联。
10.如权利要求1所述的空气能热水器的水箱内胆,其特征在于,所述内部换热管(4)为不锈钢管或者搪瓷管,所述水箱内胆本体采用不锈钢或者搪瓷钢制成。
11.一种空气能热水器,包括水箱内胆,其特征在于,所述水箱内胆为如权利要求1-10任意一项所述的水箱内胆。
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