CN107830686A - 储热式热水器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种储热式热水器。该储热式热水器包括储水容器、加热装置和制冷系统。加热装置安装在储水容器的底部，且位于所述储水容器的内部。制冷系统包括压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发装置，压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发装置依次通过管道回环连通，蒸发装置设置在储水容器的顶部且位于储水容器的内部。加热装置和蒸发装置相互分离且相对设置。本发明的储热式热水器提高了加热装置和蒸发装置与储水容器中的水的换热效率。

Description

储热式热水器

技术领域

本发明涉及热水器领域，特别涉及一种储热式热水器。

背景技术

在热带地区和中东内陆高炎热地区，一年内夏季时间较长，一般从5月初持续至10月中旬，这五个多月的气温较高，月平均气温高达38℃以上，日最高气温高达50℃以上。该类地区的自来水水温也非常高，月均水温高达40℃以上，最高高达55℃左右。

人们通常使用的洗浴家电-热水器的主要作用是加热，在冬季，热水器能够为人们提供非常舒适的水温，然而，在炎热夏季，即使水不经热水器加热水温也高达40℃以上，甚至最高达55℃，在炎热地区的人们沐浴体验差。因此，传统的热水器功能较为单一，无法满足人们因天气变化对不同水温的需求。

发明内容

为了解决传统相关技术中存在的热水器功能较为单一无法满足人们因天气变化对不同水温的需求的问题，本发明提供了一种可制冷的储热式热水器。

本发明提供一种储热式热水器，包括：

储水容器；

加热装置，安装在所述储水容器的底部，且位于所述储水容器的内部；

制冷系统，其包括压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发装置，所述压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发装置依次通过管道回环连通，所述蒸发装置设置在所述储水容器的顶部且位于所述储水容器的内部；

所述加热装置和所述蒸发装置相互分离且相对设置。

可选的，所述储水容器的底部和顶部分别设置有第一装配口和第二装配口，所述加热装置安装在所述第一装配口处，所述蒸发装置安装在所述第二装配口处。

可选的，所述蒸发装置由空心管盘绕而成，使得所述蒸发装置包括由空心管盘绕而成的至少一圈盘管。

可选的，所述空心管沿水平方向盘绕成螺旋盘管，所述螺旋盘管的径向直径不大于所述第二装配口的直径。

可选的，所述空心管沿垂直方向盘绕，所述盘管的宽度不大于第二装配口的直径。

可选的，所述空心管盘绕成多圈所述盘管，多圈盘管的总厚度不大于第二装配口的直径。

可选的，所述空心管的盘绕方向与所述第二装配口装配方向一致，所述盘管沿轴线方向的投影为圆形、方形或椭圆形。

可选的，所述储热式热水器还包括：

第一温度检测装置，安装在所述第一装配口处，用于检测所述储水容器底部的水温；

第二温度检测装置，安装在所述第二装配口处，用于检测所述储水容器顶部的水温；

控制器，分别与所述第一温度检测装置和第二温度检测装置电连接，当所述第一温度检测装置检测到的水温达到第一预设温度时，所述控制器根据所述第一温度检测装置的检测结果控制所述加热装置停止加热，当所述第二温度检测装置检测到的水温达到第二预设温度时，所述控制器根据所述第二温度检测装置的检测结果控制所述制冷系统停止制冷。

可选的，第一温度检测装置和第二温度检测装置均为感温管，所述加热装置为U型电加热管。

可选的，所述制冷系统还包括用于加速冷凝器散热的风机；

所述储热式热水器还包括设置所述储水容器底部的镁棒和进出水模块。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明的储热式热水器通过将加热装置和制冷系统集合成一体，使储热式热水器具备制冷功能和加热功能，满足人们由于天气变化对不同水温的需求。并且本发明的制冷系统的蒸发装置设置在储水容器的顶部，加热装置设置在储水容器的底部，蒸发装置和加热装置分离设置，根据热量在水中流向的自然规律，即冷水具有向下沉的趋势，热水具有向上扩散的趋势，使得加热装置或蒸发装置能够与储水容器内的水进行充分换热，提高储水容器内水的换热效率，进而提高加热速度或制冷速度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并于说明书一起用于解释本发明的原理。

图1为在一实施例中本发明的储热式热水器的内部结构示意图。

图2为在另一实施例中本发明的储热式热水器的内部结构示意图。

具体实施方式

为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。

如前所述，传统的热水器存在功能单一无法满足人们因天气变化对不同水温的需求的问题，针对该问题，本发明提出一种具有制冷功能和加热功能的储热式热水器，如图1所示，其为在一实施例中本发明的储热式热水器的内部结构示意图，该储热式热水器100包括储水容器11、加热装置12和制冷系统13。其中，制冷系统13包括压缩机(未图示)、冷凝器(未图示)、节流装置(未图示)和蒸发装置131，压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发装置131依次通过管道回环连通，即，压缩机通过管道连通冷凝器，冷凝器通过管道连通节流装置，节流装置通过管道连通蒸发装置131，蒸发装置131通过管道连通压缩机，使压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发装置131形成环形回路。

压缩机、冷凝器、节流装置可设置储水容器11的外部，蒸发装置131安装在储水容器11的内部，压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发装置131内循环流动有制冷剂，制冷剂通过压缩机压缩后经冷凝器冷却成液态，之后经节流装置降压后进入设置在储水容器11中的蒸发装置131内，制冷剂通过蒸发装置131吸收储水容器11中水的热量，将水温降低，与此同时，制冷剂自身因吸热而蒸发成气态并再次返回压缩机，如此循环，达到降低水温的目的。

制冷系统13的各个部件的功能如下：

压缩机：用于抽出蒸发装置内的低温低压制冷剂蒸气，将低温低压制冷剂蒸气压缩至高温高压状态；

冷凝器：利用环境中的空气，将来自压缩机的高温高压制冷剂蒸气的热量带走，使高温高压制冷剂蒸气冷却，冷凝成高压常温的制冷剂液体；

节流装置：将来自冷凝器的高压常温的制冷剂液体降压成低温低压制冷剂；

蒸发装置131：将来自于节流装置的低温低压制冷剂蒸发成低温低压制冷剂蒸气，蒸发装置131在蒸发时吸收储水容器11内水的热量，降低储水容器11中水的温度，低温低压制冷剂蒸气再由压缩机抽入，进入下一循环。

制冷剂在压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发装置131中循环进行升压、升温、液化、降压、降温、蒸发等变化，藉此，储热式热水器100能够利用制冷系统13实现对储水容器11中水的制冷，满足人们在炎热夏季对水温的需求。并且，在本发明中，将加热装置12安装在储水容器11的底部，蒸发装置131设置在储水容器11的顶部，使得加热装置12和蒸发装置131相互分离且相对设置。根据热量在水中流向的自然规律，即冷水具有向下沉的趋势，热水具有向上扩散的趋势，通过将加热装置12设置在储水容器11的底部，蒸发装置131设置在储水容器11的顶部，储热式热水器100工作时，加热装置12或蒸发装置131能够与储水容器11内的水进行充分换热，提高储水容器11内水的换热效率，进而提高储热式热水器100的加热速度或制冷速度。

更具体而言，如图1所示，储水容器11底部开设有第一装配口111，储水容器11顶部开设有第二装配口112，加热装置12安装在第一装配口111处，蒸发装置131安装在第二装配口112处。

蒸发装置131由空心管盘绕而成，空心管内流通有低温低压制冷剂液体。在本实施例中，空心管沿水平方向盘绕成螺旋盘管，该螺旋盘管包括多圈沿垂直方向层叠的盘管，有利于增大蒸发装置131与储水容器11中水的接触面积，使蒸发装置131能充分与水进行能量交换，提升交换效率。螺旋盘管的径向直径D1不大于第二装配口112的直径D2，以便于蒸发装置131经第二装配口112伸入储水容器11而进行安装。

需说明的是，在本发明中水平方向是指垂直于储水容器11高度方向(即该高度方向为由储水容器11的底部指向顶部的方向)的方向，本发明中的垂直方向是指储水容器11高度方向。

更佳地，空心管的盘绕方向与第二装配口112装配方向一致，即，空心管的盘绕方向与其装配在第二装配口112的旋转拧紧方向一致。

进一步，储热式热水器100还包括第一温度检测装置14、第二温度检测装置15和控制器(未图示)。第一温度检测装置14通过焊接的方式安装在第一装配口111处，用以检测储水容器11底部的水温。第二温度检测装置15安装在第二装配口112处，用于检测储水容器11顶部的水温。更优地，第二温度检测装置15伸入至蒸发装置131盘绕成的螺旋盘管内，以减小第二温度检测装置15的占地空间。控制器可安装在储水容器11的外部，并与第一温度检测装置14、第二温度检测装置15电连接，第一温度检测装置14、第二温度检测装置15将检测到的水温信息反馈至控制器，控制器根据第一温度检测装置14、第二温度检测装置15的检测检测结果判定是否停止加热装置12或制冷系统13的运行。

具体地，当储热式热水器100处于加热工作状态时，加热装置12为其周边水提供热量，周边的水变为热水后向上扩散，位于顶部温度较低的水向下沉，使加热装置12能够充分加热储水容器11中的水。第一温度检测装置14检测储水容器11底部的水温，当水温达到第一预设温度时(第一预设温度可以是高于人们在冬季普通感觉舒适的温度，这样储水容器11中的温度较低高的水与自来水中温度较低的水混合，即可得到人们感到舒适的水温)，例如，55摄氏度，控制器控制加热装置12停止加热。如此，通过第一温度检测装置14和控制器可以很好地实现对储水容器11中水温的控制，为人们提供舒适的水温。

当储热式热水器100处于制冷工作状态时，蒸发装置131吸收其周边水的热量用于蒸发制冷剂，蒸发装置131周边的水变为冷水后向下沉，位于底部的温度较高的水向上扩散，使蒸发装置131能够充分冷却储水容器11中的水。第二温度检测装置15检测储水容器11顶部的水温，当水温达到第二预设温度时(第二预设温度可以是低于人们在夏季普通感觉舒适的温度，如此，温度较低的水与温度较高的自来水混合，便可得到人们感到舒适的水温)，例如，30摄氏度，控制器控制制冷系统13停止制冷。因此，通过第二温度检测装置15和控制器可以很好地实现对储水容器11中水温的控制，为人们提供舒适的水温。

上述第一温度检测装置14和第二温度检测装置15可为感温管。上述加热装置12可为U型电加热管。

此外，本发明的储水容器11可以是储热式热水器100的内胆容器，其可由不锈钢制成。

此外，上述储热式热水器100还包括镁棒16和进出水模块等。镁棒16的主要作用在于：减缓储水容器11的腐蚀，延长储水容器11的使用寿命。

更佳地，制冷系统13还包括用于加速冷凝器散热的风机(未图示)。

在上述实施例中，蒸发装置131沿水平方向盘绕成螺旋盘管，但并不限于此，蒸发装置可向其他方向盘绕成其他形状。

在另一实施例中，如图2所示，其为在另一实施例中本发明的储热式热水器的内部结构示意图。在本实施例中的储热式热水器200与上一实施例的储热式热水器100相似，主要区别在于蒸发装置，至于其它相似的结构，在此不再赘述。

在本实施例中，蒸发装置231的空心管沿垂直方向盘绕形成多圈盘管(图2中由于视角因素，仅可见一圈盘管)，盘管大致呈跑道形。为便于安装，多圈盘管总厚度(即盘管沿纸面向里轴线方向的长度)不大于第二装配口212的直径D21，且每圈盘管的宽度W1不大于第二装配口212的直径D21。

在本实施例中，蒸发装置231由空心管沿垂直方向盘绕成多圈盘管，有利于增大蒸发装置231与储水容器21中水的接触面积，使蒸发装置231能充分与水进行能量交换，提升交换效率。

此外，在前述实施例中，蒸发装置的空心管盘绕形成的盘管沿轴线方向的投影为圆形或跑道形，但并不限于此，在其他实施例中，盘管的投影可为方形、椭圆形或其他形状。

此外，在其他实施方式中，空心管盘绕成的盘管圈数可以一圈、两圈、三圈或更多，在此，并不对空心管盘绕的圈数做限定。

综上，本发明的储热式热水器通过将加热装置和制冷系统集合成一体，使储热式热水器具备制冷功能和加热功能，满足人们由于天气变化对不同水温的需求。并且本发明的制冷系统的蒸发装置设置在储水容器的顶部，加热装置设置在储水容器的底部，蒸发装置和加热装置分离设置，根据热量在水中流向的自然规律，即冷水具有向下沉的趋势，热水具有向上扩散的趋势，使得加热装置或蒸发装置能够与储水容器内的水进行充分换热，提高储水容器内水的换热效率，进而提高加热速度或制冷速度。

以上仅为本发明的较佳可行实施例，并非限制本发明的保护范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种储热式热水器，其特征在于，包括：

储水容器；

加热装置，安装在所述储水容器的底部，且位于所述储水容器的内部；

制冷系统，其包括压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发装置，所述压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发装置依次通过管道回环连通，所述蒸发装置设置在所述储水容器的顶部且位于所述储水容器的内部；

所述加热装置和所述蒸发装置相互分离且相对设置。

2.根据权利要求1所述的储热式热水器，其特征在于，所述储水容器的底部和顶部分别设置有第一装配口和第二装配口，所述加热装置安装在所述第一装配口处，所述蒸发装置安装在所述第二装配口处。

3.根据权利要求2所述的储热式热水器，其特征在于，所述蒸发装置由空心管盘绕而成，使得所述蒸发装置包括由空心管盘绕而成的至少一圈盘管。

4.根据权利要求3所述的储热式热水器，其特征在于，所述空心管沿水平方向盘绕成螺旋盘管，所述螺旋盘管的径向直径不大于所述第二装配口的直径。

5.根据权利要求3所述的储热式热水器，其特征在于，所述空心管沿垂直方向盘绕，所述盘管的宽度不大于第二装配口的直径。

6.根据权利要求5所述的储热式热水器，其特征在于，所述空心管盘绕成多圈所述盘管，多圈盘管的总厚度不大于第二装配口的直径。

7.根据权利要求3所述的储热式热水器，其特征在于，所述空心管的盘绕方向与所述第二装配口装配方向一致，所述盘管沿轴线方向的投影为圆形、方形或椭圆形。

8.根据权利要求2所述的储热式热水器，其特征在于，所述储热式热水器还包括：

第一温度检测装置，安装在所述第一装配口处，用于检测所述储水容器底部的水温；

第二温度检测装置，安装在所述第二装配口处，用于检测所述储水容器顶部的水温；

控制器，分别与所述第一温度检测装置和第二温度检测装置电连接，当所述第一温度检测装置检测到的水温达到第一预设温度时，所述控制器根据所述第一温度检测装置的检测结果控制所述加热装置停止加热，当所述第二温度检测装置检测到的水温达到第二预设温度时，所述控制器根据所述第二温度检测装置的检测结果控制所述制冷系统停止制冷。

9.根据权利要求8所述的储热式热水器，其特征在于，第一温度检测装置和第二温度检测装置均为感温管，所述加热装置为U型电加热管。

10.根据权利要求1所述的储热式热水器，其特征在于，

所述制冷系统还包括用于加速冷凝器散热的风机；

所述储热式热水器还包括设置所述储水容器底部的镁棒和进出水模块。