CN208349576U - 水箱组件及热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种水箱组件和热水器，水箱组件包括内胆、水路管、冷媒管和第一导热层，其中，内胆包括容纳腔；水路管位于容纳腔内；冷媒管位于容纳腔内；第一导热层设置于冷媒管的外表面；冷媒管产生的热量通过位于容纳腔内的传热介质传递至水路管。本实用新型通过在冷媒管的外表面上设置第一导热层，且第一导热层具有高导热系数，使得冷媒管内的热量可快速传递至水路管上，有效增强冷媒管、传热介质和水路管之间的换热效率，进一步缩短产品的运行时间。

Description

水箱组件及热水器

技术领域

本实用新型涉及热水器技术领域，具体而言，涉及一种水箱组件和一种热水器。

背景技术

传统的家用空气能热水器，一般是利用水的显热来储存热量，由于水的显热较小，因此在家庭用水量大的时候，需要较大体积的热水器。目前，常采用具有高储热密度的相变材料，进而降低传统储水型热水器的体积及重量，在吸放热的过程中，热水器中的换热器直接和相变材料进行热量交换，换热器与相变材料直接接触，二者之间不存在对流换热，使得热水器内换热效率比较低，热水器运行时间长。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型的一个方面在于，提出一种水箱组件。

本实用新型的另一个方面在于，提出一种热水器。

有鉴于此，根据本实用新型的一个方面，提供了一种水箱组件，其包括内胆、水路管、冷媒管和第一导热层，其中，内胆包括容纳腔；水路管位于容纳腔内；冷媒管位于容纳腔内；第一导热层设置于冷媒管的外表面；冷媒管产生的热量通过位于容纳腔内的传热介质传递至水路管。

本实用新型提供的水箱组件包括内胆、水路管、冷媒管和第一导热层，其中，内胆包括容纳腔，容纳腔内设有传热介质，优选地，传热介质为相变材料；冷媒管位于容纳腔内，第一导热层设置于冷媒管的外表面，冷媒管内设有冷媒通道，当高温气态冷媒在冷媒管中流通时，热量从冷媒管内经第一导热层及传热介质传递至水路管上，进而对水路管内的冷水进行加热，通过在冷媒管的外表面上设置第一导热层，且第一导热层具有高导热系数，使得冷媒管内的热量可快速传递至水路管上，有效增强冷媒管、传热介质和水路管之间的换热效率，进一步缩短产品的运行时间。

另外，根据本实用新型提供的上述技术方案中的水箱组件，还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，水箱组件还包括设置于水路管的外表面的第二导热层。

在该技术方案中，水箱组件还包括设置于水路管的外表面的第二导热层，当高温气态冷媒在冷媒管内流通时，热量从冷媒管内经第一导热层、传热介质以及第二导热层传递至水路管上，通过第一导热层和第二导热层的共同作用，可使冷媒管内的热量快速传递至水路管内，有效增强冷媒管、传热介质和水路管之间的换热效率，进一步缩短产品运行时间。

在上述任一技术方案中，优选地，水箱组件还包括多个翅片、多个第一安装孔和第三导热层，多个翅片位于容纳腔内；多个第一安装孔设置于多个翅片中的每一个翅片上，冷媒管穿过多个第一安装孔与多个翅片相连接；第三导热层设置于翅片的外表面。

在该技术方案中，水箱组件还包括多个翅片，多个翅片位于容纳腔内，且多个翅片的每一个翅片上均设有多个第一安装孔，冷媒管穿过多个第一安装孔与多个翅片相连接，多个翅片中的每一个翅片的外表面均设有第三导热层，当高温气态冷媒在冷媒管内流通时，部分热量可通过冷媒管外表面的第一导热层传递至传热介质中，部分热量可通过冷媒管与翅片之间的连接处而传递至翅片上，进而通过设置于翅片外表面的第三导热层传递至传热介质中，通过设置与冷媒管相连接的多个翅片，进而扩大了散热面积，可有效增强换热效率；此外，通过在翅片的外表面设置第三导热层，进而有效增强翅片与传热介质之间的换热效率，进一步缩短产品运行时间。

在上述任一技术方案中，优选地，水箱组件还包括多个第二安装孔，多个第二安装孔中的至少两个为一组，多个第一安装孔中的至少两个为一组，一组第二安装孔与一组第一安装孔交替设置于多个翅片中的每一个翅片上，水路管穿过多个第二安装孔与翅片相连接。

在该技术方案中，水箱组件还包括多个第二安装孔，且多个第二安装孔中的至少两个为一组，多个第一安装孔中的至少两个为一组，一组第二安装孔与一组第一安装孔交替设置于多个翅片中的每一个翅片上，水路管穿过多个第二安装孔与翅片相连接，通过该种安装结构，使得水路管位于多个翅片和冷媒管之间，可使得冷媒管内的热量快速传递至水路管内，有效增强冷媒管、翅片、传热介质和水路管之间的换热效率，进一步缩短产品运行时间。

在上述任一技术方案中，优选地，水路管弯折设置于多个翅片的同一侧。

在该技术方案中，通过将水路管弯折设置于多个翅片的同一侧，可增加水路管与传热介质之间的热交换面积，增强水路管和传热介质之间的换热效率，进一步缩短产品运行时间。

在上述任一技术方案中，优选地，第一导热层为石墨烯导热层；和/或第二导热层为石墨烯导热层；和/或第三导热层为石墨烯导热层。

在该技术方案中，由于石墨烯材料具有较高的导热系数，当第一导热层为石墨烯导热层时，导热系数可高达600W/(m·K)，可进一步加速冷媒管和传热介质之间的热交换；同理，当第二导热层和/或第三导热层为石墨烯导热层时，水路管与传热介质之间的热交换速率和/或翅片与传热介质之间的热交换速率均会提升，进一步缩短产品运行时间。

在上述任一技术方案中，优选地，冷媒管的内壁面设有螺纹；和/或水路管的内壁面为平滑面；和/或冷媒管为铜管或铝管；和/或水路管为铜管或铝管；和/或翅片为铝片。

在该技术方案中，冷媒管的内壁面设有螺纹，进而增加冷媒管的换热面积，提升冷媒管与传热介质之间的换热效果。当然，冷媒管的内壁面也可以设置其他纹路，只要不脱离本实用新型的设计构思，则均属于本实用新型的保护范围。此外，水路管的内壁面为平滑面，进而降低水路管内水流阻力。冷媒管为铜管或铝管；和/或水路管为铜管或铝管；和/或翅片为铝片。

在上述任一技术方案中，优选地，冷媒管包括进口端和出口端，进口端和出口端位于内胆的同一侧；水路管包括进水口和出水口，进水口和出水口位于内胆的同一侧；进口端、出口端和进水口、出水口位于内胆的不同侧。

在该技术方案中，冷媒管包括进口端和出口端，且进口端和出口端位于内胆的同一侧，高温气态冷媒自进口端流入冷媒通道内且与传热介质进行热量交换，进而变成液态低温冷媒从出口端流出；水路管包括进水口和出水口，且进水口和出水口位于内胆的同一侧，冷水自进水口流入水路管内，存储于传热介质中的热量对水路管加热，使得热水通过出水口流出水路管，以供用户使用；此外，冷媒管的进口端和出口端、水路管的进水口和出水口位于内胆的不同侧，以降低冷媒管与水路管的安装难度，且便于产品内部管路的排布。

在上述任一技术方案中，优选地，水箱组件还包括外壳和保温层，外壳围设于内胆外侧；保温层设置于外壳和内胆之间。

在该技术方案中，水箱组件还包括外壳和保温层，外壳围设于内胆的外侧，避免用户误触温度较高的内胆而引起安全事故；而保温层设置于外壳和内胆之间，可有效避免冷媒管所产生的热量损失。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种热水器，包括上述任一技术方案所述的水箱组件，因此具有该水箱组件的全部有益效果，在此不再赘述。

在上述任一技术方案中，优选地，热水器还包括热泵系统，热泵系统位于水箱组件的一侧，其中热泵系统包括压缩机、蒸发器、风机、节流部件和四通阀等部件，其中冷媒管的进口端与压缩机的排气口相连接，冷媒管的出口端与节流部件相连接。

当热水器运行时，从压缩机排出的高温高压状态的冷媒进入冷媒管内，进而与内胆的容纳腔内的传热介质热量交换，低温冷水从水路管的进水口进入水路管内，通过与传热介质热量交换以加热水路管内的水流，使得热水从出水口流出，通过在冷媒管的外表面设置第一导热层、水路管的外表面设置第二导热层和在翅片的外表面设置第三导热层，进而提升冷媒管、传热介质、翅片、水路管之间的换热效率，缩短热水器的运行时间，且有效提升热水器的出水量。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本实用新型的一个实施例中水箱组件的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的一个实施例中水箱组件的冷媒管的结构示意图；

图3示出了根据本实用新型的一个实施例中水箱组件的水路管的结构示意图；

图4示出了根据本实用新型的一个实施例中水箱组件的翅片的结构示意图；

图5示出了根据本实用新型的另一个实施例中水箱组件的翅片的结构示意图；

图6示出了根据本实用新型的另一个实施例中水箱组件的结构示意图；

图7示出了根据本实用新型的一个实施例中热水器的结构示意图。

其中，图1至图7中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

10水箱组件，12内胆，122容纳腔，124传热介质，14水路管，142第二导热层，144进水口，146出水口，16冷媒管，162第一导热层，164螺纹，166进口端，168出口端，18翅片，182第三导热层，184第一安装孔，186第二安装孔，110外壳，20热泵系统，3热水器。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图7描述根据本实用新型一些实施例所述的水箱组件10和热水器3。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种水箱组件10，其包括内胆12、水路管14、冷媒管16和第一导热层162，其中，内胆12包括容纳腔122；水路管14位于容纳腔122内；冷媒管16位于容纳腔122内；第一导热层162设置于冷媒管16的外表面；冷媒管16产生的热量通过位于容纳腔122内的传热介质124传递至水路管14。

如图1、图2和图7所示，本实用新型提供的水箱组件10包括内胆12、水路管14、冷媒管16和第一导热层162，其中，内胆12包括容纳腔122，容纳腔122内设有传热介质124，优选地，传热介质124为相变材料；冷媒管16位于容纳腔122内，第一导热层162设置于冷媒管16的外表面，冷媒管16内设有冷媒通道，当高温气态冷媒在冷媒管16中流通时，热量从冷媒管16内经第一导热层162及传热介质124传递至水路管14上，进而对水路管14内的冷水进行加热，通过在冷媒管16的外表面上设置第一导热层162，且第一导热层162具有高导热系数，使得冷媒管16内的热量可快速传递至水路管14上，有效增强冷媒管16、传热介质124和水路管14之间的换热效率，进一步缩短产品的运行时间。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，水箱组件10还包括设置于水路管14的外表面的第二导热层142。

如图2、图3和图7所示，在该实施例中，水箱组件10还包括设置于水路管14的外表面的第二导热层142，当高温气态冷媒在冷媒管16内流通时，热量从冷媒管16内经第一导热层162、传热介质124以及第二导热层142传递至水路管14上，通过第一导热层162和第二导热层142的共同作用，可使冷媒管16内的热量快速传递至水路管14内，有效增强冷媒管16、传热介质124和水路管14之间的换热效率，进一步缩短产品运行时间。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，水箱组件10还包括多个翅片18、多个第一安装孔184和第三导热层182，多个翅片18位于容纳腔122内；多个第一安装孔184设置于多个翅片18中的每一个翅片18上，冷媒管16穿过多个第一安装孔184与多个翅片18相连接；第三导热层182设置于翅片18的外表面。

如图4至图6所示，在该实施例中，水箱组件10还包括多个翅片18，多个翅片18位于容纳腔122内，且多个翅片18的每一个翅片18上均设有多个第一安装孔184，冷媒管16穿过多个第一安装孔184与多个翅片18相连接，多个翅片18中的每一个翅片18的外表面均设有第三导热层182，当高温气态冷媒在冷媒管16内流通时，部分热量可通过冷媒管16外表面的第一导热层162传递至传热介质124中，部分热量可通过冷媒管16与翅片18之间的连接处而传递至翅片18上，进而通过设置于翅片18外表面的第三导热层182传递至传热介质124中，通过设置与冷媒管16相连接的多个翅片18，进而扩大了散热面积，可有效增强换热效率；此外，通过在翅片18的外表面设置第三导热层182，进而有效增强翅片18与传热介质124之间的换热效率，进一步缩短产品运行时间。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，水箱组件10还包括多个第二安装孔186，多个第二安装孔186中的至少两个为一组，多个第一安装孔184中的至少两个为一组，一组第二安装孔186与一组第一安装孔184交替设置于多个翅片18中的每一个翅片18上，水路管14穿过多个第二安装孔186与翅片18相连接。

如图4至图6所示，在该实施例中，水箱组件10还包括多个第二安装孔186，且多个第二安装孔186中的至少两个为一组，多个第一安装孔184中的至少两个为一组，一组第二安装孔186与一组第一安装孔184交替设置于多个翅片18中的每一个翅片18上，水路管14穿过多个第二安装孔186与翅片18相连接，通过该种安装结构，使得水路管14位于多个翅片18和冷媒管16之间，可使得冷媒管16内的热量快速传递至水路管14内，有效增强冷媒管16、翅片18、传热介质124和水路管14之间的换热效率，进一步缩短产品运行时间。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，水路管14弯折设置于多个翅片18的同一侧。

如图1和图7所示，在该实施例中，通过将水路管14弯折设置于多个翅片18的同一侧，可增加水路管14与传热介质124之间的热交换面积，增强水路管14和传热介质124之间的换热效率，进一步缩短产品运行时间。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，第一导热层162为石墨烯导热层；和/或第二导热层142为石墨烯导热层；和/或第三导热层182为石墨烯导热层。

在该实施例中，由于石墨烯材料具有较高的导热系数，当第一导热层162为石墨烯导热层时，导热系数可高达600W/(m·K)，可进一步加速冷媒管16和传热介质124之间的热交换；同理，当第二导热层142和/或第三导热层182为石墨烯导热层时，水路管14与传热介质124之间的热交换速率和/或翅片18与传热介质124之间的热交换速率均会提升，进一步缩短产品运行时间。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，冷媒管16的内壁面设有螺纹164；和/或水路管14的内壁面为平滑面；和/或冷媒管16为铜管或铝管；和/或水路管14为铜管或铝管；和/或翅片18为铝片。

如图2和图3所示，在该实施例中，冷媒管16的内壁面设有螺纹164，进而增加冷媒管16的换热面积，提升冷媒管16与传热介质124之间的换热效果。当然，冷媒管16的内壁面也可以设置其他纹路，只要不脱离本实用新型的设计构思，则均属于本实用新型的保护范围。此外，水路管14的内壁面为平滑面，进而降低水路管14内水流阻力。冷媒管16为铜管或铝管；和/或水路管14为铜管或铝管；和/或翅片18为铝片。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，冷媒管16包括进口端166和出口端168，进口端166和出口端168位于内胆12的同一侧；水路管14包括进水口144和出水口146，进水口144和出水口146位于内胆12的同一侧；进口端166、出口端168和进水口144、出水口146位于内胆12的不同侧。

如图1和图7所示，在该实施例中，冷媒管16包括进口端166和出口端168，且进口端166和出口端168位于内胆12的同一侧，高温气态冷媒自进口端166流入冷媒通道内且与传热介质124进行热量交换，进而变成液态低温冷媒从出口端168流出；水路管14包括进水口144和出水口146，且进水口144和出水口146位于内胆12的同一侧，冷水自进水口144流入水路管14内，存储于传热介质124中的热量对水路管14加热，使得热水通过出水口146流出水路管14，以供用户使用；此外，冷媒管16的进口端166和出口端168、水路管14的进水口144和出水口146位于内胆12的不同侧，以降低冷媒管16与水路管14的安装难度，且便于产品内部管路的排布。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，水箱组件10还包括外壳110和保温层，外壳110围设于内胆12外侧；保温层设置于外壳110和内胆12之间。

如图7所示，在该实施例中，水箱组件10还包括外壳110和保温层，外壳110围设于内胆12的外侧，避免用户误触温度较高的内胆12而引起安全事故；而保温层设置于外壳110和内胆12之间，可有效避免冷媒管16所产生的热量损失。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种热水器3，包括上述任一实施例所述的水箱组件10，因此具有该水箱组件10的全部有益效果，在此不再赘述。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，如图7所示，热水器3还包括热泵系统20，热泵系统20位于水箱组件10的一侧，其中热泵系统20包括压缩机、蒸发器、风机、节流部件和四通阀等部件，其中冷媒管16的进口端166与压缩机的排气口相连接，冷媒管16的出口端168与节流部件相连接。

当热水器3运行时，从压缩机排出的高温高压状态的冷媒进入冷媒管16内，进而与内胆12的容纳腔122内的传热介质124热量交换，低温冷水从水路管14的进水口144进入水路管14内，通过与传热介质124热量交换以加热水路管14内的水流，使得热水从出水口146流出，通过在冷媒管16的外表面设置第一导热层162、水路管14的外表面设置第二导热层142和在翅片18的外表面设置第三导热层182，进而提升冷媒管16、传热介质124、翅片18、水路管14之间的换热效率，缩短热水器3的运行时间，且有效提升热水器3的出水量。

在本实用新型中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种水箱组件，其特征在于，包括：

内胆，所述内胆包括容纳腔；

水路管，所述水路管位于所述容纳腔内；

冷媒管，所述冷媒管位于所述容纳腔内；和

第一导热层，所述第一导热层设置于所述冷媒管的外表面；

其中，所述冷媒管产生的热量通过位于所述容纳腔内的传热介质传递至所述水路管。

2.根据权利要求1所述的水箱组件，其特征在于，所述水箱组件还包括：

第二导热层，所述第二导热层设置于所述水路管的外表面。

3.根据权利要求2所述的水箱组件，其特征在于，所述水箱组件还包括：

多个翅片，所述多个翅片位于所述容纳腔内；

多个第一安装孔，所述多个第一安装孔设置于所述多个翅片中的每一个翅片上，所述冷媒管穿过所述多个第一安装孔与所述多个翅片相连接；

第三导热层，所述第三导热层设置于所述翅片的外表面。

4.根据权利要求3所述的水箱组件，其特征在于，所述水箱组件还包括：

多个第二安装孔，所述多个第二安装孔中的至少两个为一组，所述多个第一安装孔中的至少两个为一组，一组所述第二安装孔与一组所述第一安装孔交替设置于所述多个翅片中的每一个翅片上，所述水路管穿过所述多个第二安装孔与所述翅片相连接。

5.根据权利要求3所述的水箱组件，其特征在于，

所述水路管弯折设置于所述多个翅片的同一侧。

6.根据权利要求3所述的水箱组件，其特征在于，

所述第一导热层为石墨烯导热层；和/或

所述第二导热层为石墨烯导热层；和/或

所述第三导热层为石墨烯导热层。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的水箱组件，其特征在于，

所述冷媒管的内壁面设有螺纹；和/或

所述水路管的内壁面为平滑面；和/或

所述冷媒管为铜管或铝管；和/或

所述水路管为铜管或铝管；和/或

所述翅片为铝片。

8.根据权利要求1或2所述的水箱组件，其特征在于，

所述冷媒管的内壁面设有螺纹；和/或

所述水路管的内壁面为平滑面；和/或

所述冷媒管为铜管或铝管；和/或

所述水路管为铜管或铝管。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的水箱组件，其特征在于，

所述冷媒管包括进口端和出口端，所述进口端和所述出口端位于所述内胆的同一侧；

所述水路管包括进水口和出水口，所述进水口和所述出水口位于所述内胆的同一侧；

所述进口端、所述出口端和所述进水口、所述出水口位于所述内胆的不同侧。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的水箱组件，其特征在于，所述水箱组件还包括：

外壳，所述外壳围设于所述内胆外侧；

保温层，所述保温层设置于所述外壳和所述内胆之间。

11.一种热水器，其特征在于，包括：如权利要求1至10中任一项所述的水箱组件。