CN211668026U - 一种热泵热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种热泵热水器，包括有水箱、外机和用户端，所述外机通过管道与所述水箱连通，所述用户端通过管道与所述水箱连通，所述水箱内部设置用于换热的第一内胆，所述第一内胆一端设置有用于存储热量的第二内胆，所述第一内胆通过管道与所述外机和用户端相互连通，所述第二内胆通过管道与第一内胆连通，该热泵热水器，提高热水供应率，通过蓄热材料将多余热量储存起来用于后续加热，从而增大水箱的热水出量。

Description

一种热泵热水器

技术领域

本实用新型涉及热水器技术领域，特别是涉及一种热泵热水器。

背景技术

现有的热泵热水器技术中，热泵系统的除霜一般都是压缩机的耗功完成的。该过程不仅不制热，还会从水箱中吸收热量进行化霜。而且在化霜过程中吸气、排气压力变化频繁，对压缩机的冲击较大。由于热泵系统在化霜时无外部热源供给能量，所以化霜时间较长，能量损耗较大。为克服这一缺陷，本文提出一种为外机化霜过程提供热量储备的新型热水器。

目前的水箱结构主要是单一内胆，这就对内胆的材料提出了更高的性能要求，要求内胆容积大且承压能力强。且单一内胆难以满足用户长时间、大容量的要求，在用户用水的过程中，水箱的热水与冷水不断地混合、进行能量交换，随着使用量的增加，冷水的加入量越来越大，导致水箱中的水温越来越低，从而无法满足客户的要求。即单一内胆水箱无法满足客户长时间、大容量的恒温用水。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种热泵热水器，该热泵热水器，提高热水供应率，通过蓄热材料将多余热量储存起来用于后续加热，从而增大水箱的热水出量。

本实用新型实施例提供一种热泵热水器，包括有水箱、外机和用户端，所述外机通过管道与所述水箱连通，所述用户端通过管道与所述水箱连通，其特征在于：所述水箱内部设置用于换热的第一内胆，所述第一内胆一端设置有用于存储热量的第二内胆，所述第一内胆通过管道与所述外机和用户端相互连通，所述第二内胆通过管道与第一内胆连通。

进一步的，所述第一内胆和第二内胆内均设置有用于增大水箱换热效率的双内盘管，所述第一内胆内部的双内盘管通过管道分别与所述外机和用户端连通，所述第二内胆内部的双内盘管通过管道与所述第一内胆内部的双内盘管连通，所述第一内胆内的双内盘管还通过管道与冷水进水端连通。

进一步的，所述第二内胆内部填充有用于提高热量存储稳定性的蓄热材料。

进一步的，所述第一内胆内部填充有用于提高导热效率的传热介质。

进一步的，所述第一内胆、第二内胆和水箱的外壳之间填充有保温材料。

进一步的，所述第一内胆和第二内胆均设置有多个，多个所述第一内胆和第二内胆之间上下层状排列布置，或者水平左右排列布置；

进一步的，多个所述第一内胆和第二内胆的轴心位置位于同一竖直平面内重合或者相互平行设置。

进一步的，所述双内盘管设置有多个。

与现有技术相比本实用新型的有益效果如下：

（1）由于设置有两个内胆，不仅在一定程度上减少水箱的占地面积，增大了水箱的热水输出量；同时还提高了热泵热水器的热水生产效应，缩短了热水的加热间隙时间，并且为外机的化霜提供了能量，缩短了化霜时间，提高了水箱制热水的稳定性，增强了用户体验感；

（2）由于在第二内胆内部设置有蓄热材料，使得热泵热水器在用水低峰期时，冷媒直接通入第二内胆，对第二内胆内的蓄热材料进行加热，将热量储存在第二内胆中，在用水高峰期，当第一内胆中的水温不够时直接通入第二内胆中对温水进行加热，从而达到用户所需温度；当用户用了一段时间的热水后，外机会出现结霜的情况，在第一内胆中的热量能够保证用户在一定时长内不会缺水的情况下进行冷媒逆流，对外机进行化霜；在化霜的过程中冷媒会将第二内胆中的热量带到外机表面，加速外机的化霜，缩短化霜时间，从而减少用户的等待时间；

（3）由于在第一内胆和第二内胆内部均设置有双内盘管结构，增长了水或冷媒的路径，减缓了水和冷媒的进入速度和冲击压力，提高了水或冷媒与内胆体中水或蓄热材料的接触时间，提高了热水的生产效率，提高了用户体验感。

附图说明

利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本实用新型的一种热泵热水器的整体结构示意图。

图2是实施例3中一种热泵热水器的整体结构示意图。

图中包括有：水箱1、外机2、用户端3、第一内胆4、传热介质41、第二内胆5、蓄热材料51、双内盘管6、保温材料7、冷水进水端8、温度传感器9、单内盘管10、进水管道11、出水管道12。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。

实施例1

如图1所示，本实用新型实施例提供一种热泵热水器，包括有水箱1、外机2和用户端3，外机2通过管道与水箱1连通，用户端3通过管道与水箱1连通，水箱1内部设置用于换热的第一内胆4，第一内胆4一端设置有用于存储热量的第二内胆5，第一内胆4通过管道与外机2和用户端3相互连通，第二内胆5通过管道与第一内胆4连通，由于设置有两个内胆，不仅可以在一定程度上减少水箱1的占地面积，增大了水箱1的热水输出量；同时还提高了热泵热水器的热水生产效率，缩短了热水的加热间隙时间，并且为外机2的化霜提供了能量，缩短了化霜时间，提高了水箱1制热水的稳定性，增强了用户体验感。

如图1所示，在优选实施例中，第一内胆4和第二内胆5内均设置有用于增大水箱1换热效率的双内盘管6，第一内胆4内部的双内盘管6通过管道分别于外机2和用户端3连通，第二内胆5内部的双内盘管6通过管道与第一内胆4内部的双内盘管6连通，第一内胆4内的双内盘管6还通过管道与冷水进水端8连通，进一步的双内盘管6包括有第一内盘管61、第二内盘管62、第三内盘管63和第四内盘管64，第一内盘管61和第二内盘管62位于第一内胆4内，第三内盘管63、第四内盘管64位于第二内胆5内，由于在第一内胆4和第二内胆5内部均设置有双内盘管6结构，使得热泵热水器在使用过程中，通过盘旋结构增长了水或冷媒的路径，减缓了水和冷媒的进入速度和冲击压力，提高了水或冷媒与内胆体中水或蓄热材料的接触时间，提高了热水的生产效率，提高了用户体验感。

如图1所示，在优选实施例中，第二内胆5内部填充有用于提高热量存储稳定性的蓄热材料51，进一步的，蓄热材料51为石蜡、石蜡加膨胀石墨、石蜡加石墨烯、石蜡加碳纤维、石蜡加泡沫铜、石蜡加纳米铝粉、石蜡加硬脂酸、硬脂酸加肉豆蔻酸、甲酰胺加三水醋酸钠、聚乙二醇加乙基纤维素、聚乙二醇加二氧化硅、聚乙二醇加乙酰胺、癸酸、六水氯化钙中的任意一种，该蓄热材料51蓄热效果好。

如图1所示，在优选实施例中，第一内胆4内部填充有用于提高导热效率的传热介质41，进一步的，传热介质41为水、导热油、硅基油、矿物油、液态金属、熔盐、有机高分子导热材料、无机高分子导热材料、复合高分子导热材料中的任意一种，该传热介质41，导热效果优异。

如图1所示，在优选实施例中，第一内胆4、第二内胆5和水箱1的外壳之间填充有保温材料7，进一步的，保温材料7为聚氨酯泡沫板、聚氯乙烯泡沫板、聚苯乙烯泡沫板、聚乙烯泡沫板、酚醛泡沫板、脲醛泡沫板、软木、真空绝热板、气凝胶真空绝热板、保温棉中的任意一种，该保温材料7，保温效果优异。

本实施例中一种热泵热水器的使用方式如下：

当用户使用时，第一内胆4中是双内盘管结构并以水作为传热介质41传递热量，冷媒通过第一盘管61进入到第一内胆4中，将第一内胆4中的水进行加热；同时冷水通过冷水进水端8进入到第一内胆4中，使得第一内胆4中的热水将热量传递给第二盘管62中的水从而实现对其进行加热。

当用户热水需求量过大时，而第一内胆4中的热量不足以提供用户使用时，温度不够的水通过温度传感器9检测之后，直接进入到第二内胆5中进行二次加热，由于第二内胆5中也是双内盘管结构，储存的蓄热材料51为相变石蜡。冷媒通过第三内盘管63进入到第二内胆5中将固态石蜡融化，将能量储存在第二内胆5中；加热后重新通过温度传感器9检测，温度达到用户所需温度时直接使用，从而缩短用户的等待时间，提高用户的使用体验感，减少能量损耗。

当水箱的加热过程为低温低压的气态冷媒经过压缩机做功时，被压缩成高温高压状态，然后高温高压的冷媒与第一内胆4中水进行热交换，使冷水升温变成热水，冷媒被冷却成为液态；高压的液态冷媒通过膨胀阀减压，由于压力下降，温度降到外界环境气温以下，在通过蒸发器时大量吸收空气中的热能而变为气态，再经过压缩机做功，如此循环往复。所以在用户使用热水器的过程中，水箱外机会出现结霜的情形。而冷媒逆流对外机进行化霜的过程使用时间可能较长，本设计中由于第二内胆5的存在，将储存起来的热量通过冷媒逆流将热量带到外机中对外机进行化霜，缩短了化霜时间，减少了冷媒运行的循环次数，进一步缩短了用户的等待时间，提高了用户体验感。

实施例2

本实施例与实施例1的不同处在于：第一内胆4和第二内胆5均设置有多个，双内盘管6设置有多个，多个第一内胆4和第二内胆5之间上下层状排列布置，或者水平左右排列布置，进一步的，多个第一内胆4和第二内胆5的轴心位置位于同一竖直平面内重合或者相互平行设置，或者在空间以任意角度斜交，两者的轴心还可以设置在不同空间平面内。

本实用新型的好处是，能够适用于不同型号的热泵热水器，实用性高。

实施例3

本实施例与实施例1的不同处在于：第一内胆4内设置有单内盘管10，用于向第一内胆4内部注入水的进水管道11和用于将第一内胆4内部水排出的出水管道12，单内盘管10的通过管道与外机2连通，进水管道11与所述冷水进水端连通，出水管道12与用户端连通。

本实用新型的好处是，无需往第一内胆4内部添加其他传热介质进行传热，只需通入水即可完成传热，降低操作步骤，简单方便。

与现有技术相比本实用新型的有益效果如下：

（1）由于设置有两个内胆，不仅在一定程度上减少水箱的占地面积，增大了水箱的热水输出量；同时还提高了热泵热水器的热水生产效率，缩短了热水的加热间隙时间，并且为外机的化霜提供了能量，缩短了化霜时间，提高了水箱制热水的稳定性，增强了用户体验感；

（2）由于在第二内胆内部设置有蓄热材料，使得热泵热水器在用水低峰期时，冷媒直接通入第二内胆，对第二内胆内的蓄热材料进行加热，将热量储存在第二内胆中，在用水高峰期，当第一内胆中的水温不够时直接通入第二内胆中对温水进行加热，从而达到用户所需温度；当用户用了一段时间的热水后，外机会出现结霜的情况，在第一内胆中的热量能够保证用户在一定时长内不会缺水的情况下进行冷媒逆流，对外机进行化霜；在化霜的过程中冷媒会将第二内胆中的热量带到外机表面，加速外机的化霜，缩短化霜时间，从而减少用户的等待时间；

（3）由于在第一内胆和第二内胆内部均设置有双内盘管结构，使得热泵热水器在使用过程中，通过盘旋结构增长了水或冷媒的路径，减缓了水和冷媒的进入速度和冲击压力，提高了水或冷媒与内胆体中水或蓄热材料的接触时间，提高了热水的生产效率，提高了用户体验感。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种热泵热水器，包括有水箱、外机和用户端，所述外机通过管道与所述水箱连通，所述用户端通过管道与所述水箱连通，其特征在于：所述水箱内部设置用于换热的第一内胆，所述第一内胆一端设置有用于存储热量的第二内胆，所述第一内胆通过管道与所述外机和用户端相互连通，所述第二内胆通过管道与第一内胆连通。

2.如权利要求1所述的一种热泵热水器，其特征在于：所述第一内胆和第二内胆内均设置有用于增大水箱换热效率的双内盘管，所述第一内胆内部的双内盘管通过管道分别与所述外机和用户端连通，所述第二内胆内部的双内盘管通过管道与所述第一内胆内部的双内盘管连通，所述第一内胆内的双内盘管还通过管道与冷水进水端连通。

3.如权利要求1所述的一种热泵热水器，其特征在于：所述第二内胆内部填充有用于提高热量存储稳定性的蓄热材料。

4.如权利要求1所述的一种热泵热水器，其特征在于：所述第一内胆内部填充有用于提高导热效率的传热介质。

5.如权利要求1所述的一种热泵热水器，其特征在于：所述第一内胆、第二内胆和水箱的外壳之间填充有保温材料。

6.如权利要求2所述的一种热泵热水器，其特征在于：所述第一内胆和第二内胆均设置有多个，多个所述第一内胆和第二内胆之间上下层状排列布置，或者水平左右排列布置。

7.如权利要求6所述的一种热泵热水器，其特征在于：多个所述第一内胆和第二内胆的轴心位置位于同一竖直平面内重合或者相互平行设置。

8.如权利要求2所述的一种热泵热水器，其特征在于：所述双内盘管设置有多个。

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