CN211926133U - 热力泵快热式热水器 - Google Patents

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吕家鹏
韩悦
牟省先
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Yantai Engineering and Technology College
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Abstract

本实用新型涉及一种热力泵快热式热水器,包括壳体、内胆及加热体,特征在于,所述加热体采用的是热力泵,所述热力泵置于所述内胆的内部,所述壳体的底部一侧配置有补水管,补水管贯穿壳体与内胆连通;所述壳体的底部另一侧配置有出水管;出水管的内端与所述热力泵的泵出水口相对间隔布设;热力泵顶部具有与出水管的内端入水口相对间隔而设的泵出水口,底部具有泵入水口且所述泵入水口经由连接管路与进水管相连通,所述进水管的进水口朝上且位于内胆的顶部。本实用新型采用热力泵替代电加热装置,其结构更加优化合理,坚固耐用免维护、无摩擦震动、无噪音和化学污染,最关键能够大幅降低用电耗能,有效节约能源,环保且安全可靠。

Description

热力泵快热式热水器
技术领域
本实用新型涉及一种热水器,特别是一种基于热力泵设计的快热式热水器,属于热水器结构技术领域。
背景技术
随着现代人们生活节奏的不断加快,传统储水式电热水器因体积大、待机时间长、热效率低、使用不方便、易结垢、维护成本高等系列缺陷,逐渐被即热式或快热式热水器所替代。即热式或快热式热水器因体积小,重量轻,易安装,节省空间、节省材料等优点受到现代人的欢迎。
目前的快热式电热水器种类繁多,根据需求及应用场景的不同主要包括多档位即热式电热水器、恒温即热式电热水器、小厨宝、电热水龙头等多种类型。
快热式电热水器在能够为现代人提供便利的用水需求的同时,也带来了明显的缺陷:1、功率大。因为可以实现即开即热的功能,所以即热式热水电气功率大都很大,安装时对线路要求高,这是即热式电热水器缺点之一。除了线路安装要求高,大功率也代表着更多能源浪费和电费。2、价格高。即热式电热水器相对于传统的储水式电热水器、太阳能热水器更加先进环保,也附带相对较多的功能,所以价格也比传统的热水器更昂贵。3、安全性差,现有的快热式电热水器均是采用电加热装置进行加热,受限于电网支持,同时存在潜在的安全隐患。
我国人均能源占有量不足世界平均的十分之一,我国能源总效率是发达国家的二分之一左右。因此,节能以及保护地球生态环境,是我国经济社会可持续健康发展的一项重要措施。
专利号为201710392643.9的热力泵系统,是申请人牟省先于2017年申请的一项实用新型专利,目前该专利已获授权。该热力泵系统的结构具有传递转换热能速度快、无机械性摩擦和噪音、节能显著、高效环保的特点。
基于以上结构的热力泵系统,本申请以环保节能降耗为目标,通过对现有快热式热水器的结构优化配置,提供了一种高效节能、成本低廉的热力泵快热式热水器。
发明内容
本实用新型旨在提供一种快热式热水器,所述快热式热水器的加热主体改传统的电加热装置为高效节能的热力泵加热系统,在结合传统储水式电热水器和快热式电热水器的结构优势之上,又针对性地改善了上述这两种电热水器的结构缺陷。最终得以实现一种具有高效节能环保、体积小、使用方便、安全卫生、价格低廉、维护方便的快热式热水器。
为解决上述问题,本实用新型所采用的技术方案是:
热力泵快热式热水器,包括壳体、内胆及换热体,其特殊之处在于,所述换热体采用的是热力泵,所述热力泵置于所述内胆的内部,所述壳体的底部一侧配置有与外部水源相连接的补水管,所述补水管贯穿所述壳体与所述内胆连通;所述壳体的底部另一侧配置有出水管;所述出水管的内端位于所述内胆顶部,与所述热力泵的泵出水口相对间隔布设;所述热力泵密封安装于内胆的底部,其顶部具有泵出水口且所述泵出水口与出水管的内端入水口相对间隔而设,所述热力泵的底部具有泵入水口且所述泵入水口经由连接管路与贯穿伸入所述内胆的进水管相连通,所述进水管的进水口朝上且位于内胆的顶部。
所述热力泵通过密封连接件密封安装于所述壳体上。
所述连接管路的一端经由密封连接件与热力泵相连通,所述连接管路的另一端与进水管相连通。
所述进水管的进水口以及所述出水管的内端入水口均呈广口结构。
所述补水管、进水管及出水管与所述壳体的贯穿连接之处均为密封连接。
所述补水管和出水管均配置有阀门。
所述内胆底部安装有一挡板,所述挡板位于所述补水管的出口上方。
本实用新型的热力泵快热式热水器,其特点是采用热力泵替代传统的电加热装置,热力泵与采用传统热交换方式的热泵、热管、机械泵、电热器等热交换装置相比,热利用率大大提高,其结构更加优化合理,坚固耐用免维护、无摩擦震动、无噪音和化学污染,最关键能够大幅降低用电耗能,有效节约能源,环保且安全可靠。此外,在结构配置上,本申请将热力泵的出水口与出水管隔空间隔相对而设,实现了两种不同的水循环路线,在加热过程中,加热器顶部的热水进入进水管,从而使热水流经进水管进入热力泵内部重复循环加热,直至达到目标温度。而在需要输出热水时,出水阀打开后,热力泵内部的热水优先进入与其相对的出水管内,经流出水管向外输出。本实用新型的热力泵热响应速度快,即开即用,与现有传统储水式热水器以及快热式热水器相比,具有明显的优势。
附图说明
图1:本实用新型的热力泵快热式热水器结构示意图;
在图中, 1、热力泵,2、外壳,3、内胆,4、补充进水口,5、出水管,6、连接管路,7、补水管,8、进水管,9、进水阀,10、出水阀,11、泵进水口,12、密封连接件,13、连接螺帽,14、出水管进水口,15、挡板。
具体实施方式
下面就附图对本实用新型作以下详细说明。以使本领域技术人员对本申请的快热式热水器的结构组成、设计构思及原理、操作使用过程作进一步详细说明。应当理解,以下的示例仅为充分详实的说明本申请的部分技术方案,而不应当解释为对本申请保护范围的限制。
实施例一
一种热力泵快热式热水器,包括由外壳2和内胆3构成的热水器本体,所述外壳2和内胆3之间的夹层可以抽真空或充入氩气,从而使其具有良好的隔热保温性能。与传统的电热式热水器不同的是,本实施例的热水器本体采用了一种耗能极低、热效率极高的热力泵1作为换热体,所述热力泵1竖立安装于热水器内胆3的底部,热力泵1底部外周与壳体2之间密封焊接,热力泵1底部端部通过密封连接件12对其与壳体之间牢固连接有效密封。本实施例在热力泵及各管路的结构布局结合流体力学及热力学进行了科学充分的效果实验验证,最终的配置方案包括:将与外部水源相连的补水管7配置在壳体2的底部一侧,将用于热水供应的出水管5出水端配置在壳体2底部的另一侧,补水管7和出水管5分别配有进水阀9和出水阀10。此外,热力泵1的上部具有泵出水口15,所述泵出水口15与所述出水管5的进水口相对而设,且二者之间具有给定的间隔距离,所述间隔距离按照水箱的大小及管径大小匹配设定。所述热力泵1的底部为泵入水口,其底部的泵入水口通过一个外接U形的连接管路6与伸入内胆2的进水管8相连通,所述进水管8的顶部进水口设计为直径相对大一些的广口。在所述内胆3的底部横向设置有一挡板16,所述挡板16位于所述补水管的出水口上方,其作用在于阻挡直接进入水箱的冷水进入水箱的上部,影响热利用率,达到更好的换热效果。
以上为本实施例热力泵快热式热水器,其使用方法及过程原理如下:
热力泵内部的水经加热之后,温度相对高的热水从泵出水口向上流出,该热水出水区位置处于内胆的顶部区域,热水在内胆顶部区域汇集后,部分热水进入到进水管8的内部,流经进水管8的热水重新回流至热力泵1的内部进行重复加热,如此循环直至达到设定温度,温控器断电。
当开启出水阀10时,出水管5内部热水向下流出,水循环路线将改变为:热力泵1顶部的泵出水口15流出的热水直接通过与其相对的出水管进水口14,并通过出水管进水口14流入出水管5的内部,最终通过出水管5向外输出热水。
本实施例的热水器水箱体积仅为40L储水式热水器的十分之一,功率在1kw左右,仅为储水式热水器的二分之一,快热式电热水器的三分之一,热能的利用率极高。各管件及热力泵表面均采用高导温防腐蚀纳米陶瓷材料制成,不易结垢,不用镁棒,成本低且节能环保高效。

Claims (7)

1.热力泵快热式热水器,包括壳体、内胆及加热体,其特征在于,所述加热体采用的是热力泵,所述热力泵置于所述内胆的内部,所述壳体的底部一侧配置有与外部水源相连接的补水管,所述补水管贯穿所述壳体与所述内胆连通;所述壳体的底部另一侧配置有出水管;所述出水管的内端位于所述内胆顶部,与所述热力泵的泵出水口相对间隔布设;所述热力泵密封安装于内胆的底部,其顶部具有泵出水口且所述泵出水口与出水管的内端入水口相对间隔而设,所述热力泵的底部具有泵入水口且所述泵入水口经由连接管路与贯穿伸入所述内胆的进水管相连通,所述进水管的进水口朝上且位于内胆的顶部。
2.如权利要求1所述的热力泵快热式热水器,其特征在于,
所述热力泵通过密封件密封安装于所述壳体上。
3.如权利要求1所述的热力泵快热式热水器,其特征在于,
所述进水管的进水口以及所述出水管的内端入水口均呈广口结构。
4.如权利要求1所述的热力泵快热式热水器,其特征在于,
所述连接管路的一端经由密封帽与热力泵相连通,所述连接管路的另一端与进水管相连通。
5.如权利要求1所述的热力泵快热式热水器,其特征在于,
所述补水管、进水管及出水管与所述壳体的贯穿连接之处均为密封连接。
6.如权利要求1所述的热力泵快热式热水器,其特征在于,
所述补水管和出水管均配置有阀门。
7.如权利要求1所述的热力泵快热式热水器,其特征在于,
所述内胆底部安装有一挡板,所述挡板位于所述补水管的出口上方。
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