用于热泵热水器的高效水箱

摘要

本发明涉及一种用于热泵热水器的高效水箱，包括外壳、保温层和内胆，所述内胆由上至下重叠放置有多层水流单元，所述水流单元包括围边以及围边内部的细长槽形水流通道，每层水流单元的水流通道末端设置有与下层水流单元首端连通的开孔，顶部水流单元的水流通道首端设有与外部设备连接的上开口，底部水流单元的水流通道末端设有与外部设备连接的下开口，该外部设备包括热泵热水器的热交换器和循环水泵，本设计结构合理，在水流循环时减少了水箱中冷水和热水的混合，改善了热泵系统的运行工况，提高了产品的能效，缩短了加热时间。

权利要求

1.用于热泵热水器的高效水箱，包括外壳(1)、保温层(2)和内胆(3)，其特征在于：所述内胆(3)由上至下重叠放置有多层水流单元(4)，所述水流单元(4)包括围边(41)以及围边(41)内部的细长槽形水流通道(42)，每层水流单元(4)的水流通道(42)末端设置有与下层水流单元(4)首端连通的开孔(43)，顶部水流单元(4)的水流通道首端设有与外部设备连接的上开口(44)，底部水流单元(4)的水流通道(42)末端设有与外部设备连接的下开口(45)，该外部设备包括热泵热水器的热交换器(5)和循环水泵(6)。

2.根据权利要求1所述的用于热泵热水器的高效水箱，其特征在于：所述内胆(3)、水流单元(4)都是圆形，所述水流通道(42)为平行布置，相邻平行通道在其中一头互相连通。

3.根据权利要求1所述的用于热泵热水器的高效水箱，其特征在于：所述水流通道(42)为螺旋形或S形布置。

4.根据权利要求1、2或者3所述的用于热泵热水器的高效水箱，其特征在于：所述循环水泵(6)是可正反转工作的循环泵。

5.根据权利要求1、2或者3所述的用于热泵热水器的高效水箱，其特征在于：所述水流单元(4)为塑胶注塑件，水流单元(4)的底部在对应于下层槽形水流通道(42)的凸起边处设置有卡槽(46)。

6.根据权利要求1、2或者3所述的用于热泵热水器的高效水箱，其特征在于：所述内胆(3)的底部设置有排污口(7)。

说明书

用于热泵热水器的高效水箱

技术领域

[0001] 本发明涉及一种水箱，特别是用于热泵热水器的高效水箱。

背景技术

[0002] 对于一些用水需求较大的家庭或者商业场所，热泵式热水器的直接供热水系统往往无法满足要求，因而需要配备水箱来储存热水，现有水箱结构主要包括外壳、保温层和内胆，水箱底部设有出水口、顶部设有入水口，外部依次连接有热泵热水器的热交换器和循环水泵，水直接储存在大容量内胆中，这种水箱在与热泵系统配套使用时存在以下不足之处：能效低，当需要加热时水箱内的水时，利用循环泵从水箱底部抽水，经过热交换器后再从顶部回流至水箱，与水箱内大量的冷水混合，如此循环、混合，导致水箱内水的温升速度极慢；
另一方面，由于采用热泵系统，当水箱内水的温度缓慢提升至接近设定水温时，此时进入热交换器的水温已经较高，热泵系统的压缩机回气温度也变得比较高，从而导致热泵系统出现频繁停机的情况，其能效也大幅度下降，其主要原理是因为压缩机吸气温度不仅仅不能过小，而且也不能过高，需要在一个合适的温度范围，热泵系统的能效比(cop值)才比较合理，传统储水箱由于容积大，温升梯度小，因而对热泵系统产生较大的不良影响。

发明内容

[0003] 为了克服现有技术的不足，本发明提供一种结构合理、能效高、温升梯度高、加热时间短的用于热泵热水器的高效水箱。

[0004] 本发明所采用的技术方案是：

[0005] 用于热泵热水器的高效水箱，包括外壳、保温层和内胆，所述内胆由上至下重叠放置有多层水流单元，所述水流单元包括围边以及围边内部的细长槽形水流通道，每层水流单元的水流通道末端设置有与下层水流单元首端连通的开孔，顶部水流单元的水流通道首端设有与外部设备连接的上开口，底部水流单元的水流通道末端设有与外部设备连接的下开口，该外部设备包括热泵热水器的热交换器和循环水泵。

[0006] 本发明的进一步改进，所述内胆、水流单元都是圆形，所述水流通道为平行布置，相邻平行通道在其中一头互相连通。

[0007] 本发明的进一步改进，所述循环水泵是可正反转工作的循环泵。

[0008] 本发明的进一步改进，所述水流单元为塑胶注塑件，水流单元的底部在对应于下层槽形水流通道的凸起边处设置有卡槽。

[0009] 本发明的有益效果是：内胆由上至下重叠放置有多层水流单元，每个水流单元内部是细长的槽形水流通道，使得整个水箱内胆形成单向流动的水流通道，当水箱内的水需要加热时，由于是单向循环通道，首先被加热的水在从另一开口进入内胆中，而冷水则相应往前流走，从而避免了水箱中冷水和热水的混合，可保持较高的温度再次循环被加热，因此，每个循环中水的温升梯度较大，实现快速加热的目的；同理，由于温升梯度大，很快达到设定温度，缩短了热交换器在高温区间的低效加热时间，提高了热泵系统的能效比，改善了热泵系统的运行工况，同时也不会引起热泵系统频繁停、开机的情况，进一步减少能耗。

附图说明

[0010] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

[0011] 图1是本发明的结构示意图；

[0012] 图2是水箱的分解结构图；

[0013] 图3是图1的A处位放大图；

[0014] 图4是水流单元的俯视图。

具体实施方式

[0015] 参照图1至图4所示，用于热泵热水器的高效水箱，包括外壳1、保温层2和内胆3，内胆3由上至下重叠放置有多层水流单元4，水流单元4包括围边41以及围边41内部的细长槽形水流通道42，每层水流单元4的水流通道42末端设置有与下层水流单元4首端连通的开孔43，顶部水流单元4的水流通道首端设有与外部设备连接的上开口44，底部水流单元4的水流通道42末端设有与外部设备连接的下开口45，该外部设备包括热泵热水器的热交换器5和循环水泵6，对水流通道42截面积的设计可以是等于或者稍大于外部设备管道的截面面积，其目的是尽量保证水在每一阶段的管道中的流动性一致，实现前、后整体流动，有效减少加热时间，提高设备的能效。

[0016] 内胆3、水流单元4都是圆形，水流通道42为平行布置，相邻平行通道在其中一头互相连通，在满足流量的同时，该结构在工业上也更加容易制造，同时装配也十分方便。这些水流单元4也可制成塑胶注塑件，从而可有效减低产品的制造成本。

[0017] 水流单元4的底部在对应于下层槽形水流通道42的凸起边47处设置有卡槽46，在装配时，上层水流单元卡槽刚好与下层槽形水流通道42的凸起边47配合卡装，起密封作用，防止相邻流道之间的水流互相干扰、渗漏。

[0018] 除此以外，水流通道42也可设计成螺旋形、S形或者回字形等布置方式。

[0019] 进一步，循环水泵6采用可正反转工作的循环泵，在实际应用时，用户既可选择水箱的水流方向从底部进顶部出，也可以从顶部进底部出，根据不同的使用状况而切换运行方向即可。比如，当用水量需求不大，认为使用水箱内部储水已足够时，就不需要从外部注入冷水，为了保证在消耗掉一定量的热水后水箱仍可循环加热，此时可将循环水泵6切换成从底部抽水，从顶部入水。但由于供人们使用热水出水口一般设计在低位，如安装在下开口45的外部管道上，在水箱内的水量充足的前提下，可将循环水泵6切换成从上开口44抽水，从下开口45处入水，这样可保证从热交换器出来的热水直接供用户使用，效果更好。当然，也可将用户的取水口恒定设于热交换器的顶部出水口侧，利用循环水泵6强制供水达可达到同样的目的，此时只需采用单向水泵即可。

[0020] 为了维护更方便，内胆3的底部设置有排污口7。

[0021] 当然，本发明并不限于上述的实施例，与本发明等同或类似的技术方案也应当属于本发明的保护范围之内。