一種熱水器水箱及具有該水箱的熱水器的製作方法
2024-02-16 08:59:15 1
本發明涉及熱水器技術領域，具體涉及一種熱水器水箱及具有該水箱的熱水器。
背景技術：
隨著市場的逐漸認可及國家政策的支持，空氣源熱泵熱水器得到了空前廣泛的推廣，客戶對用水舒適度及節能特別關注。現有熱水器的水箱根據加熱方式的不同，分為靜態式熱水器和循環式熱水器，其中靜態式熱水器存在以下缺陷：由於靜態式加熱原理為熱傳遞，冷熱水分層，熱水位於頂部，冷水沉於底部，熱水由冷水擠壓而出，因此在客戶用水時，冷水由進水管進入水箱內膽時會有一定的水壓才能從水箱底部進入水箱，但是當水壓過大時，會造成整個水箱中水會在水壓的作用下攪動，水箱水溫快速降低，客戶熱水利用率相應減少。而循循環式熱水器中由於冷熱水混水，水箱水溫降低，熱泵系統檢測水溫過低時自動啟動，因此熱泵存在頻繁啟動的問題。而客戶普遍有快速用水的需求，提升產熱效率是關鍵。
例如中國專利文獻CN2746313Y公開了一種臥式水箱熱泵熱水器，其中通過在臥式水箱內設置有與水箱的軸線相垂直的兩塊隔板，在隔板與水箱之間設置有通道，隔板兩側的水箱空間通過該通道相通，由此水箱內的冷水經充分加熱後流出，使冷熱水的混水量減少，熱水量增加，出水口的出水冷熱均勻。
在上述專利文獻中，不論是其的實施例1中靜態式熱泵熱水器還是實施例2中的循環式熱泵熱水器，因其臥式水箱中隔板與水箱的軸線相垂直設置，因此，隔板之間的單個空間內的水仍分為底層的冷水，頂層的熱水以及冷水和熱水之間的混合層，因此，在客戶用水時，靠近進水管的冷水進入水箱內膽時，當水壓過大時，仍會造成該水箱空間中的水會在水壓的作用下攪動(即其附圖1中的左側空間)，水箱水溫快速降低，從而影響與進水管相鄰的隔板兩側的空間的熱水，客戶熱水利用率仍然不夠高。
技術實現要素：
因此，本發明要解決的技術問題在於克服現有技術中的熱水器由於冷熱水混水率高，水箱水溫降低快缺陷，從而提供一種降低水箱冷熱水混水率的熱水器水箱及具有該水箱的熱水器。
為此，此處依次列出權利要求書記載的全部技術方案；
一種熱水器水箱，其包括具有冷水進水口和熱水出水口的中空箱體，其特徵在於：在所述箱體內設置有至少一層隔板，所述隔板垂直於熱水上升方向，在所述隔板上設置有連通上下兩層之間的過水通道。
進一步地，在所述箱體內設置有兩層隔板，所述過水通道為設置在所述隔板上的通孔。
進一步地，所述冷水進水口設置有延伸至所述箱體內的進水管，所述進水管上設置有朝向所述箱體底部的若干進水孔。
進一步地，所述水箱為柱狀，其軸線延伸方向與所述熱水上升方向平行。
進一步地，所述水箱為柱狀，其軸線延伸方向與所述熱水上升方向垂直。
進一步地，在底層部設置有溫度檢測部件，所述溫度檢測部件與主機連接以在水箱底層溫度低於設定值時啟動加熱。
進一步地，所述冷水進水口設置在所述水箱底層部，所述熱水出水口設置在頂層部。
一種包括上述熱水器水箱的熱水器；還包括設置在所述熱水器水箱內的加熱部件；以及為所述加熱部件提供熱源的主機，所述主機通過管部件與所述加熱部件連接。
進一步地，所述加熱部件為冷凝管，所述主機為空氣源熱泵。
進一步地，至少在所述底層部設置有所述冷凝管。
進一步地，所述底層部的冷凝管為主要加熱部件，其他層部的冷凝管為輔助加熱部件，沿所述熱水上升方向，層部越低所述冷凝管的設置數量越多。
進一步地，所述冷凝管為蛇形盤管。
一種包括上述熱水器水箱的熱水器，其還包括與所述熱水器水箱連接的循環部件；以及為所述水箱提供熱源的主機，所述主機通過所述循環部件與所述水箱連接。
進一步地，所述主機通過所述循環部件與所述熱水器水箱的底層部構成循環迴路。
進一步地，所述主機為空氣源熱泵，所述循環部件為循環水泵。
本發明技術方案，具有如下優點：
1.本發明的熱水器水箱，其採用帶孔隔板分層設置，客戶用水經冷水進水管進入水箱內膽時經隔板對水系統得三次減壓，由此化降低了冷熱水的混水率。
2.本發明中，冷水進水管設置在水箱內膽的底部，且進水管的管口設置有若干小孔，客戶用水經導進水管注水孔進入水箱底部，客戶用水經過注水孔時水系統壓力降低，從而降低對水箱內膽中水的衝擊。
3.本發明中的水箱，無論橫向設置還是豎向設置，其內部的隔板均與熱水上升方向平行，即無論橫向水箱還是豎向水箱，均根據其內部冷熱水的分層方向而設置分層隔板，因此水箱頂層為熱水底層為溫度較低的冷水，冷水進入時，會在底層部進行混合而避免了上面層部冷熱水混合的情況，降低水箱內的冷熱水混水率。
4.本發明的進出水管，根據冷熱水的運動原理設置，冷熱水分層，熱水位於水箱頂部，冷水沉於水箱底部，因此將熱水出水管設置在頂層部，將冷水進水管設置在底層部有利於熱水的快速出水。
5.本發明的靜態式熱水器的冷凝盤管分層設置，水箱內的水溫由下向上逐漸升高，因此主要加熱部件設置在底層部，即底層部的冷凝管數量最多，上層部的冷凝管數量逐漸減少，在頂層部配有冷凝管用於在客戶用水量要求不多時，水箱內膽頂部的水能夠快速制熱，確保了熱水出水速度。
6.本發明的循環式熱泵熱水器水箱中與主機加熱部件連接的進出口均設置在底層部，由此冷熱水僅在底層部混合，循環制熱時不影響上面兩個層部的水溫，降低了水箱整體的冷熱水混合率，提升客戶熱水利用率；同時減少熱泵頻繁啟動次數；提升加熱速度。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明的第一種實施方式中提供的熱泵熱水器的結構示意圖；
圖2為本發明的第二種實施方式中提供的熱泵熱水器的結構示意圖；
圖3為本發明的熱水器水箱結構示意圖；
圖4為本發明的另一種實施方式的熱水器水箱結構示意圖；
附圖標記說明：
1-熱水出水管；2-水箱內膽；3-冷凝盤管；4-第一隔板；5-第二隔板；6-冷水進水管；7-熱泵主機；
具體實施方式
下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
實施例1
如圖1所示為一種靜態式熱水器，其主要包括熱水器水箱和熱泵主機7。其中熱水器水箱為柱狀，其軸線延伸方向與熱水上升方向平行，熱水器水箱包括水箱內膽2，水箱內膽2為包括具有冷水進水口和熱水出水口的中空箱體；如圖2-3所示為水箱的具體結構，圖2中所示的水箱為豎向設置，即其軸線延伸方向與熱水上升方向垂直，圖3中所示的水箱為橫向設置，即其軸線延伸方向與所述熱水上升方向垂直。但無論水箱是豎直設置還是橫向設置，在水箱內膽2內均設置有兩層隔板，第一、第二隔板4、5均設置為垂直於熱水上升方向，在隔板4和5上還設置有連通上下兩層之間的過水通孔，通過第一隔板4和第二隔板5將水箱內膽2分隔成三層，其中冷水進水口設置在水箱內膽2的底層部，熱水出水口設置在水箱內膽2的頂層部，同時在熱水出水口設置有延伸至中空箱體內的熱水出水管1，在冷水進水口設置有延伸至中空箱體內的冷水進水管6，且冷水進水管6上設置有朝向中空箱體底部的若干進水孔。
該靜態式熱水器還包括設置在熱水器水箱內的冷凝管3；主機7為空氣源熱泵，主機7通過管部件與冷凝管3連接。其中在水箱內膽2的底層部設置有溫度檢測部件，溫度檢測部件與主機7連接以在水箱底層溫度低於設定值時啟動加熱。同時至少在水箱內膽2的底層部設置有冷凝管3，該實施例中在水箱底層部和頂層部均設置有冷凝管3，沿熱水上升方向水溫越高，需要進行加熱的加熱部件越少，由此層部越低冷凝管的設置數量越多，層數越高設置的冷凝管數量越少；且位於水箱底層部的冷凝管3為主要加熱部件，位於水箱頂層部的冷凝管3為輔助加熱部件，各層部的冷凝管3均為蛇形盤管。進一步地，根據水箱布置需要，該實施例一即附圖1中的熱水器水箱也可替換為如圖4所示的橫向設置的水箱。
該靜態式熱水器的工作原理：
靜態式熱水器通過熱傳遞加熱，冷熱水分層，熱水位於水箱頂部，冷水沉於水箱底部，頂部的熱水由冷水擠壓而出，而當頂層部的熱水放出，底部冷水進入水箱時，首先，由於水箱分層設置，通過第一、第二中隔板4、5對水箱內的水系統進行三次減壓，降低了混水率；同時由於設置有隔板僅在底層部範圍內進行冷熱水混合，即只有底層部內的水溫受冷水影響降低，而對上面兩個層部的水溫影響不大，由此減小了水箱內冷熱水的混合體積，避免了水箱內大範圍的水溫降低，確保了使用者用水時的熱水出水速度。
其次，通過在冷水進水管6上設有N個進水孔，使用水經冷水進水管6上的進水孔進入水箱底部，水經過進水孔時水系統壓力降低，從而降低對水箱內膽2中水的衝擊，減輕水系統的攪拌、降低混水率。
最後冷凝管3採用分層設置，以確保使用者用水量要求不多時，通過頂層部內的冷凝管3即可對水箱頂層部的水快速制熱，提高了熱水加熱速度。
實施例2
如圖2所示為一種循環式熱水器，其主要包括熱水器水箱和熱泵主機7。其中循環式熱水器水箱的結構與實施例一中的水箱結構類似，其與實施例一不同之處在於加熱方式不同。
實施例二中熱水器的加熱部件設置在為水箱提供熱源的主機7內部，主機7通過循環迴路與水箱連接，其中主機7為空氣源熱泵。參見附圖2，循環迴路與熱水器水箱的底層部連接，主機7通過循環水泵與熱水器水箱的底層部構成循環迴路。由此，主機7僅對水箱底層部的水進行循環加熱，當機組啟動時，其自帶循環泵對第二隔板5以下的底層部水系統循環加熱，而對第二隔板5以上的水系統影響相對較小，由此在啟動加熱的同時，不影響上層部的熱水出水率。進一步地，根據水箱布置需要，該實施例二即附圖2中的熱水器水箱也可替換為如圖4所示的橫向設置的水箱。
本發明的熱水器由於採用了分層水箱結構，主要通過加熱部件對水箱底層部的水加熱，能夠有效降低水箱混水，提升客戶熱水利用率；減少熱泵頻繁啟動次數；提高熱水出水速度。
顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而並非對實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本發明創造的保護範圍之中。