專利名稱：熱泵熱水器加熱及儲熱一體化保溫水箱的制作方法
技術領域：
本發明涉及熱泵技術領域的加熱及儲熱系統，具體是一種熱泵熱水器加熱及儲熱 一體化保溫水箱。
背景技術：
熱泵熱水器在近年來得到廣泛的推廣應用。目前，常規熱泵熱水器加熱及儲熱一 體化水箱結構如圖1所示，主要由熱水出口 I’，水溫探頭2’，冷水入口 3’，排污口 4’，水箱 內膽5’，冷媒出口 6’，換熱盤管7’，冷媒入口 8’，保溫層9’和水箱殼體10’組成。其中，換 熱盤管7’均制作成圓柱形盤管，置于水箱內膽5’中下部，通過水溫探頭2’監測水箱中部溫 度，控制熱泵起停。當水溫探頭2’監測到水溫達到設定溫度并控制熱泵停止工作。由于水 溫探頭2’位于水箱中部，而圓柱形的換熱盤管7’位于中下部，造成水箱中水溫分層明顯， 位于水溫探頭2’以下位置的水溫尚未達到設定溫度，而水溫探頭2’以上位置的水溫早已 高于設定溫度。最終，實際水箱中達到設定溫度的熱水容積小于水箱的實際容積，并且水箱 中水溫分布不均勻，影響使用。
經過對現有技術的文獻檢索發現，專利號為CN201010186478. X的發明專利文獻 所提出的一種循環式熱泵熱水器保溫水箱內的擾流裝置，利用電動機攪拌，達到水箱內水 溫均勻的目的，但系統結構復雜，并加入了額外的用電設備，增加了系統的成本，降低了加 熱系統的性能系數。發明內容
本發明針對現有技術中存在的上述不足，提供了一種熱泵熱水器加熱及儲熱一體 化保溫水箱。
本發明是通過以下技術方案實現的。
一種熱泵熱水器加熱及儲熱一體化保溫水箱，包括水箱殼體，設置在水箱殼體上 部的熱水出口，設置在水箱殼體下部的冷水入口，設置在水箱殼體底部的排污口，設置在水 箱殼體上的水溫探頭，以及換熱盤管，所述換熱盤管的盤管部分盤旋設置在水箱殼體的腔 室內，其直徑從上到下依次漸變。
所述換熱盤管的盤旋高度略小于水箱殼體腔室的高度，且換熱盤管的頂部高于熱 水出口，換熱盤管的底部低于冷水入口。
所述換熱盤管為多路盤管。
所述換熱盤管的外包絡面呈臺型，其頂部直徑小于底部直徑。
所述水箱殼體包括水箱外殼以及設置在水箱外殼內部形成腔室的水箱內膽，所述 水箱外殼與水箱內膽之間設有保溫層。
所述水溫探頭設置在水箱殼體中部，其一端連接有用于控制壓縮機啟停的熱泵控 制器。
本發明所提出的熱泵熱水器加熱及儲熱一體化保溫水箱，將目前現有的圓柱形盤管改造成臺形盤管。由于存在自然對流的作用，熱水自發流向水箱頂部，冷水流向水箱底 部，所以頂部需要換熱面積小，底部需要的換熱面積大。故盤管頂部直徑小，底部直徑大，且 盤管總高度增加。盤管頂部高于熱水出口，底部低于冷水入口，整體基本布滿整個水箱。盤 管換熱面積得到充分利用，換熱效率提高，并達到使水箱中水溫分布均勻的目的。
本發明提高換熱盤管的換熱效率，并使水箱中水溫分布更均勻。
圖1為現有熱泵熱水器加熱及儲熱一體化保溫水箱的結構示意圖2為本發明結構示意圖中，I為熱水出口，2為水溫探頭,3為冷水入口，4為排污口，5為水箱內膽,6為 冷媒出口，7為換熱盤管，8為冷媒入口，9為保溫層，10為水箱殼體。
具體實施方式
下面對本發明的實施例作詳細說明本實施例在以本發明技術方案為前提下進行 實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。
如圖2所示，本實施例包括水箱殼體10，設置在水箱殼體10上部的熱水出口 1， 設置在水箱殼體10下部的冷水入口 3，設置在水箱殼體10底部的排污口 4，設置在水箱殼 體10上的水溫探頭2，以及換熱盤管7，該換熱盤管7的頂部端頭為冷媒入口 8，并設置在水 箱殼體10的上部，換熱盤管7的底部端頭為冷媒出口 6，并設置在水箱殼體10的下部，該換 熱盤管7的盤管部分盤旋設置在水箱殼體10的腔室內，其直徑從上到下依次漸變。
進一步地，換熱盤管7的盤旋高度略小于水箱殼體10腔室的高度，且換熱盤管7 的頂部高于熱水出口 1，換熱盤管7的底部低于冷水入口 3。
進一步地，換熱盤管7的外包絡面呈臺型，其頂部直徑小于底部直徑。
進一步地，水箱殼體7包括水箱外殼以及設置在水箱外殼內部形成腔室的水箱內 膽5，所述水箱外殼與水箱內膽5之間設有保溫層9。
進一步地，水溫探頭2設置在水箱殼體10中部，其一端連接有用于控制壓縮機啟 停的熱泵控制器。
由于自然對流的作用，水箱內頂部水溫較高而底部水溫較低,故頂部所需加熱面 積小，底部所需加熱面積大，因而換熱盤管7設計成臺型，其頂部直徑小，底部直徑大。頂部 高于熱水出口，底部低于冷水入口，整體基本布滿整個水箱。冷媒經冷媒入口 8進入換熱盤 管7，首先與水箱上部溫度較高的熱水進行換熱，再流至底部與冷水進行換熱。由于換熱盤 管7底部直徑較大，換熱面積大，冷媒與底部冷水換熱充分，底部冷水溫升迅速，盤管換熱 效率高。而熱水又可以自發地流向頂部，最終整個水箱的水溫分布較現有熱泵熱水器加熱 及儲熱一體化保溫水箱更為均勻。
優選地，可以根據換熱的需要，將換熱盤管設計成其他上下面積不同的形狀或多路盤管等。
以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明并不局限于上述 特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影 響本發明的實質內容。
權利要求
1.一種熱泵熱水器加熱及儲熱一體化保溫水箱，包括水箱殼體、設置在水箱殼體上部的熱水出口、設置在水箱殼體下部的冷水入口、設置在水箱殼體底部的排污口、設置在水箱殼體上的水溫探頭、以及盤管部分盤旋設置在水箱殼體腔室內的換熱盤管，其特征在于，所述換熱盤管的直徑從上到下依次漸變。
2.根據權利要求1所述的熱泵熱水器加熱及儲熱一體化保溫水箱，其特征在于，所述換熱盤管的盤旋高度略小于水箱殼體腔室的高度，且換熱盤管的頂部高于熱水出口，換熱盤管的底部低于冷水入口。
3.根據權利要求1或2所述的熱泵熱水器加熱及儲熱一體化保溫水箱，其特征在于，所述換熱盤管為多路盤管。
4.根據權利要求1或2所述的熱泵熱水器加熱及儲熱一體化保溫水箱，其特征在于，所述換熱盤管的外包絡面呈臺型，其頂部直徑小于底部直徑。
5.根據權利要求1或2所述的熱泵熱水器加熱及儲熱一體化保溫水箱，其特征在于，所述水箱殼體包括水箱外殼以及設置在水箱外殼內部形成腔室的水箱內膽，所述水箱外殼與水箱內膽之間設有保溫層。
6.根據權利要求1或2所述的熱泵熱水器加熱及儲熱一體化保溫水箱，其特征在于，所述水溫探頭設置在水箱殼體中部，其一端連接有用于控制壓縮機啟停的熱泵控制器。
全文摘要
本發明公開了一種熱泵熱水器加熱及儲熱一體化保溫水箱，包括水箱殼體，設置在水箱殼體上部的熱水出口，設置在水箱殼體下部的冷水入口，設置在水箱殼體底部的排污口，設置在水箱殼體上的水溫探頭，以及換熱盤管，所述換熱盤管的頂部端頭為冷媒入口，并設置在水箱殼體的上部，所述換熱盤管的底部端頭為冷媒出口，并設置在水箱殼體的下部，所述換熱盤管的盤管部分盤旋設置在水箱殼體的腔室內，其直徑從上到下依次漸變。本發明充分利用換熱盤管的換熱面積，換熱效率提高，并達到使水箱中水溫分布均勻的目的。
文檔編號F24H9/00GK102997430SQ20121054540
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月14日 優先權日2012年12月14日
發明者代彥軍, 王如竹, 吳靜怡, 陳金峰, 孫曉琳, 孫鵬 申請人:上海交通大學