热泵热水器水箱及热泵热水器制造技术

本发明专利技术提供了一种热泵热水器水箱和热泵热水器，其中，热泵热水器水箱包括：水箱内胆(1)；换热管组件，包括：侧面盘管(2)，沿螺旋线盘绕在水箱内胆(1)的侧壁外侧上，侧面盘管(2)具有第一端和第二端，侧面盘管(2)的第一端靠近水箱内胆(1)的底端，侧面盘管(2)的第一端具有冷媒出口，在沿水箱内胆(1)的底端朝向顶端的方向上，侧面盘管(2)的螺距逐渐增加。本发明专利技术的热泵热水器水箱有效解决了加热时间长、上下水温不均匀、能源效率低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热泵热水器领域，具体而言，涉及一种热泵热水器水箱及热泵热水器。
技术介绍
现有技术中，热泵热水器水箱包括水箱内胆、盘绕在水箱内胆外面的换热管组件、保温层、水箱外壳，其中水箱内胆外面的换热管组件包括侧面盘管和底面盘管，均用于水箱内胆内水的加热。目前侧面盘管的螺距有两种，一种是等螺距的，即侧面盘管在水箱内胆外面从底端朝向顶端是按照同一螺距缠绕的；另一种是底部和上部螺距不等，以水箱内胆上某一水平线为分界线，分界线以下按一种较小的螺距缠绕，分界线以上按较大的螺距缠绕。上述的两种热泵热水器水箱中，第一种具有加热时间长、上下水温不均匀、能源效·率低等缺陷，第二种虽然对以上缺陷有所改善，但仍存在加热时间长、上下水温不均匀、能源效率低的问题。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种加热时间短且水温均匀的热泵热水器水箱及热泵热水器。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种热泵热水器水箱，包括水箱内胆；换热管组件，包括侧面盘管，沿螺旋线盘绕在水箱内胆的侧壁外侧上，侧面盘管具有第一端和第二端，侧面盘管的第一端靠近水箱内胆的底端，侧面盘管的第一端具有冷媒出口，在沿水箱内胆的底端朝向顶端的方向上，侧面盘管的螺距逐渐增加。进一步地，侧面盘管的螺距逐渐增加呈线性变化。进一步地，侧面盘管在与水箱内胆的底端高度差为氏处的螺距匕通过以下公式获得Λ，其中，H0为侧面盘管的盘绕高度，P0为靠近水箱内胆的底端的侧面盘管的初始螺距，△ T为以螺距Ptl进行侧面盘管的盘绕，盘绕高度为Htl时侧面盘管两端位置处水箱内胆内的水的温差，α为修正系数，可通过实验和/或计算得到，Px为距离水箱内胆的底端高度差为Hx处的侧面盘管的螺距。进一步地，侧面盘管的第二端靠近所述水箱内胆的顶端，侧面盘管的第一端和第二端均通过紧固夹与水箱内胆的侧壁外侧连接。进一步地，换热管组件还包括底面盘管，以等螺距螺旋线方式盘绕在水箱内胆的底壁上，底面盘管的第一端通过连接管与侧面盘管的第二端连接，底面盘管的第二端具有冷媒进口。进一步地，底面盘管通过紧固支架与水箱内胆的底壁接触，紧固支架包括多个从水箱内胆轴心线沿径向延伸的分支架。进一步地，底面盘管和紧固支架之间设有保温缓冲件。进一步地，侧面盘管和/或底面盘管的横截面呈圆形、D型、椭圆形或矩形。进一步地，侧面盘管为多根，每根侧面盘管之间相互平行设置。进一步地，侧面盘管上与水箱内胆的侧壁外侧接触处设有导热涂层。根据本专利技术的另一方面，提供了一种热泵热水器，具有热泵热水器水箱，热泵热水器水箱为上述的热泵热水器水箱。应用本专利技术的技术方案，充分利用冷媒在侧面盘管中运行的规律，即冷媒先进入侧面盘管的第二端，再沿着侧面盘管向下流动至侧面盘管的第一端，因此冷媒在侧面盘管的第二端温度高，第一端温度低，采用渐变式的螺距可以使水的加热更加均匀。这样，有效改善了水箱内胆内冷热水的对流，消除水温不均匀的缺陷，从而缩短加热时间、提高能源利用效率。 附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中图I示出了根据本专利技术的热泵热水器水箱的实施例的主视示意图；图2示出了图I的热泵热水器水箱的另一角度的剖视示意图；图3示出了根据本专利技术的热泵热水器水箱内水温温差与侧面盘管螺距关系示意图；以及图4示出了图I的热泵热水器水箱的仰视示意图。具体实施例方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。图I示出了根据本专利技术的热泵热水器水箱的实施例的主视示意图，图2示出了图I的热泵热水器水箱的另一角度的剖视示意图。结合参见图I至图2所示，从图中可以看出，本实施例的热泵热水器水箱，包括水箱内胆I和换热管组件。其中，换热管组件包括侧面盘管2，具有第一端和第二端，该侧面盘管2沿螺旋线盘绕在水箱内胆I的侧壁外侧上，侧面盘管2的第一端靠近水箱内胆I的底端，侧面盘管2的第一端具有冷媒出口，在沿水箱内胆I的底端朝向顶端盘绕过程中，侧面盘管2的螺距逐渐增加。在本实施例中，充分利用冷媒在侧面盘管2中运行的规律，冷媒先进入侧面盘管2的第二端，再沿着侧面盘管2向下流动至侧面盘管2的第一端，因此冷媒在侧面盘管2的第二端温度高，第一端温度低，采用渐变式的螺距可以使水的加热更加均匀。这样，有效改善了水箱内胆I内冷热水的对流，消除水温不均匀的缺陷，从而缩短加热时间、提高能源利用效率。侧面盘管2的螺距逐渐增加可以为非线性变化的，或者，如图3所示，优选地，侧面盘管2的螺距逐渐增加呈线性变化。线性变化也比其它函数关系的变化方式生产操作起来更容易。侧面盘管2的螺距的确定分为实验和计算、或二者相结合的方法。换热管螺距的确定原则是，在整个热泵的工作周期(即热泵热水器水箱从开始启动到停机的整个加热周期)内，使水箱内胆内的水上下各部分的水温尽可能一致，并在相同的材料用量下，使系统性能最佳。优选地，侧面盘管在与水箱内胆的底端高度差为Hx处的螺距通过以下公式获得Ρ,=^7^·Ηχ+Ρ0，其中，Hci为侧面盘管的盘绕高度，Pci为靠近水箱内胆的底端的侧面盘管的初始螺距，△ T为以螺距Ptl进行侧面盘管的盘绕，盘绕高度为Htl时侧面盘管两端位置处水箱内胆内的水的温差，α为修正系数，可通过实验和/或计算得到，当螺距不变时，α =0，Px为距离水箱内胆的底端Hx处的侧面盘管的螺距。修正系数α的确定具体为，一般给定一个初始值，例如α =0.05，以此计算侧面盘管的螺距，再测得侧面盘管两端位置处水箱内胆内的水的温差，如果温差不符合要求，那么调整α的取值，增大或者减小，再次计算然后进行试验，直至得到合理的修正系数α的值。采用上述方法设计的热泵热水器水箱，举例如下 如果侧面盘管数量为2根，侧面盘管的盘绕高度为lm，当侧面盘管圈数为10圈时，当螺距为定值时，水箱内胆内上下部分的水温差AT为2度。若盘绕高度和圈数不变，当采用渐变螺距时，按上述的技术方案，水箱下部的起始螺距Ptl为25mm，经过反复实验获得最优性能推导出α = O. 01，在水箱内胆上某一高度处的螺距Px为O. 02Hx+25mm，此时，水箱内胆内上下部分的水温差趋近于预定值，该预定值可以为O. 1°C或0.05°C。由于各种复杂因素的影响，水温差的预定值无法接近零，水温差的预定值可以根据需要进行选取。优选地，侧面盘管2的第一端和第二端均通过紧固夹8与水箱内胆I的侧壁外侧连接，紧固件8使得侧面盘管2紧贴在水箱内胆的侧壁外表面上。优选地，如图4所示，换热管组件还包括底面盘管6，以等螺距螺旋线方式盘绕在水箱内胆I的底壁上，底面盘管6的第一端通过连接管4与侧面盘管2的第二端连接，底面盘管6的第二端具有冷媒进口。在位于侧面盘管2的第一端的冷媒出口和位于底面盘管6的第二端的冷媒进口处均设有阀门5和阀门7，用于控制冷媒的进出。图中示出的实施例中，底面盘管6的第一端位于水箱内胆I的周向边缘处，通过一小段支管延伸至水箱内胆I的底面中心处，再以等螺距螺旋线方式盘绕在水箱内胆I的底壁上。这样，便于底面盘管6与连接管4的焊接。优选地，底面盘管6通过紧固支架10与水箱内胆I的底壁连接，紧固支架10包括多个从水箱内胆I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热泵热水器水箱，包括：水箱内胆(1)；换热管组件，包括：侧面盘管(2)，沿螺旋线盘绕在所述水箱内胆(1)的侧壁外侧上，所述侧面盘管(2)具有第一端和第二端，所述侧面盘管(2)的第一端靠近所述水箱内胆(1)的底端，所述侧面盘管(2)的第一端具有冷媒出口，其特征在于，在沿所述水箱内胆(1)的底端朝向顶端的方向上，所述侧面盘管(2)的螺距逐渐增加。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尹桂勤，田云，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：