本發(fā)明涉及熱水器領(lǐng)域，更具體地說(shuō)本發(fā)明涉及一種具有高效節(jié)能水箱的空氣能熱水器。

背景技術(shù)：

空氣能熱水器，又稱熱泵熱水器，也稱空氣源熱水器，是運(yùn)用熱泵工作原理從空氣中吸收熱量來(lái)制造熱水的裝置。空氣能熱水器通過(guò)讓冷媒不斷完成蒸發(fā)、壓縮、冷凝、節(jié)流、以及再蒸發(fā)的熱力循環(huán)過(guò)程，將環(huán)境中的熱量轉(zhuǎn)移到水中。空氣能熱水器的耗電量通常只有電熱水器的四分之一，而且不需要像太陽(yáng)能熱水器那樣依賴陽(yáng)光采熱，由于空氣能熱水器的工作是通過(guò)冷媒換熱實(shí)現(xiàn)的，因此也不需要電加熱元件與水接觸，也就不會(huì)像電熱水器那樣存在漏電、干燒的安全隱患，也沒有發(fā)生爆炸和中毒的危險(xiǎn)，使用起來(lái)十分安全，同時(shí)也很環(huán)保，一般使用壽命可以達(dá)到15至20年。但是現(xiàn)有的空氣能熱水器只是將整個(gè)水箱中的冷水加熱到所需溫度，而對(duì)于用水量較少、整箱熱水使用不完的情況，現(xiàn)有的空氣能熱水器沒有比較好的手段來(lái)針對(duì)此情況，仍然對(duì)整箱水進(jìn)行加熱，造成熱水和能源的浪費(fèi)，增加用戶的使用成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的是解決至少上述問(wèn)題，并提供至少后面將說(shuō)明的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種具有高效節(jié)能水箱的空氣能熱水器，其通過(guò)水箱內(nèi)的多個(gè)擋板、第一支彎管、第二支彎管、第三支彎管以及多個(gè)通過(guò)支管連接的電磁閥來(lái)控制水箱的換熱區(qū)域，可根據(jù)實(shí)際用熱水量來(lái)調(diào)節(jié)水箱的加熱區(qū)域，節(jié)約了熱水和能源，降低用戶的使用成本；同時(shí)通過(guò)冷凝彎管上弧形金屬板以及支管上的多個(gè)L形隔板的設(shè)置，有效提高了熱水器的換熱效率。

為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種具有高效節(jié)能水箱的空氣能熱水器，包括通過(guò)冷媒管道循環(huán)連接的蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器、過(guò)濾器和膨脹閥，壓縮機(jī)、冷凝器、過(guò)濾器和膨脹閥均安裝在一筒體內(nèi)，所述冷凝器包括殼體、設(shè)置在殼體內(nèi)部的水箱以及位于水箱內(nèi)部的冷凝彎管，所述水箱下部設(shè)有冷水入口、水箱上部設(shè)有熱水出口，所述水箱上部相對(duì)熱水出口處設(shè)有冷媒入口，冷媒入口連通所述冷凝彎管；所述水箱自上而下依次設(shè)置有多個(gè)擋板，所述擋板的固定端內(nèi)接于水箱內(nèi)壁并向相對(duì)的內(nèi)壁延伸且不接觸，形成供水流動(dòng)的缺口，相鄰擋板的固定端交錯(cuò)固設(shè)在水箱箱體相對(duì)的內(nèi)壁上，相鄰的擋板的自由端向相反方向延伸，形成供水流動(dòng)的曲形路徑；所述冷凝彎管的縱向截面為自上而下穿過(guò)多個(gè)擋板的蛇形結(jié)構(gòu)，位于最上方擋板上方的部分冷凝彎管為第一支彎管，相鄰兩塊擋板之間的部分冷凝彎管為第二支彎管，位于最下方擋板下方的部分冷凝彎管為第三支彎管，所述第一支彎管、所述第二支彎管、所述第三支彎管的水平部分的橫向截面均為蛇形結(jié)構(gòu)，所述第二支彎管、所述第三支彎管位于冷媒入口同一側(cè)的水平部分沿冷媒流動(dòng)方向均連通一水平支管，各支管從水箱中伸出形成多個(gè)冷媒出口并連通冷媒管道，每個(gè)支管位于所述水箱外的部分均連接一電磁閥，所述支管位于電磁閥上游處設(shè)有使冷媒回流的多個(gè)L形隔板，所述L形隔板的豎直部分自上而下內(nèi)接于支管內(nèi)壁，所述L形隔板的水平部分內(nèi)接于支管內(nèi)壁沿冷媒流動(dòng)的反方向延伸、且與支管底部不接觸，多個(gè)L形隔板沿冷媒流動(dòng)方向等間距設(shè)置且豎直部分的長(zhǎng)度依次遞增，形成阻礙冷媒流動(dòng)的階梯狀空間；所述冷凝彎管的管壁上設(shè)置有多個(gè)弧形金屬板，所述金屬板包括分別在冷凝彎管上、下方間隔設(shè)置的第一金屬板、第二金屬板，所述第一金屬板包括設(shè)置在所述冷凝彎管內(nèi)部的第一吸熱板和外部的第一放熱板，所述第二金屬板包括設(shè)置在所述冷凝彎管內(nèi)部的第二吸熱板和外部的第二放熱板，所述第二吸熱板與所述冷凝彎管連接處設(shè)有一供冷媒流動(dòng)的通孔。

優(yōu)選的是，所述金屬板以焊接形式固定在所述冷凝彎管上。

優(yōu)選的是，所述水箱為空心圓柱體結(jié)構(gòu)，所述缺口為弧形，所述擋板靠近所述缺口處設(shè)有一鉸接的翻轉(zhuǎn)片，所述翻轉(zhuǎn)片位于所述擋板上方且部分重疊并能將所述缺口完全覆蓋，以限制所述翻轉(zhuǎn)片從水平的起點(diǎn)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，所述擋板上靠近所述翻轉(zhuǎn)片的轉(zhuǎn)軸處設(shè)有一傾斜的固定片，以限制所述翻轉(zhuǎn)片轉(zhuǎn)動(dòng)終點(diǎn)的翻轉(zhuǎn)角度不大于90°。

優(yōu)選的是，所述水箱、所述擋板以及所述翻轉(zhuǎn)片的表面均涂有環(huán)保型的保溫隔熱涂料。

優(yōu)選的是，所述電磁閥為7個(gè)，所述擋板為13塊、且將水箱分成容量相同的14個(gè)小區(qū)域。

優(yōu)選的是，所述電磁閥連接一控制器，所述控制器連接一設(shè)置在所述筒體上的控制面板，所述水箱的容量為350L，每個(gè)小區(qū)域的容積為25L，所述控制面板上設(shè)有與所述電磁閥一一對(duì)應(yīng)的能開啟、關(guān)閉電磁閥的7個(gè)按鈕，7個(gè)按鈕分別能控制50L、100L、150L、200L、250L、300L、350L容量的水與冷媒進(jìn)行熱交換；其中，所述控制器設(shè)置為：控制面板上的7個(gè)按鈕同一時(shí)刻只能啟動(dòng)一個(gè)，相應(yīng)的電磁閥通電通路、其余的電磁閥失電斷路。

本發(fā)明至少包括以下有益效果：

第一、本發(fā)明空氣能熱水器的水箱內(nèi)自上而下設(shè)有多個(gè)擋板，擋板的固定端內(nèi)接于水箱內(nèi)壁并向相對(duì)的內(nèi)壁延伸且不接觸，形成供水流動(dòng)的缺口，相鄰擋板的固定端交錯(cuò)固設(shè)在水箱箱體相對(duì)的內(nèi)壁上，相鄰的擋板的自由端向相反方向延伸，形成供水流動(dòng)的曲形路徑，從而使板將水箱分成多個(gè)不同的換熱區(qū)域；冷凝彎管自上而下依次穿過(guò)不同的換熱區(qū)域，使冷媒與不同區(qū)域內(nèi)的水進(jìn)行熱交換，第一支彎管、第二支彎管、第三支彎管的水平部分的橫向截面均為蛇形結(jié)構(gòu)，能有效增大冷凝管與水箱中水的接觸面積，促進(jìn)熱交換；第二支彎管、第三支彎管位于冷媒入口同一側(cè)的水平部分沿冷媒流動(dòng)方向均連通一水平支管，通過(guò)設(shè)置在水平支管上的電磁閥對(duì)支管的冷媒流動(dòng)進(jìn)行控制，可根據(jù)實(shí)際用熱水量來(lái)調(diào)節(jié)水箱的加熱區(qū)域，節(jié)約了熱水和能源，降低用戶的使用成本；

第二、冷凝彎管的管壁上設(shè)置有多個(gè)弧形金屬板，金屬板包括分別在冷凝彎管上、下方間隔設(shè)置的第一金屬板、第二金屬板，第一金屬板包括設(shè)置在冷凝彎管內(nèi)部的第一吸熱板和外部的第一放熱板，第二金屬板包括設(shè)置在所述冷凝彎管內(nèi)部的第二吸熱板和外部的第二放熱板，第二吸熱板與冷凝彎管連接處設(shè)有一供冷媒流動(dòng)的通孔；金屬板的傳熱消耗高，通過(guò)分布在來(lái)冷凝彎管內(nèi)部的第一、第二吸熱板和外部的第一、第二放熱板來(lái)增加冷媒與水箱內(nèi)水的熱交換效率；冷凝彎管內(nèi)部的第一、第二吸熱板會(huì)在冷媒流動(dòng)時(shí)起到一定的阻擋作用，使冷媒出現(xiàn)分離漩渦，破壞了流動(dòng)邊界，增加了流體的徑向混合，增加了流體的湍動(dòng)性，從而提高了傳熱效率；同時(shí)第二吸熱板上的通孔可供冷媒在冷凝后流出，防止液化的冷媒在管道內(nèi)滯留，進(jìn)一步提高了換熱效率；

第三，支管位于電磁閥上游處設(shè)有使冷媒回流的多個(gè)L形隔板，L形隔板的豎直部分自上而下內(nèi)接于支管內(nèi)壁，所L形隔板的水平部分內(nèi)接于支管內(nèi)壁沿冷媒流動(dòng)的反方向延伸、且與支管底部不接觸，多個(gè)L形隔板沿冷媒流動(dòng)方向等間距設(shè)置且豎直部分的長(zhǎng)度依次遞增，形成阻礙冷媒流動(dòng)的階梯狀空間；冷媒在支管中流動(dòng)時(shí)氣態(tài)的部分位于支管上部，液化的部分位于支管底部，通過(guò)L形隔板將氣態(tài)的高溫冷媒阻擋使其回流繼續(xù)發(fā)生熱交換，液化的低溫冷媒從L形隔板下方的空間流走，從而提高冷媒在冷凝管中的熱交換效率；

第四，擋板靠近所述缺口處設(shè)有一鉸接的翻轉(zhuǎn)片，翻轉(zhuǎn)片位于擋板上方且部分重疊并能將所述缺口完全覆蓋，以限制翻轉(zhuǎn)片從水平的起點(diǎn)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，擋板上靠近所述翻轉(zhuǎn)片的轉(zhuǎn)軸處設(shè)有一傾斜的固定片，以限制所述翻轉(zhuǎn)片轉(zhuǎn)動(dòng)終點(diǎn)的翻轉(zhuǎn)角度不大于90°；用戶在用水期間水流在自下而上流動(dòng)時(shí)能沖開翻轉(zhuǎn)片，實(shí)現(xiàn)熱水的流出，而且由于水經(jīng)常沿?fù)醢逍纬傻穆窂搅鲃?dòng)會(huì)有效減少使水垢的產(chǎn)生，有效克服了常規(guī)水箱設(shè)計(jì)易生水垢的缺點(diǎn)；不用水期間水流靜止翻轉(zhuǎn)片會(huì)受重力影響落回原本的水平狀態(tài)，水箱加熱期間水流靜止，翻轉(zhuǎn)片也處于水平，從而將各換熱區(qū)域分離開，保證熱量不流失；

第五、所述水箱、所述擋板以及所述翻轉(zhuǎn)片的表面均涂有環(huán)保型的保溫隔熱涂料，在水箱和水箱內(nèi)各部件的表面均涂上環(huán)保型保溫隔熱涂料，進(jìn)一步防止水箱中熱量的流失，實(shí)現(xiàn)高效鎖熱，同時(shí)環(huán)保型涂料對(duì)人體無(wú)害也能放心使用；

第六、7個(gè)電磁閥、13塊擋板將水箱分成容量相同的14個(gè)小區(qū)域，電磁閥連接控制器，控制器連接的控制面板，水箱容量為350L，每個(gè)小區(qū)域的容積為25L，控制面板上設(shè)有與所述電磁閥一一對(duì)應(yīng)的能開啟、關(guān)閉電磁閥的7個(gè)按鈕，7個(gè)按鈕分別能控制50L、100L、150L、200L、250L、300L、350L容量的水與冷媒進(jìn)行熱交換；控制器設(shè)置為：控制面板上的7個(gè)按鈕同一時(shí)刻只能啟動(dòng)一個(gè)，相應(yīng)的電磁閥通電通路、其余的電磁閥失電斷路；用戶根據(jù)當(dāng)天的熱水需求量來(lái)調(diào)節(jié)控制面板上的按鈕，進(jìn)行不同熱水量的加熱，水箱最大容量為350L能滿足用戶的大用水量的要求，最小加熱量為50L也能滿足客戶的基本用水要求，從而有效節(jié)約了熱水和能源，降低用戶的使用成本。

本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過(guò)下面的說(shuō)明體現(xiàn)，部分還將通過(guò)對(duì)本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明具有高效節(jié)能水箱的空氣能熱水器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為冷凝器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為L(zhǎng)形隔板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為冷凝彎管內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為第二金屬板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為與支管連通的第二支彎管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為翻轉(zhuǎn)片的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。

應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語(yǔ)并不配出一個(gè)或多個(gè)其它元件或其組合的存在或添加。

如圖1～7所示，一種具有高效節(jié)能水箱的空氣能熱水器，包括通過(guò)冷媒管道循環(huán)連接的蒸發(fā)器1、壓縮機(jī)2、冷凝器3、過(guò)濾器4和膨脹閥5，壓縮機(jī)2、冷凝器3、過(guò)濾器4和膨脹閥5均安裝在一筒體6內(nèi)，所述冷凝器3包括殼體31、設(shè)置在殼體31內(nèi)部的水箱32以及位于水箱32內(nèi)部的冷凝彎管33，所述水箱32下部設(shè)有冷水入口、水箱32上部設(shè)有熱水出口，所述水箱32上部相對(duì)熱水出口處設(shè)有冷媒入口，冷媒入口連通所述冷凝彎管33；所述水箱32自上而下依次設(shè)置有多個(gè)擋板321，所述擋板321的固定端內(nèi)接于水箱32內(nèi)壁并向相對(duì)的內(nèi)壁延伸且不接觸，形成供水流動(dòng)的缺口，相鄰擋板321的固定端交錯(cuò)固設(shè)在水箱32箱體相對(duì)的內(nèi)壁上，相鄰的擋板321的自由端向相反方向延伸，形成供水流動(dòng)的曲形路徑；所述冷凝彎管33的縱向截面為自上而下穿過(guò)多個(gè)擋板321的蛇形結(jié)構(gòu)，位于最上方擋板321上方的部分冷凝彎管33為第一支彎管331，相鄰兩塊擋板321之間的部分冷凝彎管33為第二支彎管332，位于最下方擋板321下方的部分冷凝彎管33為第三支彎管333，所述第一支彎管331、所述第二支彎管332、所述第三支彎管333的水平部分的橫向截面均為蛇形結(jié)構(gòu)，所述第二支彎管332、所述第三支彎管333位于冷媒入口同一側(cè)的水平部分沿冷媒流動(dòng)方向均連通一水平支管7，各支管7從水箱32中伸出形成多個(gè)冷媒出口并連通冷媒管道，每個(gè)支管7位于所述水箱32外的部分均連接一電磁閥8，所述支管7位于電磁閥8上游處設(shè)有使冷媒回流的多個(gè)L形隔板71，所述L形隔板71的豎直部分自上而下內(nèi)接于支管7內(nèi)壁，所述L形隔板71的水平部分內(nèi)接于支管7內(nèi)壁沿冷媒流動(dòng)的反方向延伸、且與支管7底部不接觸，多個(gè)L形隔板71沿冷媒流動(dòng)方向等間距設(shè)置且豎直部分的長(zhǎng)度依次遞增，形成阻礙冷媒流動(dòng)的階梯狀空間；所述冷凝彎管33的管壁上設(shè)置有多個(gè)弧形金屬板9，所述金屬板9包括分別在冷凝彎管33上、下方間隔設(shè)置的第一金屬板91、第二金屬板92，所述第一金屬板91包括設(shè)置在所述冷凝彎管33內(nèi)部的第一吸熱板911和外部的第一放熱板912，所述第二金屬板9包括設(shè)置在所述冷凝彎管33內(nèi)部的第二吸熱板921和外部的第二放熱板922，所述第二吸熱板921與所述冷凝彎管33連接處設(shè)有一供冷媒流動(dòng)的通孔923。

該熱水器的使用方法如下：將熱水器連通電源，然后根據(jù)不同的熱水需求量選擇不同支管7的電磁閥8打開，然后啟動(dòng)熱水器進(jìn)行工作，啟動(dòng)后冷媒在所述蒸發(fā)器1中被加熱升溫并汽化，然后經(jīng)所述壓縮機(jī)2進(jìn)入所述冷凝器3，高溫冷媒在所述第一支彎管331、所述第二支彎管332、所述第三支彎管333組成的冷凝彎管33中自上而下流動(dòng)并液化，然后放出大量的熱經(jīng)冷凝彎管33和弧形金屬板9傳遞到水箱32的水中將水加熱，降溫后的冷媒通過(guò)打開的電磁閥8的支管7，液化的部分從L形隔板71下方流出，部分未液化的冷媒被L形隔板71阻擋回流繼續(xù)進(jìn)行熱交換，支管7中流出的冷媒再經(jīng)所述過(guò)濾器4和所述膨脹閥5，最終進(jìn)入所述蒸發(fā)器1，繼續(xù)進(jìn)行循環(huán)加熱；選擇不同支管7的電磁閥8打開，可調(diào)節(jié)需加熱水的量。

在另一種技術(shù)方案中，如圖4所示，所述金屬板9以焊接形式固定在所述冷凝彎管33上，有利于熱量的傳遞。

在另一種技術(shù)方案中，如圖7所示，所述水箱32為空心圓柱體結(jié)構(gòu)，所述缺口為弧形，所述擋板321靠近所述缺口處設(shè)有一鉸接的翻轉(zhuǎn)片322，所述翻轉(zhuǎn)片322位于所述擋板321上方且部分重疊并能將所述缺口完全覆蓋，以限制所述翻轉(zhuǎn)片322從水平的起點(diǎn)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，所述擋板321上靠近所述翻轉(zhuǎn)片322的轉(zhuǎn)軸處設(shè)有一傾斜的固定片323，以限制所述翻轉(zhuǎn)片322轉(zhuǎn)動(dòng)終點(diǎn)的翻轉(zhuǎn)角度不大于90°；用戶在用水期間水流在自下而上流動(dòng)時(shí)能沖開翻轉(zhuǎn)片322，實(shí)現(xiàn)熱水的流出，而且由于水經(jīng)常沿?fù)醢?21形成的路徑流動(dòng)會(huì)有效減少使水垢的產(chǎn)生，有效克服了常規(guī)水箱32設(shè)計(jì)易生水垢的缺點(diǎn)；不用水期間水流靜止翻轉(zhuǎn)片322會(huì)受重力影響落回原本的水平狀態(tài)，水箱32加熱期間水流靜止，翻轉(zhuǎn)片322也處于水平，從而將各換熱區(qū)域分離開，保證熱量不流失。

在另一種技術(shù)方案中，如圖2～7所示，所述水箱32、所述擋板321以及所述翻轉(zhuǎn)片322的表面均涂有環(huán)保型的保溫隔熱涂料，進(jìn)一步防止水箱32中熱量的流失，實(shí)現(xiàn)高效鎖熱，同時(shí)環(huán)保型涂料對(duì)人體無(wú)害也能放心使用。

在另一種技術(shù)方案中，如圖2所示，所述電磁閥8為7個(gè)，所述擋板321為13塊、且將水箱32分成容量相同的14個(gè)小區(qū)域，用戶根據(jù)當(dāng)天的熱水需求量來(lái)調(diào)節(jié)電磁閥8的開合，進(jìn)行不同熱水量的加熱。

在另一種技術(shù)方案中，如圖3所示，所述電磁閥8連接一控制器，所述控制器連接一設(shè)置在所述筒體6上的控制面板，所述水箱32的容量為350L，每個(gè)小區(qū)域的容積為25L，所述控制面板上設(shè)有與所述電磁閥8一一對(duì)應(yīng)的能開啟、關(guān)閉電磁閥8的7個(gè)按鈕，7個(gè)按鈕分別能控制50L、100L、150L、200L、250L、300L、350L容量的水與冷媒進(jìn)行熱交換；其中，所述控制器設(shè)置為：控制面板上的7個(gè)按鈕同一時(shí)刻只能啟動(dòng)一個(gè)，相應(yīng)的電磁閥8通電通路、其余的電磁閥8失電斷路；水箱32最大容量為350L能滿足用戶的大用水量的要求，最小加熱量為50L也能滿足客戶的基本用水要求，從而有效節(jié)約了熱水和能源，降低用戶的使用成本。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明，由于水箱32內(nèi)的多個(gè)擋板321、冷凝彎管33以及其通過(guò)水箱32內(nèi)的多個(gè)擋板321、第一支彎管331、第二支彎管332、第三支彎管333以及多個(gè)通過(guò)支管7連接的電磁閥8來(lái)控制水箱的換熱區(qū)域，可根據(jù)實(shí)際用熱水量來(lái)調(diào)節(jié)水箱32的加熱區(qū)域，節(jié)約了熱水和能源，降低用戶的使用成本；同時(shí)通過(guò)冷凝彎管33上弧形金屬板9以及支管上的多個(gè)L形隔板71的設(shè)置，有效提高了熱水器的換熱效率。

盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。