專利名稱：一種儲水箱及使用該儲水箱的儲水式熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于熱水器的儲水箱，以及使用該儲水箱的儲水式熱水器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有儲水式熱水器主要由換熱器、水泵和儲水箱組成，水泵將小部分水抽到換熱器加熱升溫，再回到儲水箱，如此循環(huán)，將儲水箱內(nèi)的所有水加熱，其存在以下問題:(1)針對整個水箱內(nèi)儲水進行加熱，無法根據(jù)用水人數(shù)的不同進行水箱熱水容量的靈活調(diào)節(jié)，并且當(dāng)熱水用完后需等到水箱內(nèi)冷水全部被加熱后才能再次使用熱水，等待時間長；(2)少數(shù)人用水時，整個水箱的熱水用不完，存在熱能浪費的問題；(3)熱水利用率低，沒有增容功能，需配備大容量水箱才能滿足用水需求，成本高、浪費資源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的第一個技術(shù)問題在于提供一種熱水容量可調(diào)節(jié)的儲水箱，以滿足不同用水人數(shù)的需求，減少熱能浪費，節(jié)能環(huán)保，且縮短再次用熱水的等待時間。本發(fā)明所要解決的第二個技術(shù)問題在于提供一種使用上述儲水箱的儲水式熱水器。本發(fā)明解決上述第一個技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種儲水箱，其包括水箱內(nèi)膽、循環(huán)進水管、循環(huán)出水管、冷水進水管和熱水出水管，循環(huán)進水管、循環(huán)出水管、冷水進水管和熱水出水管均與水箱內(nèi)膽連通，所述水箱內(nèi)膽為一個，所述循環(huán)進水管和所述熱水出水管均設(shè)于水箱內(nèi)膽的上部，所述循環(huán)出水管設(shè)于水箱內(nèi)膽的下部，在水箱內(nèi)膽上還設(shè)有用于分別檢測水箱內(nèi)膽內(nèi)不同位置溫度的至少3個溫度傳感器；或者，所述水箱內(nèi)膽至少為兩個，所有水箱內(nèi)膽按水流方向由前至后依次經(jīng)連接管串聯(lián)，連接管的第一端伸入前一個水箱內(nèi)膽的底部，其第二端伸入后一個水箱內(nèi)膽的頂部，所述循環(huán)進水管和所述熱水出水管設(shè)于最前的一個水箱內(nèi)膽的上部，所述循環(huán)出水管設(shè)于最后的一個水箱內(nèi)膽的下部，在水箱內(nèi)膽上還設(shè)有用于分別檢測水箱內(nèi)膽內(nèi)不同位置溫度的溫度傳感器。優(yōu)選的，水流方向相鄰兩個所述溫度傳感器之間的所述水箱內(nèi)膽的容積為40 70L。優(yōu)選的，水流方向相鄰兩個所述溫度傳感器之間的所述水箱內(nèi)膽的容積相等。優(yōu)選的，所述循環(huán)進水管的第一端伸入所述水箱內(nèi)膽內(nèi)，且循環(huán)進水管的第一端和與其相鄰的所述溫度傳感器之間的間距> 50mm。優(yōu)選的，所述循環(huán)進水管的第一端的管口封閉，在循環(huán)進水管的第一端的管壁下部設(shè)有通孔。優(yōu)選的，所述循環(huán)出水管的第一端伸入所述水箱內(nèi)膽內(nèi)，且循環(huán)出水管的第一端和與其相鄰的所述溫度傳感器之間的間距> 50mm。優(yōu)選的，所述循環(huán)出水管的第一端的管口封閉，在循環(huán)出水管的第一端的管壁下部設(shè)有通孔。
優(yōu)選的，所述冷水進水管設(shè)置在所述循環(huán)出水管下方的所述水箱內(nèi)膽上，該冷水進水管的第一端伸入所述水箱內(nèi)膽內(nèi)；或者，還包括三通閥，三通閥的第一接口與所述冷水進水管的第一端連接，三通閥的第二接口與所述循環(huán)出水管的第二端連接。優(yōu)選的，所述儲水箱還包括換熱器和水泵，水泵的進水口與所述循環(huán)出水管的第二端連接，水泵的出水口與換熱器的進水口連通，換熱器的出水口與所述循環(huán)進水管的第二端連接；或者，水泵的進水口與所述三通閥的第三接口連通，水泵的出水口與換熱器的進水口連通，換熱器的出水口與所述循環(huán)進水管的第二端連接。優(yōu)選的，所述水泵為變頻水泵。優(yōu)選的，所述儲水箱還包括水箱外殼，在水箱外殼上設(shè)有冷水進口、熱水出口、冷媒進口和冷媒出口，所述水箱內(nèi)膽、所述循環(huán)進水管、所述循環(huán)出水管、所述熱水出水管、所述冷水進水管、所述換熱器和所述水泵均位于水箱外殼內(nèi)，所述冷水進水管的第二端與所述冷水進口連接，所述熱水出水管的第二端與所述熱水出口連接，所述換熱器的進口端和出口端分別經(jīng)冷媒連接管與所述冷媒進口和所述冷媒出口連通。本發(fā)明解決上述第二個技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種儲水式熱水器，包括主機和所述的儲水箱。本發(fā)明的儲水箱，其循環(huán)進水管和熱水出水管設(shè)置在水箱內(nèi)膽的上部，循環(huán)出水管設(shè)置在水箱內(nèi)膽的下部，循環(huán)進水管設(shè)置在水箱內(nèi)膽的上部，使從換熱器出來的熱水直接通入水箱內(nèi)膽頂部，利用熱水比冷水密度小的特點，實現(xiàn)水箱內(nèi)膽自上而下的加熱方式。同時，通過自上而下布置的多個溫度傳感器的溫度反饋，可靈活調(diào)節(jié)水箱內(nèi)膽的熱水量，也即是水箱內(nèi)膽的分層加熱。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是:(I)實現(xiàn)了對水箱熱水容量的靈活調(diào)節(jié)，滿足了不同用水人數(shù)的需求，而且，當(dāng)熱水用完后，只需等待很短的時間，水箱頂部就可產(chǎn)出一定量的熱水，即可使用，大大縮短了了用水的等待時間；(2)采用小流量大溫差的直熱加熱方式，使加熱后進入水箱的熱水即達到設(shè)定溫度；(3)使得熱水器具備增容功能，減小了水箱的容積，節(jié)省了材料、降低了成本；(4)使得熱水器具備減容功能，減少了熱能浪費，節(jié)能環(huán)保；(5)另外，通過使用變頻水泵，確保換熱器出水溫度穩(wěn)定不變，保證了水箱內(nèi)膽熱水出水的溫度穩(wěn)定性，以提高用水舒適性。


圖1是本發(fā)明提供的儲水箱實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明提供的儲水式熱水器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明提供的儲水箱實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明提供的儲水箱實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明:1-儲水箱I ; 101-水箱外殼；IOla-熱水出口 ； IOlb-冷媒進口 ；IOlc-冷媒出口 ；IOld-冷水進口 ； 102-水箱內(nèi)膽；102a-水箱內(nèi)膽；2_循環(huán)出水管；2a_通孔；3_循環(huán)進水管；3a-通孔；4_熱水出水管；51、52、53、54、5n-感溫包；6_連接管；7-三通閥；8_變頻水泵；9_換熱器；10_感溫包；11-冷水進水管；lla-通孔；12_主機；13、14、15、16-冷媒連接管。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明:實施例1見圖1，儲水箱I主要由水箱外殼101、水箱內(nèi)膽102、循環(huán)進水管3、循環(huán)出水管
2、冷水進水管11、熱水出水管4、變頻水泵8及換熱器9組成，其中，水箱內(nèi)膽102為圓柱體形，在水箱內(nèi)膽102的上部設(shè)有循環(huán)進水管3和熱水出水管4，在水箱內(nèi)膽102的下部設(shè)有循環(huán)出水管2，在水箱內(nèi)膽102上由上至下設(shè)有用于分別檢測水箱內(nèi)膽102內(nèi)不同位置溫度的5個感溫包(即溫度傳感器)51、52、53、54、511，感溫包插入水箱內(nèi)膽102內(nèi)部。為了準(zhǔn)確檢測到水箱內(nèi)膽102出水溫度，高度最高的感溫包51位置要盡量位于水箱內(nèi)膽102頂部。為了滿足焊接工藝的要求，高度最高的溫度傳感器51與水箱內(nèi)膽102的側(cè)壁上端之間的距離L1 ≥ 80mm，通常取最小值。高度最低的感溫包5n的位置首先要滿足焊接工藝要求，高度最低的溫度傳感器與水箱內(nèi)膽102的側(cè)壁下端之間的距離L3 ≥ 80mm,其次要避免循環(huán)出水管2的進出水因水流的攪動對感溫包5n的影響。溫度傳感器51與溫度傳感器5n之間的感溫包的個數(shù)由水箱內(nèi)膽102的總?cè)莘e和相鄰兩個感溫包間的容積V決定，其中V從參考用水標(biāo)準(zhǔn)(水溫55°C )40 70L/人中取值，相鄰兩個感溫包的間距L由V和水箱內(nèi)膽102直徑D確定:L = 4×106V/(πD2)mm。循環(huán)進水管3的第一端水平伸入水箱內(nèi)膽102內(nèi)，且該第一端的管口封閉，在該循環(huán)進水管3的第一端的管壁下部設(shè)有多個通孔3a，以防止循環(huán)進水對水箱上部的熱水造成干擾，影響出水溫度。循環(huán)進水管3的位置一是要盡量遠離熱水出水管4但又不能距離太遠，二是要防止循環(huán)進水對感溫包52的影響，因此，要求循環(huán)進水管3的第一端和與其相鄰的感溫包52之間的間距L2≥50mm，通常取最小值。循環(huán)出水管2的第一端伸入水箱內(nèi)膽102內(nèi)，且該第一端的管口封閉，在該第一端的管壁下部設(shè)有通孔2a。循環(huán)出水管2的位置一是減少冷水對上部熱水的影響，二是減弱循環(huán)加熱時因水流的攪動對感溫包5n的影響。因此，循環(huán)出水管2的第一端位于高度最低的溫度傳感器5n的下方，而且循環(huán)進水管3的第一端和與其相鄰的感溫包5n之間的間距L4≥50mm,通常取最小值。熱水出水管4設(shè)置在循環(huán)進水管3的上方，熱水出水管4的第一端伸入水箱內(nèi)膽102內(nèi)，熱水出水管4的第一端向上彎折。三通閥7的第一接口與冷水進水管11的第一端連接，三通閥7的第二接口與循環(huán)出水管2的第二端連接，三通閥7的第三接口與變頻水泵8的進水口連通，變頻水泵8的出水口與換熱器9的進水口連通，換熱器9的出水口與循環(huán)進水管3連通。通過調(diào)節(jié)變頻水泵8的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)換熱系統(tǒng)的水流量，實現(xiàn)了在不同進水溫度、不同換熱能力下保證換熱器9出水溫度穩(wěn)定在設(shè)定值的目的。在換熱器9的出水口處設(shè)有熱水器出水感溫包10。由此可見，本實施例的儲水箱1器具有以下優(yōu)點:—、熱水容量靈活調(diào)節(jié)，滿足了不同用水人數(shù)的需求。對于一整箱冷水，初次加熱運行時，可通過調(diào)節(jié)變頻水泵8的轉(zhuǎn)速使換熱器9出水穩(wěn)定在設(shè)定溫度值(如55°C )。熱水直接進入箱體1頂部，根據(jù)熱水密度比冷水小的特點，熱水會自上而下加熱，通過感溫包52的反饋，當(dāng)感溫包52的溫度值達到設(shè)定溫度時停止加熱運行，即只加熱感溫包52以上部位的熱水量。同理，可根據(jù)感溫包53、54、5n的反饋加熱設(shè)定的熱水量，實現(xiàn)了熱水容量靈活調(diào)節(jié)，滿足了不同用水人數(shù)的需求，而且，當(dāng)熱水用完后，只需等待很短的時間，水箱頂部就可產(chǎn)出一定量的熱水，即可使用，大大縮短了 了用水的等待時間。二、具有增容功能當(dāng)用水人數(shù)增加時，為最大限度的利用箱體里的熱水，在用水的同時，開啟加熱運行，將補入箱體底部冷的自來水直接加熱至設(shè)定溫度送到箱體頂部，在不影響用水的情況下，最大限度地增加了可用水量，即實現(xiàn)了箱體的增容運行。三、具有直熱功能在自來水溫度和加熱能力滿足一定條件的情況下，可只加熱感溫包52以上部位的熱水量，開始用水后，箱體上部少量的熱水只是起到緩沖作用，并不被消耗，通過啟動加熱運行即可滿足用戶的用熱水需求，即實現(xiàn)了直熱運行。圖2所示為使用上述儲水箱I的儲水式熱水器的結(jié)構(gòu)示意圖，儲水式熱水器包括主機12和儲水箱I，在水箱外殼101上設(shè)有冷水進口 101d、熱水出口 101a、冷媒進口 IOlb和冷媒出口 101c，水箱內(nèi)膽102、循環(huán)進水管3、循環(huán)出水管2、熱水出水管4、冷水進水管11、換熱器9和變頻水泵8均位于水箱外殼101內(nèi)，冷水進水管11的第二端與冷水進口 IOld連接，熱水出水管4的第二端與熱水出口 IOla連接，換熱器9的進口端和出口端分別經(jīng)冷媒連接管34、14與冷媒進口 IOlb和冷媒出口 IOlc連通，水箱外殼101上的冷媒進口 IOlb和冷媒出口 IOlc分別經(jīng)冷媒連接管16、15與主機12的冷媒出口和冷媒進口連接。通過將水路系統(tǒng)與水箱內(nèi)膽102和水箱外殼101集成一體，其有益之處在于:(I)通過水箱外殼101上保溫層的保溫作用，降低水路系統(tǒng)循環(huán)運行時向自然環(huán)境的散熱；(2)在冬季低溫地區(qū)使用時，可有效解決水系統(tǒng)的防凍問題；(3)可最大化地簡化機組的工程安裝，工程安裝時僅需連接冷媒連接管與進出水管，提高工程安裝效率，降低工程安裝費用。實施例2見圖3，與實施例1不同的是，感溫包貼于水箱內(nèi)膽102外壁，水泵8的進水口直接與循環(huán)出水管2的第二端連接。冷水進水管1111設(shè)置在循環(huán)出水管2下方的水箱內(nèi)膽102上，冷水進水管1111的第一端伸入水箱內(nèi)膽102內(nèi)，且該第一端的管口封閉,在該第一端的管壁下部設(shè)有通孔11a。本實施例的儲水箱將冷水進水管11和循環(huán)出水管2分開設(shè)置，使冷水供水和將水箱底部的水直接加熱送到水箱的頂部可以同時進行，更好地體現(xiàn)了增容效果O實施例3見圖4，與實施例2不同的是，本實施例具有兩個水箱內(nèi)膽102a、102b，兩個水箱內(nèi)膽102a、102b按水流方向由前至后依次經(jīng)連接管6串聯(lián),連接管6的第一端伸入前一個水箱內(nèi)膽102a的底部，其第二端伸入后一個水箱內(nèi)膽102b的頂部，循環(huán)進水管3和熱水出水管4設(shè)于最前的一個水箱內(nèi)膽102a的上部，循環(huán)出水管2設(shè)于最后的一個水箱內(nèi)膽102b的下部，在水箱內(nèi)膽102上還設(shè)有用于分別檢測水箱內(nèi)膽102內(nèi)不同位置溫度的4個溫度傳感器 51、52、53、54。
采用多個水箱內(nèi)膽102串聯(lián)的儲水箱I具有以下好處:(I)多個水箱內(nèi)膽102串聯(lián)的方式相當(dāng)于減小了單個水箱內(nèi)膽102的直徑而增加了高度，使儲水箱I變得細長，這樣可以有效地削弱冷熱水混合的影響，減少冷熱水混合層的混合水量，提高產(chǎn)水率；(2)可使儲水箱I變得更加薄，減少安裝空間。以上僅為本發(fā)明的具體實施例，并不以此限定本發(fā)明的保護范圍；在不違反本發(fā)明構(gòu)思的基礎(chǔ)上所作的任何替換與改進，均屬本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種儲水箱，其包括水箱內(nèi)膽、循環(huán)進水管、循環(huán)出水管、冷水進水管和熱水出水管，循環(huán)進水管、循環(huán)出水管、冷水進水管和熱水出水管均與水箱內(nèi)膽連通，其特征在于:所述水箱內(nèi)膽為一個，所述循環(huán)進水管和所述熱水出水管均設(shè)于水箱內(nèi)膽的上部，所述循環(huán)出水管設(shè)于水箱內(nèi)膽的下部，在水箱內(nèi)膽上還設(shè)有用于分別檢測水箱內(nèi)膽內(nèi)不同位置溫度的至少3個溫度傳感器；或者，所述水箱內(nèi)膽至少為兩個，所有水箱內(nèi)膽按水流方向由前至后依次經(jīng)連接管串聯(lián)，連接管的第一端伸入前一個水箱內(nèi)膽的底部，其第二端伸入后一個水箱內(nèi)膽的頂部，所述循環(huán)進水管和所述熱水出水管設(shè)于最前的一個水箱內(nèi)膽的上部，所述循環(huán)出水管設(shè)于最后的一個水箱內(nèi)膽的下部，在水箱內(nèi)膽上還設(shè)有用于分別檢測水箱內(nèi)膽內(nèi)不同位置溫度的溫度傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲水箱，其特征在于:相鄰兩個所述溫度傳感器之間的所述水箱內(nèi)膽的容積為40 70L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲水箱，其特征在于:相鄰兩個所述溫度傳感器之間的所述水箱內(nèi)膽的容積相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲水箱，其特征在于:所述循環(huán)進水管的第一端伸入所述水箱內(nèi)膽內(nèi)，且循環(huán)進水管的第一端和與其相鄰的所述溫度傳感器之間的間距> 50mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的儲水箱，其特征在于:所述循環(huán)進水管的第一端的管口封閉，在循環(huán)進水管的第一端的管壁下部設(shè)有通孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲水箱，其特征在于:所述循環(huán)出水管的第一端伸入所述水箱內(nèi)膽內(nèi)，且循環(huán)出水管的第一端和與其相鄰的所述溫度傳感器之間的間距> 50mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的儲水箱，其特征在于:所述循環(huán)出水管的第一端的管口封閉，在循環(huán)出水管的第一端的管壁下部設(shè)有通孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項所述的儲水箱，其特征在于:所述冷水進水管設(shè)置在所述循環(huán)出水管下方的所述水箱內(nèi)膽上，該冷水進水管的第一端伸入所述水箱內(nèi)膽內(nèi)；或者，還包括三通閥，三通閥的第一接口與所述冷水進水管的第一端連接，三通閥的第二接口與所述循環(huán)出水管的第二端連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的儲水箱，其特征在于:還包括換熱器和水泵，水泵的進水口與所述循環(huán)出水管的第二端連接，水泵的出水口與換熱器的進水口連通，換熱器的出水口與所述循環(huán)進水管的第二端連接；或者，水泵的進水口與所述三通閥的第三接口連通，水泵的出水口與換熱器的進水口連通，換熱器的出水口與所述循環(huán)進水管的第二端連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的儲水箱，其特征在于:所述水泵為變頻水泵。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的儲水箱，其特征在于:還包括具有保溫層的水箱外殼，在水箱外殼上設(shè)有冷水進口、熱水出口、冷媒進口和冷媒出口，所述水箱內(nèi)膽、所述循環(huán)進水管、所述循環(huán)出水管、所述熱水出水管、所述冷水進水管、所述換熱器和所述水泵均位于水箱外殼內(nèi)，所述冷水進水管的第二端與所述冷水進口連接，所述熱水出水管的第二端與所述熱水出口連接，所述換熱器的進口端和出口端分別經(jīng)冷媒連接管與所述冷媒進口和所述冷媒出口連通。
12.—種儲水式熱水器，包括主機和儲水箱，其特征在于:所述儲水箱為如權(quán)利要求1至11任一項所述的儲水箱。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種儲水箱，其包括水箱內(nèi)膽、循環(huán)進水管、循環(huán)出水管、冷水進水管和熱水出水管，水箱內(nèi)膽為一個，循環(huán)進水管和熱水出水管均設(shè)于水箱內(nèi)膽的上部，循環(huán)出水管設(shè)于水箱內(nèi)膽的下部，在水箱內(nèi)膽上還設(shè)有用于分別檢測水箱內(nèi)膽內(nèi)不同位置溫度的至少3個溫度傳感器；或者，水箱內(nèi)膽至少為兩個，所有水箱內(nèi)膽按水流方向由前至后依次經(jīng)連接管串聯(lián)，在水箱內(nèi)膽上還設(shè)有用于分別檢測水箱內(nèi)膽內(nèi)不同位置溫度的溫度傳感器。本發(fā)明的儲水箱采用自上而下的加熱方式，同時通過自上而下布置的多個溫度傳感器的溫度反饋，實現(xiàn)對水箱熱水容量的靈活調(diào)節(jié)，滿足了不同用水人數(shù)的需求。同時，本發(fā)明還公開了一種使用上述儲水箱的儲水式熱水器。
文檔編號F24H9/00GK103104978SQ20111035791
公開日2013年5月15日 申請日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者董明珠, 譚建明, 李紹斌, 柳飛, 袁明征, 曹浩 申請人:珠海格力電器股份有限公司