本發明專利技術提供了一種熱泵熱水器水箱和熱泵熱水器，其中，熱泵熱水器水箱包括：水箱內膽(1)；換熱管組件，包括：側面盤管(2)，沿螺旋線盤繞在水箱內膽(1)的側壁外側上，側面盤管(2)具有第一端和第二端，側面盤管(2)的第一端靠近水箱內膽(1)的底端，側面盤管(2)的第一端具有冷媒出口，在沿水箱內膽(1)的底端朝向頂端的方向上，側面盤管(2)的螺距逐漸增加。本發明專利技術的熱泵熱水器水箱有效解決了加熱時間長、上下水溫不均勻、能源效率低的問題。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及熱泵熱水器領域，具體而言，涉及一種熱泵熱水器水箱及熱泵熱水器。
技術介紹
現有技術中，熱泵熱水器水箱包括水箱內膽、盤繞在水箱內膽外面的換熱管組件、保溫層、水箱外殼，其中水箱內膽外面的換熱管組件包括側面盤管和底面盤管，均用于水箱內膽內水的加熱。目前側面盤管的螺距有兩種，一種是等螺距的，即側面盤管在水箱內膽外面從底端朝向頂端是按照同一螺距纏繞的；另一種是底部和上部螺距不等，以水箱內膽上某一水平線為分界線，分界線以下按一種較小的螺距纏繞，分界線以上按較大的螺距纏繞。上述的兩種熱泵熱水器水箱中，第一種具有加熱時間長、上下水溫不均勻、能源效·率低等缺陷，第二種雖然對以上缺陷有所改善，但仍存在加熱時間長、上下水溫不均勻、能源效率低的問題。
技術實現思路
本專利技術旨在提供一種加熱時間短且水溫均勻的熱泵熱水器水箱及熱泵熱水器。為了實現上述目的，根據本專利技術的一個方面，提供了一種熱泵熱水器水箱，包括水箱內膽；換熱管組件，包括側面盤管，沿螺旋線盤繞在水箱內膽的側壁外側上，側面盤管具有第一端和第二端，側面盤管的第一端靠近水箱內膽的底端，側面盤管的第一端具有冷媒出口，在沿水箱內膽的底端朝向頂端的方向上，側面盤管的螺距逐漸增加。進一步地，側面盤管的螺距逐漸增加呈線性變化。進一步地，側面盤管在與水箱內膽的底端高度差為氏處的螺距匕通過以下公式獲得Λ，其中，H0為側面盤管的盤繞高度，P0為靠近水箱內膽的底端的側面盤管的初始螺距，△ T為以螺距Ptl進行側面盤管的盤繞，盤繞高度為Htl時側面盤管兩端位置處水箱內膽內的水的溫差，α為修正系數，可通過實驗和/或計算得到，Px為距離水箱內膽的底端高度差為Hx處的側面盤管的螺距。進一步地，側面盤管的第二端靠近所述水箱內膽的頂端，側面盤管的第一端和第二端均通過緊固夾與水箱內膽的側壁外側連接。進一步地，換熱管組件還包括底面盤管，以等螺距螺旋線方式盤繞在水箱內膽的底壁上，底面盤管的第一端通過連接管與側面盤管的第二端連接，底面盤管的第二端具有冷媒進口。進一步地，底面盤管通過緊固支架與水箱內膽的底壁接觸，緊固支架包括多個從水箱內膽軸心線沿徑向延伸的分支架。進一步地，底面盤管和緊固支架之間設有保溫緩沖件。進一步地，側面盤管和/或底面盤管的橫截面呈圓形、D型、橢圓形或矩形。進一步地，側面盤管為多根，每根側面盤管之間相互平行設置。進一步地，側面盤管上與水箱內膽的側壁外側接觸處設有導熱涂層。根據本專利技術的另一方面，提供了一種熱泵熱水器，具有熱泵熱水器水箱，熱泵熱水器水箱為上述的熱泵熱水器水箱。應用本專利技術的技術方案，充分利用冷媒在側面盤管中運行的規律，即冷媒先進入側面盤管的第二端，再沿著側面盤管向下流動至側面盤管的第一端，因此冷媒在側面盤管的第二端溫度高，第一端溫度低，采用漸變式的螺距可以使水的加熱更加均勻。這樣，有效改善了水箱內膽內冷熱水的對流，消除水溫不均勻的缺陷，從而縮短加熱時間、提高能源利用效率。 附圖說明構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，本專利技術的示意性實施例及其說明用于解釋本專利技術，并不構成對本專利技術的不當限定。在附圖中圖I示出了根據本專利技術的熱泵熱水器水箱的實施例的主視示意圖；圖2示出了圖I的熱泵熱水器水箱的另一角度的剖視示意圖；圖3示出了根據本專利技術的熱泵熱水器水箱內水溫溫差與側面盤管螺距關系示意圖；以及圖4示出了圖I的熱泵熱水器水箱的仰視示意圖。具體實施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本專利技術。圖I示出了根據本專利技術的熱泵熱水器水箱的實施例的主視示意圖，圖2示出了圖I的熱泵熱水器水箱的另一角度的剖視示意圖。結合參見圖I至圖2所示，從圖中可以看出，本實施例的熱泵熱水器水箱，包括水箱內膽I和換熱管組件。其中，換熱管組件包括側面盤管2，具有第一端和第二端，該側面盤管2沿螺旋線盤繞在水箱內膽I的側壁外側上，側面盤管2的第一端靠近水箱內膽I的底端，側面盤管2的第一端具有冷媒出口，在沿水箱內膽I的底端朝向頂端盤繞過程中，側面盤管2的螺距逐漸增加。在本實施例中，充分利用冷媒在側面盤管2中運行的規律，冷媒先進入側面盤管2的第二端，再沿著側面盤管2向下流動至側面盤管2的第一端，因此冷媒在側面盤管2的第二端溫度高，第一端溫度低，采用漸變式的螺距可以使水的加熱更加均勻。這樣，有效改善了水箱內膽I內冷熱水的對流，消除水溫不均勻的缺陷，從而縮短加熱時間、提高能源利用效率。側面盤管2的螺距逐漸增加可以為非線性變化的，或者，如圖3所示，優選地，側面盤管2的螺距逐漸增加呈線性變化。線性變化也比其它函數關系的變化方式生產操作起來更容易。側面盤管2的螺距的確定分為實驗和計算、或二者相結合的方法。換熱管螺距的確定原則是，在整個熱泵的工作周期(即熱泵熱水器水箱從開始啟動到停機的整個加熱周期)內，使水箱內膽內的水上下各部分的水溫盡可能一致，并在相同的材料用量下，使系統性能最佳。優選地，側面盤管在與水箱內膽的底端高度差為Hx處的螺距通過以下公式獲得Ρ,=^7^·Ηχ+Ρ0，其中，Hci為側面盤管的盤繞高度，Pci為靠近水箱內膽的底端的側面盤管的初始螺距，△ T為以螺距Ptl進行側面盤管的盤繞，盤繞高度為Htl時側面盤管兩端位置處水箱內膽內的水的溫差，α為修正系數，可通過實驗和/或計算得到，當螺距不變時，α =0，Px為距離水箱內膽的底端Hx處的側面盤管的螺距。修正系數α的確定具體為，一般給定一個初始值，例如α =0.05，以此計算側面盤管的螺距，再測得側面盤管兩端位置處水箱內膽內的水的溫差，如果溫差不符合要求，那么調整α的取值，增大或者減小，再次計算然后進行試驗，直至得到合理的修正系數α的值。采用上述方法設計的熱泵熱水器水箱，舉例如下 如果側面盤管數量為2根，側面盤管的盤繞高度為lm，當側面盤管圈數為10圈時，當螺距為定值時，水箱內膽內上下部分的水溫差AT為2度。若盤繞高度和圈數不變，當采用漸變螺距時，按上述的技術方案，水箱下部的起始螺距Ptl為25mm，經過反復實驗獲得最優性能推導出α = O. 01，在水箱內膽上某一高度處的螺距Px為O. 02Hx+25mm，此時，水箱內膽內上下部分的水溫差趨近于預定值，該預定值可以為O. 1°C或0.05°C。由于各種復雜因素的影響，水溫差的預定值無法接近零，水溫差的預定值可以根據需要進行選取。優選地，側面盤管2的第一端和第二端均通過緊固夾8與水箱內膽I的側壁外側連接，緊固件8使得側面盤管2緊貼在水箱內膽的側壁外表面上。優選地，如圖4所示，換熱管組件還包括底面盤管6，以等螺距螺旋線方式盤繞在水箱內膽I的底壁上，底面盤管6的第一端通過連接管4與側面盤管2的第二端連接，底面盤管6的第二端具有冷媒進口。在位于側面盤管2的第一端的冷媒出口和位于底面盤管6的第二端的冷媒進口處均設有閥門5和閥門7，用于控制冷媒的進出。圖中示出的實施例中，底面盤管6的第一端位于水箱內膽I的周向邊緣處，通過一小段支管延伸至水箱內膽I的底面中心處，再以等螺距螺旋線方式盤繞在水箱內膽I的底壁上。這樣，便于底面盤管6與連接管4的焊接。優選地，底面盤管6通過緊固支架10與水箱內膽I的底壁連接，緊固支架10包括多個從水箱內膽I本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種熱泵熱水器水箱，包括：水箱內膽(1)；換熱管組件，包括：側面盤管(2)，沿螺旋線盤繞在所述水箱內膽(1)的側壁外側上，所述側面盤管(2)具有第一端和第二端，所述側面盤管(2)的第一端靠近所述水箱內膽(1)的底端，所述側面盤管(2)的第一端具有冷媒出口，其特征在于，在沿所述水箱內膽(1)的底端朝向頂端的方向上，所述側面盤管(2)的螺距逐漸增加。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：尹桂勤，田云，
申請(專利權)人：珠海格力電器股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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