CN102410768A - 一种用于热泵热水器除霜的相变蓄热器 - Google Patents

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巫江虹
谢方
欧阳东
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华南理工大学
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Abstract

本发明涉及一种用于热泵热水器除霜的相变蓄热器,所述相变蓄热器包括箱体,在箱体内盘绕设置有“S”形金属管,在“S”形金属管上间隔套设有金属翅片,该“S”形金属管包括制冷剂入口、制冷剂出口,所述箱体内填充有相变蓄热材料。本专利通过相变蓄热材料将淋浴废水和冷凝器出口的余热回收起来,可用于冬季除霜。相变蓄热材料的采用可以将热泵热水器系统中的余热进行回收用于冬季除霜,解决了热泵热水器冬季容易结霜的问题,提高了系统能量的利用率及换热性能。本专利结构简单,设计科学合理,具有易于生产制造、成本低、使用方便可靠、传热效果良好、能量利用率高等特点。

Description

一种用于热泵热水器除霜的相变蓄热器
技术领域
[0001] 本发明属于相变蓄热装置领域,特别是一种用于热泵热水器除霜的相变蓄热器。 背景技术
[0002] 随着生活水平的不断提高,人们对于家居舒适性的要求越来越高,所以热泵热水器作为一种舒适性家居产品开始大量走进千家万户,它满足了人们对于热水的需要,但是它也存在一些亟待解决的问题,其中空气源热泵热水器的结霜问题就是其中之一,空气源热泵热水器结霜会导致堵塞翅片间通道,增加空气流动阻力;增加换热器热阻,换热能力下降;蒸发温度下降,能效比降低,热泵运行性能恶化。现在针对热泵热水器结霜的化霜方法主要有四通阀换向除霜和热气旁通除霜,但是四通阀换向除霜的缺点是频繁化霜,化霜不尽,化霜过程是一个空调运行过程,不仅不能制热水,同时还需要消耗原有的热水的能耗, 排出的冻水返冲到保温水箱中,造成水温进一步下降,热气旁通由于高压侧冷媒的热量还是来自于蒸发器中吸收的热量,当气温较低,除霜不够快时,将没有足够热量吸收,会使主机进入保护性停机状态。如采用简单的旁通之路,则易产生压缩机液击现象。同时,在除霜过程中,因压缩机的排气量减少,会影响加热热水的效果,无法满足正常热水量的需求。
发明内容
[0003] 为解决现有技术的缺点和不足,本发明提供一种用于热泵热水器除霜的相变蓄热器,可有效的提高与相变蓄热材料的换热性能,加快蓄放热时间。
[0004] 本发明通过以下技术方案实现:
[0005] 一种用于热泵热水器除霜的相变蓄热器,其特点在于:所述相变蓄热器包括箱体, 在箱体内盘绕设置有“S”形金属管,在“S”形金属管上间隔套设有金属翅片,该“S”形金属管包括制冷剂入口、制冷剂出口,所述箱体内填充有相变蓄热材料。
[0006] 所述制冷剂入口、制冷剂出口伸出箱体,并与箱体固定。
[0007] 所述金属翅片为圆形或者矩形结构。
[0008] 工质通过“S”形金属管及金属翅片与相变蓄热材料进行换热。淋浴废水的余热和冷凝器出口的余热通过相变蓄热材料回收起来冬天用于除霜。
[0009] 本发明的优点和积极效果是:
[0010] 1、“S”形金属管及金属翅片,提高了工质与相变蓄热材料的换热性能。
[0011] 2、在“S”形金属管及金属翅片之间填充了相变蓄热材料,有利于能量的有效利用。
[0012] 3、本专利设计简单实用,科学合理,易于生产制造,成本低,传热效果良好,节能且容易控制,温度均勻恒定,蓄放热时间短等优点。
[0013] 4、单通道正反运转就能达到蓄热放热的目的,简单易行,效果良好。 附图说明
[0014] 图1为本发明的结构示意图。[0015] 图2为本发明的蓄热过程应用举例。
[0016] 图3为本发明的放热过程应用举例。
[0017] 上图中:压缩机1 ;气液分离器2 ;热气旁通电磁阀3 ;室外换热器4 ;毛细管5 ;相变蓄热器6 ;四通换向阀7 ;冷水进口 8 ;油分离器9 ;淋浴室10 ;热水出口 11 ;外包式水箱微通道换热器12 ;水箱内胆13。
具体实施方式
[0018] 下面结合附图通过具体实例对本发明做进一步详述。以下实例只是描述性的,不是限定性的,不能以此限定本发明的保护范围。
[0019] 如图1所示。本发明用于热泵热水器除霜的相变蓄热器,特点在于,所述相变蓄热器6包括箱体15,在箱体15内盘绕设置有“S”形金属管17,在“S”形金属管17上间隔套设有金属翅片19,该“S”形金属管17包括制冷剂入口 14、制冷剂出口 18,所述箱体15内填充有相变蓄热材料16。
[0020] 所述制冷剂入口 14、制冷剂出口 18伸出箱体15,并与箱体15固定,便于与其他设备连接。该金属翅片19可以设计成圆形或者矩形结构。
[0021] 本发明的工作原理,通过下述举例说明:
[0022] 余热蓄能过程如图2。制冷剂经四通换向阀7第1输入输出端管口,进入四通换向阀7第四输入输出端管口,然后依次进入相变蓄热器6、毛细管5和室外换热器4,回到四通换向阀7的第2输入输出端管口。相变蓄热器6将外置水箱换热器12出口余热进行回收储存,充分利用热泵热水器系统的废热达到节能除霜的目的。(四通阀通路为1-4-2-3)利用热泵热水器的冷凝器出口余热和淋浴室的废水余热通过制冷剂传给箱体里面的蓄热材料, 相变材料很快升温达到相变温度30〜35°C,并继续吸收大量热能,相变材料逐渐溶解为液体,即将外界热能以潜热的形式储存在蓄热器内,当相变材料完全溶解为液体时,蓄热过程结束。
[0023] 释能除霜过程如图3。制冷剂经四通换向阀7第1输入输出端管口,进入四通换向阀7第2输入输出端管口,然后依次进入室外换热器4、毛细管5和相变蓄热器6,回到四通换向阀7的第4输入输出端管口。外置水箱换热器12出口的制冷剂优先进入室外换热器 4,可以加速室外换热器4表面除霜,此时相变蓄热器6相当于整个热泵系统的蒸发器,相变蓄热材料将吸收的系统废热释放给制冷剂。整个除霜过程,不需要开启单向截止阀进行热气旁通,就可以实现系统的除霜。这样就可以避免现有的除霜方式常因吸气压力过低而出现低压保护停机等问题。(四通阀通路为1-2-4-¾本专利具有无毒、无腐蚀性、安全可靠、 工作稳定、结构简单、控制方便、易维护等优点。
[0024] 如上所述便可较好实现本发明。

Claims (3)

1. 一种用于热泵热水器除霜的相变蓄热器,其特征在于:所述相变蓄热器包括箱体, 在箱体内盘绕设置有“S”形金属管,在“S”形金属管上间隔套设有金属翅片,该“S”形金属管包括制冷剂入口、制冷剂出口,所述箱体内填充有相变蓄热材料。
2.根据权利要求1所述的用于热泵热水器除霜的相变蓄热器,其特征在于:所述制冷剂入口、制冷剂出口伸出箱体,并与箱体固定。
3.根据权利要求2所述的用于热泵热水器除霜的相变蓄热器,其特征在于:所述金属翅片为圆形或者矩形结构。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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