CN104132457A - 一种热泵型速热式热水器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热泵型速热式热水器，包括水箱、套管式换热器以及制冷组件，所述套管式换热器设置于所述水箱的内部，所述套管式换热器包括内侧的内管和与所述内管同心，且套设于所述内管外侧的外管，所述制冷组件的进口与所述内管的出液口相连，所述制冷组件的出口与所述内管的进液口相连，形成制冷剂的循环流动回路；所述外管的进水口与进水管相连，所述外管的出水口与出水管相连。本发明采用套管式换热器作为制冷系统的冷凝器，利用其高传热性能，达到水的速热；且电功率仅有电热型热水器的三分之一；另外，水在内管与外管之间流动进行热交换，不与电热器直接接触，既节省能源又有较高的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及热水器领域，尤其涉及一种热泵型速热式热水器。
背景技术
热泵型热水器及空气源热水器的应用，极大地提高了热水器的能效比，其利用了热泵原理，制冷剂从蒸发器吸收的低温热源的热量由液态变为气态，储存一定热能，加上制冷压缩机的耗功转化的热能一起排放到冷凝器中，制冷剂实现相变，由气态变为液态，释放出大量的潜热，用以加热热水，可获得高的能效输出，被认为是高节能型的产品。但，目前的速热式热水器大多数都采用大功率的电加热器，耗电量在4-5kw左右，耗电量大，节能性差；另外，水直接与电加热器接触进行加热，存在一定的安全隐患。
发明内容
本发明提供一种热泵型速热式热水器，以提高热水器的节能性能和安全性能。
为解决上述技术问题，本发明提供一种热泵型速热式热水器，包括水箱、套管式换热器以及制冷组件，所述套管式换热器设置于所述水箱的内部，所述套管式换热器包括内侧的内管和与所述内管同心，且套设于所述内管外侧的外管，所述制冷组件的进口与所述内管的出液口相连，所述制冷组件的出口与所述内管的进液口相连，形成制冷剂的循环流动回路；所述外管的进水口与进水管相连，所述外管的出水口与出水管相连。
较佳地，所述内管的出液口与所述外管的进水口位于所述水箱的同侧；所述内管的进液口与所述外管的出水口位于所述水箱的另一侧。
较佳地，所述套管式换热器盘旋式绕置于所述水箱的内部。
较佳地，所述水箱由外至内依次包括：外壳、保温层以及套管夹。
较佳地，所述制冷组件按照制冷剂的流动方向依次包括：热力膨胀阀、蒸发机组以及制冷压缩机。
较佳地，所述制冷组件的进口与所述热力膨胀阀之间还设有干燥过滤器。
较佳地，所述蒸发机组与所述制冷压缩机之间还设有气液分离器。
较佳地，所述制冷组件的进口与所述内管的出液口通过连接管道相连，所述制冷组件的出口与所述内管的进液口也通过连接管道相连。
较佳地，所述连接管道外侧套设有保温管。
较佳地，所述制冷剂采用氟利昂。
本发明提供的热泵型速热式热水器，包括水箱、套管式换热器以及制冷组件，所述套管式换热器设置于所述水箱的内部，所述套管式换热器包括内侧的内管和与所述内管同心，且套设于所述内管外侧的外管，所述制冷组件的进口与所述内管的出液口相连，所述制冷组件的出口与所述内管的进液口相连，形成制冷剂的循环流动回路；所述外管的进水口与进水管相连，所述外管的出水口与出水管相连。本发明采用套管式换热器作为制冷系统的冷凝器，利用其高传热性能，达到水的速热；且电功率仅有电热型热水器的三分之一；另外，水在内管与外管之间流动进行热交换，不与电热器直接接触，既节省能源又有较高的安全性。
附图说明
图1为本发明一具体实施方式的热泵型速热式热水器的结构示意图；
图2为本发明一具体实施方式的热泵型速热式热水器中水箱的剖视图；
图3为本发明一具体实施方式的热泵型速热式热水器中制冷组件的结构示意图。
图中：10-水箱、11-外壳、12-保温层、13-套管夹、14-外壳固定夹、15-安装支架；
20-套管式换热器；
31-出液口、32-进液口、33-进水口、34-出水口、35-进气截止阀、36-液体截止阀；
41-进口、42-出口、43-连接管道、44-保温管；
50-制冷组件、51-热力膨胀阀、52-蒸发机组、53-制冷压缩机、54-干燥过滤器、55-气液分离器、56-顶针阀。
具体实施方式
为了更详尽的表述上述发明的技术方案，以下列举出具体的实施例来证明技术效果；需要强调的是，这些实施例用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。
本发明提供的热泵型速热式热水器，如图1至图3所示，包括水箱10、套管式换热器20以及制冷组件50，所述套管式换热器20设置于所述水箱10的内部，所述套管式换热器20包括内侧的内管和与所述内管同心，且套设于所述内管外侧的外管，所述制冷组件50的进口41与所述内管的出液口31相连，所述制冷组件50的出口42与所述内管的进液口32相连，形成制冷剂的循环流动回路(图1中实线箭头组成的流动回路)，具体地，本实施例中的制冷剂采用氟利昂；所述外管的进水口33与进水管相连，所述外管的出水口34与出水管相连，组成待加热的水的流路(图1中虚线箭头的方向)，也就是说，制冷组件50中产生的高温制冷剂，从内管中流动，而外管和内管之间流动的水与高温制冷剂进行热传递，使水升温，实现速热式加热。本发明采用套管式换热器20作为制冷系统的冷凝器，利用其高传热性能，达到水的速热；且电功率仅有电热型热水器的三分之一；另外，水在内管与外管之间流动进行热交换，不与电热器直接接触，既节省能源又有较高的安全性。本发明体积小，重量轻，效率高，能效高，尤其适用于需要快速加热热水(水温可达55度左右)和使用热水量不大的场合。
较佳地，请重点参考图1，所述内管的出液口31与所述外管的进水口33位于所述水箱10的同侧；所述内管的进液口32与所述外管的出水口34位于所述水箱10的另一侧，以进一步提高能效比。
较佳地，请继续参考图1，所述套管式换热器20盘旋式绕置于所述水箱10的内部，在水箱10的有限空间内，尽量增加内管和外管的长度，使得制冷剂与水充分进行热交换。
较佳地，请重点参考图2，所述水箱10由外至内依次包括：外壳11、保温层12以及套管夹13，具体地，所述外壳11采用不锈钢材料制成，以支撑保护整个水箱10，同时提高整体的美观性；所述保温层12可减少热量损失；所述套管夹13套设在外管外侧，以保证盘旋式绕置的环形管之间的间隔。
另外，所述外壳11上还安装有安装支架15，可将水箱10安装在墙体上的合适位置处；水箱10与套管式换热器20的接口处还设有外壳固定夹14，避免水箱10漏水。
较佳地，请重点参考图1和图3，所述制冷组件50按照制冷剂的流动方向依次包括：热力膨胀阀51、蒸发机组52以及制冷压缩机53，所述热力膨胀阀51、蒸发机组52以及制冷压缩机53均通过柔性基础固定于所述制冷组件50的底座上，避免各部件工作时的震动对制冷组件50的影响，同时可降低噪音污染。具体地，整个制冷组件50的工作过程如下：首先，高温高压的制冷剂(液体)从内管的出液口31流入制冷组件50的进口41，进入所述热力膨胀阀51，通过节流降压变为低温低压的制冷剂(液体)，然后进入蒸发机组52，制冷剂由蒸发机组52的风扇与空气强制对流换热，吸收空气热量蒸发为低温低压的制冷剂(气体)，被所述制冷压缩机53吸入，提高压力后成为高温高压的制冷剂(气体)，进入内管中，提供大量冷凝潜热和显热热量为水加热，利用套管式换热器20的高传热性能，达到快速加热水的效果，而高温高压的制冷剂(气体)放热后又变为高温高压的制冷剂(液体)，从内管的出液口31流出，以此循环。
较佳地，请继续参考图1和图3，所述制冷组件50的进口41与所述热力膨胀阀51之间还设有干燥过滤器54，清除制冷剂内的水分，提高制冷工作效率；较佳地，所述蒸发机组52与所述制冷压缩机53之间还设有气液分离器55，避免气液混合的制冷剂进入制冷压缩机53内，进一步提高效率，同时提高安全性。
较佳地，请重点参考图1，所述制冷组件50的进口41与所述内管的出液口31通过连接管道43相连，所述制冷组件50的出口42与所述内管的进液口32也通过连接管道43相连；较佳地，所述连接管道43外侧套设有保温管44，尽量减少制冷剂流动过程中的热量损失。
另外，所述进液口32处设有进气截止阀35；所述出液口31处设有液体截止阀36；所述蒸发机组52和气液分离器55之间设有顶针阀56，所述进气截止阀35、液体截止阀36以及顶针阀56均用于调节流体的流量。
综上所述，本发明提供的热泵型速热式热水器，包括水箱10、套管式换热器20以及制冷组件50，所述套管式换热器20设置于所述水箱10的内部，所述套管式换热器20包括内侧的内管和与所述内管同心，且套设于所述内管外侧的外管，所述制冷组件50的进口41与所述内管的出液口31相连，所述制冷组件50的出口42与所述内管的进液口32相连，形成制冷剂的循环流动回路；所述外管的进水口33与进水管相连，所述外管的出水口34与出水管相连。本发明采用套管式换热器20作为制冷系统的冷凝器，利用其高传热性能，达到水的速热；且电功率仅有电热型热水器的三分之一；另外，水在内管与外管之间流动进行热交换，不与电热器直接接触，既节省能源又有较高的安全性。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种热泵型速热式热水器，其特征在于，包括水箱、套管式换热器以及制冷组件，所述套管式换热器设置于所述水箱的内部，所述套管式换热器包括内侧的内管和与所述内管同心，且套设于所述内管外侧的外管，所述制冷组件的进口与所述内管的出液口相连，所述制冷组件的出口与所述内管的进液口相连，形成制冷剂的循环流动回路；所述外管的进水口与进水管相连，所述外管的出水口与出水管相连。
2.如权利要求1所述的热泵型速热式热水器，其特征在于，所述内管的出液口与所述外管的进水口位于所述水箱的同侧；所述内管的进液口与所述外管的出水口位于所述水箱的另一侧。
3.如权利要求1所述的热泵型速热式热水器，其特征在于，所述套管式换热器盘旋式绕置于所述水箱的内部。
4.如权利要求1所述的热泵型速热式热水器，其特征在于，所述水箱由外至内依次包括：外壳、保温层以及套管夹。
5.如权利要求1所述的热泵型速热式热水器，其特征在于，所述制冷组件按照制冷剂的流动方向依次包括：热力膨胀阀、蒸发机组以及制冷压缩机。
6.如权利要求5所述的热泵型速热式热水器，其特征在于，所述制冷组件的进口与所述热力膨胀阀之间还设有干燥过滤器。
7.如权利要求5所述的热泵型速热式热水器，其特征在于，所述蒸发机组与所述制冷压缩机之间还设有气液分离器。
8.如权利要求1所述的热泵型速热式热水器，其特征在于，所述制冷组件的进口与所述内管的出液口通过连接管道相连，所述制冷组件的出口与所述内管的进液口也通过连接管道相连。
9.如权利要求8所述的热泵型速热式热水器，其特征在于，所述连接管道外侧套设有保温管。
10.如权利要求1所述的热泵型速热式热水器，其特征在于，所述制冷剂采用氟利昂。
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