CN105258339B - 自动除垢式空气能热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动除垢式空气能热水器，包括蒸发器、压缩机、水箱和换热管组，所述换热管组包括多个沿所述水箱的内壁排布的同直径的换热管，其沿竖向设置，相连两个换热管通过连接管连通；任一所述换热管外壁上套设有防垢管，其上端和下端分别和所述换热管轴承连接，所述防垢管能够相对于所述换热管转动，所述水箱，其罩设在所述换热管组的外部，所述水箱内壁从上至下设有多个容纳所述环状翅片的环状凹槽，其纹路和深度与相对的所述环状翅片配合，所述水箱的外部设有保温层，所述保温层包括从内到外依次设置的玻璃纤维棉、保温棉和泡沫板。本发明设计的自动除垢式空气能热水器加热速度快，增大换热面积，降低能耗的空气能热水器。

Description

自动除垢式空气能热水器

技术领域

本发明涉及一种空气能热水器，具体涉及一种自动除垢式空气能热水器。

背景技术

空气能热水器，也称“空气源热泵热水器”，是运用热泵工作原理从空气中吸收热量来制造热水的装置。空气能热水器通过让冷媒不断完成蒸发、压缩、冷凝、节流、以及再蒸发的热力循环过程，将环境中的热量转移到水中。空气能热水器的耗电量通常只有电热水器的四分之一，而且不需要像太阳能热水器那样依赖阳光采热，由于空气能热水器的工作是通过冷媒换热实现的，因此也不需要电加热元件与水接触，也就不会像电热水器那样存在漏电、干烧的安全隐患，也没有发生爆炸和中毒的危险，使用起来十分安全，同时也很环保，一般使用寿命可以达到15至20年。

空气能热水器通过换热管将热介质的热量转移到水中，现有的换热管一种为外置式换热管，即将换热管缠绕在水箱的外周以对水箱中的水进行加热，这种加热方式换热不充分，水箱中部的水加热速度较慢，且置于外部的换热管热量损失较大，能耗也很高；另一种是内置式换热管，将双层盘管内置于水箱中对水进行加热，双层盘管大大增加了换热面积，传热效率高，能耗低，这种双层盘管的换热管长期置于水中容易结垢，且因双层盘管的结构不易清洗换热管外部的水垢，随着换热管外壁上水垢的增多，换热管的换热效果也越来越差，能耗也逐渐增大。

因此，亟需一种加热速度快，增大换热面积，降低能耗的空气能热水器。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种自动除垢式空气能热水器，其能够通过防垢管的环状翅片容纳在水箱环状凹槽中，对水箱加热，提高了传热面积，并且通过环状翅片在环状凹槽中的转动，清除防垢管外壁的水垢，提高热交换的效率，使得水箱中的水在短时间内被加热。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种自动除垢式空气能热水器，包括蒸发器、压缩机、水箱和换热管组：

所述换热管组，其两端分别为热介质入口和热介质出口，所述热介质入口和所述热介质出口通过管路与所述压缩机连通，形成热介质流通的路径，所述换热管组包括多个沿所述水箱的内壁排布的同直径的换热管，其沿竖向设置，相连两个换热管通过连接管连通；

任一所述换热管为中空圆柱状结构，其外壁上套设有防垢管，其上端和下端分别和所述换热管轴承连接，所述防垢管与电机连接，以带动任一所述防垢管相对于所述换热管转动，任一所述防垢管从上至下设有多个与其同圆心的环状翅片，两个相邻的所述防垢管的环状翅片互不接触，任一所述环状翅片的厚度由上下两端至中间沿径向半径的增大而递减，形成纵向截面的锯齿状结构，所述环状翅片的厚度为所述防垢管长度的1/60～1/20；

所述水箱，其罩设在所述换热管组的外部，所述水箱内壁从上至下设有多个容纳所述环状翅片的环状凹槽，其纹路和深度与相对的所述环状翅片配合，所述水箱的外部设有保温层，所述保温层包括从内到外依次设置的玻璃纤维棉、保温棉和泡沫板。

优选的是，所述的自动除垢式空气能热水器，所述防垢管下端和所述水箱之间从上到下依次水平设有的第一过滤网、第二过滤网和第三过滤网，所述第一过滤网、所述第二过滤网和所述第三过滤网内接于所述水箱的内壁，所述第一过滤网、所述第二过滤网和所述第三过滤网上分别设有穿设所述换热管的多个第一通孔、第二通孔和第三通孔，所述第一过滤网、所述第二过滤网和所述第三过滤网的孔径大小分别为20目、100目和50目，所述第二过滤网与所述第三过滤网之间填充有干柚子皮、椰子壳的混合物，所述第一过滤网和所述第二过滤网之间设有吸尘管，所述吸尘管延伸出所述水箱并与抽风机连接。

优选的是，所述的自动除垢式空气能热水器，所述环状翅片为铝合金材料制成，所述环状翅片上涂覆有肌醇六磷酸酯。

优选的是，所述的自动除垢式空气能热水器，所述水箱的一侧设有第四通孔以使得所述吸尘管穿出所述水箱，所述第四通孔位于所述第二过滤网和所述第三过滤网之间，所述水箱下部设有第五通孔，所述第五通孔连接有出水管。

优选的是，所述的自动除垢式空气能热水器，所述环状翅片的最大直径、所述防垢管和所述换热管的直径比为1.4:1.1:1。

优选的是，所述的自动除垢式空气能热水器，所述环状凹槽的径向宽度与所述环状翅片的厚度比为1.1:1。

优选的是，所述的自动除垢式空气能热水器，所述换热管与所述连接管连通处的管体外壁上均缠绕有防止所述热介质流出的密封带，所述密封带上涂覆有耐高温涂料。

优选的是，所述的自动除垢式空气能热水器，所述水箱内壁为烤搪瓷材料。

优选的是，所述的自动除垢式空气能热水器，所述玻璃纤维棉、保温棉和泡沫板的厚度比为1:2:1.5。

本发明至少包括以下有益效果：

第一、本发明在换热管外部套设防垢管，防垢管设计紧贴于水箱的环状凹槽中，使得换热管的热量传递给水箱箱体，对水箱箱体起到加热的作用，提高了传热面积，防垢管的上部和下部轴承连接于换热管上，使得防垢管可以相对换热管转动，加快水箱中水的流动，使得水箱中水的温度更均匀，同时环状翅片容纳于水箱内壁的环状凹槽中，并在环状凹槽中转动，通过相互间的摩擦清除防垢管外壁上的水垢，提高换热管的热交换的效率，使得水箱中的水在短时间内被加热；

第二、防垢管的外壁设有环状翅片进一步增大热交换面积，换热管通过连接管首尾连通，形成热介质的循环流通的路径；

第三、水箱外部设有保温层，减少水箱中水的热量损失，减少能耗，所述玻璃纤维棉、保温棉和泡沫板的厚度比为1:2:1.5，三种保温材料质轻且保温效果较好；

第四、所述环状翅片为铝合金材料制成传热效果好，铝合金耐磨性能好，所述环状翅片上涂覆有肌醇六磷酸酯耐腐蚀；所述环状翅片的最大直径、所述防垢管和所述换热管的直径比为1.4:1.1:1，保证热介质对水的热量的传递，环状翅片设有多个凸起，进一步增大换热面积，所述环状翅片的厚度沿径向半径的增大而递减，所述环状翅片的厚度为所述防垢管长度的1/60～1/20，使得防垢管在环状凹槽中转动时除垢效果更好；

第五、所述防垢管下端和所述水箱之间从上到下依次水平设有的第一过滤网、第二过滤网和第三过滤网，所述第一过滤网、所述第二过滤网和所述第三过滤网的孔径大小分别为20目、100目和50目，在防垢管转动下，彼此接触的环状翅片相互摩擦，去除防垢管外壁上的水垢，水垢在重力作用下经过网孔较大的第一过滤网落在孔径最小的第二过滤网上，经过第二过滤网和第三过滤网之间填充有干柚子皮、椰子壳的混合物，去除水中的异味，使得水垢都聚集在第二过滤网上，为用户提供干净无异味的热水，第一过滤网和第二过滤网之间设有吸尘管，所述吸尘管的延伸出所述水箱并与抽风机连接，定期将水箱中的水排尽，启动抽风机将第二过滤网上堆积的水垢抽出；

第六、所述连接管与所述换热管的接触处均设有密封圈，避免热介质的泄露而引起的使用不便。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述的自动除垢式空气能热水器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1所示，本发明提供一种自动除垢式空气能热水器，包括蒸发器1、压缩机2、水箱3和换热管组：

所述换热管组，其两端分别为热介质入口和热介质出口，所述热介质入口和所述热介质出口通过管路与所述压缩机2连通，形成热介质流通的路径，所述换热管组包括多个沿所述水箱3的内壁排布的同直径的换热管4，其沿竖向设置，相连两个换热管4通过连接管6连通；

任一所述换热管4为中空圆柱状结构，其外壁上套设有防垢管5，其上端和下端分别和所述换热管4轴承连接，所述防垢管5与电机连接，以带动任一所述防垢管5相对于所述换热管4转动，任一所述防垢管5从上至下设有多个与其同圆心的环状翅片，两个相邻的所述防垢管5的环状翅片互不接触，任一所述环状翅片的厚度由上下两端至中间沿径向半径的增大而递减，形成纵向截面的锯齿状结构，所述环状翅片的厚度为所述防垢管5长度的1/60～1/20；

所述水箱3，其罩设在所述换热管组的外部，所述水箱3内壁从上至下设有多个容纳所述环状翅片的环状凹槽11，其纹路和深度与相对的所述环状翅片配合，所述水箱3的外部设有保温层，所述保温层包括从内到外依次设置的玻璃纤维棉、保温棉和泡沫板。

在上述技术方案中，本发明在换热管4外部套设防垢管5，防垢管5设计紧贴于水箱3的环状凹槽11中，使得换热管4的热量传递给水箱3箱体，对水箱3箱体起到加热的作用，提高了传热面积，防垢管5的上部和下部轴承连接与换热管4上，使得防垢管5可以相对换热管4转动，加快水箱3中水的流动，使得水箱3中水的温度更均匀，同时环状翅片容纳于水箱3内壁的环状凹槽11中，并在环状凹槽11中转动，通过相互间的摩擦清除防垢管5外壁上的水垢，提高换热管4的热交换的效率，使得水箱3中的水在短时间内被加热。

在另一种技术方案中，所述的自动除垢式空气能热水器，所述防垢管5下端和所述水箱3之间从上到下依次水平设有的第一过滤网7、第二过滤网8和第三过滤网9，所述第一过滤网7、所述第二过滤网8和所述第三过滤网9内接于所述水箱3的内壁，所述第一过滤网7、所述第二过滤网8和所述第三过滤网9上分别设有穿设所述换热管4的多个第一通孔、第二通孔和第三通孔，所述第一过滤网7、所述第二过滤网8和所述第三过滤网9的孔径大小分别为20目、100目和50目，所述第二过滤网8与所述第三过滤网9之间填充有干柚子皮、椰子壳的混合物，所述第一过滤网7和所述第二过滤网8之间设有吸尘管，所述吸尘管延伸出所述水箱3并与抽风机10连接。在防垢管5转动下，彼此接触的环状翅片相互摩擦，去除防垢管5外壁上的水垢，水垢在重力作用下经过网孔较大的第一过滤网7落在孔径最小的第二过滤网8上，经过第二过滤网8和第三过滤网9之间填充有干柚子皮、椰子壳的混合物，去除水中的异味，使得水垢都聚集在第二过滤网8上，为用户提供干净无异味的热水，第一过滤网7和第二过滤网8之间设有吸尘管，所述吸尘管的延伸出所述水箱3并与抽风机10连接，定期将水箱3中的水排尽，启动抽风机10将第二过滤网8上堆积的水垢抽出。

在另一种技术方案中，所述的自动除垢式空气能热水器，所述环状翅片为铝合金材料制成，所述环状翅片上涂覆有肌醇六磷酸酯耐腐蚀。

在另一种技术方案中，所述的自动除垢式空气能热水器，所述水箱3的一侧设有第四通孔以使得所述吸尘管穿出所述水箱3，所述第四通孔位于所述第二过滤网8和所述第三过滤网9之间，使得吸尘管能够将堆积的水垢抽出，所述水箱3下部设有第五通孔，所述第五通孔连接有出水管，方便排出水箱3中的水。

在另一种技术方案中，所述的自动除垢式空气能热水器，所述环状翅片的最大直径、所述防垢管5和所述换热管4的直径比为1.4:1.1:1，在除去水垢的同时，保证热介质对水良好的热量传递。

在另一种技术方案中，所述的自动除垢式空气能热水器，所述环状凹槽11的径向宽度与所述环状翅片的厚度比为1.1:1保证环状翅片在环状凹槽11中转动能够去除水垢。

在另一种技术方案中，所述的自动除垢式空气能热水器，所述换热管4与所述连接管6连通处的管体外壁上均缠绕有防止所述热介质流出的密封带，所述密封带上涂覆有耐高温涂料，防止热介质的流出而导致的使用不便。

在另一种技术方案中，所述的自动除垢式空气能热水器，所述水箱3内壁为烤搪瓷材料，防止水箱3内壁生锈，延长水箱3的使用寿命。

在另一种技术方案中，所述的自动除垢式空气能热水器，所述玻璃纤维棉、保温棉和泡沫板的厚度比为1:2:1.5，三种保温材料质轻且保温效果较好。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种自动除垢式空气能热水器，包括蒸发器、压缩机、水箱和换热管组，其特征在于，

所述换热管组，其两端分别为热介质入口和热介质出口，所述热介质入口和所述热介质出口通过管路与所述压缩机连通，形成热介质流通的路径，所述换热管组包括多个沿所述水箱的内壁排布的同直径的换热管，其沿竖向设置，相连两个换热管通过连接管连通；

任一所述换热管为中空圆柱状结构，其外壁上套设有防垢管，其上端和下端分别和所述换热管轴承连接，所述防垢管与电机连接，以带动任一所述防垢管相对于所述换热管转动，任一所述防垢管从上至下设有多个与其同圆心的环状翅片，两个相邻的所述防垢管的环状翅片互不接触，任一所述环状翅片的厚度由上下两端至中间沿径向半径的增大而递减，形成纵向截面的锯齿状结构，所述环状翅片的厚度为所述防垢管长度的1/60～1/20；

所述水箱，其罩设在所述换热管组的外部，所述水箱内壁从上至下设有多个容纳所述环状翅片的环状凹槽，其纹路和深度与相对的所述环状翅片配合，所述水箱的外部设有保温层，所述保温层包括从内到外依次设置的玻璃纤维棉、保温棉和泡沫板。

2.如权利要求1所述的自动除垢式空气能热水器，其特征在于，所述防垢管下端和所述水箱之间从上到下依次水平设有的第一过滤网、第二过滤网和第三过滤网，所述第一过滤网、所述第二过滤网和所述第三过滤网内接于所述水箱的内壁，所述第一过滤网、所述第二过滤网和所述第三过滤网上分别设有穿设所述换热管的多个第一通孔、第二通孔和第三通孔，所述第一过滤网、所述第二过滤网和所述第三过滤网的孔径大小分别为20目、100目和50目，所述第二过滤网与所述第三过滤网之间填充有干柚子皮、椰子壳的混合物，所述第一过滤网和所述第二过滤网之间设有吸尘管，所述吸尘管延伸出所述水箱并与抽风机连接。

3.如权利要求2所述的自动除垢式空气能热水器，其特征在于，所述环状翅片为铝合金材料制成，所述环状翅片上涂覆有肌醇六磷酸酯。

4.如权利要求3所述的自动除垢式空气能热水器，其特征在于，所述水箱的一侧设有第四通孔以使得所述吸尘管穿过所述水箱，所述第四通孔位于所述第二过滤网和所述第三过滤网之间，所述水箱下部设有第五通孔，所述第五通孔连接有出水管。

5.如权利要求4所述的自动除垢式空气能热水器，其特征在于，所述环状翅片的最大直径、所述防垢管和所述换热管的直径比为1.4:1.1:1。

6.如权利要求5所述的自动除垢式空气能热水器，其特征在于，所述环状凹槽的径向宽度与所述环状翅片的厚度比为1.1:1。

7.如权利要求6所述的自动除垢式空气能热水器，其特征在于，所述换热管与所述连接管连通处的管体外壁上均缠绕有防止所述热介质流出的密封带，所述密封带上涂覆有耐高温涂料。

8.如权利要求7所述的自动除垢式空气能热水器，其特征在于，所述水箱内壁为烤搪瓷材料。

9.如权利要求8所述的自动除垢式空气能热水器，其特征在于，所述玻璃纤维棉、保温棉和泡沫板的厚度比为1:2:1.5。