CN105698381A - 热泵热水器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热泵热水器。具体地，本发明提供了一种热泵热水器，其包括冷凝器和节流装置。特别地，该热泵热水器还包括：第一连接管，连接于冷凝器的出口和节流装置的进口之间，且其布置为与节流装置热连接，以使节流装置内的冷媒与第一连接管内的冷媒进行热交换。当压缩机内的排气压力升高时，增大了节流装置内气态冷媒的体积，也可以说是增大了节流装置内气泡的体积，会使节流装置内冷媒流动困难，可正好削弱或抵消由于排气压力升高导致的节流装置内冷媒流量增加的趋势，从而达到保持热泵热水机最佳冷媒流量的效果，进而显著提高热泵热水器性能和压缩机的可靠性。

Description

热泵热水器

技术领域

本发明涉及热泵领域，特别是涉及一种热泵热水器。

背景技术

现有的热泵热水器可包括：压缩机，压缩机上设有排气口和回气口；热水换热器，也可称为冷凝器，热水换热器与排气口连通；蒸发器，蒸发器与回气口连通；节流件，也可称为节流装置，节流件设在热水换热器和蒸发器之间且连通热水换热器和蒸发器。当热泵热水器运转时，从压缩机排出的高温高压冷媒流经冷凝器换热，经过节流件(例如毛细管)的降压节流后与蒸发器进行换热，再回到压缩机，如此往复循环，冷媒携带的热量通过导热的方式传给水制成热水。当热泵热水器在运转制热时，压缩机排气压力会随着热水温度的升高，导致通过节流件(例如毛细管)的冷媒流量随着排气压力的升高而增大，超过了蒸发器的蒸发能力可会造成压缩机吸气带液，同时也会因为流量的不匹配导致压缩机、冷凝器和蒸发器的性能下降，进而使热泵热水器的可靠性变差和性能变差等。

发明内容

本发明的一个目的旨在克服现有的热泵热水器的至少一个缺陷，提供一种新颖的热泵热水器，其能够阻碍由于压缩机排气压力的升高引起节流装置内冷媒流量的增加，以提高热泵热水器的性能。

本发明的一个进一步的目的是提供一种成本低廉、效率高的热泵热水器。

为了实现上述至少一个目的，本发明提供了一种热泵热水器，其包括冷凝器和节流装置。特别地，该热泵热水器还包括：第一连接管，连接于所述冷凝器的出口和所述节流装置的进口之间，且其布置为与所述节流装置热连接，以使所述节流装置内的冷媒与所述第一连接管内的冷媒进行热交换。

可选地，所述节流装置包括：与所述第一连接管连接的上游节流装置和与所述上游节流装置连接的下游节流装置。

可选地，所述上游节流装置包括一段或多段毛细管段；所述下游节流装置包括一段或多段毛细管段。

可选地，所述节流装置还包括：第二连接管，连接于所述上游节流装置的出口和所述下游节流装置的进口之间。

可选地，所述第一连接管与所述节流装置热连接是通过所述第一连接管与所述节流装置的所述第二连接管之间形成热连接实现的，以使所述第二连接管内的冷媒吸收所述第一连接管内的冷媒释放的热量。

可选地，所述第二连接管的至少部分管段与所述第一连接管的至少部分管段间设置有导热介质。

可选地，所述第二连接管的至少部分管段与所述第一连接管的至少部分管段间形成套管式换热结构。

可选地，所述第一连接管与所述节流装置热连接是通过所述第一连接管与所述节流装置的所述下游节流装置之间形成热连接实现的，以使所述下游节流装置内的冷媒吸收所述第一连接管内的冷媒释放的热量。

可选地，所述下游节流装置包括一段或多段毛细管段；而且所述下游节流装置的至少部分管段缠绕于所述第一连接管。

可选地，所述节流装置包括一段或多段毛细管段，所述节流装置的至少部分管段与所述第一连接管热连接。

可选地，所述节流装置相对于所述第一连接管还被布置成使得：所述节流装置内冷媒与所述第一连接管内冷媒相对逆向流动，以进行逆向流动换热

本发明的热泵热水器因为第一连接管与节流装置热连接，当压缩机内的排气压力升高时，增大了节流装置内气态冷媒的体积，也可以说是增大了节流装置内气泡的体积，会使节流装置内冷媒流动困难，可正好削弱或抵消由于排气压力升高导致的节流装置内冷媒流量增加的趋势，从而达到保持热泵热水机最佳冷媒流量的效果，进而显著提高热泵热水器性能和压缩机的可靠性。

进一步地，由于本发明的热泵热水器中上游节流装置和下游节流装置均为毛细管，可解决传统毛细管应用中随着热泵热水器工况变化而毛细管调节范围有限的问题，可明显扩大毛细管调节流量的能力，提高热泵热水器性能和可靠性。由于毛细管式节流装置的成本相对低廉，进而显著降低了热泵热水器的成本。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的热泵热水器的示意性结构图；

图2是根据本发明一个实施例的热泵热水器的示意性结构图；

图3是根据本发明一个实施例的热泵热水器的示意性结构图；

图4是根据本发明一个实施例的热泵热水器的示意性结构图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的热泵热水器的示意性结构图，其中图中箭头表示冷媒流向。如图1所示，本发明实施例提供了一种热泵热水器，其可包括：压缩机10，压缩机10上设有排气口和回气口；冷凝器20，其与排气口连通；蒸发器40，其与回气口连通；节流装置30，设在冷凝器20和蒸发器40之间且连通冷凝器20和蒸发器40。当热泵热水器运转时，从压缩机10排出的高温高压冷媒流经冷凝器20换热，经过节流装置30的降压节流后与蒸发器40进行换热，再回到压缩机10，如此往复循环，冷凝器20中的冷媒携带的热量通过导热的方式传给水制成热水，例如，冷凝器20缠绕于水箱内胆的外壁，也可循环水管将水箱内胆内的水引入到套管式冷凝器中，经过换热后再使换热后的水流回水箱。特别的，本发明实施例中的热泵热水器还可包括：第一连接管21，其连接于冷凝器20的出口和节流装置30的进口之间，且其布置为与节流装置30热连接，以使节流装置30内的冷媒与第一连接管21内的冷媒进行热交换。

在本发明的一些实施例中，节流装置30可包括一段或多段毛细管段，节流装置30的至少部分管段与第一连接管21热连接。优选地，节流装置30包括一段毛细管管，也可以说是节流装置30为毛细管。当节流装置30包括多段毛细管段时，多段毛细管可相互串联。当热泵热水器运行时，若压缩机10内的排气压力升高，则增大了节流装置30内气态冷媒的体积，也可以说是增大了节流装置30内气泡的体积，会使节流装置30内冷媒流动困难，可正好削弱或抵消由于排气压力升高导致的节流装置30内冷媒流量增加的趋势，从而达到保持热泵热水机最佳冷媒流量的效果，进而显著提高热泵热水器系统性能和压缩机的可靠性。

在本发明的一些实施例中，节流装置30可包括与第一连接管21连接的上游节流装置31和与上游节流装置31连接的下游节流装置32。上游节流装置31可包括一段或多段毛细管段；下游节流装置32也可包括一段或多段毛细管段。优选地，上游节流装置31包括一段毛细管管，也可以说是上游节流装置31为毛细管。当上游节流装置31包括多段毛细管段时，多段毛细管可相互串联。下游节流装置32包括一段毛细管管，也可以说是下游节流装置32为毛细管。当下游节流装置32包括多段毛细管段时，多段毛细管可相互串联。

如图2所示，本发明实施例中的节流装置30还包括第二连接管33，其连接于上游节流装置31的出口和下游节流装置32的进口之间。第一连接管21与节流装置30热连接是通过第一连接管21与节流装置30的第二连接管33之间形成热连接实现的，以使第二连接管33内的冷媒吸收第一连接管21内的冷媒释放的热量。具体地，第二连接管33的至少部分管段与第一连接管21的至少部分管段间设置有导热介质。导热介质可为导热铝板等。第二连接管33的至少部分管段与第一连接管21的至少部分管段可平行设置，且第二连接管33与第一连接管21相互平行的管段均与导热铝板热接触，例如，穿过导热铝板上设置的穿孔。进一步地，当上游节流装置31和下游节流装置32均采用毛细管式节流装置时，第二连接管33的管径可等于第一连接管21的管径，且大于毛细管的管径。在本发明的一些其它的实施例中，第二连接管33与第一连接管21相互平行的管段可相互贴靠。

在本发明的一些替代性实施例中，第二连接管33的至少部分管段与第一连接管21的至少部分管段间形成套管式换热结构。如图3所示，第二连接管33的至少部分管段可套装于第一连接管21的至少部分管段。或如图4所示，第二连接管33的至少部分管段可穿设于第一连接管21的至少部分管段。进一步地，当上游节流装置31和下游节流装置32均采用毛细管式节流装置时，第二连接管33的管径可小于第一连接管21的管径，且等于毛细管的管径。本发明实施例的热泵热水器采用套管式换热结构，显著提高了换热效率。

在本发明的一些实施例中，第一连接管21与节流装置30热连接是通过第一连接管21与节流装置30的下游节流装置32之间形成热连接实现的，以使下游节流装置32内的冷媒吸收第一连接管21内的冷媒释放的热量。当下游节流装置32包括一段或多段毛细管段时，下游节流装置32的至少部分管段缠绕于第一连接管21。

为了进一步提高换热效率，节流装置相对于第一连接管21还被布置成使得：节流装置30内冷媒与第一连接管21内冷媒相对逆向流动，以进行逆向流动换热。例如，如图1、2所示，其中图中箭头表示冷媒流向，第二连接管33的至少部分管段与第一连接管21的至少部分管段可平行设置，且第二连接管33与第一连接管21相互平行的管段均与导热铝板热接触。冷媒在第二连接管33与第一连接管21相互平行的管段中的流向相反。在本发明的一些可替代性实施例中，节流装置30相对于第一连接管21还被布置成使得：节流装置30内冷媒与第一连接管21内冷媒相对同向流动，以进行同向流动换热。例如，如图3、4所示，其中图中箭头表示冷媒流向，当第二连接管33的至少部分管段与第一连接管21的至少部分管段间形成套管式换热结构时，上游节流装置31可连接于第一连接管21的末端，且设置于套管换热段的径向外侧。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (11)

1.一种热泵热水器，包括冷凝器和节流装置，其特征在于，还包括：

第一连接管，连接于所述冷凝器的出口和所述节流装置的进口之间，且其布置为与所述节流装置热连接，以使所述节流装置内的冷媒与所述第一连接管内的冷媒进行热交换。

2.根据权利要求1所述的热泵热水器，其特征在于，

所述节流装置包括：与所述第一连接管连接的上游节流装置和与所述上游节流装置连接的下游节流装置。

3.根据权利要求2所述的热泵热水器，其特征在于，

所述上游节流装置包括一段或多段毛细管段；

所述下游节流装置包括一段或多段毛细管段。

4.根据权利要求2所述的热泵热水器，其特征在于，所述节流装置还包括：

第二连接管，连接于所述上游节流装置的出口和所述下游节流装置的进口之间。

5.根据权利要求4所述的热泵热水器，其特征在于，

所述第一连接管与所述节流装置热连接是通过所述第一连接管与所述节流装置的所述第二连接管之间形成热连接实现的，以使所述第二连接管内的冷媒吸收所述第一连接管内的冷媒释放的热量。

6.根据权利要求5所述的热泵热水器，其特征在于，

所述第二连接管的至少部分管段与所述第一连接管的至少部分管段间设置有导热介质。

7.根据权利要求5所述的热泵热水器，其特征在于，

所述第二连接管的至少部分管段与所述第一连接管的至少部分管段间形成套管式换热结构。

8.根据权利要求2所述的热泵热水器，其特征在于，

所述第一连接管与所述节流装置热连接是通过所述第一连接管与所述节流装置的所述下游节流装置之间形成热连接实现的，以使所述下游节流装置内的冷媒吸收所述第一连接管内的冷媒释放的热量。

9.根据权利要求8所述的热泵热水器，其特征在于，

所述下游节流装置包括一段或多段毛细管段；而且

所述下游节流装置的至少部分管段缠绕于所述第一连接管。

10.根据权利要求1所述的热泵热水器，其特征在于，

所述节流装置包括一段或多段毛细管段，所述节流装置的至少部分管段与所述第一连接管热连接。

11.根据权利要求1所述的热泵热水器，其特征在于，

所述节流装置相对于所述第一连接管还被布置成使得：所述节流装置内冷媒与所述第一连接管内冷媒相对逆向流动，以进行逆向流动换热。