CN106996642A - 双水箱管道承压式空气能热水器 - Google Patents

Abstract

一种空气能热水器，旨在解决压缩机寿命、热水器体积、造价、换热效率等问题。1、压缩机完全处于换热水箱中间介质水内，不需要采用专门设计的特种压缩机。2、空气能热水器热交换方式，采用强制循环。3、采用市政水管通过内置于蓄热水箱的盘管，仅吸取热量。4、蓄热水箱仅用于蓄热，不参与承压，材料、形状限制极少。5、循环水泵采用潜水泵内置于换热水箱，减少了泄漏点和保温处理。6、蓄热水箱、换热水箱分置，有利于安装调试维护与运输。7、蓄热水箱、换热水箱均不承受供水压力，使用可靠。8、换热水箱内安装几乎全部设施，机组所产生的冷气，可以很方便的加以利用。9、热效率高。散热的部位很少。

Description

双水箱管道承压式空气能热水器

技术领域

本发明涉及空气能热水器领域，具体而言涉及空气能热水器的取热方法。

背景技术

空气能热水器，也称热泵热水器、空气源热水器，是运用热泵工作原理从空气中转移热量来制造热水的装置，空气能热水器通过冷媒不断地完成压缩、冷凝、节流、蒸发不断循环将外界的热量转移到水中。制取相同数量的热水，相对于电热水器，电能消耗只有四分之一，与太阳能热水器相比也不依赖阳光取热，空气能热水器通过冷媒换热，水不直接与电加热元件接触，不会有电加热存在的漏电、干烧等隐患，也没有燃气热水器产生废气中毒和泄漏爆炸的隐患，使用安全环保。

空气能热水器的主要缺点是：

1、空气能热水器使用压缩机的工作条件远比空调制冷时恶劣，高温、高压是目前空气能热水器压缩机易坏的普遍现象。

2、空气能热水器热交换方式主要有4种，在50～60摄氏度范围，热水极易结垢，罐式热交换器易结垢，热效能大幅下降，难于清洗，套管式内螺旋管易被结垢挤破而报废，蓄水罐外盘管式尺寸大，耗材多，造价高，蓄水罐内盘管式铜管在热水中极易腐蚀泄漏而报废。

3、由于空气能热水器需要致冷循环进行多次热交换，加热速度慢，所以需要较大容量的容器来汇集制取的热能，如果热水用量较大、空气能热水器的体积就比较大，由于为了保证使用热水的压力需要、热水蓄热容器势必需要有耐压要求，保证水质还需要有不能污染的材质要求，所以耐压、大容量的容器占了空气能热水器相当大的部分成本，为了保证耐压，形状通常采用圆柱形，实际应用对使用环境还是不方便，只适用于别墅、宾馆、机关等环境能保证安装位置较大的用户。

4、由于大容积、需耐市政水压、保证水质的容器占据空气能热水器相当部分的成本，造成空气能热水器价格高，难以普及。

5、循环水泵保温难、寿命短维修量多.

发明内容

本发明针对空气能热水器的5个主要缺点进行解决：

1、压缩机工作条件恶化，易于损坏，采取对压缩机进行外壳严格的密闭防锈蚀处理后，放入吸热交换水箱内，浸没于被加热的中间热介质水中，压缩机与中间热介质水仅隔一层防腐保护材料，压缩机的外壳热量能保证及时与热介质进行充分交换，压缩机所产生的热能基本被中间热介质水全部吸收，由于空气能热水器使用水温一般在70摄氏度以下，所以压缩机外壳温度在中间介质水中，不会超过正常空调制冷时的工作条件，消除了压缩机工作条件恶化，易于损坏的隐患。

2、为保证换热器铜管长期在中间热介质水中不易腐蚀，采取铜管热交换器紧贴在水套外侧，内侧仅有经过严格的密闭防锈蚀处理后的压缩机(可用耐水橡胶严密包裹)，耐腐蚀无刷直流循环潜水泵。涉水的铜管部分均采用防护材料保护隔离，由于换热水箱的水是强制循环，整个系统水温是充分交换的，所以体积可以做的很小，刚把压缩机，潜水泵装下即可，可以是圆柱形，也可以是矩形，这样外盘管耐腐蚀与低成本问题的即可解决。

3、为保证使用水质与承压的要求，采用增加一级单向换热盘管放在蓄热水箱内，市政自来水直接接入热水器的热水二级单向换热盘管，由二级单向换热盘管道在热容器直接取热使用，既消除了水质污染隐患，消除了水中水垢沉积对换热器的影响，也消除了大容量热水容器需要耐压的要求，完全没有了污染隐患，由承压管道取代了热容器的承压功能。

4、本发明空气能热水器的蓄热水箱容器，只需考虑容量、保温的要求，无需考虑耐压，对使用水质无污染，完全可选使用温度大于90摄氏度的非承压塑料容器，大幅度降低成本，形状可以设计的与环境协调，容量大小可以改变形状，与家具搭配就很方便完全可以用于比较小的户型。

5、为保证水温度的均匀，上下层水混合及蓄热水箱均由循环潜水泵保证，循环泵为耐热全塑料低压无刷直流电机可以保证可靠长期免维护使用。

6、本发明空气能热水器的吸热风管产生的冷气可以很方便的作为空调冷风进行利用。

7、由于参与循环换热的中间介质水只有两个水箱容积那么多，即使有水垢也极为有限，经过一段时间反应也不会形成影响管道设施的量，而且主换热管设在换热水箱外侧，完全避免了水垢和腐蚀的影响。

8、本发明考虑了充分使用设备使用电能产生的热能，尽可能把产生热能的设施都汇集到换热水箱内，减少热能消耗，提高了热效率。

9、末端利用市政管网自有压力，只是让其在蓄热水箱中，流过换热盘管吸收热量即变成可用热水，水质有保障，不会造成水质变差，

本发明空气能热水器是对目前常见的空气能热水器的优缺点进行综合的解决，采用两个水箱分置，各自承担主要的功能，又同时规避承担水压的问题，满足了功能可靠、成本低廉，使用比较方便，特别是换热水箱除了体积小、出水换热管不在以外，基本集中了设施的全部，维修、安装都会有利。

附图说明

附图1、附图2是工作原理图，附图3，附图4是换热水箱的结构形式示意图。

Claims (9)

1.一种空气能热水器，其特征在于：包括换热水箱(可以是圆柱形或矩形)、蓄热水箱，设置在换热水箱内有压缩机、循环潜水泵，换热水箱外置换热盘管，膨胀阀(或毛细管)、空气换热器、换热风扇、水箱保温内胆、控制电路板。压缩机的高压出口与换热水箱外壁的换热管相连，换热水箱外壁的换热管末端与膨胀阀(或毛细管)相连，膨胀阀(或毛细管)末端与空气换热器相连，空气换热器末端与压缩机低压接口相连，换热风扇推动外界空气充分换热，换热水箱内的潜水泵，将水输出至蓄热水箱，然后通过蓄热水箱的回水口流回吸热水箱，蓄热水箱内置热水输出盘管。

2.根据权利要求1、所示的空气能热水器其特征在于：压缩机进行了严格的密封防锈处理后，整体浸没于换热水箱内的中间介质水中。

3.根据权利要求1、所示的空气能热水器其特征在于：换热水箱换热盘管设在换热水箱外壁。

4.根据权利要求1、所示的空气能热水器其特征在于：换热水箱换热盘管外，贴有保温层。

5.根据权利要求1、所示的空气能热水器其特征在于：潜水泵内置于换热水箱内，将中间热介质水输出至蓄热水箱，然后通过蓄热水箱的回水口流回吸热水箱。

6.根据权利要求1、所示的空气能热水器其特征在于：设置在蓄热水箱的内胆、内置换热盘管、一端接市政供水，一端为热水输出接口。

7.根据权利要求1、所示的空气能热水器其特征在于：蓄热水箱有一进水口接主壳体内的潜水泵输出口，蓄热水箱还有一回水口，接进主壳体内的水箱内，蓄热水箱内胆外设有保温层和外壳，内胆内充满中间热介质水并不与热水输出接口相通。

8.根据权利要求1、所示的空气能热水器其特征在于：蓄热水箱、换热水箱均不承受市政供水压力，仅仅是两个蓄满中间介质热水的容器，而使用的热水却充分在利用市政供水压力的压力，而且水温的变化是随着使用过程逐渐变化，没有温度的大幅度跳耀变化。

9.根据权利要求1、所示的空气能热水器其特征在于：换热水箱的自动水位阀，仅用于初装时充水用，防止过充，安装完毕，即行关闭其前端截止阀。