CN107014077A - 一种热泵热水机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种热泵热水机、包括换热器与水箱，水箱包括外壳、保温层以及内胆，其特征在于，热泵热水机还包括：干燥器，干燥器包括盒体、置于盒体内的干燥剂、与盒体连通的第一接管及第二接管；第一接管的自由端与外壳的外侧连通；第二接管的自由端位于外壳与内胆之间；盒体位于内胆及外壳之间，干燥剂在受热时失水；加热器，用于加热干燥剂；控制器，用于在热泵热水机开启加热时控制加热器工作、在热泵热水机停止加热时控制加热器停止工作。本发明能有效长期防止水箱内产生冷凝水，从而防止换热管与内胆形成原电池腐蚀换热管，提高了热泵热水机的可靠性和稳定性。

Description

一种热泵热水机

技术领域

本发明涉及热水机领域，特别涉及一种热泵热水机。

背景技术

目前，现有的一种热泵热水机，其制热换热器与水箱的内胆接触换热，在内胆采用钢制，且制热换热器采用铝制微通道换热器时，经水箱外壳缝隙渗入的水积聚在制热换热器与内胆的接触面后，内胆与制热换热器之间便会产生原电池反应，制热换热器被逐渐腐蚀而发生穿孔而系统冷媒泄漏，进而导致整个水箱报废。

现有技术通过采用干燥剂吸收进入水箱的空气中的水分来防止水箱内产生冷凝水，但普通的干燥剂经过长时间使用后，会因为饱和吸湿而失效，不能再吸收过多水分，仍然会导致水箱产生冷凝水。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种热泵热水机，旨在解决现有热泵热水机无法长时间防止水箱内产生冷凝水的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出的热泵热水机，包括换热器与水箱，所述水箱包括外壳、保温层以及内胆，所述换热器与所述内胆的外壁面相接触，所述换热器及内胆的材质均为金属，且所述换热器的电化学活性高于所述内胆的电化学活性；所述热泵热水机还包括：

干燥器，包括盒体、置于所述盒体内的干燥剂、与所述盒体连通的第一接管及第二接管；所述第一接管的自由端与所述外壳的外侧连通；所述第二接管的自由端位于外壳与内胆之间；所述盒体位于所述内胆及外壳之间，所述干燥剂在受热时失水；

加热器，用于加热所述干燥剂；

控制器，用于在所述热泵热水机水箱开启加热时控制所述加热器工作、在所述热泵热水机水箱停止加热时控制所述加热器停止工作。

优选地，所述加热器邻近所述盒体设置。

优选地，所述加热器设置在所述盒体内。

优选地，所述加热器为所述换热器穿置所述盒体内的换热管段。

优选地，所述换热器穿置所述盒体内的换热管段为所述换热器的冷媒输入管。

优选地，所述干燥器位于所述水箱的上部。

优选地，所述干燥器的第二接管自由端朝下，且所述第二接管的自由端的接口呈扩口设置。

优选地，所述盒体呈长条状，所述第一接管和所述第二接管分别连接在所述盒体的两端。

优选地，所述内胆的材质为钢，所述换热器的材质为铝。

优选地，所述换热器为铝制微通道换热器。

本发明热泵热水机通过采用干燥器吸附在水箱温度降低时进入水箱中空气的水分，防止水汽在水箱内产生冷凝水；并利用加热器在水箱温度升高的同时，对干燥器进行加热，使干燥剂上的水分脱附并流到水箱外侧空气中，从而实现了干燥器的重复利用。

若外壳存在缝隙，则第一接管的设置使通过缝隙进入水箱的空气量远小于通过干燥器进入水箱的空气量，换句话说，第一接管的流通面积远大于外壳缝隙的流通面积，从而使绝大部分的空气其中水分能直接能被干燥剂吸收，剩余部分的空气在后续的平稳的热交换中，即水箱内外气压基本一致的过程中，可以经第二接管进入盒体而被干燥剂干燥。由此，有效长期防止水箱内产生冷凝水，从而防止换热器与内胆形成原电池腐蚀换热器，提高了热泵热水机的可靠性和稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明热泵热水机一实施例的结构示意图；

图2为本发明热泵热水机另一实施例的工作流程图；

图3为图2中热泵热水机实施例的局部剖视图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称	标号	名称
						10	水箱	13	保温层	24	第二接管
11	外壳	14	换热器	16	加热器
						12	内胆	15	干燥器	17	控制器
23	第一接管	21	干燥剂	22	盒体
						1	热泵热水机

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种热泵热水机。

在本发明实施例中，如图1所示，该热泵热水机1包括换热器14与水箱10，水箱10包括外壳11、保温层13以及内胆12，换热器14与内胆12的外壁面相接触，换热器14及内胆12的材质均为金属，且换热器14的电化学活性高于内胆12的电化学活性；该热泵热水机1还包括：

干燥器15，干燥器15包括盒体22、置于盒体22内的干燥剂21、与所述盒体22连通的第一接管23及第二接管24；第一接管23的自由端与外壳11的外侧连通；第二接管24的自由端位于外壳11与内胆12之间；盒体22位于内胆12及外壳11之间，干燥剂21在受热时失水；

加热器16，用于加热干燥剂21；

控制器17，用于在热泵热水机1开启加热时控制加热器16工作、在热泵热水机1停止加热时控制加热器16停止工作。

在本实施例中，外壳11安装在内胆12的外侧，保温层13置于内胆12与外壳11之间，换热器14为内部充注冷媒的金属管道。盒体22形状设置只要能适于安装在外壳11和内胆12之间即可，例如可以是长方体或适配弧面的弧形，在实际应用中优选为长条状。空气通过第一接管23和第二接管24进出干燥器15，干燥剂21用于吸附空气中的水分并且干燥剂21在受热时失水，加热器16可为电热元件。

内胆12和换热器14材质均为金属且电化学活性不同；而当电化学活性不同的金属放在一起时，在有水存在的情况下，两种材质会形成原电池，发生电化学反应。在水箱10使用的过程中，当水温降低时，会导致水箱10内空气温度降低，密度减小，压力低于外部空气压力，在内外压差的作用下，外部的空气会通过缝隙流向内胆12。如果进入内胆12的空气温度大，会在水箱10内产生冷凝水，在水的作用下内胆12和换热器14会形成原电池，发生电化学反应，使换热器14被逐渐腐蚀而发生穿孔，导致系统冷媒泄漏，整个水箱10报废。

本发明热泵热水机1工作时，其工作过程可分为两部分：

当热泵热水机1处于用水状态时，水箱10内热水减少，冷水充注增加，使水箱10内水温逐渐降低，保温层13空气逐渐被冷却，气温降低，空气压力下降，导致水箱10外空气在压差作用下通过第一接管23进入干燥器15，空气进入干燥器15后水分被干燥剂21吸附，干燥后的空气通过第二接管24进入水箱10内。

当热泵热水机1处于加热状态时，控制器17控制加热器16工作，加热器16对干燥剂21进行加热，使干燥剂21上的水分脱附并形成水蒸气，此时，水箱10内空气温度升高，气压上升，导致空气在压差作用下一部分通过缝隙流出水箱10，一部分通过第二接管24进入干燥器15并将干燥器15中的水蒸气通过第一接管23带出水箱10。

本发明热泵热水机1通过采用干燥器15吸附在水箱10温度降低时进入水箱10中空气的水分，防止水汽在水箱10内产生冷凝水；并利用加热器16在水箱10温度升高的同时，对干燥器15进行加热，使干燥剂21上的水分脱附并流到水箱10外侧空气中，从而实现了干燥器15的重复利用。

若外壳11存在缝隙，则第一接管23的设置使通过缝隙进入水箱10的空气量远小于通过干燥器15进入水箱10的空气量，换句话说，第一接管23的流通面积远大于外壳11缝隙的流通面积，从而使绝大部分的空气其中水分能直接能被干燥剂21吸收，剩余部分的空气在后续的平稳的热交换中，即水箱10内外气压基本一致的过程中，可以经第二接管24进入盒体22而被干燥剂21干燥。由此，有效长期防止水箱10内产生冷凝水，从而防止换热器14与内胆12形成原电池腐蚀换热器14，提高了热泵热水机1的可靠性和稳定性。

进一步地，加热器16邻近盒体22设置，减少加热器16与盒体22的距离，提高对干燥剂21的加热效率，使干燥剂21上的水分更快更充分地脱附蒸发。

进一步地，加热器16设置在盒体22内，设置在干燥器15内的加热器16可增加对干燥剂21的加热面积，提高对干燥剂21的加热效率，使干燥剂21上的水分更快更充分地脱附蒸发。在实际应用中，加热器16可为PTC发热元件，PTC发热元件除了有热阻小、换热效率高、使用寿命长、电压使用范围宽以及功率调节方便的优点外，还有突出的安全性能。

进一步地，加热器16为换热器14穿置盒体22内的换热管段。在本实施例中，如图2与图3所示，将换热器14穿置盒体22内的换热管段作为加热器16，在实现对干燥剂21进行加热的同时，避免了单独设置控制器，并且对干燥剂21的加热时间与热泵热水机1的加热时间一致使热泵热水机1结构更简单、控制更简便且控制时机更准确；此外，换热器14对干燥剂21的加热效率高且加热过程更安全。

在实际应用中，盒体22的长度方向与换热管段的延伸方向一致，保证换热管段对干燥剂21有更大的加热面积，又不占用外壳11与内胆12之间的空间。

进一步地，换热器14穿置盒体22内的换热管段为换热器14的冷媒输入管。热泵热水机1加热时，充注在换热器14内的高温冷媒从冷媒输入管流入水箱10，在流动过程中通过与内胆12外壁的接触将热量传递至内胆12，随后沿换热器14的冷媒输出管流出水箱10，由此过程可知，换热器14的冷媒输入管温度相比其他部分最高，因此，换热器14的冷媒输入管穿置在盒体22内，能使换热器14对干燥剂21的加热达到相对最好的效果，使干燥剂21上的水分更快更充分地脱附形成水蒸气。

进一步地，干燥器15位于水箱10的上部。水箱10内温度降低时，在重力与气流循环的作用下，导致水箱10上部的空气密度最大，将干燥器15设置于水箱10上部，使干燥器15能在更短的时间内对空气进行干燥，提高干燥效率。

进一步地，干燥器15的第二接管24自由端朝下，且第二接管24的自由端的接口呈扩口设置。空气进入水箱10后的流动趋势为向上流动，将干燥器15的第二接管24自由端朝下且接口呈扩口设置，能使空气更快更流畅地沿第二接管24进入干燥器15，提高空气进入干燥器15的速度，从而提高对水箱10内空气的干燥效率。

进一步地，盒体22呈长条状，第一接管23和第二接管24分别连接在盒体22的两端，这样可以延长空气在干燥器15中的流动路径，增加干燥剂21对空气中水分的吸附时间，达到更好的干燥效果。

进一步地，内胆12的材质为钢，换热器14的材质为铝。钢的传热效率高，强度高且加工制造成本低；铝易加工，换热效率高，成本低。

进一步地，换热器14为铝制微通道换热器14。铝制微通道换热器14与内胆12接触面积大、换热效率高、内容积小、冷媒充注少、成本低；

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种热泵热水机，包括换热器与水箱，所述水箱包括外壳、保温层以及内胆，所述换热器与所述内胆的外壁面相接触，所述换热器及内胆的材质均为金属，且所述换热器的电化学活性高于所述内胆的电化学活性；其特征在于，所述热泵热水机还包括：

干燥器，包括盒体、置于所述盒体内的干燥剂、与所述盒体连通的第一接管及第二接管；所述第一接管的自由端与所述外壳的外侧连通；所述第二接管的自由端位于外壳与内胆之间；所述盒体位于所述内胆及外壳之间，所述干燥剂在受热时失水；

加热器，用于加热所述干燥剂；

控制器，用于在所述热泵热水机水箱开启加热时控制所述加热器工作、在所述热泵热水机水箱停止加热时控制所述加热器停止工作。

2.如权利要求1所述的热泵热水机，其特征在于，所述加热器邻近所述盒体设置。

3.如权利要求2所述的热泵热水机，其特征在于，所述加热器设置在所述盒体内。

4.如权利要求3所述的热泵热水机，其特征在于，所述加热器为所述换热器穿置所述盒体的换热管段。

5.如权利要求4所述的热泵热水机，其特征在于，所述换热器穿置所述盒体内的换热管段为所述换热器的冷媒输入管。

6.如权利要求1所述的热泵热水机，其特征在于，所述干燥器位于所述水箱的上部。

7.如权利要求6所述的热泵热水机，其特征在于，所述干燥器的第二接管自由端朝下，且所述第二接管的自由端的接口呈扩口设置。

8.如权利要求6或7所述的热泵热水机，其特征在于，所述盒体呈长条状，所述第一接管和所述第二接管分别连接在所述盒体的两端。

9.如权利要求1所述的热泵热水机，其特征在于，所述内胆的材质为钢，所述换热器的材质为铝。

10.如权利要求8所述的热泵热水机，其特征在于，所述换热器为铝制微通道换热器。