CN107023991A - 热泵热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热泵热水器，包括圆筒外壳、以及设置在所述圆筒外壳中的水箱、风机、压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，所述蒸发器整体呈圆盘结构，所述圆筒外壳的一端部设置有出风口，所述圆筒外壳的侧壁设置有进风口，所述蒸发器遮盖住所述出风口。通过采用圆盘结构的蒸发器，使得蒸发器能够更好的与圆筒外壳的内表面相配合，最大限度的利用圆筒外壳的截面面积来用于蒸发器进行蒸发，有效的增大了蒸发器的蒸发器面积，在不改变整体结构尺寸的前提下，获得换热量最大化，实现提高热泵热水器的用户体验性和换热效率。

Description

热泵热水器

技术领域

本发明涉及热泵技术，尤其涉及一种热泵热水器。

背景技术

目前，热水器是人们日常生活中常用的家用电器，常规的热水器采用加热管直接加热，而随着技术进步，空气源热泵热水器也随之推广使用，热泵热水器一般包括水箱和冷媒回路，所述冷媒回路包括连接在一起的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，蒸发器与外界空气热交换，吸收空气中的热量，利用冷凝器来加热水箱中的水。现有技术中的热泵热水器受水箱设计的影响通常为圆筒形结构，水箱、冷媒回路以及风机通常设置在圆柱状的外壳中，而蒸发器通常为方形结构的翅片式蒸发器，蒸发器很难与热水器的圆筒外壳安装配合，只能缩小方形蒸发器迎风面积，才能将蒸发器装入圆筒外壳内。而由于蒸发器的蒸发面积变小，造成空气源热泵热水器热交换不足，空气源热泵制热量偏小。如何设计一种制热效率高的热泵热水器是本发明所要解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种热泵热水器，实现提高热泵热水器的用户体验性和换热效率。

本发明提供的技术方案是，一种热泵热水器，包括圆筒外壳、以及设置在所述圆筒外壳中的水箱、风机、压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，所述蒸发器整体呈圆盘结构，所述圆筒外壳的一端部设置有出风口，所述圆筒外壳的侧壁设置有进风口，所述蒸发器遮盖住所述出风口。

进一步的，所述风机设置在所述蒸发器和所述出风口之间，

进一步的，所述蒸发器包括平行流换热组件，所述平行流换热组件包括第一集流管、第二集流管、多条冷媒管以及多片翅片，所述冷媒管水平设置在所述第一集流管和所述第二集流管之间，所述翅片上开设有多个通孔，所述冷媒管插在对应的所述通孔中，所述第一集流管中设置有多个第一隔断，所述第一隔断将所述第一集流管分隔成多个第一冷媒腔体，所述第二集流管中设置有多个第二隔断，所述第二隔断将所述第二集流管分隔成多个第二冷媒腔体，所述第一隔断和所述第二隔断在竖直面上的投影交替设置，所述冷媒管与对应的所述第一冷媒腔体和所述第二冷媒腔体连通。

进一步的，所述蒸发器包括多排所述平行流换热组件，相邻两排的所述平行流换热组件中的两所述第一集流管相互连通、或两所述第二集流管相互连通。

进一步的，沿进风方向，位于迎风面所述平行流换热组件连接有冷媒输出管，位于背风面的所述平行流换热组件连接有冷媒输入管；所述冷媒输出管与所述压缩机连接，所述冷媒输入管与所述节流装置连接。

进一步的，所述冷媒输入管贯穿位于迎风面所述平行流换热组件、与位于背风面的所述平行流换热组件中的所述第一集流管或所述第二集流管连通。

进一步的，所述冷媒管的截面为扁平椭圆形。

进一步的，相邻的两排所述平行流换热组件中的处于相同位置处的两条所述冷媒管的冷媒流动方向相反；或者，所述平行流换热组件中的处于相同位置处的两条所述冷媒管的冷媒流动方向相同；或者，所述平行流换热组件中的处于相同位置处的两条所述冷媒管的冷媒流动方向交错设置。

进一步的，所述平行流换热组件中流动的冷媒沿竖直方向折返流动。

进一步的，所述第一集流管和所述第二集流管均为两端封闭的管道，所述管道的管壁上设置有可开关的插槽，所述第一隔断和所述第二隔断均为密封插片，所述密封插片密封插在对应的所述插槽中。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提供的热泵热水器，通过采用圆盘结构的蒸发器，使得蒸发器能够更好的与圆筒外壳的内表面相配合，最大限度的利用圆筒外壳的截面面积来用于蒸发器进行蒸发，有效的增大了蒸发器的蒸发器面积，在不改变整体结构尺寸的前提下，获得换热量最大化，实现提高热泵热水器的用户体验性和换热效率。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明热泵热水器实施例的结构示意图；

图2为本发明热泵热水器实施例的局部剖视图；

图3为本发明热泵热水器实施例的局部爆炸图；

图4为本发明热泵热水器实施例中蒸发器的结构示意图；

图5为本发明热泵热水器实施例中蒸发器的爆炸图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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。

如图1-图5所示，本实施例热泵热水器，包括圆筒外壳10、以及设置在所述圆筒外壳10中的水箱20、风机60、压缩机30、冷凝器40、节流装置（未图示）和蒸发器50，所述蒸发器50整体呈圆盘结构，所述圆筒外壳10的一端部设置有出风口102，所述圆筒外壳10的侧壁设置有进风口101，所述蒸发器50遮盖住所述出风口102。

具体而言，本实施例热泵热水器采用圆盘结构的蒸发器50安装在圆筒外壳10中，这样可以最大限度的增大蒸发器50的尺寸使得蒸发器50与圆筒外壳10的内壁紧密贴合，从而使得蒸发器50获得最大化的蒸发面积，在不改变热泵热水器整体体积的情况下，提高热泵热水器的制热量，以提高加热效率。而蒸发器50遮盖住出风口102，使得从进风口101进入到圆筒外壳10内的风全部经过蒸发器50换热处理后从出风口102排出，有效的提高蒸发器50的换热量。而风机60设置在所述蒸发器50和所述出风口102之间，外界空气被吸入到圆筒外壳10中，经过蒸发器50处理后输出。优选的，压缩机30位于所述进风口101的一侧，外界空气从进风口101进入到圆筒外壳10中，部分空气直接穿过蒸发器50并与蒸发器50热交换后从出风口102输出，剩余部分空气先于压缩机30热交换后再与蒸发器50热交换后从出风口102输出，这样可以保证压缩机30散热要求，提高使用可靠性。其中，冷凝器40可以设置在水箱20中，或者，冷凝器40的冷媒管缠绕在水箱20上，另外，水箱20的进水管201和出水管202外伸出圆筒外壳10的外部。

进一步的，为了提高蒸发器50的换热效率，本实施例中的蒸发器50采用平行流蒸发器，具体的，蒸发器50包括平行流换热组件100，所述平行流换热组件100包括第一集流管1、第二集流管2、多条水平布置的冷媒管3以及多片竖向布置的翅片4，所述冷媒管3设置在所述第一集流管1和所述第二集流管2之间，所述翅片4上开设有多个通孔(未图示)，所述冷媒管3插在对应的所述通孔中，所述第一集流管1中设置有多个第一隔断11，所述第一隔断11将所述第一集流管1分隔成多个第一冷媒腔体，所述第二集流管2中设置有多个第二隔断21，所述第二隔断21将所述第二集流管2分隔成多个第二冷媒腔体，所述第一隔断11和所述第二隔断12在竖直面上的投影交替设置，所述冷媒管3与对应的所述第一冷媒腔体和所述第二冷媒腔体连通。两侧的集流管分别通过对应的隔断分割成多个冷媒腔体，不同的冷媒管3连接在左右两侧分布的对应的冷媒腔体，通过冷媒腔体实现冷媒通过冷媒管3汇流和分流。其中，冷媒能够依次流经不同高度位置处的冷媒管3，而由于所述第一隔断11和所述第二隔断12在竖直面上的投影交替设置，位于左右两侧的冷媒腔体既能实现部分冷媒管3冷媒的汇流，能够将汇流收集的冷媒分流到其他连接的冷媒管3中，使得冷媒在冷凝器的竖向表面中实现在高度方向折返流动，从而更有效的实现冷媒平行分层进行热交换，最大限度的提高热交换效率。其中，所述冷媒管3的截面为扁平椭圆形，以进一步的增大冷媒管3与流经的空气的接触面积，提高换热效率。另外，本实施例管片式平行流冷凝器整体可以呈圆盘结构、方形或其他任意形状。以冷凝器整体为圆盘结构为例：第一集流管1和所述第二集流管2为两端口封闭的弧形管，而第一集流管1和所述第二集流管2根据需要可以分别对应连接冷媒输入管6和冷媒输出管5。优选的，翅片3的表面设置有亲水膜，以提高冷凝水的流动速度。

优选的，蒸发器50包括多排平行流换热组件100；相邻两排的所述平行流换热组件100中的两所述第一集流管1相互连通、或两所述第二集流管2相互连通。具体的，每排平行流换热组件100中的第一集流管1或第二集流管2上开设有连通口1000，相邻两排平行流换热组件100通过连通口1000连通，实现冷媒依次经过不同的平行流换热组件100流动，而连通口1000的外周设置有密封圈（未图示），利用密封圈密封住相邻两排平行流换热组件100的连接部位。

进一步的，沿进风方向，位于迎风面所述平行流换热组件100连接有冷媒输出管5，位于背风面的所述平行流换热组件100连接有冷媒输入管6。具体的，冷媒输出管5连接压缩机30，而冷媒输入管6连接节流装置，冷媒通过冷媒输入管6先进入到背风面的平行流换热组件100进行热交换，确保最终输出的空气进行最大化的热交换量，使得热交换后的空气获得更加精确的温度，而位于迎风面平行流换热组件100中的冷媒能够与刚进入到换热器中的空气进行预处理，在多排平行流换热组件100的相互配合作用下，实现逐级对流经换热器的空气进行热交换，确保冷媒换热量最大化。相比于传统的平行流换热仅能单排进行换热，存在空气流速过快而换热不充分，而本实施例热泵热水器能够很好的克服上述缺陷，最大限度的利用冷媒进行换热。其中，为了便于安装使用，冷媒输入管6贯穿位于迎风面所述平行流换热组件100、与位于背风面的所述平行流换热组件100中的所述第一集流管1或所述第二集流管2连通。另外，相邻的两排所述平行流换热组件100中的处于相同位置处的两条所述冷媒管3的冷媒流动方向相反，这样可以使得不同位置处的温度分布更加均匀。

更进一步的，为了调节不同高度位置冷媒管3冷媒的流向，所述第一集流管1和所述第二集流管2均为两端封闭的管道，所述管道的管壁上设置有可开关的插槽，所述第一隔断11和所述第二隔断12均为密封插片，所述密封插片密封插在对应的所述插槽中。具体的，通过将密封插片插在不同的插槽中，可以调节连接同一冷媒腔体的冷媒管3的数量，从而方便的调节冷媒的分布量，以满足不同设备的使用要求。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提供的热泵热水器，通过采用圆盘结构的蒸发器，使得蒸发器能够更好的与圆筒外壳的内表面相配合，最大限度的利用圆筒外壳的截面面积来用于蒸发器进行蒸发，有效的增大了蒸发器的蒸发器面积，在不改变整体结构尺寸的前提下，获得换热量最大化，实现提高热泵热水器的用户体验性和换热效率。通过在两侧的布置的集流管之间设置多条水平布置的冷媒管实现平行流换热的效果，以获得较高的换热效率，而冷媒管采用胀管的方式布置有竖向设置的翅片，达到翅片换热器冷凝水顺畅流动的效果，有效的提高采用热泵热水器的产品的用户体验性；更重要的是，平行流换热器采用多排独立结构的平行流换热组件，冷媒依次经过多排平行流换热组件进行热交换，最大限度的实现冷媒与外界进行热交换，进一步的提高热泵热水器的热泵热水器。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种热泵热水器，包括圆筒外壳、以及设置在所述圆筒外壳中的水箱、风机、压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，其特征在于，所述蒸发器整体呈圆盘结构，所述圆筒外壳的一端部设置有出风口，所述圆筒外壳的侧壁设置有进风口，所述蒸发器遮盖住所述出风口。

2.根据权利要求1所述的热泵热水器，其特征在于，所述风机设置在所述蒸发器和所述出风口之间。

3.根据权利要求1所述的热泵热水器，其特征在于，所述蒸发器包括平行流换热组件，所述平行流换热组件包括第一集流管、第二集流管、多条冷媒管以及多片翅片，所述冷媒管水平设置在所述第一集流管和所述第二集流管之间，所述翅片上开设有多个通孔，所述冷媒管插在对应的所述通孔中，所述第一集流管中设置有多个第一隔断，所述第一隔断将所述第一集流管分隔成多个第一冷媒腔体，所述第二集流管中设置有多个第二隔断，所述第二隔断将所述第二集流管分隔成多个第二冷媒腔体，所述第一隔断和所述第二隔断在竖直面上的投影交替设置，所述冷媒管与对应的所述第一冷媒腔体和所述第二冷媒腔体连通。

4.根据权利要求3所述的热泵热水器，其特征在于，所述蒸发器包括多排所述平行流换热组件，相邻两排的所述平行流换热组件中的两所述第一集流管相互连通、或两所述第二集流管相互连通。

5.根据权利要求4所述的热泵热水器，其特征在于，沿进风方向，位于迎风面所述平行流换热组件连接有冷媒输出管，位于背风面的所述平行流换热组件连接有冷媒输入管；所述冷媒输出管与所述压缩机连接，所述冷媒输入管与所述节流装置连接。

6.根据权利要求5所述的热泵热水器，其特征在于，所述冷媒输入管贯穿位于迎风面所述平行流换热组件、与位于背风面的所述平行流换热组件中的所述第一集流管或所述第二集流管连通。

7.根据权利要求3所述的热泵热水器，其特征在于，所述冷媒管的截面为扁平椭圆形。

8.根据权利要求4所述的热泵热水器，其特征在于，相邻的两排所述平行流换热组件中的处于相同位置处的两条所述冷媒管的冷媒流动方向相反；或者，所述平行流换热组件中的处于相同位置处的两条所述冷媒管的冷媒流动方向相同；或者，所述平行流换热组件中的处于相同位置处的两条所述冷媒管的冷媒流动方向交错设置。

9.根据权利要求4所述的热泵热水器，其特征在于，所述平行流换热组件中流动的冷媒沿竖直方向折返流动。

10.根据权利要求4所述的热泵热水器，其特征在于，所述第一集流管和所述第二集流管均为两端封闭的管道，所述管道的管壁上设置有可开关的插槽，所述第一隔断和所述第二隔断均为密封插片，所述密封插片密封插在对应的所述插槽中。