CN202074706U - 一种卧式热泵加热水箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种卧式热泵加热水箱，包括一个与热泵主机相连的卧式加热水箱箱体，所述加热水箱箱体内腔设有由内胆与外壁构成的夹层，沿加热水箱箱体周壁夹层内容纳有S形盘管加热器；在加热水箱箱体内胆上部设置有贯穿于其侧壁的至少一个间壁式加热器，间壁式加热器与S形盘管加热器相连通构成冷凝器，冷凝器的进口与出口分别与热泵主机相连；在所述卧式加热水箱箱体中还设置有与热泵主机控制器相连的温度传感器。该加热水箱增加了换热面积，提高了换热效率；保证了用水安全，成本低，节能效果好，热效率高；安装方便，节省安装面积，特别适合在高层建筑中推广应用。

Description

一种卧式热泵加热水箱

技术领域

本实用新型属于热泵热水领域，具体涉及一种卧式热泵加热水箱。 

背景技术

空气源热泵热水器通过吸收空气中的热量来制造热水，水电分离、安全可靠，节能显著，一年四季都可以使用，已有越来越多的住宅安装使用。随着高层住宅的不断增多，在高层建筑室外安装蓄热水箱比较困难，安装在阳台内，占用昂贵的住宅面积，安装在室外则比较困难，甚至有一定的危险性。 

热泵热水器的加热方式之一有采用盘管内置式，即将冷媒加热盘管放置在水箱中，优点是加热快、加热效率高，较盘管外置式节省成本；存在的问题是，一旦加热盘管损坏，会造成冷媒泄露到卫生热水中，污染水质造成安全隐患。 

热泵热水器的加热方式之一还有采用盘管外置式，即盘管缠绕在水箱内胆外壁上不与水接触，优点是避免了冷媒泄露造成的水质污染，能够保证用水安全，缺点是材料消耗大，成本较盘管内置式高。 

实用新型内容

本实用新型的目的是要针对上述现有技术现状提供一种利用热泵排出的过热蒸汽，快速加热水箱上部热水，在短时间内可以快速制取少量热水，兼具盘管内置式和盘管外置式加热的优点，生活热水既可以采用热泵加热，也可以采用热媒水加热的卧式热泵加热水箱。 

本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的： 

一种卧式热泵加热水箱，包括一个与热泵主机相连的卧式加热水箱箱体，其特征在于：所述加热水箱箱体内腔设有由内胆与外壁构成的夹层，沿加热水箱箱体周壁夹层内容纳有S形盘管加热器；在加热水箱箱体内胆上部设置有贯穿于其侧壁的至少一个间壁式加热器，间壁式加热器与S形盘管加热器相连通构成冷凝器，冷凝器的进口与出口分别与热泵主机相连；在所述卧式加热水箱箱体中还设置有与热泵主机控制器相连的温度传感器。 

本实用新型进一步的特征在于： 

所述冷凝器由两个呈对称分布的S形盘管加热器相并联，再与间壁式加热器相连通构成；与两个相并联的S形盘管加热器相连通的间壁式加热器的端口为冷凝器的进口，两个相并联的S形盘管加热器的另一端口为冷凝器的出口。 

所述S形盘管加热器沿加热水箱箱体夹层径向环形设置在加热水箱箱体内胆外壁上，S型盘管加热器的进口设置在加热水箱箱体上部的内胆外侧，S型盘管加热器的出口设置在加热水箱箱体底部内胆外侧。 

所述S形盘管加热器的盘管间距从进口至出口呈逐渐减小结构，进口段S形盘管间距为50-100mm，出口段S形盘管间距为15-50mm。 

所述S形盘管加热器的盘管间距为等间距结构，盘管间距为15-50mm。 

所述间壁式加热器为直管结构，间壁式加热器的进口段与出口段分别水平贯穿于加热水箱箱体内胆两侧壁与其相连。 

所述间壁式加热器为水平设置的U形管结构，间壁式加热器的进口段与出口段分别水平贯穿于加热水箱箱体内胆的一侧壁，且间壁式加热器的进口与出口呈上下分布。 

所述间壁式加热器由一根内管套入一根外管构成；且其内管嵌入外管内腔，形成紧配合。 

所述加热水箱箱体内腔下方设置有固定于其侧壁的水加热器，水加热器的进口与出口与太阳能集热器连通。 

所述水加热器为螺旋形盘管，且沿水箱轴向分布结构；水加热器管径为10-30mm，螺旋盘管管径为80-200mm。 

在本实用新型的技术方案中，具备以下明显的优点： 

1、将间壁式加热器放置在水箱内部，直接与水接触，增加换热面积，提高换热效率。 

2、间壁式加热器冷媒泄露，也将通过间壁式加热器内外管之间的缝隙散入大气中，而不会流向卫生热水中，避免了盘管内置式的缺点，保证了用水安全。 

3、采用间壁式加热器与S形盘管加热器相结合，成本低于盘管外置式。 

4、设置的热媒水加热盘管可以连接太阳能集热器，更加节能。 

5、设置于加热水箱中上部位的间壁式加热器可以快速的加热水箱上部的热水，短时间内快速满足小水量用水需求。 

附图说明

以下结合附图对本实用新型的技术方案做进一步描述。 

图1为本实用新型的结构示意图； 

图2为加热水箱内胆结构示意图； 

图3(a)、图3(b)为间壁式加热器结构示意图； 

图4为加热水箱内胆直管形间壁式加热器及水加热器结构示意图； 

图5为加热水箱内胆U形管间壁式加热器及水加热器结构示意图； 

图6(a)、图6(b)为间壁式加热器与S形盘管加热器串联构成冷凝器的结构示意图； 

图7(a)、图7(b)为S形盘管加热器结构示意图； 

图8为水加热器结构示意图。 

图中：1、加热水箱箱体，2、S形盘管加热器，3、水加热器，4、温度传感器，5、间壁式加热器，6、热泵主机。 

具体实施方式

以下结合具体实施例对机组的结构及工作原理做出进一步说明，下述实施例仅用于说明本实用新型的技术特点，并不限制本实用新型的实施范围。 

实施例1如图1、图2所示，给出了本实用新型卧式热泵加热水箱结构示意图，包括一个与热泵主机6相连的卧式加热水箱箱体1，其中：加热水箱箱体1采用卧式承压水箱，加热水箱箱体1内腔设有由内胆与外壁构成的夹层，沿加热水箱箱体1周壁夹层容纳有S形盘管加热器2；在加热水箱箱体1内胆上部设置有贯穿于其侧壁的一个间壁式加热器5，放置于加热水箱箱体1内胆中上部位的间壁式加热器5穿过加热水箱箱体1内胆端盖沿加热水箱箱体1轴向布置(见图4所示)，间壁式加热器5贯穿加热水箱箱体1的内胆壁，且间壁式加热器5外管与加热水箱箱体1内胆壁焊接密封。 

间壁式加热器5与S形盘管加热器2相连通构成冷凝器，冷凝器的进口与出口分别与热泵主机6相连；间壁式加热器5与S形盘管加热器2相连通构成的一组热泵冷凝器中，冷凝器由两个呈对称分布结构的S形盘管加热器2相并联，再与一个间壁式加热器5相连通，其中，与两个S形盘管加热器2的进口相连通的一个间壁式加热器5的一个端口作为冷凝器的进口，两个S形盘管加热器2的出口相并联后的另一个端口作为冷凝器的出口，冷凝器的进口与出口分别与热泵主机6相连。(见图6(a)、图6(b)所示)。 

加热水箱箱体1内腔下方设置有固定于其侧壁的水加热器3，水加热器3沿加热水箱箱体1轴向布置，水加热器3的进、出水管从加热水箱箱体1的内胆下部贯穿进加热水箱箱体1的侧壁并与加热水箱箱体1的内胆侧壁焊接形成密封结构。水加热器3的进口与出口与太阳能集热器连通。 

本实用新型的技术方案中，水加热器3为螺旋形盘管，且沿水箱轴向分布结构；水加热器3的管径为10-30mm，螺旋盘管直径为80-200mm，见图8所示。 

在所述卧式加热水箱箱体1中还设置有与热泵主机6控制器相连的温度传感器4，加热水箱箱体1的内胆上设有用于放置温度传感器4的盲孔；加热水箱箱体1内胆冷水进口与热水出口设置于加热水箱箱体1内胆的底部。 

如图2所示，本实用新型的技术方案中，S形盘管加热器2沿加热水箱箱体1夹层径向环形设置在加热水箱箱体1内胆外壁上，间壁式加热器5放置于加热水箱内胆中上部位，S型盘管加热器2的进口设置在加热水箱箱体1上部的内胆外侧，S型盘管加热器2的出口设置在加热水箱箱体1底部内胆外侧。S形盘管加热器2盘管间距从进口至出口呈逐渐减小趋势，S形盘管加热器2管间距大的一端放置在加热水箱箱体1内胆外部的中上部位，S形盘管加热器2管间距小的一端放置在加热水箱箱体1内胆外部下部，在加热水箱箱体1中下部的盘管间距为15-50mm，中上部为50-100mm(见图7(a)所示)。 

如图3(a)和图4所示，本实用新型的技术方案中，间壁式加热器5为直管结构，间壁式加热器5的进口段与出口段分别水平贯穿于加热水箱箱体1内胆两侧壁与其相连。其中，直管式间壁式加热器5放置于加热水箱箱体1内胆内部中上部位与水接触，S形盘 管加热器2放置于加热水箱箱体1内胆的外壁上，不与水接触。 

本实用新型的技术方案中，间壁式加热器5由一根内管套入一根外管构成；且其内管嵌入外管内腔，内管外径小于外管内径并接近外管内径，形成紧配合。内管与外管之间通过对内管实施机械胀压方式固定，通过机械胀压，使内管外径与外管内径紧密的贴合在一起。 

直管间壁式加热器5适用于换热面积需求比较小的小功率机组使用。水加热器3用于连接太阳能集热器，采用间接方式加热卫生热水，使用防冻液循环加热，防止冻坏集热器，可以满足冬季有防冻要求的地区使用太阳能。 

实施例2该结构的卧式热泵加热水箱基本同实施例1，所不同的是： 

如图3(b)和图5所示，本实施例的技术方案中，间壁式加热器5为一个水平设置的U形管结构，U形管间壁式加热器5的进口段与出口段分别水平贯穿于加热水箱箱体1内胆的一个侧壁，且U形管间壁式加热器5的进口与出口呈上下分布结构(见图5所示)。间壁式加热器5与S形盘管加热器2相连通构成的一组热泵冷凝器中(见图6(b)所示)，冷凝器由两个呈对称分布结构的S形盘管加热器2相并联，两个S形盘管加热器2的进口与一个U形管间壁式加热器5的出口连通，U形管间壁式加热器5的进口作为冷凝器的进口，两个S形盘管加热器2的出口相并联后的另一个端口作为冷凝器的出口，冷凝器的进口与出口与热泵主机6相连。其中，U形管间壁式加热器5放置于加热水箱箱体1内胆内部中上部位与水接触，S形盘管加热器2放置于加热水箱箱体1内胆的外壁上，不与水接触。 

U形管间壁式加热器5适用于换热面积需求比较大的较大功率机组使用。采用U形管结构即不增加加热水箱箱体1内胆端盖的开孔数量(开孔数与直管形间壁式加热器相同)，又可以增加换热面积，满足热泵系统需求。U形管间壁式加热器在直管间壁式加热器基础上弯制形成。 

实施例3该结构的卧式热泵加热水箱基本同实施例1，所不同的是加热水箱箱体1内腔下方没有设置水加热器3，加热水箱只作为热泵加热水箱使用，取消太阳能加热功能。 

本实施例的卧式热泵加热水箱中采用的冷凝器，可以设计为一个U形管间壁式加热器5的一个端口串接一个直管式间壁式加热器5后与S形盘管加热器2相串联使用，或两个直管式间壁式加热器5并联后再与S形盘管加热器2相串联使用，或不限于两种结构的间壁式加热器5的串并联方式，再与S形盘管加热器2串联使用。 

本实施例的S形盘管加热器2的盘管间距设计为等间距结构，见图7(b)。 

在本实用新型的技术方案中，冷凝器与热泵主机6相连组成一个完整的冷媒循环加热系统。加热水箱采用卧式结构、室内顶置式安装方式，安装方便，减少安装风险或节省住宅地面面积，特别适合在高层建筑中使用。因此，该卧式热泵加热水箱适宜推广应用。 

Claims (10)

1.一种卧式热泵加热水箱，包括一个与热泵主机(6)相连的卧式加热水箱箱体(1)，其特征在于：所述加热水箱箱体(1)内腔设有由内胆与外壁构成的夹层，沿加热水箱箱体(1)周壁夹层内容纳有S形盘管加热器(2)；在加热水箱箱体(1)内胆上部设置有贯穿于其侧壁的至少一个间壁式加热器(5)，间壁式加热器(5)与S形盘管加热器(2)相连通构成冷凝器，冷凝器的进口与出口分别与热泵主机(6)相连；在所述卧式加热水箱箱体(1)中还设置有与热泵主机(6)控制器相连的温度传感器(4)。

2.根据权利要求1所述的一种卧式热泵加热水箱，其特征在于：所述冷凝器由两个呈对称分布的S形盘管加热器(2)相并联，再与间壁式加热器(5)相连通构成；与两个相并联的S形盘管加热器(2)相连通的间壁式加热器(5)的端口为冷凝器的进口，两个相并联的S形盘管加热器(2)的另一端口为冷凝器的出口。

3.根据权利要求1所述的一种卧式热泵加热水箱，其特征在于：所述S形盘管加热器(2)沿加热水箱箱体(1)夹层径向环形设置在加热水箱箱体(1)内胆外壁上，S型盘管加热器(2)的进口设置在加热水箱箱体(1)上部的内胆外侧，S型盘管加热器(2)的出口设置在加热水箱箱体(1)底部内胆外侧。

4.根据权利要求1所述的一种卧式热泵加热水箱，其特征在于：所述S形盘管加热器(2)的盘管间距从进口至出口呈逐渐减小结构，进口段S形盘管间距为50-100mm，出口段S形盘管间距为15-50mm。

5.根据权利要求1所述的一种卧式热泵加热水箱，其特征在于：所述S形盘管加热器(2)的盘管间距为等间距结构，盘管间距为15-50mm。

6.根据权利要求1所述的一种卧式热泵加热水箱，其特征在于：所述间壁式加热器(5)为直管结构，间壁式加热器(5)的进口段与出口段分别水平贯穿于加热水箱箱体(1)内胆两侧壁与其相连。

7.根据权利要求1所述的一种卧式热泵加热水箱，其特征在于：所述间壁式加热器(5)为水平设置的U形管结构，间壁式加热器(5)的进口段与出口段分别水平贯穿于加热水箱箱体(1)内胆的一侧壁，且间壁式加热器(5)的进口与出口呈上下分布。

8.根据权利要求1所述的一种卧式热泵加热水箱，其特征在于：所述间壁式加热器(5)由一根内管套入一根外管构成；且其内管嵌入外管内腔，形成紧配合。

9.根据权利要求1所述的一种卧式热泵加热水箱，其特征在于：所述加热水箱箱体(1)内腔下方设置有固定于其侧壁的水加热器(3)，水加热器(3)的进口与出口与太阳能集热器连通。

10.根据权利要求9所述的一种卧式热泵加热水箱，其特征在于：所述水加热器(3)为螺旋形盘管，且沿水箱轴向分布结构；水加热器(3)管径为10-30mm，螺旋盘管管径为80-200mm。

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