CN202229406U - 一种内置管式热交换器的防护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了一种内置管式热交换器，提供了一种结构简单、可避免热交换器被水腐蚀，并且热交换器一旦发生泄漏时，可将泄漏的制冷剂导出至水箱外，从而避免用水污染的内置管式热交换器的防护结构，解决了现有技术中存在的热交换器表面极易因腐蚀而穿孔，并造成制冷剂泄漏后直接进入用水而造成污染，威胁使用者的身体健康等技术问题，它包括水箱及设于水箱液面下的管式换热器，所述管式换热器的输入端和输出端分别穿过水箱与室外机相连，在所述管式换热器中部的管壁外套罩有弹性防腐套管，在所述管式换热器输入端和输出端对应的管壁外分别套设有定位管，在所述定位管与对应的管式换热器输入端或输出端间设有漏气间隙，所述漏气间隙的一端与弹性防腐套管相连通，漏气间隙的另一端与水箱外侧空间相连通。

Description

一种内置管式热交换器的防护结构

技术领域

本实用新型涉及一种内置管式热交换器，尤其涉及一种可避免被水腐蚀，并且当热交换器内的制冷剂发生泄漏时，可将泄漏的制冷剂导出至水箱外的内置管式热交换器的防护结构。

背景技术

目前空气能热水器一般是采用逆卡诺循环从空气中吸收热量后通过冷凝热交换器向水箱内的存水中释放热量，以此来加热水箱内的水。冷凝热交换器按照放置位置的不同包括两种结构方式，一种是置于水箱内胆外侧不与水直接接触，它是通过水箱内胆将热量传递至水箱内的存水，即外置式，这种方式的优点在于：热交换器不与水直接接触，从而不会被腐蚀，而且由于热交换器在水箱的外侧，热交换器即使有破损，所泄漏的制冷剂也不会进入水中而造成污染，但由于外置式热交换器不与水直接接触，热交换器与水箱内胆接触面积小，传热效率低，尤其是在长时间使用后，在热胀冷缩或震动等因素的影响下，热交换器与水箱内胆间的有效接触面积也会下降，导致其有效传热面积进一步降低，当空气能热水器换热能力不足时，系统内的制冷剂无法冷凝，系统工况发生变化，轻则效能比下降，耗电量增加，重则压缩机因工作压力与温度上升过度而损坏。另一种冷凝热交换器是置于水箱内并浸入水中，冷凝换热器直接与水接触，即内置式，为了增加换热面积，此种结构的冷凝换热器一般为盘管式的，这种方式的优点在于：热交换器与水直接接触，接触面积大，传热效率好，稳定性好，其缺点在于：由于热交换器与水直接接触，因此冷凝换热器极易因腐蚀而穿孔，造成制冷剂泄漏，同时泄漏的制冷剂直接进入用水而造成污染，威胁使用者的身体健康。

中国专利“一种空气能热水器（CN2679557Y）”公开了一种空气能热水器，它由连接有电控制器、电脑控制板的外壳内，固定安装有加热装置，通过水管与水箱连接所组成，还包括固定在外壳内的风机，所述加热装置由集热器的出液口通过连接器与节流器的进液口连接，节流器的出液口与换热器的进液口连接，换热器的出液口与压缩机的进液口连接，压缩机的出液口与集热器的进液口连接构成的一个或一个以上的热力循环回路所组成的整体，所述集热器由带有保温层的桶体内，固定有换热装置所组成。此装置中的热交换器即为内置式结构，其中的热交换器放置在水箱内并浸入水中，由于热交换器表面直接与水接触，因此同样存在表面极易因腐蚀而穿孔，并造成制冷剂泄漏，同时泄漏的制冷剂直接进入用水而造成污染，威胁使用者的身体健康等问题。

发明内容

本实用新型主要是提供了一种结构简单、可避免热交换器被水腐蚀，并且在热交换器一旦发生泄漏时，可将泄漏的制冷剂导出至水箱外，从而避免用水污染的内置管式热交换器的防护结构，解决了现有技术中存在的热交换器表面极易因腐蚀而穿孔，并造成制冷剂泄漏，同时泄漏的制冷剂直接进入用水而造成污染，威胁使用者的身体健康等的技术问题。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种内置管式热交换器的防护结构，包括水箱及设于水箱液面下的管式换热器，所述管式换热器的输入端和输出端分别穿过水箱与室外机相连，在所述管式换热器中部的管壁外套罩有弹性防腐套管，在所述管式换热器输入端和输出端对应的管壁外分别套设有定位管，在所述定位管与对应的管式换热器输入端或输出端间设有漏气间隙，所述漏气间隙的一端与弹性防腐套管相连通，漏气间隙的另一端与水箱外侧空间相连通。管式换热器通常是由铜管等换热效率高的金属管折弯而成的盘管结构，通过在金属管外套罩一根等长的弹性防腐套管将管式换热器的换热区域完全包罩在弹性防腐套管内，由此浸泡在水中的管式换热器表面不会与水直接接触，因此管式换热器表面即不会受到腐蚀；通过在弹性防腐套管两端对应的管式换热器输入端和输出端外分别套设一个定位管，定位管的内侧端与弹性防腐套管的端口对接，定位管的外侧端穿过水箱壁后延伸至水箱外，即弹性防腐套管的两端通过定位管与水箱外侧相连通，因此当管式换热器的表面一旦出现泄漏时，自管式换热器管道内漏出的制冷剂即进入弹性防腐套管的内腔，弹性防腐套管发生弹性变形后制冷剂向两侧的定位管流动，由于定位管的内环面与管式换热器输入端和输出端的管壁间设有间隙，当制冷剂流至定位管内端口时再顺沿定位管与输入端或输出端管壁间的间隙流至水箱外侧，由此避免了水箱内的水遭受污染，保证了使用者的用水安全，整体结构简单，构思巧妙，成本低。

作为优选，在对应于水箱外侧的定位管端部设有外连接螺纹，外连接螺纹对应的端口设有内倒角，在所述管式换热器的输入端或输出端端部设有喇叭口，所述喇叭口抵接在内倒角上，在外连接螺纹与水箱之间的侧壁上设有若干透气孔。通过在定位管的外端部设置外连接螺纹，外端口上设置与输入端或输出端的喇叭口相抵的内倒角，即可通过定位管完成系统的管路连接，无需在管式换热器的输入端或输出端上单独设置连接头，简化了管路连接，并通过透气孔实现定位管内部间隙与外界的导通。

可以用卡箍将弹性防腐套管固定在定位管的连接端上，作为优选，在所述定位管的外环面中部一体式连接有定位环，所述定位环夹设在水箱的外壁与内胆之间，并焊接固定在内胆上；所述定位管的内侧端收缩后形成连接端，在连接端的外环面上设有若干凸环，所述弹性防腐套管套装在凸环上。定位环便于定位管在水箱上的固定，防止定位管前后窜动；通过在定位管的连接端外环面上设置凸环，防止弹性防腐套管自定位管上脱出，提高装置的可靠性。

作为优选，在所述定位管的外侧端对应的管路上窜联有绝缘接头。定位管的外侧端对应的管路与室外机相连，通过在水箱与室外机的连接管路上串联绝缘接头，使得室外机内的压缩机和蒸发器与换热器间形成电气绝缘，从而将压缩机、蒸发器等部件与水箱隔离开，使得水箱内的存水与可能的漏电部件间形成电气绝缘，提高了空气能热水器使用的安全性。

弹性防腐套管可以是塑料管、橡塑管等，作为优选，所述弹性防腐套管为硅胶管，硅胶管的壁厚为0.5 mm至2mm。硅胶管是一种特种综合性能广泛良好的橡胶，它无毒无味，电绝缘性及耐高低温性好，具有优良的电绝缘性能、耐老化性能、化学稳定性、抗氧化耐候性，耐辐射，具有生理惰性，透气性好，耐高低温，可在-60℃～250℃长期使用；硅胶管采用合理的壁厚，在保证了强度的同时也保证了内置管式热交换器的热传导效率。

作为优选，所述漏气间隙为1mm至3mm。合理的漏气间隙在保证制冷剂可顺利流出的同时也方便了系统的管路连接。

作为优选，在所述水箱的外壁与内胆之间夹设有隔热层。隔热层增加了水箱的保温能力，防止热量散失。

因此，本实用新型的一种内置管式热交换器的防护结构具有下述优点：内置管式热交换器位于水箱内胆的内部，直接与水接触，传热面积大且稳定性好，通过热交换器的管道外表覆套耐腐蚀的硅胶管，将热交换器金属部件与水隔离开，可以避免热交换器表面腐蚀，热交换器与硅胶管间的空间与水箱外部相通，当热交换器发生制冷剂泄漏时，制冷剂将通过连接在硅胶管两端的定位管排放到水箱外部，避免了用水污染，结构简单，构思巧妙；通过在水箱与室外机的连接管路上串联绝缘接头，使得室外机与换热器间形成电气绝缘，提高了空气能热水器使用的安全性。

附图说明：

图1是本实用新型一种内置管式热交换器的安装示意图；

图2是内置管式热交换器输入端的结构示意图；

图3是定位管的剖视图；

图4是绝缘接头的连接示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例： 

如图1所示，本实用新型的一种内置管式热交换器的防护结构，包括一个圆桶形的水箱1，水箱1壁由外壁11和内胆12及夹设在两者之间的隔热层13构成，在水箱1的内胆12对应的容纳腔内存有水，在水箱1的液面下安装了一个管式换热器2，管式换热器2的输入端21和输出端22分别水平穿过水箱1后与室外机3相连，如图2所示，在管式换热器2中部的管壁外套罩有一根弹性防腐套管4，弹性防腐套管4为壁厚为1 mm的硅胶管，在管式换热器2输入端21和输出端22对应的管壁外分别套装一根定位管5，在定位管5的外环面中部一体式加工有一个定位环51，定位环51夹设在水箱1的外壁11与内胆12之间，且定位环51通过环焊固定在内胆12外壁面上；定位管5的内环面与穿过其中的输入端21或输出端22表面间形成2mm距离的漏气间隙6，定位管5的内侧端加工形成一个连接端55，连接端55的直径比定位管5本体直径小2mm，在连接端55的外环面上带有四条凸环56，四条凸环56在连接端55上等距分布，弹性防腐套管4的开口端套装在凸环56上，如图3所示，在对应于水箱1外侧的定位管5端部加工有外连接螺纹52，外连接螺纹52对应的端口加工有内倒角53，在管式换热器2的输入端21或输出端22端部扩孔后形成喇叭口23，喇叭口23的外侧面抵接在内倒角53上，在外连接螺纹52与水箱1之间的侧壁上开有四个透气孔54，透气孔54一端与漏气间隙6导通，另一端与大气相导通，且四个透气孔54在定位管5上沿圆周方向均布，如图4所示，在喇叭口23的内端面上抵接一个绝缘接头7，绝缘接头7由酚醛树脂管加工而成，在绝缘接头7的外环面上加工有螺纹，在绝缘接头7与定位管5之间旋接一个连接螺母，使喇叭口23夹紧在绝缘接头7与定位管5之间，又通过另一连接螺母将室外机3上延伸出的管道与绝缘接头7的另一端对接。

本实用新型使用时，由于管式换热器2包罩在弹性防腐套管2内，因此管式换热器2表面即不会受到腐蚀，当管式换热器2的表面一旦出现泄漏时，自管式换热器2管道内漏出的制冷剂即进入弹性防腐套管2的内腔后向两侧的定位管5流动，进入漏气间隙6，再自透气孔54流至水箱1外侧的大气中，由此避免了水箱1内的水遭受污染，保证了使用者的用水安全。当室外机3内的压缩机或其它辅助电加热等带电部件绝缘一旦发生损坏而发生漏电时，即不会在室外机3与水箱1间形成漏电路径，进一步提高了空气能热水器的使用安全。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型的构思作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。 

Claims (10)

1. 一种内置管式热交换器的防护结构，包括水箱（1）及设于水箱（1）液面下的管式换热器（2），所述管式换热器（2）的输入端（21）和输出端（22）分别穿过水箱（1）与室外机（3）相连，其特征在于：在所述管式换热器（2）中部的管壁外套罩有弹性防腐套管（4），在所述管式换热器（2）输入端（21）和输出端（22）对应的管壁外分别套设有定位管（5），在所述定位管（5）与对应的管式换热器（2）输入端（21）或输出端（22）间设有漏气间隙（6），所述漏气间隙（6）的一端与弹性防腐套管（4）相连通，漏气间隙（6）的另一端与水箱（1）外侧空间相连通。

2.根据权利要求1所述的一种内置管式热交换器的防护结构，其特征在于：在对应于水箱（1）外侧的定位管（5）端部设有外连接螺纹（52），外连接螺纹（52）对应的端口设有内倒角（53），在所述管式换热器（2）的输入端（21）或输出端（22）端部设有喇叭口（23），所述喇叭口（23）抵接在内倒角（53）上，在外连接螺纹（52）与水箱（1）之间的侧壁上设有若干透气孔（54）。

3.根据权利要求1或2所述的一种内置管式热交换器的防护结构，其特征在于：在所述定位管（5）的外环面中部一体式连接有定位环（51），所述定位环（51）夹设在水箱（1）的外壁（11）与内胆（12）之间，并焊接固定在内胆（12）上；所述定位管（5）的内侧端收缩后形成连接端（55），在连接端（55）的外环面上设有若干凸环（56），所述弹性防腐套管（4）套装在凸环（56）上。

4.根据权利要求1或2所述的一种内置管式热交换器的防护结构，其特征在于：在所述定位管（5）的外侧端对应的管路上窜联有绝缘接头（7）。

5.根据权利要求3所述的一种内置管式热交换器的防护结构，其特征在于：在所述定位管（5）的外侧端对应的管路上窜联有绝缘接头（7）。

6.根据权利要求1或2所述的一种内置管式热交换器的防护结构，其特征在于：所述弹性防腐套管（4）为硅胶管，硅胶管的壁厚为0.5 mm至2mm。

7.根据权利要求5所述的一种内置管式热交换器的防护结构，其特征在于：所述弹性防腐套管（4）为硅胶管，硅胶管的壁厚为0.5 mm至2mm。

8.根据权利要求1或2所述的一种内置管式热交换器的防护结构，其特征在于：所述漏气间隙（6）为1mm至3mm。

9.根据权利要求7所述的一种内置管式热交换器的防护结构，其特征在于：所述漏气间隙（6）为1mm至3mm。

10.根据权利要求1或2所述的一种内置管式热交换器的防护结构，其特征在于：在所述水箱（1）的外壁（11）与内胆（12）之间夹设有隔热层（13）。

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