CN203163256U - 一种新型热泵水箱的微通道换热器 - Google Patents

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沙保国
郭志闯
刘晓伟
陶少枝
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海尔集团公司
青岛经济技术开发区海尔热水器有限公司
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本实用新型涉及热水器领域的一种新型热泵水箱的微通道换热器,包括:设置在热水器内胆(2)外部的第一连通管路(11)和第二连通管路(12),以及多段包覆设置在内胆(2)外部的微通道管路(19)。所述的微通道管路(19)的两端分别与第一连通管路(11)和第二连通管路(12)相连接的,所述的第一连通管路(11)和第二连通管路(12)上设置有使微通道换热器(1)形成“S”形回路的堵头(13),通过设置堵头,使微通道换热器形成供介质散热的“S”形回路。通过上述装置,使加热后的介质首先在水箱出水口处散热,使得水箱中出水口处的水先加热,从而满足了用户快速加热少量热水和开机即可使用热水的目的。

Description

一种新型热泵水箱的微通道换热器
技术领域
[0001] 本实用新型涉及热水器领域的一种换热装置,特别涉及一种新型热泵水箱的微通道换热器。
背景技术
[0002]目前行业内,一般采用外绕盘管制造热泵水箱的换热装置,通过该种结构构成的水箱来进行换热,由于做工简陋,导致换热效率低下。同时,采用铜盘管换热器存在下述问题,由于铜管的制造成本高,不易加工的特性,导致换热器成本较高、体积较大、重量较重,这就导致了换热器中所需要的冷媒多,无形中增加了使用和制造成本。同时,由于铜管普遍采用圆形管路,导致其余水箱之间的接触面积较小,使得换热器与水箱之间的有效换热面积小、换热器的换热效率低下。而且,采用此种换热器的换热系统,其运行压力高,工艺复杂,需要大量的人工成本和维护成本。
[0003] 为了解决上述问题,现有专利技术对上述问题提出了解决方法:
[0004] 如申请号为CN201210133733.3的中国专利,一种用于热泵热水器的外盘微通道式蓄热水箱,其通过在水箱内胆的外壁处外包设置冷凝换热器,以实现冷凝换热器增大换热面积,提高了系统的换热效率。但其在加热过程中,由于上部与下部所需求的热量不同,导致了大量热能的损耗,使得加热过程延长,即损耗了能源,又浪费了用户的时间。
[0005] 同时,由于上述的换热器的加热用微通道管路是均匀排布在内胆外部,因此换热器是同时对水箱中的所有水进行加热处理,导致用户使用时,需开机后等待较长时间,才可使用热水,对用户的使用造成了困扰。而且在用户只需少量热水时,上述装置也是对必须对所有热水进行整体加热至一定温度后,才可出热水,既浪费了用户的时间,又增加了能耗,还无法快速的达到用户的使用要求。
[0006] 有鉴于此,特提出本实用新型。
实用新型内容
[0007] 本实用新型提供一种新型热泵水箱的微通道换热器,使得水箱中出水口处的水先加热,从而满足用户开机即可使用热水或快速加热少量热水的目的。本实用新型的另一目的是,通过将微通道管路合理地排布,以实现微通道换热器中介质的散热效率最大化,内胆的受热更均匀,以达到提高散热效率的目的。
[0008] 为实现实用新型目的,采用如下技术方案:一种新型热泵水箱的微通道换热器,包括:设置在热水器内胆外部的第一连通管路和第二连通管路,以及多段包覆设置在内胆外部的微通道管路。所述的微通道管路的两端分别与第一连通管路和第二连通管路相连接的,所述的第一连通管路和第二连通管路上分别相配合地设置有堵头,以使得微通道管路与第一连通管路和第二连通管路在堵头的作用下形成供介质流动的“ S ”形流路。
[0009] 进一步,所述的第一连通管路的一端处设置有连接外部加热源的介质入口,另一端封闭,对应的,所述的第二连通管路上与介质入口相近的一端封闭,另一端设置有用于连接外部加热源的介质出口。
[0010] 进一步,通过微通道管路配合堵头使介质在第一连通管路与第二连通管路之间“S”形流动,由第一连通管路介质入口的一端流动至第二连通管路介质出口的一端,根据每次流动方向将微通道管路分为第一区、第二区、第三区……第η区。所述的微通道换热器上各区设置的微通道管路数量,从第一区至第η区方向依次减少。
[0011] 进一步,所述的微通道管路由介质入口向介质出口的方向被堵头分为的第一区、第二区和第三区,所述的各区中的微通道管路的数量比为4:3:2。
[0012] 进一步,所述的第一连通管路设有介质入口的一端和第二连通管路的封闭一端对应热水器内胆上出水口的一侧,第一连通管路的封闭一端和第二连通管路设有介质出口的一端对应入水口的一侧。
[0013] 进一步,所述的第一连通管路与第二连通管路沿内胆的轴线平行的、两端平齐的设置在内胆的外侧。
[0014] 进一步,所述的微通道管路设置为与内胆轴线相垂直的包覆设置在内胆中筒外侧的多段管路,各微通道管路互相平行设置。
[0015] 进一步,所述的微通道管路设置为增大其与内胆接触面积的扁平状管路,所述的扁平状管路中设置有多个并联设置的通道。
[0016] 进一步,所述的通道的两端分别连接第一连接管路和第二连接管路。所述的通道设置为沿微通道管路的轴线平行设置的方形通道。
[0017] 进一步,微 通道管路两侧处的通道形状设置为,一侧面与微通道管路的端部形状相配合的设置。
[0018] 本实用新型的有益效果是:通过在内胆入水口处设置介质入口,使加热后的介质首先在水箱出水口散热,使得水箱中出水口处的水先加热,从而满足了用户快速加热少量热水的目的。
[0019] 通过将换热装置的微通道管路密度按照介质入口向介质出口的方向依次减少来设置,使得内胆出水口处的水升温速度加快,满足了用户开机即可使用热水的目的。
[0020] 通过将换热装置的微通道管路密度按照介质入口向介质出口的方向依次减少来设置,使各区的微通道管路得到合理地排布,从而实现了提高换热器的换热效率的目的,达到了换热装置的总体换热能力增强的使用效果。
[0021 ] 通过设置堵头,使微通道换热器形成供介质散热的“ S”形回路,实现了延长介质在微通道换热器中流动的距离,使内胆的受热更均匀,达到了提高散热效率的目的。
[0022] 通过采用微通道管路构成换热装置,使得换热系统在相同的运行工况下,系统中的制冷剂冷凝温度和压力较低,从而降低了系统的制造要求,实现了节约制造成本的目的。
[0023] 通过上述装置,使得换热装置的体积减小、重量减轻,从而使换热系统中所需要的冷媒总量减少,达到了提高装置的换热效率以及降低系统运行压力的目的。
附图说明
[0024] 图1是本实用新型的结构示意图;
[0025] 图2是本实用新型中换热装置的结构示意图;
[0026] 图3是图2中A处的断面放大图;[0027] 图4是本实用新型中横置水箱的微通道换热器的安装结构示意图。
[0028] 主要元件说明:
[0029] I一微通道换热器,2 —内胆,3—底盘铜管,11 一第一连通管路,12—第二连通管路,13—堵头,14一介质入口,15—介质出口,16—第一区,17—第_■区,18一第二区,19一微通道管路,21—入水口,22—出水口。
具体实施方式
[0030] 下面结合实施例对本实用新型进行进一步详细的说明。
[0031] 实施例1
[0032] 如图1所示,本实施例中,一种新型热泵水箱的微通道换热器,包括设置在竖直放置的热水器内胆2外部的微通道换热器I构成,所述的微通道换热器I包覆设置在内胆2中筒的外侧。所述的微通道换热器2由平行设置的多个微通道管路19构成,所述的构成微通道换热器I的微通道管路19的设置密度为由上至下依次递减。
[0033] 本实施例中,所述的热水器内胆2还可以水平放置或沿任一方向放置。此时,需将微通道换热器I上,相邻两个堵头13之间的微通道管路19的数量设置为由介质入口 14向介质出口 15方向依次递减,并将水箱内胆2的出水口 22设置在靠近介质入口 14的一侧,将入水口 21设置在 靠近介质出口 15的一侧。从而,实现提高微通道换热器的换热效率,最大程度地减少热能损耗的目的。
[0034] 如图2所示,本实施例中,所述的微通道换热器I包括,沿内胆2轴线平行设置的第一连通管路11与第二连通管路12。所述的微通道换热器1,由上至下等高度的分为上中下三区。所述的第一区16、第二区17和第三区18处设置的微通道管路19的密度比设置为4:3:2。所述的微通道管路19的两端分别与第一连通管路11和第二连通管路12相连接。
[0035] 本实施例中,在第一区16与第二区17相连接处的第一连通管路11处设置有堵头13,在第二区17与第一区16相连接处的第二连通管路12处设置有堵头13。所述的堵头13还可以在,第一连通管路11与第二连通管路12上等距地交叉设置在多处位置。从而,使得介质可以在微通道换热器I中实现弯曲流通,防止了介质不流经微通道换热器I中的部分微通道管路19情况的出现。
[0036] 本实施例中,所述的相互连通的第一连通管路11、第二连通管路12和微通道管路19,通过第一连通管路11与第二连通管路12上设置的堵头13,使微通道换热器I形成供介质散热的“S”形回路。从而,使得延长了介质在微通道换热器中流动的距离,使得内胆的受热更均匀,实现了提高散热效率的目的。
[0037] 如图1和图2所示,本实施例中,所述的第一连通管路11的上端设置有连接外部加热源的介质入口 14,所述的第二连通管路12的底部设置有用于连接外部加热源的介质出口 15。在热水器内胆I的底部封头外部相配合地设置有底盘铜管3,所述的底盘铜管3的一端与微通道换热器I的介质出口 15相连接,另一端与外部加热源相连接。通过,连接加热源使得介质可以经加热源加热后流经微通道换热器I散热以实现对水箱内胆中水进行加热的目的。
[0038] 如图2和图3所示,本实施例中,所述的微通道管路19设置为增大其与内胆接触面积的扁平状管路,所述的扁平状管路中设置有多个并联设置的通道。所述的通道的两端分别连接第一连接管路11和第二连接管路12。所述的通道为沿轴线平行设置地方形通道,在各通道中设置在微通道管路19两侧的通道的形状配合微通道管路19的端部形状设置为一边为弧形的不规则形状的通道。
[0039] 通过将换热装置的上中下三区的微通道管路密度按照4:3:2来设置,使得微通道各区的管路得到合理地排布,从而实现了提高换热器的换热效率的目的,达到了换热装置的总体换热能力增强的使用效果。
[0040] 实施例2
[0041] 如图4所示,本实施例中,一种新型热泵水箱的微通道换热器,包括设置在水平放置的热水器内胆2外部的微通道换热器I构成,所述的微通道换热器I包覆设置在内胆2中筒的外侧。所述的微通道换热器2由平行设置的多个微通道管路19构成。所述的第一连通管路11设有介质入口 14的一端和第二连通管路12的封闭一端对应热水器内胆2上出水口 22的一侧,第一连通管路11的封闭一端和第二连通管路12设有介质出口 15的一端对应入水口 21的一侧。
[0042] 本实施例中,所述的第一连通管路11与第二连通管路12上等距地交叉设置有堵头13。所述的微通道换热器I上相对称的两端处,分别设置有介质入口 14和介质出口15。所述的第一连通管路11的一端处设置有连接外部加热源的介质入口 14,所述的第二连通管路12上与介质入口 14相对称的一端处设置有用于连接外部加热源的介质出口 15。所述的第一连通管路上从介质入口 14端向相对称的另一端,依次设置有第二堵头、第四堵头……第2η堵头。所述的第二连通管路上从相对称的另一端向介质出口 15端,依次设置有第一堵头、第三堵头......第2η-1堵头。
[0043] 如图3所示,本实施例中,优选的设置为第一连通管路11上靠近封闭端处设置有堵头13,第二连通管路12上靠近封闭端处设置有堵头13。
[0044] 所述的微通道换热器I上设置有介质入口 14的一端至第一堵头之间设置的微通道管路19为第一层;所述的微通道换热器I上的第一堵头至第二堵头之间设置的微通道管路19为第二层;所述的微通道换热器I上的第二堵头至第三堵头之间设置的微通道管路19为第三层……所述的微通道换热器I上的第2η-1堵头至第2η堵头之间设置的微通道管路19为第2η层;所述的微通道换热器I上的第2η堵头至设置有介质出口 15的一端之间设置的微通道管路19为第2η+1层。所述的微通道换热器I上的各层设置的微通道管路19数量,从第一层至第2η+1层方向依次减少。
[0045] 如图4所示,本实施例中,优选的将介质入口 14与第二连通管路12上设置的堵头13之间的微通道连接管路19设置为第一层16,第二连通管路12上设置的堵头13与第一连通管路11上设置的堵头13之间的微通道连接管路19设置为第二层17,将第一连通管路11上设置的堵头13与介质出口 15之间的微通道连接管路19设置为第二层17。本实施例中,所述的第一层16、第二层17和第三层18中的微通道连接管路19的数目之比设置为4:3: 2 ο
[0046] 如图4所示,本实施例中,所述的第一连通管路11与第二连通管路12沿内胆2的轴线平行的、两端平齐的设置在内胆2的外侧。所述的微通道管路19设置为与内胆2轴线相垂直的包覆设置在内胆2中筒外侧的多段管路,各微通道管路19互相平行设置。所述的微通道管路19设置为增大其与内胆接触面积的扁平状管路,所述的扁平状管路中设置有多个并联设置的通道。所述的通道的两端分别连接第一连接管路11和第二连接管路12。所述的通道设置为沿微通道管路19的轴线平行设置的方形通道。微通道管路19两侧处的通道形状设置为,一侧面与微通道管路19的端部形状相配合的设置。
[0047] 通过在内胆入水口 21处设置介质入口,使加热后的介质首先在水箱出水口 22散热,使得水箱中出水口 22处的水先加热,并将换热装置的微通道管路密度按照介质入口向介质出口的方向依次减少来设置,使得任一方向发放置的水箱内胆,均可满足用户快速使用少量热水的使用目的,出水口 22处的水升温速度加快,满足用户开机即可使用热水的目的。
[0048] 通过采用微通道管路构成换热装置,使得换热系统在相同的运行工况下,系统中的制冷剂冷凝温度和压力较低,从而降低了系统的制造要求,实现了节约制造成本的目的。
[0049] 上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换,且实施例仅仅是对本实用新型的优选实施例进行描述,并非对本实用新型的构思和范围进行限定,在不脱离本实用新型设计思想的前提下,本领域中专业技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变化和改进,均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型热泵水箱的微通道换热器,包括:设置在热水器内胆(2)外部的第一连通管路(11)和第二连通管路(12),以及多段包覆设置在内胆(2)外部的微通道管路(19); 其特征在于:所述的微通道管路(19)的两端分别与第一连通管路(11)和第二连通管路(12)相连接的,所述的第一连通管路(11)和第二连通管路(12)上分别相配合地设置有堵头(13),以使得微通道管路(19)与第一连通管路(11)和第二连通管路(12)在堵头(13)的作用下形成供介质流动的“ S ”形流路。
2.根据权利要求1所述的一种新型热泵水箱的微通道换热器,其特征在于:所述的第一连通管路(11)的一端处设置有连接外部加热源的介质入口(14),另一端封闭,对应的,所述的第二连通管路(12)上与介质入口( 14)相近的一端封闭,另一端设置有用于连接外部加热源的介质出口(15)。
3.根据权利要求2所述的一种新型热泵水箱的微通道换热器,其特征在于:通过微通道管路(19)配合堵头(13)使介质在第一连通管路(11)与第二连通管路(12)之间“S”形流动,由第一连通管路(11)介质入口(14)的一端流动至第二连通管路(12)介质出口(15)的一端,根据每次流动方向将微通道管路(19)分为第一区(16)、第二区(17)、第三区(18 )......第 η 区; 所述的微通道换热器(I)上各区设置的微通道管路(19)数量,从第一区至第η区方向依次减少。
4.根据权利要求3所述的一种新型热泵水箱的微通道换热器,其特征在于:所述的微通道管路(19)由介质入口(14)向介质出口(15)的方向被堵头(13)分为的第一区(16)、第二区(17)和第三区(18),所述的各区中的微通道管路(19)的数量比为4:3:2。
5.根据权利要求2至4任一所述的一种新型热泵水箱的微通道换热器,其特征在于:所述的第一连通管路(11)设有介质入口( 14)的一端和第二连通管路(12 )的封闭一端对应热水器内胆(2)上出水口(22)的一侧,第一连通管路(11)的封闭一端和第二连通管路(12)设有介质出口(15)的一端对应入水口(21)的一侧。
6.如权利要求1所述的一种新型热泵水箱的微通道换热器,其特征在于:所述的第一连通管路(11)与第二连通管路(12)沿内胆(2)的轴线平行的、两端平齐的设置在内胆(2)的外侧。
7.如权利要求1所述的一种新型热泵水箱的微通道换热器,其特征在于:所述的微通道管路(19)设置为与内胆(2)轴线相垂直的包覆设置在内胆(2)中筒外侧的多段管路,各微通道管路(19)互相平行设置。
8.根据权利要求6或7所述的一种新型热泵水箱的微通道换热器,其特征在于:所述的微通道管路(19)设置为增大其与内胆接触面积的扁平状管路,所述的扁平状管路中设置有多个并联设置的通道。
9.如权利要求8所述的一种新型热泵水箱的微通道换热器,其特征在于:所述的通道的两端分别连接第一连接管路(11)和第二连接管路(12); 所述的通道设置为沿微通道管路(19)的轴线平行设置的方形通道。
10.如权利要求9所述的一种新型热泵水箱的微通道换热器,其特征在于:微通道管路(19)两侧处的通道形状设置为,一侧面与微通道管路(19)的端部形状相配合的设置。
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