CN203561064U - 水箱换热器及热泵热水器 - Google Patents
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Abstract
一种水箱换热器及热泵热水器。水箱换热器，包括水箱内胆，盘绕在水箱内胆外壁的换热盘管，所述换热盘管设有冷媒进口和冷媒出口，换热盘管从冷媒进口分为复数组换热支路，所述复数组换热支路的下游出口汇集成一条单组换热支路，所述单组换热支路的下游出口连通冷媒出口；一种热泵热水器，包括依次连接形成制冷循环回路的储水箱、节流部件、蒸发器、压缩机，所述的储水箱内具有上述结构的水箱换热器，水箱换热器通过冷媒进口与压缩机连接、冷媒出口与节流部件连接。故本实用新型不仅能有效提高换热效率，同时具有节省材料成本、节能环保等效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及到热泵热水器领域，具体地涉及一种水箱换热器及具有该水箱换热器的热泵热水器。
背景技术
热泵热水器的水箱换热器中，为实现对储水箱的循环换热，通常在储水箱内的水箱内胆内壁或者外壁设置螺旋式结构的换热盘管，利用换热盘管内的冷媒与水箱内胆内的水之间没有物理性接触地传导热量。上述结构的换热方式，传热系数不高，换热盘管内的冷媒在热交换过程中逐步发生相变，即由气体变为气液两相再变为液体，过多的液态冷媒积存会影响换热效率。尤其是在需要增加换热面积而加长螺旋式换热盘管时，换热盘管加长的同时增加了热量的沿程损失，进而影响热交换效率。为克服这些缺陷，对水箱换热器及热泵热水器进行了研制。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是要提供一种水箱换热器及热泵热水器，它不仅能有效提高换热效率，同时具有节省材料成本、节能环保的效果。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种水箱换热器，包括水箱内胆，盘绕在水箱内胆外壁的换热盘管，所述换热盘管设有冷媒进口和冷媒出口，换热盘管从冷媒进口分为复数组换热支路，所述复数组换热支路的下游出口汇集成一条单组换热支路，所述单组换热支路的下游出口连通冷媒出口。换而言之，本实用新型中的换热盘管具有先并联后串联的换热支路。
优选地，所述换热盘管包括形成复数组换热支路的第一组盘管和第二组盘管，以及形成单组换热支路的第三组盘管。
优选地，所述第一组盘管、第二组盘管和第三组盘管采用上下成列盘绕。
作为本实用新型的进一步改进，第一组盘管和第二组盘管分别由管径大小不同的两段管体串联形成，其中上游段为大管径管体，下游段为小管径管体，使得冷媒流速加快，可强化换热盘管内冷媒的热传导，优选地，上游段大管径的内径是下游段小管径内径的1.1~1.5倍。有利于加快换热盘管冷媒相变过程中的流速，提高换热效率。
上述水箱换热器的换热盘管中，其第一组盘管的长度是第二组盘管长度的1.1~1.4倍，以平衡两并联换热支路的冷凝状态；第二组盘管的长度是第三组盘管长度的1.5~5倍，使得第三组盘管内均为高流速液态换热冷媒，有效强化换热盘管内冷媒的热传导。
所述第一组盘管比第二组盘管盘绕的圈数多2~5圈。
所述第三组盘管绕的圈数为2~6圈。
一种热泵热水器，包括依次连接形成制冷循环回路的储水箱、节流部件、蒸发器、压缩机，所述的储水箱内具有上述结构的水箱换热器，水箱换热器通过冷媒进口与压缩机连接、冷媒出口与节流部件连接，储水箱的水箱内胆上设有冷水进水管和热水出水管。
进一步地，所述储水箱还包括容纳水箱内胆和换热盘管的水箱壳体，水箱内胆与水箱壳体之间填充有保温材料。
本实用新型同背景技术相比所产生的有益效果：
由于本实用新型中的换热盘管设有冷媒进口和冷媒出口，换热盘管从冷媒进口分为复数组换热支路，所述复数组换热支路的下游出口汇集成一条单组换热支路，所述单组换热支路的下游出口连通冷媒出口。本实用新型利用并联后串联的换热支路，能加快液态冷媒的流速，有效降低内壁液态薄膜厚度，提高冷凝侧整体传热系数，并降低沿程压力损失，提高平均传热温差，强化传热，降低材料成本投入的同时提高热泵制热量。综上，本实用新型不仅能有效提高换热效率，同时具有节省材料成本、节能环保的效果。
附图说明：图1本实用新型中热泵热水器的结构示意图；
图2为本实用新型中水箱换热器的结构示意图；
图3为图2中A处放大图。
具体实施方式：为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
请参见图2，本实施例中的水箱换热器01包括水箱内胆11和换热盘管12。换热盘管12盘绕在水箱内胆11的外壁上。换热盘管12设有冷媒进口121和冷媒出口122，换热盘管12从冷媒进口121分为复数组换热支路，所述复数组换热支路的下游出口汇集成一条单组换热支路，所述单组换热支路的下游出口连通冷媒出口122。换而言之，换热盘管12具有先并联后串联的换热支路。
具体地，所述换热盘管12包括形成复数组换热支路的第一组盘管123和第二组盘管124，以及形成单组换热支路的第三组盘管125。具体地，第一组盘管123、第二组盘管124和第三组盘管125采用上下成列盘绕，换热盘管12从冷媒进口121处分为第一组盘管123和第二组盘管124，第一组盘管123和第二组盘管124下游出口汇集后连通第三组盘管125，第三组盘管125的下游出口连通冷媒出口122。
请参见图3，图2中B处的放大图可参考图3。所述第一组盘管123和第二组盘管124分别由管径大小不同的两段管体串联形成，其中上游段为大管径管体，下游段为小管径管体，上游段大管径的内径是下游段小管径内径的1.3倍。由于相变过程中冷媒在流动过程中会在换热盘管内壁形成一层液态薄膜，进而影响热传导效率，将第一组盘管123和第二组盘管124分别由管径大小不同的两段管体串联形成，可加快换热盘管相变过程中冷媒的流速，减少液态薄膜形成，降低沿程压力损失，有效提高换热效率。
第一组盘管123的总体长度是第二组盘管124总长度的1.3倍，第二组盘管124的长度是第三组盘管125长度的3倍，以进一步强化换热盘管内冷媒的热传导。
第一组盘管123、第二组盘管124和第三组盘管125盘绕在常用容积量的水箱内胆11外壁上，所述第一组盘管123比第二组盘管124盘绕的圈数多3圈，而所述第三组盘管125绕的圈数为3圈。
请参见图1，一种热泵热水器，包括依次连接形成制冷循环回路的储水箱001、节流部件002、蒸发器003、压缩机004，所述的储水箱001内具有上述结构的水箱换热器01，水箱换热器01的冷媒进口121与压缩机004连接、冷媒出口122与节流部件002连接，从而将储水箱001连通在制冷循环回路上。水箱内胆11上设有连接水源的冷水进水管101和为用户供热的热水出水管102。
储水箱001还包括容纳水箱内胆11和换热盘管12的水箱壳体02，水箱内胆11与水箱壳体02之间填充有保温材料，以杜绝水箱换热器01热量的流失。
上面结合附图对本实用新型的实施方式做了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化，均在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种水箱换热器，包括水箱内胆（11），盘绕在水箱内胆（11）外壁的换热盘管（12），其特征在于：所述换热盘管（12）设有冷媒进口（121）和冷媒出口（122），换热盘管（12）从冷媒进口（121）分为复数组换热支路，所述复数组换热支路的下游出口汇集成一条单组换热支路，所述单组换热支路的下游出口连通冷媒出口（122）。
2.根据权利要求1所述的水箱换热器，其特征在于所述换热盘管（12）包括形成复数组换热支路的第一组盘管（123）和第二组盘管（124），以及形成单组换热支路的第三组盘管（125）。
3.根据权利要求2所述的水箱换热器，其特征在于所述第一组盘管（123）、第二组盘管（124）和第三组盘管（125）采用上下成列盘绕。
4.根据权利要求2所述的水箱换热器，其特征在于所述第一组盘管（123）和第二组盘管（124）分别由管径大小不同的两段管体串联形成，其中上游段为大管径管体，下游段为小管径管体。
5.根据权利要求4所述的水箱换热器，其特征在于所述上游段大管径的内径是下游段小管径内径的1.1~1.5倍。
6.根据权利要求2~5中任一项所述的水箱换热器，其特征在于所述的第一组盘管（123）的长度是第二组盘管（124）长度的1.1~1.4倍，第二组盘管（124）的长度是第三组盘管（125）长度的1.5~5倍。
7.根据权利要求6所述的水箱换热器，其特征在于所述第一组盘管（123）比第二组盘管（124）盘绕的圈数多2~5圈。
8.根据权利要求6所述的水箱换热器，其特征在于所述第三组盘管（125）绕的圈数为2~6圈。
9.一种热泵热水器，包括依次连接形成制冷循环回路的储水箱（001）、节流部件（002）、蒸发器（003）、压缩机（004），其特征在于：所述的储水箱（001）内具有根据权利要求1~6中任一项所述的水箱换热器（01），水箱换热器（01）通过冷媒进口（121）与压缩机（004）连接、冷媒出口（122）与节流部件（002）连接，储水箱（001）的水箱内胆（11）上设有冷水进水管（101）和热水出水管（102）。
10.根据权利要求9所述的热泵热水器，其特征在于所述储水箱（001）还包括容纳水箱内胆（11）和换热盘管（12）的水箱壳体（02），水箱内胆（11）与水箱壳体（02）之间填充有保温材料。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111707001A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-09-25 | 广东纽恩泰新能源科技发展有限公司 | 一种抑制水温波动的换热水箱 |
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