CN203671912U - 一种用于空气源热泵热水器的水箱 - Google Patents

一种用于空气源热泵热水器的水箱 Download PDF

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王胜平
崔殿敏
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HANGZHOU HONGYAN PIPELINE SYSTEM TECHNOLOGY Co Ltd
Hangzhou Honyar Electrical Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种用于空气源热泵热水器的水箱,包括外壳、内胆和内胆外的换热装置,所述换热装置为微通道盘管,所述微通道盘管包括:固定在所述内胆上且上下布置的若干根相互并联的微通道管;连通所有微通道管的第一端头的分水接头,该分水接头带有冷媒进口;连通所有微通道管的第二端头的集水接头,该集水接头带有冷媒出口。本实用新型采用若干根微通道管固定在内胆上,微通道管之间为并联方式,且同程式布设,两端分别通过分水接头和集水接头连接,高温冷媒通过分水接头同时进入所有的微通道管中,高温冷媒同时流经各微通道管与内胆表面进行传热,单位时间内增大高温冷媒与内胆之间的接触面积,增强换热效率,且减小换热铜管长度。

Description

一种用于空气源热泵热水器的水箱
技术领域
[0001] 本实用新型涉及空气源热泵热水器,具体涉及一种用于空气源热泵热水器的水箱,该水箱采用外置通道盘管加热。
背景技术
[0002] 空气能热泵热水器是运用热泵工作原理,吸收空中的低品位热量,经过中间介质的热交换,并压缩成高温气体,通过管道循环系统对水加热,将产生的热量储存在室内的储水箱内
[0003] 空气能热泵热水器主要向空气要热能,具有太阳能热水器节能、环保、安全的优点,又解决了太阳能热水器依靠阳光采热和安装不便的问题。而空气能热泵热水器通过介质交换热量进行加热,不需要电加热元件与水接触,没有电热水器漏电的危险,也消除了燃气热水器中毒和爆炸的隐患,更没有燃油热水器排放废气造成的空气污染。
[0004] 当前市场上有两种类型空气源热泵热水器,一是:水循环式空气源热泵热水器,让水在循环过程中吸热达到升温。二是:氟循环式空气源热泵热水器,让氟利昂在循环过程中传热给水让水升温。
[0005] 水循环与氟循环机组的组成都是由主机和水箱。
[0006] 水循环的主机是内置换热器,水箱是简单的承压保温水箱,主机内置一循环水泵,从水箱中吸取冷水送入主机内置换热器内加热,升温的热水再送回水箱内储存,其换热效率高,但存在着内置水泵运行的能耗,不利于节能,此外有些厂家使用质量较差的水泵,叶轮极易生锈,水箱内水质状况也较差,同时也增加设备的生产成本。
[0007] 氟循环主机无换热器,氟循环机组采用的是铜管式换热。这种换热方法又分为两种:一种是内置铜管直接与水接触;另一种是在内胆外部盘绕铜管。内置铜管直接与水接触,主机产生的高温冷媒直接送入水箱内的铜管中,高温的铜管壁直接加热水箱内储存的热水,在使用一段时间之后其表面很容易产生水垢和铜绿从而影响换热效果,此外由于各地水质状况也不一样,很多地区出现水箱内盘管因水质问题而腐蚀穿孔,造成氟利昂泄露污染用水以及造成机器报废。
[0008] 普通的外盘管其换热效果本身就差于内置盘管,其热传导方式为:高温冷媒一盘管一内胆一水,更重要的是铜管是圆形,而水箱内胆也是圆形,两壁的接触换热面很小,尤其是在加工过程中工艺不到位,铜管与水箱外壁多处无法结合贴紧)。
[0009] 因此,如何高效地保证换热,同时降低成本保证水质。
实用新型内容
[0010] 本实用新型提供了一种用于空气源热泵热水器的水箱,解决了内胆外部盘绕铜管式水箱铜管与内胆的接触面积不够,换热效率不高的技术问题。
[0011] 一种用于空气源热泵热水器的水箱,包括外壳、内胆和内胆外的换热装置,所述换热装置为微通道盘管,所述微通道盘管包括:[0012] 设置在所述内胆上且上下布置的若干根相互并联的微通道管;
[0013] 连通所有微通道管的第一端头的分水接头,该分水接头带有冷媒进口 ;
[0014] 连通所有微通道管的第二端头的集水接头,该集水接头带有冷媒出口。
[0015] 本实用新型采用若干根微通道管固定在内胆上,微通道管之间为并联方式,两端分别通过分水接头和集水接头连接,高温冷媒通过分水接头同时进入所有的微通道管中,高温冷媒同时流经各微通道管与内胆表面进行传热,单位时间内增大高温冷媒与内胆之间的接触面积,增强换热效率,且减小换热铜管长度。
[0016] 所述分水接头包括一段与所有微通道管的第一个端头相连通的竖直管道、以及一段与该竖直管道顶端连接的冷媒输入管,冷媒输入管道延伸至外壳处,其进口形成冷媒入口,高温冷媒经冷媒输送管道从竖直管道的顶端送入,高温冷媒在往下自流过程中依次分流进各微通道管中;所述集水接头为一段与所有微通道管的第二个端头相连通的竖直管道,该竖直管道的下端延伸至外壳处形成冷媒出口,所有微通道管中的高温冷媒与内胆及内胆内的水完成热交换后,从各微通道管中出来的低温冷媒都进入集水接头中,由冷媒出口回流进空气源热泵中进行循环加热。
[0017] 为便于微通道管的安装及换热均匀,作为优选,所述微通道管之间相互平行且同程布设。
[0018] 为了方便微通道管的安装和维护微通道管的寿命,作为优选,所述每根微通道管外包覆有外包管,外包管与内胆相固定。
[0019] 作为优选,所述外包管为1/2圆弧形。绕内胆外表面的弧度设置,微通道管位于外包管中。
[0020] 为进一步合理设置换热装置与内胆之间的换热面积,作为优选,相邻两根外包管之间的间距为2〜5cm。
[0021] 作为优选,所述微通道管的内径为0.6〜1mm。
[0022] 作为优选,所述微通道管设置为4〜20根。微通道管的设置数量根据内胆的大小调整。
[0023] 作为优选,所述外包管焊接固定在所述内胆外表上。
[0024] 为了在一定范围内增加换热铜管的长度,增大高温冷媒与内胆之间的换热面积,作为优选,所述微通道管倾斜设置在内胆外表面上,微通道管与内胆中轴线之间的夹角为30〜45°。即外包管倾斜固定在内胆外表面上,微通道管位于外包管内。
[0025] 进一步优选,所述微通道管连接集水接头的一端高于连接分水接头的一端。
[0026] 作为优选,所述微通道盘管设置在内胆下部的1/3高度处。
[0027] 现有的内胆外部盘绕铜管式水箱存在换热铜管与内胆之间的接触面积小,铜管长度长,换热效率不高的问题。
[0028] 与现有的内胆外部盘绕铜管式水箱相比,本实用新型具有如下有益效果:
[0029] (I)能实现换热管与水箱有最大接触面,提高换热效率;(2)微通道能提供最大换热面,提高换热效率,减少盘管长度,节省金属产品消耗;(3)能实现换热管与水互不接触,杜绝结垢,提高换热效率;(4)不会存在换热管被水腐蚀,提高机器使用寿命。
附图说明[0030] 图1是本实用新型结构示意图。
[0031] 图2是本实用新型微通道盘管与内胆之间的配合结构示意图。
[0032] 图中所示附图标记如下:
[0033] 1-外壳 2-热水出口 3-内胆
[0034] 4-温度探头口 5-微通道盘管 6-冷媒出口
[0035] 7-冷媒入口 8-冷水入口 9-排污口
[0036] 10-集水接头 11-微通道管 12-焊接带
[0037] 13-分水接头。
具体实施方式
[0038] 如图1和图2所不,一种用于空气源热泵热水器的水箱,包括外壳1、内胆3和外壳I与内胆3之间的换热装置,外壳I和内胆3之间带有保温层。
[0039] 外壳I的上部带有连通至内胆3的热水出口 2,外壳I的下部带有连通至内胆3的冷水入口 8,外壳I的底部带有连通至内胆3的排污口 9。
[0040] 内胆3上部的外壁上带有一个温度探头口 4,温度探头安装在此处,内胆3外壁的中下部位置处安装换热装置,本实用新型中最主要的改进在于该换热装置,该换热装置为微通道盘管5。
[0041] 微通道盘管5包括:若干根上下布置在内胆3上的微通道管11,所有微通道管11之间相互并联,且同程式布设;连接所`有微通道管11的第一端头的分水接头13 ;连接所有微通道管11的第二端头的集水接头10。
[0042] 微通道管外包覆外包管,通过外包管与内胆固定,所有的微通道管11的外包管之间相互平行且所有微通道管11的外包管倾斜固定在内胆3上,倾斜角度为与内胆3的中轴线呈30~45°夹角,所有微通道管11倾斜后向下的一端的端头为第一端头,向上一端的端头为兎~^而头,弟一%5头连接分水接头13,弟_^而头连接集水接头10。
[0043] 所有微通道管11之间均匀布置,相邻两根微通道管11的外包管之间的间距一般设置为2~5cm,设置根数根据内胆的容积调整,根据比较常用的水箱规格,一般设置为4~20根,如实施方式的附图2中设置为4根,每根微通道管11的内径一般设置为0.6~1_。
[0044] 所有的微通道管11的长度一致,如本实施方式中设置微通道管11的外包管为1/2圆弧形,沿内胆3外表面的弧度贴合在内胆3上,微通道管11与内胆3之间为焊接固定,图2中12所指为焊接带。
[0045] 分水接头13包括一段竖直管道和一段冷媒输送管道,竖直管道与每根微通道管11的第一端头连通,竖直管道的顶端与冷媒输送管道连接,冷媒输送管道弯折延伸至外壳I处,其进口形成冷媒入口 7 ;集水接头10为一竖直管道,该竖直管道与所有微通道管11的第二端头连通,该竖直管道的底端弯折后延伸至外壳I处,其出口形成冷媒出口 6。
[0046] 本实用新型的工作方式如下:
[0047] 冷水由冷水入口 8送入内胆3中,空气源热泵加热后的高温冷媒由冷媒入口 7送入分水接头13中,在分水接头13中,冷媒输送管道将高温冷媒从分水接头的竖直管道顶端送入,高温冷媒进入最上一根微通道管11的同时,向下依次进入各个微通道管中,在所有微通道管11中同时进行热交换,对内胆3内的冷水进行加热,增大换热面积,在有效换热面积一定的条件下大大降低了换热铜管的长度,提高换热效率。
[0048] 所有微通道管11中完成热交换后的低温冷媒进入集水接头10中,最后经冷媒出口 6回流至空气源热泵中,循环加热。
[0049] 内胆3中加热后的热水由热水出口 2放出,加热过程中,由温度探头检测内胆内水温,保温层对内胆内保温。
[0050] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施举例,并不用于限制本实用新型,凡在本实用新型精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于空气源热泵热水器的水箱,包括外壳、内胆和内胆外的换热装置,其特征在于,所述换热装置为微通道盘管,所述微通道盘管包括: 设置在所述内胆上且上下布置的若干根相互并联的微通道管; 连通所有微通道管的第一端头的分水接头,该分水接头带有冷媒进口 ; 连通所有微通道管的第二端头的集水接头,该集水接头带有冷媒出口。
2.根据权利要求1所述用于空气源热泵热水器的水箱,其特征在于,所述微通道管之间相互平行且同程布设。
3.根据权利要求2所述用于空气源热泵热水器的水箱,其特征在于,所述每根微通道管外包覆有外包管,外包管与内胆相固定。
4.根据权利要求3所述用于空气源热泵热水器的水箱,其特征在于,所述外包管为1/2圆弧形。
5.根据权利要求4所述用于空气源热泵热水器的水箱,其特征在于,相邻两根外包管之间的间距为2〜5cm。
6.根据权利要求5所述用于空气源热泵热水器的水箱,其特征在于,所述微通道管的内径为0.6〜1_。
7.根据权利要求6所述用于空气源热泵热水器的水箱,其特征在于,所述微通道管设置为4〜20根。
8.根据权利要求7所述用于空气源热泵热水器的水箱,其特征在于,所述外包管焊接固定在所述内胆外表上。
9.根据权利要求8所述用于空气源热泵热水器的水箱,其特征在于,所述微通道管倾斜设置在内胆外表面上,微通道管与内胆中轴线之间的夹角为30〜45°。
10.根据权利要求9所述用于空气源热泵热水器的水箱,其特征在于,所述微通道管连接集水接头的一端高于连接分水接头的一端。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105115345A (zh) * 2015-09-25 2015-12-02 珠海格力电器股份有限公司 集流管、具有该管的微通道结构、热水换热器及热水器
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