CN204176963U - 喷气增焓换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种喷气增焓换热器。它包括壳体，所述壳体内设有主冷媒通道，所述主冷媒通道内设有换热水管和增焓换热管，所述壳体上设有与主冷媒通道连通的主冷媒进口、主冷媒出口，所述换热水管的端部伸出壳体外形成进、出水口，所述增焓换热管的端部伸出壳体外形成辅助冷媒进口、辅助冷媒出口。本实用新型通过将换热水管和增焓换热管一起设置喷气增焓换热器的壳体内，换热水管的冷水与主冷媒通道内的冷媒过热蒸汽快速换热使其放热冷凝成液态冷媒，冷媒饱和蒸汽再次吸收液态冷媒的热量，从而实现了主冷媒通道内的冷媒在节流前的过冷和增焓换热管内的冷媒饱和蒸汽的过热，进而提高了喷气增焓热泵型空调或喷气增焓热泵热水器的制热量。

Description

喷气增焓换热器

技术领域

本实用新型涉及换热器技术领域，特别涉及一种喷气增焓换热器。 

背景技术

目前，在北方寒冷的冬季，普通的热泵型空调机组或热泵热水器在室外温度较低的工况下，冷媒蒸发比较困难，压缩机吸气压力过低，压缩机功率降低，导致压缩机吸气量不足，热泵型空调机组制热效果差，制热量不足。更有的是，压缩机常常会因负载过大而停机，因此现有的热泵型空调机组或热泵热水器无法在严寒低温的环境下全年全天候正常工作，无法满足正常的供热需求。针对该问题，该领域的技术人员常采用喷气增焓的方法来提高热泵型空调机组的制热量，同时能保证压缩机不停机，使得热泵型空调机组或热泵热水器能在严寒低温的环境下全年全天候正常工作。带有喷气增焓的热泵型空调机组或热泵热水器，它们最关键的零件是经济器，现有经济器是个换热器，它是通过冷媒自身节流蒸发吸收热量从而使另一部分冷媒得到过冷。 

现有的经济器在整个喷气增焓热泵型空调机组或热泵热水器的系统中起到了关键性的作用，一方面对主循环回路的冷媒进行节流前过冷，增大系统焓差，提高制热量；另一方面，对辅助回路（这路冷媒将由压缩机中部导入直接参与压缩）中经过电子膨胀阀降压后的低压低温冷媒进行适当的预热，以达到合适的中压，并连接压缩机的增焓口来补充冷媒蒸汽，提供给压缩机进行二次压缩，从而增加冷凝器制热的循环冷媒量、压缩机的排气量，实现制热量增加。但是现有的经济器仍存在以下不足之处： 

（一）但是目前，在喷气增焓热泵型空调机组或热泵热水器的系统中，经济器与冷凝器常是分开设置，主循环回路的冷媒与辅助回路的冷媒是在经济器里面进行换热，主循环回路的冷媒与辅助回路的冷媒之间的换热效率低，导致主循环回路的冷媒过冷效果差，辅助回路中的冷媒过热效果差，系统焓差无法大幅增大，压缩机的冷媒蒸汽补充不充足，冷凝器制热的循环冷媒量无法大幅增加，最终导致整个系统的制热效果差，制热量无法大幅增加，无法满足正常的供热需求。（二）由于在喷气增焓热泵型空调机组或热泵热水器的系统中,经济器与冷凝器是分开设置，这也增加了热泵型空调和热泵热水器等产品的生产成本，而且产品的管路连接复杂，焊接工序多，降低了热泵型空调和热泵热水器等产品的生产效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够配合喷气增焓热泵型空调机组或喷气增焓热泵热水器在严寒低温的环境下正常工作的，生产成本低、连接容易、换热效率更高，换热效果更好的喷气增焓换热器。 

本实用新型的目的是这样实现的： 

一种喷气增焓换热器，其特征在于：包括壳体，所述壳体内设有主冷媒通道，所述主冷媒通道内设有换热水管和增焓换热管，所述壳体上设有与主冷媒通道连通的主冷媒进口、主冷媒出口，所述换热水管的端部伸出壳体外形成进、出水口，所述增焓换热管的端部伸出壳体外形成辅助冷媒进口、辅助冷媒出口。

本实用新型还可以做以下进一步改进。 

所述壳体包括内筒、外筒、上端盖以及下端盖，所述内筒、外筒由内向外依次设置，上端盖封闭内筒和外筒的顶端，下端盖封闭内筒和外筒的底端，所述内筒和外筒之间的空腔为所述主冷媒通道，所述换热水管和增焓换热管一起设置在主冷媒通道内，换热水管内的冷水与主冷媒通道内的冷媒过热蒸汽快速换热使其放热冷凝成液态冷媒，增焓换热管内的液态冷媒吸收主冷媒通道内的液态冷媒的热量而蒸发成冷媒饱和蒸汽，冷媒饱和蒸汽再次吸收液态冷媒的热量，从而使得主冷媒通道内的液态冷媒过冷效果好，增焓换热管内的冷媒蒸汽在进入压缩机之前获得一定的过热。 

所述主冷媒进口和主冷媒出口分别设于壳体的底部和顶部。 

所述换热水管和增焓换热管上下螺旋盘绕设置主冷媒通道内，该种设置方式提高换热水管的冷水与主冷媒通道内的冷媒的换热效率，增焓换热管的冷媒主冷媒通道内的冷媒的换热效率，换热水管内的冷水与主冷媒通道内的冷媒过热蒸汽快速换热使其放热冷凝成液态冷媒，增焓换热管内的液态冷媒吸收主冷媒通道内液态冷媒的热量而蒸发成冷媒饱和蒸汽，冷媒饱和蒸汽再次吸收液态冷媒的热量，从而来实现液态冷媒过冷和冷媒饱和蒸汽的过热。  

所述壳体的底部环设有多块支撑板，壳体可通过支撑板竖向放置在地面上。

所述增焓换热管的换热面积小于换热水管的换热面积。 

所述增焓换热管的直径为换热水管的直径的1/3或1/2。 

本实用新型的有益效果是： 

（一）本实用新型通过将换热水管和增焓换热管（即经济器）一起设置喷气增焓换热器的壳体内，换热水管的冷水与主冷媒通道内的冷媒过热蒸汽快速换热使其放热冷凝成液态冷媒，增焓换热管内的液态冷媒吸收主冷媒通道内液态冷媒的热量而蒸发成冷媒饱和蒸汽，冷媒饱和蒸汽再次吸收液态冷媒的热量，冷媒饱和蒸汽再次吸收液态冷媒的热量，从而实现了主冷媒通道内的冷媒在节流前的过冷和增焓换热管内的冷媒饱和蒸汽的过热，增大了喷气增焓热泵型空调或喷气增焓热泵热水器系统的焓差，冷凝器制热的循环冷媒量大幅增加，进而提高了喷气增焓热泵型空调或喷气增焓热泵热水器的制热量，满足了用户对热水正常的供热需求。

（二）更有的是，本实用新型的换热水管和增焓换热管是一起设置在换热器的壳体内，生产成本低。而且壳体上设有与所述主冷媒通道相通的的主冷媒进口、主冷媒出口，增焓换热管的端部伸出壳体外形成辅助冷媒进口、辅助冷媒出口，换热水管的端部伸出壳体外形成进、出水口，通过上述接口就能实现与主冷媒回路、辅助冷媒回路以及水管路接驳，管路简单，管路连接十分容易，从而提高了热泵型空调和热泵热水器等产品的生产效率。 

附图说明

图1为本实用新型喷气增焓换热器应用于热泵热水器上的连接结构示意图。 

图2为本实用新型喷气增焓换热器的结构示意图。 

图3为图2的侧视图。 

图4为图3中A-A处的剖视结构示意图。 

图5为图2的俯视图。 

图1中箭头表示实施例一中的喷气增焓热泵热水器制热水时冷媒的流向。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。 

实施例一，如图1至图5所示，一种喷气增焓热泵热水器，包括压缩机1、四通阀2、喷气增焓换热器3、干燥过滤器5、第一节流装置6以及第二换热器7，所述压缩机1、四通阀2、喷气增焓换热器3、第一节流装置6、干燥过滤器5、第二换热器7依次连接形成主冷媒回路，所述压缩机1上设有增焓接口13。 

所述喷气增焓换热器3包括壳体31、换热水管34以及增焓换热管35，壳体31内设有主冷媒通道38，所述壳体31上设有与主冷媒通道38连通的主冷媒进口382和主冷媒出口381，所述主冷媒通道38是连接于主冷媒回路上。所述换热水管34和增焓换热管35一起设于主冷媒通道38内，所述换热水管34的端部伸出壳体外形成进水口341、出水口342，所述增焓换热管35的端部伸出壳体外形成辅助冷媒进口352、辅助冷媒出口351。 

所述主冷媒回路上还旁通有增焓管路8，所述增焓管路8上设有第二节流装置4，所述增焓换热管35连接在所述增焓管路8上，增焓换热管35的辅助冷媒进口352通过第二节流装置4连接在主冷媒通道38与第一节流装置6之间的管路上，增焓换热管35的辅助冷媒出口351与压缩机1的增焓接口13连接。 

作为本实用新型更具体的技术方案。 

所述压缩机1的排气口12连接四通阀2的D接口连接，四通阀2的E接口与壳体的主冷媒进口382连接，壳体的主冷媒出口381通过过滤器和第一节流装置6与第二换热器7一端连接，第二换热器7的另一端与四通阀2的C接口连接，四通阀2的S接口与压缩机1的回气口11连接，所述增焓换热管35的辅助冷媒进口352通过第二节流装置4连接在主冷媒通道与第一节流装置6之间的管路上，增焓换热管35的辅助冷媒出口351与压缩机1的增焓接口13连接。 

所述壳体包括内筒36、外筒37、上端盖32以及下端盖33，所述内筒36、外筒37由内向外依次设置，上端盖32封闭内筒36和外筒37的顶端，下端盖33封闭内筒36和外筒37的底端，内筒36和外筒37之间的空腔为所述主冷媒通道38。所述壳体的底部环设有多块支撑板9，壳体可通过支撑板竖向放置在地面上。 

所述主冷媒通道38的主冷媒进口382和主冷媒出口381分别设于壳体的底部和顶部。 

所述换热水管34和增焓换热管35上下螺旋盘绕设置在主冷媒通道38内。 

所述换热水管靠近壳体底部的一端为进水口341，所述换热水管靠近壳体顶部的一端为出水口342，所述进水口341通过水泵14、管道与一储水箱15的排水口连接，所述出水口342通过管道与储水箱15的入水口连接。当所述喷气增焓热泵热水器制热水时，冷水被水泵抽入换热水管内吸热，冷水通过换热水管吸收主冷媒通道38内的冷媒过热蒸汽冷凝所释放的热量而变成高温热水，冷水吸热后然后又回到储水箱，如此循环往复，直至储水箱内的水被加热到一定温度，整个系统才停机。储存在储水箱内的高温热水可供给用户作为淋浴或清洁使用。 

所述增焓换热管35的换热面积小于换热水管的换热面积。 

所述增焓换热管的直径为换热水管的直径的1/3或1/2。 

本实用新型的工作原理： 

当喷气增焓热泵热水器制热时，压缩机1压缩由蒸发器吸回的低温低压的冷媒饱和蒸汽，使其变成高温高压的冷媒过热蒸汽，高温高压的冷媒过热蒸汽从压缩机1的排气口12排向壳体31的主冷媒通道38，并在主冷媒通道38中冷凝放热成液态冷媒，换热水管34内的冷水吸收了冷媒过热蒸汽冷凝所释放出来的热量而变成高温热水，高温热水用于供用户淋浴使用。接着液态冷媒分为两路，一路通过第一节流装置6节流降压后流向第二换热器7并在第二换热器7蒸发吸热变成低温低压的冷媒饱和蒸汽，然后再通过回气口11回到压缩机；另一路则通过第二节流装置4降压后流向增焓换热管35，液态冷媒通过增焓换热管35与主冷媒通道内的液态冷媒进行换热，液态冷媒在增焓换热管35内通过吸收主冷媒通道内的液态冷媒的热量来蒸发变成冷媒饱和蒸汽，从而使得主冷媒通道38内的冷媒在节流之前得到过冷，增大了系统焓差，增加热泵热水器的制热量，提高制热效果；另一方面，对增焓管路（这路冷媒将由压缩机1的增焓接口导入直接参与压缩）中经过第二节流装置降压后的低压低温冷媒进行适当的预热，冷媒饱和蒸汽回压缩机之前得到过热，以达到合适的中压，提供给压缩机1进行二次压缩，而且通过压缩机的增焓口来补充冷媒蒸汽，从而增加压缩机冷媒排气量，增加换热水管制热的循环冷媒量，实现制热量增加，因此所述喷气增焓热泵热水器更加适用于寒冷地区，能满足人们对热水的供应需求。

还有的是,由于增焓换热管35内的冷媒蒸汽得到有效过热，这不仅有效防止进入压缩机1的制冷剂带液对压缩机1产生液击，而且使得冷媒蒸汽的压力和温度都有所提高，避免了冷媒回气温度太低，压缩机1的压差过大而导致整台压缩机1停机,保证了喷气增焓热泵热水器能在寒冷的冬季全年全天候正常使用。 

当然，本实用新型喷气增焓换热器3也可以用于热泵型空调。 

Claims (7)

1.一种喷气增焓换热器，其特征在于：包括壳体，所述壳体内设有主冷媒通道，所述主冷媒通道内设有换热水管和增焓换热管，所述壳体上设有与主冷媒通道连通的主冷媒进口、主冷媒出口，所述换热水管的端部伸出壳体外形成进、出水口，所述增焓换热管的端部伸出壳体外形成辅助冷媒进口、辅助冷媒出口。

2.根据权利要求1所述喷气增焓换热器，其特征在于：所述壳体包括内筒、外筒、上端盖以及下端盖，所述内筒、外筒由内向外依次设置，上端盖封闭内筒和外筒的顶端，下端盖封闭内筒和外筒的底端，所述内筒和外筒之间的空腔为所述主冷媒通道。

3.根据权利要求1所述喷气增焓换热器，其特征在于：所述主冷媒进口和主冷媒出口分别设于壳体的底部和顶部。

4.根据权利要求2或3所述喷气增焓换热器，其特征在于：所述换热水管和增焓换热管上下螺旋盘绕设置主冷媒通道内。

5.根据权利要求2或3所述喷气增焓换热器，其特征在于：所述壳体的底部环设有多块支撑板。

6.根据权利要求4所述喷气增焓换热器，其特征在于：所述增焓换热管的换热面积小于换热水管的换热面积。

7.根据权利要求4所述喷气增焓换热器，其特征在于：所述增焓换热管的直径为换热水管的直径的1/3或1/2。