CN204535082U - 一体式多态节能热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一体式多态节能热水器，包括壳体、内胆和热泵主机，内胆装设于壳体内部，内胆设有进水口和出水口，所述内胆为吹胀成型有冷凝胀管的换热内胆，所述壳体为吹胀成型有蒸发胀管的集热壳体，冷凝胀管和蒸发胀管内设有循环流动的工质，所述冷凝胀管的工质出口与所述蒸发胀管的工质进口连接，所述蒸发胀管的工质出口通过热泵主机与所述冷凝胀管的工质进口连接。本实用新型将集热壳体、换热内胆和热泵主机集成为一体，可利用空气源热泵原理和太阳能集热原理进行加热，主要特点是将具有太阳能集热功能的集热壳体作为热水器外壳，从而大幅减少占用空间，安装使用更加方便。

Description

一体式多态节能热水器

技术领域

本实用新型涉及热水器技术领域，尤其是涉及一种太阳能与空气源热泵组合的一体式节能热水器。

背景技术

空气能热水器也称“空气源热泵热水器”、“冷气热水器”等。“空气能热水器”把空气中的低温热量吸收进来，经过压缩机压缩后转化为高温热能以此来加热水温。空气能热水器具有高效节能的特点，制造相同的热水量，空气能热水器消耗费用的成本仅为电热水器的1/4、燃气热水器的1/3，比电辅助太阳能热水器利用能效高。

如专利公告号CN102338477A公开的一种太阳能与空气源热泵组合热水器，其将水箱、太阳能集热器及空气源热泵主机连接在一起，通过后台处理单元检测水箱温度在设定时间内温度上升幅度，判断太阳能收集器所收集的太阳能的强度，如符合设定要求，则不需启动空气源热水器，以太阳能加热为主，当水箱温度在规定时间内温度无上升或上升温度小于设定值，启动空气源热泵主机，通过循环泵将水箱内的水进入到空气源热泵主机内进行加热，然后返回至水箱内。防止了在特殊天气或特殊的环境下，太阳能集热器所收集的太阳能无法满足水箱内水的加热时导致热水器无法正常使用，使使用者能够全天候的使用热水器，并且结合了太阳能后，空气源热泵主机作为辅助电源加热，节约了电能，符合国家大力提倡的节能减排的要求。该太阳能与空气源热泵组合热水器属于多态热水器，主要包括水箱、空气源热泵主机和太阳能集热器三大部分，各部分组件繁多，体积较大，不便于安装使用。又如专利公告号CN103162422A公开的一种楼房阳台镶嵌式太阳能与空气源热泵家用复合式热水器，其主要太阳能集热器、集热水箱、空气源热泵和供热水箱，其也存在占用空间大，安装使用不方便的问题。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种太阳能与空气源热泵组合的一体式节能热水器，其将集热壳体、换热内胆和热泵主机集成为一体，可利用空气源热泵原理和太阳能集热原理进行加热，主要特点是将具有太阳能集热功能的集热板作为热水器外壳，将具有散热功能的吹胀板作为热水器内胆，从而大幅减少占用空间，节约成本和资源，安装使用更加方便。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种一体式多态节能热水器，包括壳体、内胆和热泵主机，内胆装设于壳体内部，内胆设有进水口和出水口，所述内胆为吹胀成型有冷凝胀管的换热内胆，所述壳体为吹胀成型有蒸发胀管的集热壳体，冷凝胀管和蒸发胀管内设有循环流动的工质，所述冷凝胀管的工质出口与所述蒸发胀管的工质进口连接，所述蒸发胀管的工质出口通过热泵主机与所述冷凝胀管的工质进口连接。

其中，所述热泵主机装设于所述壳体内，并且热泵主机置于所述内胆上方。所述壳体与所述内胆之间设有保温层。

其中，所述内胆的侧壁由复层铝板制成，所述冷凝胀管成型于该内胆的复层铝板的层板之间；所述壳体的侧壁由复层铝板制成，所述蒸发胀管成型于该壳体的复层铝板的层板之间。

其中，所述内胆内部设有感温头和镁棒，所述内胆的上部设有单向进气阀与压力安全阀，所述内胆的下部设有排污口。

进一步的，所述热泵主机包括压缩机、储液罐、过滤器和膨胀阀，储液罐、过滤器和膨胀阀依序连接于所述冷凝胀管的工质出口与所述蒸发胀管的工质进口之间，所述蒸发胀管的工质出口通过压缩机与所述冷凝胀管的工质进口连接。

进一步的，所述内胆的内壁还涂覆有石墨烯涂层。

作为优选的，所述内胆内还设有电辅助加热装置。

采用上述技术方案后，本实用新型和现有技术相比所具有的优点是：

本实用新型所述的一体式多态节能热水器，集热壳体、换热内胆和热泵主机集成为一体，无需额外设置的集热板，可方便地放置于室内或室外，安装使用方便。使用时，当水箱内水温低于设定温度时，热泵主机启动，集热壳体的蒸发胀管内的工质吸收自然环境中的热量(风能、光能、电磁能、空气中的温度)并蒸发，经过热泵主机压缩变成高温高压气体进入到换热内胆的冷凝胀管内，冷凝胀管内的工质将与换热内胆内的水进行热量交换，换热内胆内的水吸热升温，同时冷凝胀管内的工质放热冷凝并回流至集热壳体的蒸发胀管内，如此循环可将换热内胆的水加热。本一体式多态节能热水器与现有技术中的多态组合式热水器相比，主要区别在于内胆和壳体的作用不同，现有技术的热水器的内胆和壳体仅仅起到容器和包装保护作用，因而需要设置单独的集热器、散热盘管、热泵主机等诸多部件，特别对于家庭使用而言，所占空间大，安装使用非常不便，而本一体式多态节能热水器的换热内胆作为容器的同时还起到散热盘管散热的作用，其本身用于对换热内胆内的水进行加热，本一体式多态节能热水器的集热壳体作为热水器外壳的同时还起到集热器的作用，其本身用于收集太阳光或空气中的热量，因此本一体式多态节能热水器无需再额外地单独设置集热器和散热盘管等部件，可大大减少占用空间，安装使用方便，且节约成本，特别适合家庭安装使用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1为本实用新型的立体结构示意图。

图2为本实用新型的分解结构示意图。

图3为本实用新型所述壳体的结构示意图。

图4为本实用新型所述内胆的结构示意图。

图中，1：壳体；2：内胆；3：热泵主机；11：蒸发胀管；12：蒸发胀管的工质进口；13：蒸发胀管的工质出口；21：冷凝胀管；22：冷凝胀管的工质进口；23：冷凝胀管的工质出口；24：进水口；25：出水口。

具体实施方式

以下所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不因此而限定本实用新型的保护范围。

实施例，见图1至图4所示：

一体式多态节能热水器，包括壳体1、内胆2和热泵主机3，热泵主机3和内胆2装设于壳体1内部，热泵主机3置于内胆2上方，内胆2设有进水口24和出水口25，进水口24位于内胆2的下部，用于冷水进入，出水口25位于内胆2的上部，用于热水供给，壳体1与内胆2之间设有保温层，保温层用于防止内胆2内的水温散失。

所述内胆2为吹胀成型有冷凝胀管21的换热内胆2，所述壳体1为吹胀成型有蒸发胀管11的集热壳体1，冷凝胀管21和蒸发胀管11内设有循环流动的工质，所述冷凝胀管21的工质出口23与所述蒸发胀管11的工质进口12连接，所述蒸发胀管11的工质出口13通过热泵主机3与所述冷凝胀管21的工质进口22连接。

换热内胆2的侧壁由复层铝板制成，所述冷凝胀管21成型于该内胆2的复层铝板的层板之间。集热壳体1的侧壁由复层铝板制成，所述蒸发胀管11成型于该壳体1的复层铝板的层板之间。复层铝板吹胀成型胀管的工艺，主要包括裁板、板面清洗、印刷石墨层管路、烘干、层叠铆合、热轧制、退火校平、高压气体吹胀、焊接成型等工艺步骤。复层铝板的吹胀工艺为公知技术，可参见专利公告号CN10369209A公开的“高平度单面吹胀板式蒸发器的生产工艺”，在此不再赘述。还可参见专利申请号201410652101.7“一种胀管式太阳能热水器水箱”，该热水器水箱的主要特点是内胆集容器与换热器的功能于一体，而本热水器的主要特点是在此基础上更进一步地将集热器的功能集成到壳体1上，从而形成一体式多态节能热水器。

具体地，换热内胆2内部设有感温头和镁棒，感温头用于检测水温，镁棒用于换热内胆2防腐蚀，换热内胆2的上部设有单向进气阀与压力安全阀，单向进气阀用于换热内胆2压力负载保护，当换热内胆2内压力出现负压状态，空气通过进气单向阀进入换热内胆2内，保持换热内胆2内外气压平衡，防止换热内胆2负压变形，压力安全阀用于换热内胆2压力过载保护，保持换热内胆2内外气压平衡，有助于使用安全，换热内胆2的下部设有排污口，用于排出污水。

换热内胆2作为容器具有储水的作用，同时换热内胆2作为换热装置还具有加热的作用，工质直接进入换热内胆2侧壁的复层铝板之间的冷凝胀管21内进行换热，由于工质的热量可通过冷凝胀管21直接传递至整个换热内胆2的复层铝板上，因而整个换热内胆2的内壁均可形成有效的换热面，有效增加换热效率，提高温升速度。集热壳体1作为外壳具有防护和装饰作用，同时集热壳体1作为集热器还具有吸热的作用，其本身用于吸收太阳光辐射或空气中的热量。

使用时，当水箱内水温低于设定温度时，热泵主机启动，集热壳体1的蒸发胀管11内的工质吸收自然环境中的热量(风能、光能、电磁能、空气中的温度)并蒸发，经过热泵主机压缩变成高温高压气体进入到换热内胆2的冷凝胀管21内，冷凝胀管21内的工质将与换热内胆2内的水进行热量交换，换热内胆2内的水吸热升温，同时冷凝胀管21内的工质放热冷凝并回流至集热壳体1的蒸发胀管11内，如此循环可将换热内胆2的水加热。

进一步地，热泵主机3包括压缩机、储液罐、过滤器和膨胀阀，储液罐、过滤器和膨胀阀依序连接于冷凝胀管21的工质出口23与蒸发胀管11的工质进口12之间，蒸发胀管11的工质出口13通过压缩机与冷凝胀管21的工质进口22连接。该热泵主机3的结构为空气源热泵的常规结构，其功能原理不再详细赘述。

进一步地，换热内胆2的内壁还涂覆有石墨烯涂层，石墨烯材料具有非常优异的导热系数及耐氧化性能，换热内胆2的内壁涂覆石墨烯涂层可使内胆2的热量分布均衡，更有利于换热，同时还能有效防止换热内胆2的内壁氧化腐蚀。作为优选的，换热内胆2内还设有电辅助加热装置，多种加热方式可灵活选择使用，功能更齐备。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (8)

1.一种一体式多态节能热水器，包括壳体(1)、内胆(2)和热泵主机(3)，内胆(2)装设于壳体(1)内部，内胆(2)设有进水口(24)和出水口(25)，其特征在于：所述内胆(2)为吹胀成型有冷凝胀管(21)的换热内胆(2)，所述壳体(1)为吹胀成型有蒸发胀管(11)的集热壳体(1)，冷凝胀管(21)和蒸发胀管(11)内设有循环流动的工质，所述冷凝胀管(21)的工质出口(23)与所述蒸发胀管(12)的工质进口(12)连接，所述蒸发胀管(11)的工质出口(13)通过热泵主机(3)与所述冷凝胀管(21)的工质进口(22)连接。

2.根据权利要求1所述的一体式多态节能热水器，其特征在于：所述热泵主机(3)装设于所述壳体(1)内，并且热泵主机(3)置于所述内胆(2)上方。

3.根据权利要求1或2所述的一体式多态节能热水器，其特征在于：所述壳体(1)与所述内胆(2)之间设有保温层。

4.根据权利要求1所述的一体式多态节能热水器，其特征在于：所述内胆(2)的侧壁由复层铝板制成，所述冷凝胀管(21)成型于该内胆(2)的复层铝板的层板之间；所述壳体(1)的侧壁由复层铝板制成，所述蒸发胀管(11)成型于该壳体(1)的复层铝板的层板之间。

5.根据权利要求1所述的一体式多态节能热水器，其特征在于：所述内胆(2)内部设有感温头和镁棒，所述内胆(2)的上部设有单向进气阀与压力安全阀，所述内胆(2)的下部设有排污口。

6.根据权利要求1所述的一体式多态节能热水器，其特征在于：所述热泵主机(3)包括压缩机、储液罐、过滤器和膨胀阀，储液罐、过滤器和膨胀阀依序连接于所述冷凝胀管(21)的工质出口(23)与所述蒸发胀管(11)的工质进口(12)之间，所述蒸发胀管(11)的工质出口(13)通过压缩机与所述冷凝胀管(21)的工质进口(22)连接。

7.根据权利要求1所述的一体式多态节能热水器，其特征在于：所述内胆(2)的内壁还涂覆有石墨烯涂层。

8.根据权利要求1所述的一体式多态节能热水器，其特征在于：所述内胆(2)内还设有电辅助加热装置。