CN214172555U - 热泵热水器系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了热泵热水器系统，涉及加热设备技术领域，解决了换热器系统中微通道静态换热方式换热效率低、换热差的技术问题。该热泵热水器系统包括水系统、与水系统进行静态换热的冷媒系统、以及能增加水系统中水与冷媒系统单位时间内接触量的动流组件；动流组件包括第一涡轮、第二涡轮和动流回路，第一涡轮设置在冷媒系统的冷媒流路中，第二涡轮设置在动流回路上，且通过连接件与第一涡轮传动连接；动流回路的入口端和出口端均设置在水系统的水箱中。本实用新型通过冷媒带动第一涡轮旋转，第一涡轮旋转带动第二涡轮旋转，第二涡轮旋转带动水箱内胆的水进行循环，内胆的水循环提高水单位时间内水与内胆接触量，从而大大提高换热效率。

Description

热泵热水器系统

技术领域

本实用新型涉及加热设备技术领域，尤其是涉及一种热泵热水器系统。

背景技术

目前热泵热水器绝大部分采用外盘微通道静态换热的加热方法，此换热方式主要是微通道上流动冷媒热量通过热传导从微通道传到内胆壁上，再从内胆壁传到水箱内胆的水中；整个静态加热过程中，内胆的水只能靠自身温度不同，密度不同而产生对流进行换热，换热效率低，系统存在冷凝器换热差、高压高的问题；针对目前系统缺点提出一种更加高效可靠的热泵热水器系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种热泵热水器系统，以解决现有技术中存在的热水器系统中微通道静态换热方式换热效率低、换热差的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种热泵热水器系统，包括水系统、与所述水系统进行静态换热的冷媒系统、以及能增加所述水系统中水与所述冷媒系统单位时间内接触量的动流组件。

作为本实用新型的进一步改进，所述动流组件增加单位时间内接触量的方式是使所述水系统中的水流动起来。

作为本实用新型的进一步改进，所述动流组件设置在所述冷媒系统和所述水系统之间。

作为本实用新型的进一步改进，所述动流组件包括第一涡轮、第二涡轮和动流回路，所述第一涡轮设置在所述冷媒系统的冷媒流路中，所述第二涡轮设置在所述动流回路上，且通过连接件与所述第一涡轮传动连接；所述动流回路的入口端和出口端均设置在所述水系统的水箱中。

作为本实用新型的进一步改进，所述动流组件还包括设置在所述冷媒系统的冷媒流路中位于所述第一涡轮上游侧的增速降温装置。

作为本实用新型的进一步改进，所述增速降温装置为毛细管。

作为本实用新型的进一步改进，所述增速降温装置为第一电子膨胀阀。

作为本实用新型的进一步改进，所述动流组件还包括设置在所述增速降温装置上游侧的过滤装置。

作为本实用新型的进一步改进，所述冷媒系统包括依次通过冷媒流路连接在一起形成闭环冷媒回路的压缩机、四通阀、第一过滤器、第二电子膨胀阀、第二过滤器、蒸发器、气体分离器。

作为本实用新型的进一步改进，所述水系统包括水箱、设置在所述水箱内的冷凝器，所述冷媒流路与所述冷凝器连接，所述第一涡轮设置在位于所述第一过滤器和所述冷凝器之间的所述冷媒流路上。

作为本实用新型的进一步改进，所述动流回路的入口端位于所述水箱上部，所述动流回路的出口端位于所述水箱下部。

作为本实用新型的进一步改进，所述连接件为传动轴。

本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：

本实用新型提供的热泵热水器系统，通过增加动流组件，有效解决了水箱换热过程中内胆中水不进行有效循环影响换热效率，系统冷凝器换热差、压差高的问题，通过设置第一涡轮和第二涡轮以及动流回路，在冷媒系统中流动冷媒带动第一涡轮旋转，第一涡轮旋转通过传动轴带动第二涡轮旋转，第二涡轮连接在水系统中，第二涡轮旋转带动水箱内胆的水进行循环，内胆的水循环提高水单位时间内水与内胆接触量，从而大大提高换热效率，冷媒系统在第一涡轮上游设置毛细管或第一电子膨胀阀进行一级节流，节流后冷媒流速增加温度降低，流速增加有利于带动第一涡轮旋转，而冷媒温度降低可从环境中吸热进行初步蒸发，进一步提升换热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型热泵热水器系统的系统流程图。

图中1、第一涡轮；2、第二涡轮；3、动流回路；31、入口端；32、出口端；4、水箱；5、毛细管；6、过滤装置；7、压缩机；8、四通阀；9、第一过滤器；10、第二电子膨胀阀；11、第二过滤器；12、蒸发器；13、气体分离器；14、冷凝器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供了一种热泵热水器系统，包括水系统、与水系统进行静态换热的冷媒系统、以及能增加水系统中水与冷媒系统单位时间内接触量的动流组件。

具体的，动流组件增加单位时间内接触量的方式是使水系统中的水流动起来。

更进一步的，动流组件设置在冷媒系统和水系统之间。

作为本实用新型的一种可选实施方式，动流组件包括第一涡轮1、第二涡轮2和动流回路3，第一涡轮1设置在冷媒系统的冷媒流路中，第二涡轮2设置在动流回路3上，且通过连接件与第一涡轮1传动连接；动流回路3的入口端31和出口端32均设置在水系统的水箱4中。

动流组件还包括设置在冷媒系统的冷媒流路中位于第一涡轮1上游侧的增速降温装置。

进一步的，增速降温装置为毛细管5。

作为可选的，增速降温装置还可以为第一电子膨胀阀。根据系统的需要实时调节开度对涡轮流量进行精确控制。

动流组件还包括设置在增速降温装置上游侧的过滤装置6。

冷媒系统包括依次通过冷媒流路连接在一起形成闭环冷媒回路的压缩机7、四通阀8、第一过滤器9、第二电子膨胀阀10、第二过滤器11、蒸发器12、气体分离器13。

水系统包括水箱4、设置在水箱4内的冷凝器14，冷媒流路与冷凝器14连接以进行静态热交换，第一涡轮1设置在位于第一过滤器9和冷凝器14之间的冷媒流路上。

需要说明的是，本实用新型中的冷凝器14为微通道换热器。

动流回路3的入口端31位于水箱4上部，动流回路3的出口端32位于水箱4下部。

进一步的，连接件为传动轴。

具体使用方法：

冷媒系统运行，制热时候压缩机7通电运转高压高温气体冷媒从压缩机7排气口排出进入四通阀8的D从C口流出，通过冷媒流路流入到水箱4内的冷凝器14中进行冷凝，经过冷凝后的高压液态冷媒从冷凝器14中流出进毛细管5进行一级节流，因压差节流后冷媒流速增加，此时节流冷媒进入第一涡轮1并带动其旋转，同时节流后冷媒压力和温度降低，冷媒通过第一涡轮1从空气中吸热，经过第一涡轮1后冷媒通过第一过滤器9来到第二电子膨胀阀10进行二次节流，节流后低温低压液态冷媒进入第二过滤器11后进入蒸发器12进行蒸发，蒸发后低压低温气体冷媒从四通阀8的E口进S口出再进入到压缩机7进气口；与此同时水系统运行，冷媒系统中的第一涡轮1旋转时通过传动轴带动水系统中的第二涡轮2旋转，第二涡轮2旋转把水箱4内胆中的水从出口端32抽出再从入口端31进，把内胆中的水循环起来提高单位时间内水与内胆壁接触量从而提高换热，冷媒在冷凝器14中冷凝充分，系统压力低。

冷媒系统运行，化霜时候压缩机7通电运转，同时四通阀8通电换向，高压高温气体冷媒从压缩机7排气口排出进入四通阀8的D口从E口流出，再流入到蒸发器12进行冷凝，经过冷凝后高压液态冷媒从蒸发器12中流出，经过第二过滤器11后再进第二电子膨胀阀10进行一级节流，节流后流入第一过滤器9，再通过冷媒流路进入第一涡轮1，带动第一涡轮1反转，再进毛细管5进行二级节流,二次节流后低压低温冷媒流入到水箱4的冷凝器14进行蒸发，蒸发后低压低温气体冷媒从四通阀8的C口进S口出再进入到压缩机7进气口；与此同时水系统运行，冷媒系统中的第一涡轮1反旋转时同时通过传动轴带动水系统中的第二涡轮2反旋，第二涡轮2反旋把水箱4内胆中的水从入口端31抽出再从出口端32进，把内胆中的水循环起来，提高单位时间内水与内胆壁接触量从而提高换热，减小化霜时间提高系统运行制热的时间和次数，提高换热效率和可靠性。

本实用新型提供的热泵热水器系统，通过增加动流组件，有效解决了水箱换热过程中内胆中水不进行有效循环影响换热效率，系统冷凝器换热差、压差高的问题，通过设置第一涡轮和第二涡轮以及动流回路，在冷媒系统中流动冷媒带动第一涡轮旋转，第一涡轮旋转通过传动轴带动第二涡轮旋转，第二涡轮连接在水系统中，第二涡轮旋转带动水箱内胆的水进行循环，内胆的水循环提高水单位时间内水与内胆接触量，从而大大提高换热效率，冷媒系统在第一涡轮上游设置毛细管或第一电子膨胀阀进行一级节流，节流后冷媒流速增加温度降低，流速增加有利于带动第一涡轮旋转，而冷媒温度降低可从环境中吸热进行初步蒸发，进一步提升换热效率。

这里首先需要说明的是，“向内”是朝向容置空间中央的方向，“向外”是远离容置空间中央的方向。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种热泵热水器系统，其特征在于，包括水系统、与所述水系统进行静态换热的冷媒系统、以及能增加所述水系统中水与所述冷媒系统单位时间内接触量的动流组件。

2.根据权利要求1所述的热泵热水器系统，其特征在于，所述动流组件设置在所述冷媒系统和所述水系统之间。

3.根据权利要求2所述的热泵热水器系统，其特征在于，所述动流组件包括第一涡轮、第二涡轮和动流回路，所述第一涡轮设置在所述冷媒系统的冷媒流路中，所述第二涡轮设置在所述动流回路上，且通过连接件与所述第一涡轮传动连接；所述动流回路的入口端和出口端均设置在所述水系统的水箱中。

4.根据权利要求3所述的热泵热水器系统，其特征在于，所述动流组件还包括设置在所述冷媒系统的冷媒流路中位于所述第一涡轮上游侧的增速降温装置。

5.根据权利要求4所述的热泵热水器系统，其特征在于，所述增速降温装置为毛细管。

6.根据权利要求4所述的热泵热水器系统，其特征在于，所述增速降温装置为第一电子膨胀阀。

7.根据权利要求4所述的热泵热水器系统，其特征在于，所述动流组件还包括设置在所述增速降温装置上游侧的过滤装置。

8.根据权利要求3所述的热泵热水器系统，其特征在于，所述冷媒系统包括依次通过冷媒流路连接在一起形成闭环冷媒回路的压缩机、四通阀、第一过滤器、第二电子膨胀阀、第二过滤器、蒸发器、气体分离器。

9.根据权利要求8所述的热泵热水器系统，其特征在于，所述水系统包括水箱、设置在所述水箱内的冷凝器，所述冷媒流路与所述冷凝器连接，所述第一涡轮设置在位于所述第一过滤器和所述冷凝器之间的所述冷媒流路上。

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