CN219347440U - 换热器及换热设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种换热器及换热设备。换热器包括：换热器主体，换热器主体具有冷媒腔和换热水腔；冷媒进口管；冷媒出口管，冷媒进口管和冷媒出口管分别位于换热器主体的两端且均与冷媒腔连通；吸水膨胀阀，吸水膨胀阀设置在冷媒进口管和/或冷媒出口管上，用于在冷媒腔渗入水时封堵冷媒进口管和/或冷媒出口管。本实用新型解决了现有技术中换热设备中的水泄漏时容易进入冷媒系统中导致设备损坏的问题。

Description

换热器及换热设备

技术领域

本实用新型涉及换热设备技术领域，具体而言，涉及一种换热器及换热设备。

背景技术

在现有技术中，换热设备一般包括换热器，换热器通过冷媒与换热介质(一般为水)之间的换热完成换热功能。以空气能热泵热水机组为例，随着碳中和的目标被越来越广泛地使用，最常使用的套管式换热器是空气能热泵热水机的关键部件之一，使用过程中因水质腐蚀问题、套管式换热器本身质量问题、非正常使用导致套管式换热器内部结冰冻，导致套管换热器内部泄露，水侧和冷媒侧相通，导致水进入到冷媒系统各个部件中，从而导致整机损坏，机组冷媒系统进水维修通常要把冷媒系统的所有部件都需要更换，而且冷媒系统需要把水分烘干，维修成本巨高。

由上可知，现有技术中存在换热设备中的水泄漏时容易进入冷媒系统中导致设备损坏的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种换热器及换热设备，以解决现有技术中换热设备中的水泄漏时容易进入冷媒系统中导致设备损坏的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种换热器，包括：换热器主体，换热器主体具有冷媒腔和换热水腔；冷媒进口管；冷媒出口管，冷媒进口管和冷媒出口管分别位于换热器主体的两端且均与冷媒腔连通；吸水膨胀阀，吸水膨胀阀设置在冷媒进口管和/或冷媒出口管上，用于在冷媒腔渗入水时封堵冷媒进口管和/或冷媒出口管。

进一步地，换热器主体包括嵌套的内管和外管，内管和外管之间形成冷媒腔，内管为换热水腔。

进一步地，吸水膨胀阀包括：阀体；吸水件，吸水件设置在阀体内且沿阀体的轴向延伸，吸水件吸水膨胀后封堵阀体。

进一步地，阀体包括分别位于两端的连接段和位于中间的容置段，吸水件位于容置段内。

进一步地，容置段的直径大于连接段的直径。

进一步地，吸水件的外径与容置段的内径相适配，吸水件具有沿轴向延伸的流体过孔，流体过孔为多个，多个流体过孔间隔设置。

进一步地，阀体的至少一部分为透明阀体。

进一步地，换热器主体呈螺旋状设置。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种换热设备，包括上述的换热器。

进一步地，换热设备为空气能热泵热水机组。

应用本实用新型的技术方案，通过在冷媒进口管和冷媒出口管上设置吸水膨胀阀，冷媒进口管和冷媒出口管分别位于换热器主体的两端且均与冷媒腔连通，当换热水腔内的水发生内部泄露渗入冷媒腔时，吸水膨胀阀能够吸水膨胀将自身封堵，从而将冷媒进口管和冷媒出口管封堵，使得泄漏的水只停留在换热器主体的冷媒腔内，而不会流至换热设备的冷媒系统的其他部件处，避免对其他部件造成损坏，解决了现有技术中换热设备中的水泄漏时容易进入冷媒系统中导致设备损坏的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型的一个具体实施例中的换热器的结构示意图；

图2示出了本实用新型的一个具体实施例中的吸水膨胀阀的结构示意图；

图3示出了图2中的A-A处的剖视图；

图4示出了图2中的B-B处的剖视图；

图5示出了本实用新型的一个具体实施例中的换热设备的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、换热器主体；11、内管；111、进水口；112、出水口；12、外管；20、冷媒进口管；30、冷媒出口管；40、吸水膨胀阀；41、阀体；411、连接段；412、容置段；42、吸水件；421、流体过孔；50、压缩机；60、换向阀；70、膨胀阀；80、蒸发器；90、风机；100、气液分离器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

为了解决现有技术中换热设备中的水泄漏时容易进入冷媒系统中导致设备损坏的问题，本实用新型提供了一种换热器及换热设备。其中，下述的换热设备包括下述的换热器。

如图1所示，换热器包括换热器主体10、冷媒进口管20、冷媒出口管30和吸水膨胀阀40。换热器主体10具有冷媒腔和换热水腔。冷媒进口管20和冷媒出口管30分别位于换热器主体10的两端且均与冷媒腔连通。吸水膨胀阀40设置在冷媒进口管20和冷媒出口管30上，用于在冷媒腔渗入水时封堵冷媒进口管20和冷媒出口管30。

通过在冷媒进口管20和冷媒出口管30上设置吸水膨胀阀40，冷媒进口管20和冷媒出口管30分别位于换热器主体10的两端且均与冷媒腔连通，当换热水腔内的水发生内部泄露渗入冷媒腔时，吸水膨胀阀40能够吸水膨胀将自身封堵，从而将冷媒进口管20和冷媒出口管30封堵，使得泄漏的水只停留在换热器主体10的冷媒腔内，而不会流至换热设备的冷媒系统的其他部件处，避免对其他部件造成损坏，保证了换热设备的整体完好。也就是说，当换热设备的换热器发生内部泄漏时，只需更换换热器即可，无需更换其他部件。

在本实施例中，换热器为套管式换热器，具体的，如图1所示，换热器主体10包括嵌套的内管11和外管12，内管11和外管12之间形成冷媒腔，内管11为换热水腔。内管11的两端分别为进水口111和出水口112，其中，进水口111与冷媒出口管30对应设置，出水口112与冷媒进口管20对应设置，也就是说，换热器主体10中的冷媒和换热水的流动方向是相对流动，从而使得两者换热更加充分，提高换热效率。

如图2至图4所示，吸水膨胀阀40包括阀体41和吸水件42。吸水件42设置在阀体41内且沿阀体41的轴向延伸，吸水件42吸水膨胀后封堵阀体41。在本实施例中，吸水膨胀阀40为筒状结构。

具体的，如图2至图3所示，阀体41包括分别位于两端的连接段411和位于中间的容置段412，吸水件42位于容置段412内。

在本实施例中，容置段412的直径大于连接段411的直径。具体的，容置段412的两端具有缩径段，连接段411远离容置段412的一端连入冷媒进口管20或冷媒出口管30，另一端与缩径段顺次连接。通过上述设置，能够提高吸水膨胀阀40的流通面积，避免在换热器正常运行时吸水膨胀阀40对冷媒的流动造成影响。

在本实施例中，吸水件42的外径与容置段412的内径相适配，吸水件42具有沿轴向延伸的流体过孔421，如图4所示。具体的，流体过孔421为多个，多个流体过孔421间隔设置。

在本实施例中，吸水件42由吸水材料制成，多个流体过孔421即为冷媒的流通通道。如果换热器出现内漏，水进入到冷媒腔后经过吸水膨胀阀40时，水被吸水材料吸收，同时吸水材料吸水后会膨胀，吸水量越多，膨胀越大，逐步将容置段412处挤压封堵，使水封闭在换热器的内部。

在本实施例中，阀体41的至少一部分为透明阀体，这样能够直观地观察到阀体41内部是否有水，从而提示用户或者维修人员进行维修。具体的，连接段411以及缩径段可以为透明管。

在本实施例中，换热器主体10呈螺旋状设置。这样能够增加换热面积，提高换热效率。

如图5所示，本申请还提供了一种换热设备，包括上述的换热器。

在本实施例中，换热设备为空气能热泵热水机组，空气能热泵热水机组能够吸收空气中的热量，通过压缩机做功，生产出具有一定温度的热水。具体的，换热设备还包括压缩机50、膨胀阀70、蒸发器80和风机90。

本实施例中的换热设备的运行过程如下：

压缩机50将回流的低压冷媒压缩后，变成高温高压的气体排出，高温高压的冷媒气体流经换热器主体10的冷媒腔，热量传导到换热水腔内，从而对从进水口111进入换热水腔内的水进行加热，得到具有一定温度的热水并从出水口112流出；冷却下来的冷媒在压力的持续作用下变成液态，经膨胀阀70后进入蒸发器80，由于蒸发器80的压力突然降低，因此液态的冷媒在此迅速蒸发变成气态，并吸收大量的热量。同时，在风机90的作用下，大量的空气流过蒸发器90的外表面，空气中的热量被蒸发器80吸收，空气温度迅速降低，变成冷气，冷气可以根据需求排入需要降温的环境中。随后吸收了一定热量的冷媒回流到压缩机50，进入下一个循环。

在本实施例中，如图5所示，换热设备还包括气液分离器100。具体的，高温高压的冷媒气体在对水进行加热后，冷媒气流中仍然会含有部分热能，为了循环利用，冷媒气流在对水加热后会重新输送回压缩机50，而在冷媒气流对水加热的过程中，会有部分冷媒气流冷凝为液体，为了防止液体流回压缩机50内而造成压缩机50损坏，需要在蒸发器80和压缩机50之间设置气液分离器100用于气液分离。

进一步的，如图5所示，换热设备还包括换向阀60，换向阀60设置在压缩机50的下游。在本实施例中，换向阀60为四通换向阀60。通过设置换向阀60，能够实现改变冷媒的流向，从而在夏季制冷和冬季制热之间切换。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：通过在冷媒进口管20和冷媒出口管30上设置吸水膨胀阀40，冷媒进口管20和冷媒出口管30分别位于换热器主体10的两端且均与冷媒腔连通，当换热水腔内的水发生内部泄露渗入冷媒腔时，吸水膨胀阀40能够吸水膨胀将自身封堵，从而将冷媒进口管20和冷媒出口管30封堵，使得泄漏的水只停留在换热器主体10的冷媒腔内，而不会流至换热设备的冷媒系统的其他部件处，避免对其他部件造成损坏，保证了换热设备的整体完好。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，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)

1.一种换热器，其特征在于，包括：

换热器主体(10)，所述换热器主体(10)具有冷媒腔和换热水腔；

冷媒进口管(20)；

冷媒出口管(30)，所述冷媒进口管(20)和所述冷媒出口管(30)分别位于所述换热器主体(10)的两端且均与所述冷媒腔连通；

吸水膨胀阀(40)，所述吸水膨胀阀(40)设置在所述冷媒进口管(20)和/或所述冷媒出口管(30)上，用于在所述冷媒腔渗入水时封堵所述冷媒进口管(20)和/或所述冷媒出口管(30)。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述换热器主体(10)包括嵌套的内管(11)和外管(12)，所述内管(11)和所述外管(12)之间形成所述冷媒腔，所述内管(11)为所述换热水腔。

3.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述吸水膨胀阀(40)包括：

阀体(41)；

吸水件(42)，所述吸水件(42)设置在所述阀体(41)内且沿所述阀体(41)的轴向延伸，所述吸水件(42)吸水膨胀后封堵所述阀体(41)。

4.根据权利要求3所述的换热器，其特征在于，所述阀体(41)包括分别位于两端的连接段(411)和位于中间的容置段(412)，所述吸水件(42)位于所述容置段(412)内。

5.根据权利要求4所述的换热器，其特征在于，所述容置段(412)的直径大于所述连接段(411)的直径。

6.根据权利要求4所述的换热器，其特征在于，所述吸水件(42)的外径与所述容置段(412)的内径相适配，所述吸水件(42)具有沿轴向延伸的流体过孔(421)，所述流体过孔(421)为多个，多个所述流体过孔(421)间隔设置。

7.根据权利要求3所述的换热器，其特征在于，所述阀体(41)的至少一部分为透明阀体。

8.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述换热器主体(10)呈螺旋状设置。

9.一种换热设备，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的换热器。

10.根据权利要求9所述的换热设备，其特征在于，所述换热设备为空气能热泵热水机组。

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