CN221324701U - 一种循环式热泵热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于水加热器领域，提出一种循环式热泵热水器，包括机箱、压缩机、换热器、电子膨胀阀、蒸发器和气液分离器，所述换热器包括外壳、端盖、前端板、后端板和中间板，所述中间板的两侧面上均设置有一对半柱形水孔，呈对角方向上的半柱形水孔位于同一水流通道中，所述中间板的中间为中空结构且其设置有顶针组件，顶针组件之间设置有与其转动配合的折流扇板，折流扇板之间构成多段N字型通道且前后依次连接成加热介质通道。本实用新型采用板箱式结构的换热器具有较高的空间利用率，其内部进行热交换的流体对换热器内部的空间利用率较高，并能够对流量进行合理的调节，有利于提高本装置的换热效率且实用性较强，适合大规模推广。

Description

一种循环式热泵热水器

技术领域

本实用新型属于水加热器领域，尤其涉及一种循环式热泵热水器。

背景技术

热泵热水器就是利用逆卡诺原理，通过介质把热量从低温物体传递到水里的设备。热泵装置，可以使介质(冷媒)相变，温度比低温热源更低，从而自发吸收低温热源热量，回到压缩机后的介质，又被压缩成高温高压气体，从而自发放热，实现从低温热源"搬运"热量。

现有专利CN201610223874.2公开了一种性能稳定的循环式热泵热水器，包括储水箱和用于为储水箱中的水加热的热泵主机；储水箱包括箱体、隔板、浮球阀、热水进口、补水口、热水供水口、回流口、温度感应器，热泵主机包括压缩机、套管换热器、电子膨胀阀、蒸发器、气液分离器。该装置可以起到利用低温热源加热水的作用，不过，在热泵主机中，采用的套管换热器的空间利用率较低，换热面积较小，所以换热效率还有待提高；再者，该换热器本加热水的通道只有一条，在低温热源温度较低的情况，加热同量的水的话，加热效率较低，而通过减小流量来促进换热的话，又会导致水流在换热器中流速较慢而增加结垢的情况。

发明内容

本实用新型针对上述的循环式热泵热水器所存在的技术问题，提出一种设计合理、结构简单、换热性能较好、热量利用率较高且实用性较强的一种循环式热泵热水器。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为，本实用新型提供的一种循环式热泵热水器，包括机箱，所述机箱的内部设置有压缩机、换热器、电子膨胀阀、蒸发器和气液分离器，所述换热器包括加热介质通道和水流通道，所述加热介质通道与压缩机和电子膨胀阀连通，所述电子膨胀阀连接蒸发器，所述蒸发器连接气液分离器，所述气液分离器连接压缩机，所述换热器包括矩形的外壳，所述外壳的两端设置有端盖，所述外壳的内部设置有前端板和后端板，所述前端板和后端板上设置有用来进出加热介质的输入管和输出管，所述前端板与后端板之间设置有多个前后依次对接的中间板，所述中间板在其与相邻中间板相对的两侧面上均设置有一对半柱形水孔，呈对角方向上的半柱形水孔位于同一水流通道中，所述水流通道共有两条且均包括位于中间板上方和下方的上母管和下母管，所述上母管的侧面设置有多个左右交错分布的上支管，所述下母管的侧面设置有多个左右交错分布的下支管，所述上支管和下支管与半柱形水孔连接；所述中间板的中间为中空结构且其设置有顶针组件，所述顶针组件之间设置有与其转动配合的折流扇板，所述折流扇板之间构成多段N字型通道且前后依次连接成加热介质通道。

作为优选，两条水流通道的上母管和下母管均呈上下平行分布。

作为优选，所述上母管的内部设置有用来间隔相邻上支管的上间隔块，所述下母管的内部设置有用来间隔相邻下支管的下间隔块，所述上间隔块和下间隔块的轴向端面均为斜面。

作为优选，所述前端板、中间板和后端板的顶部和底部均通过穿板螺栓连接。

作为优选，所述顶针组件包括T型螺杆和十字型螺杆，所述T型螺杆和十字型螺杆的横截面均呈圆形，所述T型螺杆的一端与中间板连接且其另一端与设置在折流扇板中间的沉头孔连接，所述十字型螺杆的一端与中间板连接且其中间部位用来对折流扇板的端部进行限位。

作为优选，所述折流扇板包括中心管，所述中心管的两侧设置有两个交错分布呈Z字型的隔板。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

1、本实用新型提供的一种循环式热泵热水器，采用板箱式结构的换热器，其体积规整，便于对其在热泵主机中进行统筹布置，具有较高的空间利用率，而且其内部进行热交换的流体对换热器内部的空间利用率较高，并且能够对流量进行合理的调节，有利于提高本装置的换热效率，并且降低结垢的概率；换热器采用了装配式结构，便于拆装与清理。本装置设计合理、结构简单、换热性能较好、热量利用率较高且实用性较强，适合大规模推广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为实施例提供的一种循环式热泵热水器的内部结构示意图；

图2为实施例提供的换热器的剖视图；

图3为实施例提供的换热器的轴测图；

图4为实施例提供的换热器的部分爆炸图；

图5为实施例提供的换热器的内部结构的主视图；

图6为实施例提供的换热器在C-C向的剖视图；

图7为实施例提供的换热器在B-B向的剖视图；

以上各图中，1、机箱；2、压缩机；3、换热器；31、加热介质通道；311、输入管；312、输出管；32、水流通道；321、上母管；322、下母管；323、上支管；324、下支管；325、半柱形水孔；326、上间隔块；327、下间隔块；33、外壳；34、端盖；35、前端板；36、后端板；37、中间板；38、顶针组件；381、T型螺杆；382、十字型螺杆；39、折流扇板；391、中心管；392、隔板；310、穿板螺栓；4、电子膨胀阀；5、蒸发器；6、气液分离器。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例，如图1~7所示，本实用新型提供的一种循环式热泵热水器，包括机箱1，所述机箱1的内部设置有压缩机2、换热器3、电子膨胀阀4、蒸发器5和气液分离器6，换热器3包括加热介质通道31和水流通道32，加热介质通道31与压缩机2和电子膨胀阀4连通，电子膨胀阀4连接蒸发器5，蒸发器5连接气液分离器6，气液分离器6连接压缩机2。其中，压缩机2、换热器3、电子膨胀阀4、蒸发器5和气液分离器6为现有成熟技术，本实施例在此不再赘述水流通道32用来与热泵加热系统的储水箱连接，向储水箱中供应加热后的热水。

为了提高换热器3在本设备中的空间利用率和换热性能，本实用新型提供的换热器3包括矩形的外壳33，外壳33的两端设置有端盖34，外壳33的内部设置有前端板35和后端板36，前端板35和后端板36上设置有用来进出加热介质并与加热介质通道连通的输入管311和输出管312，前端板35与后端板36之间设置有多个前后依次对接的中间板37，中间板37在其与相邻中间板37相对的两侧面上均设置有一对半柱形水孔325，呈对角方向上的半柱形水孔325位于同一水流通道32中，水流通道32共有两条且均包括位于中间板37上方和下方的上母管321和下母管322，上母管321的侧面设置有多个左右交错分布的上支管323，下母管322的侧面设置有多个左右交错分布的下支管324，上支管323和下支管324与半柱形水孔325连接；所述中间板37的中间为中空结构且其设置有顶针组件38，顶针组件38之间设置有与其转动配合的折流扇板39，折流扇板39之间构成多段N字型通道且前后依次连接成加热介质通道31。

本装置采用板箱式结构的换热器3，其体积规整，便于对其在热泵主机中进行统筹布置，具有较高的空间利用率。再者，换热器3内部设置两套水流通道32，这两条水流通道32可分别连接两条循环水源，并且能够与前端板35、后端板36和中间板37组成的板箱式结构形成有效的水路，每条水路在建立连通关系后整条路径以其空间Z型的特点保证其具有合理的换热线，从而与中间板37内部的加热介质完成换热。对于两条水流通道32，可以通过本装置外部的循环水阀门来控制通断；对于温度较低的加热介质，使用一条水流通道32投入换热工作中，一备一用；而对于温度较高的加热介质的话，两条水流通道32同时投入换热工作中，而且各自水路在换热器3内部不会产生交叉与融汇；这样的话，可以在低温换热过程中保证水流通道32中的水流截面较小且适中，且具有一定的流速，有利于降低出现结构的情况，从而有利于提高本装置的换热性能。

进一步地，顶针组件38可以调节折流扇板39的高度，令前后相邻的折流扇板39表现为一高一低的特点，从而能够令进入加热介质通道31中的加热介质以之字形的方式进行流通，有利于提高其与水流通道32中水流的换热充分性。同时，本换热器3中水流通道32和加热介质通道31对换热器3内部空间的利用率较高，进一步提高本装置的工作效率，且实用性较强。

为了提高换热器3的利用率，本实用新型提供的换热器3采用的是装配式结构，前端板35、中间板37和后端板36的顶部和底部均通过穿板螺栓310连接，前端板35、中间板37和后端板36通过装配式连接构成有效的流体通道，通过前后对接/拆解的方式可将流体经过的部分有效组装/暴露，装配性较好，便于清理。

为了提高换热器3内部的空间统筹性能，本实用新型提供的两条水流通道32的上母管321和下母管322均呈上下平行分布，而两条上母管321上的上支管323合理地进行交错分布，相同地，两条下母管322上的下支管324合理地进行交错分布，每条水流通道32搞得上母管321、上支管323、下母管322和下支管324与半柱形水孔325构成相对独立的水路，每条水路相对对立，即保证本装置对流量的控制，又保证对前端板35、后端板36和中间板37构成流体通道的利用率。

为了提高换热性能，本实用新型提供的上母管321的内部设置有用来间隔相邻上支管323的上间隔块326，下母管322的内部设置有用来间隔相邻下支管324的下间隔块327，上间隔块326和下间隔块327的轴向端面均为斜面。上间隔块326和下间隔块327可令水流从进入母管再到下一支管中产生流向转变，令水流在中间板37对角方向上的半柱形水孔325中实现切换，从而令每条水流通道32表现为空间Z型特点，获得一定长度的流动路径，进而能够与加热介质具有充分的接触机会，以提高换热性能。

为了方便调节相邻折流扇板39的交错高度，本实用新型提供的顶针组件38包括T型螺杆381和十字型螺杆382，T型螺杆381和十字型螺杆382根据折流扇板39上下交错的安装需要可互换位置。具体地，T型螺杆381和十字型螺杆382的横截面均呈圆形，T型螺杆381的一端与中间板37连接且其另一端与设置在折流扇板39中间的沉头孔连接，十字型螺杆382的一端与中间板37连接且其中间部位用来对折流扇板39的端部进行限位。其中，T型螺杆381对折流扇板39与中间板37起到连接的作用，而十字型螺杆382在起到连接折流扇板39和中间板37作用的同时，能够对折流扇板39进行限高；十字型螺杆382的中间部分可抵住折流扇板39的上端面或下端面，如抵住折流扇板39的上端面则将其下端面顶在中间板37的底部，将中间板37的底部截断，以便于加热介质朝上流动，而抵住折流扇板39的下端面的话则将其上端面顶在中间板37的顶部，将中间板37的顶部截断，以便于加热介质朝下淌过，依次类推则可以在所有中间板37构成的空腔中形成之字形的加热介质通道31，从而满足换热的需要。

为了提高折流扇板39的利用率，本实用新型提供的折流扇板39包括中心管391，中心管391的两侧设置有两个交错分布呈Z字型的隔板392，其中，同一中心管391上的隔板392采用交错分布的形式，可对加热介质起到一定的导向作用，而通过调节中心管391与顶针组件38的连接角度可适当微调加热介质通道31的空间流动情况，以减小加热介质上行的阻力，有利于提高加热介质在加热介质通道31中的流动性能和换热性能。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种循环式热泵热水器，包括机箱，所述机箱的内部设置有压缩机、换热器、电子膨胀阀、蒸发器和气液分离器，所述换热器包括加热介质通道和水流通道，所述加热介质通道与压缩机和电子膨胀阀连通，所述电子膨胀阀连接蒸发器，所述蒸发器连接气液分离器，所述气液分离器连接压缩机，其特征在于，所述换热器包括矩形的外壳，所述外壳的两端设置有端盖，所述外壳的内部设置有前端板和后端板，所述前端板和后端板上设置有用来进出加热介质的输入管和输出管，所述前端板与后端板之间设置有多个前后依次对接的中间板，所述中间板在其与相邻中间板相对的两侧面上均设置有一对半柱形水孔，呈对角方向上的半柱形水孔位于同一水流通道中，所述水流通道共有两条且均包括位于中间板上方和下方的上母管和下母管，所述上母管的侧面设置有多个左右交错分布的上支管，所述下母管的侧面设置有多个左右交错分布的下支管，所述上支管和下支管与半柱形水孔连接；所述中间板的中间为中空结构且其设置有顶针组件，所述顶针组件之间设置有与其转动配合的折流扇板，所述折流扇板之间构成多段N字型通道且前后依次连接成加热介质通道。

2.根据权利要求1所述的一种循环式热泵热水器，其特征在于，两条水流通道的上母管和下母管均呈上下平行分布。

3.根据权利要求2所述的一种循环式热泵热水器，其特征在于，所述上母管的内部设置有用来间隔相邻上支管的上间隔块，所述下母管的内部设置有用来间隔相邻下支管的下间隔块，所述上间隔块和下间隔块的轴向端面均为斜面。

4.根据权利要求3所述的一种循环式热泵热水器，其特征在于，所述前端板、中间板和后端板的顶部和底部均通过穿板螺栓连接。

5.根据权利要求1所述的一种循环式热泵热水器，其特征在于，所述顶针组件包括T型螺杆和十字型螺杆，所述T型螺杆和十字型螺杆的横截面均呈圆形，所述T型螺杆的一端与中间板连接且其另一端与设置在折流扇板中间的沉头孔连接，所述十字型螺杆的一端与中间板连接且其中间部位用来对折流扇板的端部进行限位。

6.根据权利要求1所述的一种循环式热泵热水器，其特征在于，所述折流扇板包括中心管，所述中心管的两侧设置有两个交错分布呈Z字型的隔板。