CN2407296Y - 热泵式热水器 - Google Patents

Abstract

一种热泵式热水器,由压缩机、冷凝器、预热装置、积水盘、热交换器及蒸发器组成,压缩机出气口与冷凝器制冷剂气体入口相连,冷凝器与蒸发器相连,蒸发器与压缩机吸气口相连,自来水闸阀与热交换器相连,热交换器与冷凝器温水进口相连,冷凝器热水出口与预热装置相连,预热装置热水出口与输出装置相连,积水盘与热交换器相连,热交换器介质出口与蒸发器相连,蒸发器出口与排水系统相连。其可将废热水余热充分回收利用,消耗能源少,加热速度快,安全性高,具有成本低经济效益高的功效。

Description

热泵式热水器

本实用新型涉及一种一般工程加热领域一般有热源的流体加热器中的热交换器，特别是涉及一种可将废热水的余热充分予以回收利用的变频式热水器或热泵式热水器。

现有的热水器，从结构上划分，一般包括燃气式热水器、储热式电热水器及即热式电热水器。上述现有的热水器，虽可提供使用者一具有加热功效的热水器，确实具有进步性及实用性，但是在实际使用时却发现其结构中还存在有若干缺点，造成该等现有的热水器在实际应用上，未能达到最佳的使用效果，而其主要缺点可归纳如下：

1、燃气式热水器，其加热速度最为快捷，但是存在有功率消耗大、污染环境、安全性较差、消耗能源较多、使用费用较高的缺陷；

2、储热式电热水器，其安全性比燃气式热水器好，但是存在不能做到及时洗浴的缺点，必须要加热一段时间，例如要加热2-3小时之后才能进行洗澡；

3、即热式电热水器，其消耗电力功率大，一般均在7KW以上，对于一般家庭而言，目前现有的供电线路难以承受，存在不能广泛使用、消耗电力较多、使用费用较高的缺陷。

由此可见，上述现有的热水器仍存在有诸多的缺陷，而丞待加以改进。有鉴于上述现有的热水器存在的缺陷，本设计人基于丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，经过不断研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出本实用新型。

本实用新型的主要目的在于，克服上述现有的热水器存在的缺点，而提供一种新型结构的热泵式热水器，使其可将废热水的余热充分地予以回收利用，而使得加热的电力大为减少，具有运行性能好、经济效益高及适于实用的优良功效。

本实用新型的另一目的在于，提供一种新型结构的热泵式热水器，使其设计成水、电完全分离的结构，具有使用十分安全的功效。

本实用新型的再一目的在于，提供一种新型结构的热泵式热水器，使其可以满足使用者能够及时洗浴的需求，并且具有无污染物排放符合环保要求的功效。

本实用新型的目的是由以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种热泵式热水器，包括电热水器装置，其特征在于其主要由压缩机、冷凝器、预热装置、积水盘、热交换器及蒸发器组成，其中，压缩机的出气口与冷凝器的制冷剂气体入口相连接，冷凝器的制冷剂液体出口与蒸发器相连接，蒸发器与压缩机的吸气口相连接，自来水的闸阀与热交换器相连接，热交换器与冷凝器的温水进口相连接，冷凝器的热水出口与预热装置相连接，预热装置的预热热水出口与热水输出装置相连接，积水盘与热交换器相连接，热交换器的热源介质出口与蒸发器相连接，蒸发器的出口与排水系统相连接。

本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

前述的热泵式热水器，其中：上述的压缩机，设有出气口和吸气口，该出气口以连接管与冷凝器的制冷剂气体入口相连接；上述的冷凝器，包括外壳体、端盖、芯管装置、并联管接头及导流板，该芯管装置及导流板设置于外壳体的内腔；上述的预热装置，包括容器体及电热装置，该电热装置设置于容器体的内腔；上述的积水盘，包括盘体、机械过滤器及吸附过滤器，该机械过滤器及吸附过滤器设置于盘体的底部；上述的热交换器，其主要包括壳体、芯管装置及导流板，该芯管装置及导流板设置于壳体的内腔部；上述的蒸发器，主要包括壳体、芯管装置及导流板，该芯管装置及导流板设置于外壳体的内腔部。

前述的热泵式热水器，其中：该外壳体，为圆形截面壳体，上部设有上法兰边，底部设有下法兰边，该上法兰边、下法兰边与外壳体为注塑成型为一整体或为分体结合为一体的结构；该端盖，包括上端盖、下端盖，该上端盖向外凸设有热水出口，并在内壁向外密封穿伸固设有并联管接头；该下端盖向外凸设有温水进口，并在其内壁向外密封穿伸固设有另一并联管接头，该上、下端盖分别以螺母和螺栓与外壳体固设连接在一起；该芯管装置，设置于外壳体的中部，其包括芯管体及热交换螺旋连接管层，其中，该芯管体为空心管体，二端分别密封固设有端封板，或在芯管体二端外侧部分别以紧固件固设外盖板为端封板；芯管体外表面与外壳体内壁之间沿径向依次分别间隔绕制设有至少一层的热交换螺旋连接管层，其二端分别与上、下并联管接头直接连接成一体；该并联管接头，分别设有上、下并联管接头，且分别穿置固设于上、下端盖的内侧，其一端为圆形管接头，另端为扁平管接头，分隔设有多个圆接头孔，孔内分别密封穿固前述并联连接热交换螺旋连接管层的螺旋连接管；该导流板，在外壳体内壁与芯管体外壁之间设有至少一层导流板，在每一层热交换螺旋连接管层之间设置有半环状导流板，并设置位于两相邻的换热螺旋连接管之间，且相邻的两导流板为呈方向相反设置。

前述的热泵式热水器，其中：该容器体，设有外壳体，顶部固设有上端盖，底部固设有下端盖，而构成一密闭容器，下端盖设有热水进口，上端盖设有预热热水出口，并设有热水输出管与热水输出装置相连接以输出热水；该电热装置，穿设于容器体的下端盖上，且以密闭绝缘结构固设于容器体内。

前述的热泵式热水器，其中：该盘体，为一开口朝上的容器，盘底设有凹孔，凹孔内分别设有机械过滤器及吸附过滤器，并连设有出水口，出水口与热交换器的热源介质入口相连接；该机械过滤器，为一凹槽环体，顶面设有多数的通孔；该吸附过滤器，为有微孔材料制成的过滤器。

前述的热泵式热水器，其中：该壳体，为截面为圆形、矩形、矩形与圆形相组合的组合形通道等几何形状的容置腔体，其包括下外壳、上外壳及封板，其中，该下外壳、上外壳，在凹形体二侧分别设有凸耳，凸耳之间设有密封装置，该密封装置包括紧固件及密封垫，以紧固件将上、下外壳密封固设连接成一完整壳体；该上外壳，顶部设有通气孔及热源介质入口，底部设有热源介质出口；该封板，包括前封板及后封板，分别密封固设于壳体的前、后端部，前封板、后封板分别穿伸密封固设有一并联接头；该芯管装置，设置于壳体的中部，其包括芯管体、端封板及换热铜管，其中，该芯管体外表面绕制设有换热铜管，在相邻两换热铜管之间设置有半环状的导流板，且相邻的两导流板为相反方向设置；该端封板分别密封固设于芯管体二端内孔端缘部；该换热铜管绕设于芯管体外壁与壳体内壁之间，其两端分别连接设有并联接头，并联接头分别穿伸且密封固设于前封板及后封板，该换热铜管设置为至少一根；该导流板，为半环状导流板，设置在壳体内壁与芯管体外壁之间，并位于相邻的两换热铜管之间，且相邻的两导流板为呈方向相反设置。

前述的热泵式热水器，其中：该壳体，为截面为圆形、矩形、矩形与圆形相组合的组合形通道等几何形状的容置腔体，其包括下外壳、上外壳及封板，其中，该下外壳、上外壳二侧凸耳之间设置有密封装置，该密封装置包括紧固件及密封垫，以紧固件将上、下外壳密封固设连接成一完整的壳体；该上外壳顶部设有排出空气的通气孔及热源介质入口，底部设有热源介质出口；该封板包括前封板及后封板，分别密封固设于壳体的前、后端部，封板上分别穿伸密封固设有并联接头；该芯管装置，设置于壳体的中部，其包括芯管体、端封板及换热铜管，其中，该芯管体的外表面绕设有换热铜管，相邻的两换热铜管间设有半环状导流板，且相邻两导流板为相反方向设置；该端封板分别固设于芯管体二端；该换热铜管绕设于芯管体外壁与壳体内壁之间，两端分别连设有一并联接头，其一并联接头以连接管与压缩机的吸气口相连接；该换热铜管设置为至少一根；该导流板，为半环状导流板，设置在壳体内壁与芯管体外壁之间，并位于相邻的两换热铜管之间，且相邻的两导流板为呈方向相反设置。

前述的热泵式热水器，其中所述的压缩机的出气口以连接管与冷凝器的制冷剂气体入口相连接，冷凝器的制冷剂液体出口以毛细管与蒸发器的并联接头相连接，蒸发器的并联接头以连接管与压缩机的吸气口相连接；自来水经闸阀进入，闸阀与热交换器的并联接头以管螺纹相连接，热交换器的并联接头以管螺纹与冷凝器的温水进口相连接，冷凝器的热水出口以管螺纹与预热装置的热水进口相连接，预热装置的预热热水出口以金属软管制成的热水输出管与热水输出装置即淋浴器相连接，积水盘的出水口与热交换器的热源介质入口相连接，且该处的连接为塑料软管加弹性卡箍的连接结构，热交换器的热源介质出口与蒸发器的热源介质入口相连接，且该处的连接为塑料软管加弹性卡箍的连接结构，蒸发器的热源介质出口与家用或共用排水系统相连接。

前述的热泵式热水器，其中：上述的冷凝器中，该芯管装置的芯管体截面形状为与外壳体截面形状相适应的形状，其可为圆形、矩形或圆形与矩形相组合的形状；该热交换螺旋连接管层可设置为数层的螺旋连接管层，由内至外分别为内层、中间、外层螺旋连接管层，内层与中间层螺旋连接管层之间、中间与外层螺旋连接管层之间其螺旋连接管的螺旋方向相反，内层、中间层、外层螺旋连接管层的两端分别与上、下并联管接头固设连接，上并联管接头并与压缩机的出气口相连接，下并联管接头以毛细管与蒸发器相连接；该导流板可设计为设有复数层的导流板，导流板内环面与芯管体接触，外环面与外壳体的内表面相接触；上述的预热装置中，该热水输出装置为淋浴器，热水输出管为金属软管，该淋浴器以金属软管与预热热水出口螺接成一体；上述积水盘中，该盘体可为长方形、圆形或几何形体相组合的形状，其为工程塑料或玻璃钢制成，出水口与热交换器的热源介质入口为以塑料软管加设弹性卡箍而连接成一体；上述热交换器中，该上外壳顶部的通气孔及热源介质入口与上外壳以及下外壳底部的热源介质出口与下外壳均为工程塑料注塑成型为一体的结构或为分体组合的结构；该热交换器的芯管装置的端封板可设计为外盖板以紧固件分别密封固设于芯管体二端外侧部；该热交换器的换热铜管可设置为由多根的细铜管并联绕制的换热铜管组结构，其二端的并联接头为一端穿伸出前、后封板的圆形管接头，另一端为并列设有多个接头而组合构成的并联接头，该等多个接头内分别穿设有多根换热铜管，而组成换热铜管组；上述蒸发器中，壳体的通气孔接设有通气管，芯管装置的换热铜管设置为多根换热铜管，在芯管体上并联绕设，换热铜管管内设有制冷剂，外表面与壳体内壁间空腔内容置通过的废热水，其二端的并联接头一端为圆形管接头，另端为并列设有多个固设换热铜管的接头孔组合成的并联接头，而构成换热铜管组。

前述的热泵式热水器，其中上述的压缩机型号为YZG29、YZG35、YZG39或YZG43旋转式压缩机，或型号为YZD-20变频压缩机组成变频热泵式热水器；上述的热交换螺旋连接管层外壁与外壳体内壁以及与芯管体外壁之间的距离为3-5mm，螺旋连接管为细铜管，在其外表面涂覆设有绝缘漆；该导流板为半圆环状，由工程塑料或不锈钢制成；上述的冷凝器的制冷剂液体出口连设的毛细管为直径Φ2-Φ3mm的细铜管；上述的积水盘的机械过滤器以不锈钢材料制成，吸附过滤器为由亲水性软泡聚氨酯制成的微孔过滤器；上述的蒸发器中壳体通气孔接设的通气管可为软管，其出气口高度应高于积水盘底面一适当距离。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和积极效果。由以上技术方案可知，本实用新型可将废热水的余热充分予以回收利用，加热速度快捷，安全性高，不污染环境，且消耗能源较少，具有使用成本低、经济效益高的功效；其安全性比燃气式热水器好，且能做到及时洗浴，而不必要须加热一段时间之后才能进行使用，使用方便快捷；另其消耗电力功率较小，可大量节约能源，运行性能极好，只消耗即热式电热水器七分之一的电能，如输入功率为1000W，cop≥7，对于一般家庭而言目前，目前现有的供电线路完全可以承受，而能广泛推广使用，是一种理想的适于广泛推广使用的热水器。其不论在结构上或功能上皆有较大的改进，且在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，而确实具有增进的功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

本实用新型的具体结构由以下实施例及其附图详细给出。

图1是本实用新型的组合结构剖视示意图。

图2是本实用新型的冷凝器结构剖视示意图。

图3是图2中A-A剖面的剖视示意图。

图4是本实用新型的冷凝器中的并联接头结构示意图。

图5是图4的俯视图。

图6本实用新型的机械过滤器结构剖视示意图。

图7是图6的俯视图。

图8是本实用新型的吸附过滤器结构示意图。

图9是图8的俯视图。

图10是本实用新型的热交换器结构剖视示意图。

图11是图10中B-B剖面的剖视示意图。

图12是本实用新型的蒸发器结构剖视示意图。

图13图12中C-C剖面的剖视示意图。

图14是本实用新型的蒸发器的并联接头结构示意图。

图15是图14的俯视图。

以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的热泵式热水器其具体结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1所示，本实用新型热泵式热水器，其主要由压缩机1、冷凝器2、预热装置3、积水盘4、热交换器5、蒸发器6组成，其中：

上述的压缩机1，设有出气口11和吸气口12，该出气口11以连接管13与冷凝器2的制冷剂气体入口221相连接。压缩机1采用现有的压缩机，其可为市场上销售的型号为YZG29、YZG35、YZG39或YZG43旋转式压缩机；该压缩机1也可以选择型号为YZD-20变频压缩机，如果选择该变频压缩机，则本实用新型“热泵式热水器”相应成为“变频热泵式热水器”。

上述的冷凝器2，请结合参阅图2、图3所示，其包括外壳体21、端盖22、芯管装置23、并联管接头24及导流板25，其中：

该外壳体21，为圆形截面的壳体，上部设有上法兰边211，底部设有下法兰边212，该上法兰边211、下法兰边212与外壳体21可为注塑成型为一整体，亦可为分体结合为一体的结构。

该端盖22，包括上端盖221、下端盖222，其中，

该上端盖221，向外凸设有热水出口2211，并在内壁向外密封穿伸固设有并联管接头24；

该下端盖222，向外凸设有温水进口2221，并在内壁向外密封穿伸固设有另一并联管接头24，该上端盖221、下端盖222分别以螺母26和螺栓27与外壳体21固设连接在一起。

该芯管装置23，设置于外壳体21的中部，其包括芯管体231及热交换螺旋连接管层232，其中：

该芯管体231，为空心管体，其二端分别设有端封板2311、2312，并密封固设于芯管体231二端内孔端缘部，以粘接剂密封连接成一体；该端封板2311、2312亦可设计为外盖板，而以螺栓分别密封固设于芯管体2 31二端的外侧部(图中未示)；芯管体231外表面与外壳体21内壁之间沿径向依次分别间隔绕制设有至少一组的热交换螺旋连接管层232，芯管体231的截面形状为与外壳体1的截面形状相适应的形状，其可以是圆形、矩形或圆形与矩形相组合的形状；

该热交换螺旋连接管层232，绕设于芯管体231外壁与外壳体21内壁之间的空间部，该热交换螺旋连接管层232由内至外分别为内螺旋连接管层2321、中间螺旋连接管层2322、外螺旋连接管层2323，内螺旋连接管层2321与中间螺旋连接管层2322之间、中间螺旋连接管层2322与外螺旋连接管层2323之间其螺旋连接管2324的螺旋方向相反。上述热交换螺旋连接管层232可设置为设有至少一层的螺旋连接管层，本实施例设置为三层，亦可设计为设有数层的螺旋连接管层，以进一步增加换热效率。该内螺旋连接管层2321的上下两端分别与上、下并联管接头241、242的第一圆接头孔2414、2424焊接固设连接，中间螺旋连接管层2322上下两端分别与上、下并联管接头241、242的第二圆接头孔2415、2425焊接固设连接，外螺旋连接管层2323的上下两端分别与上、下并联管接头241、242的第三圆接头孔2416、2426焊接固设连接；上并联管接头241的圆形管接头2411与压缩机1的出气口11相连接，下并联管接头242的圆形管接头2412以毛细管14与蒸发器6相连接。当该热交换螺旋连接管层232设置为一层螺旋连接管层的结构时，其上、下并联管接头241、242与热交换螺旋连接管层232呈为直接连接成一体的结构。该热交换螺旋连接管层232的外壁与外壳体21的内壁以及与芯管体31外壁之间的距离为3-5mm，螺旋连接管2324为细铜管，其直径为Φ5-Φ10mm，本实施例规格为Φ6×0.6mm，其外表面涂覆设有绝缘漆，可达到防腐功效。

该并联管接头24，结合参阅图2、图4、图5所示，其分别设有上、下并联管接头241、242，且分别穿置固设于上、下端盖221、222的内侧，该上、下并联管接头241、242一端为圆形管接头2411、2412，另一端为扁平管接头2413，该扁平管接头2413分隔设有三个圆接头孔即第一圆接头孔2414、第二圆接头孔2415、第三圆接头孔2416，该等圆接头孔的内孔分别密封穿固前述并联连接热交换螺旋连接管层232的螺旋连接管2324。

该导流板25，设置在外壳体21内壁与芯管体231外壁之间，在上述热交换螺旋连接管层232的每一层热交换螺旋连接管层之间设置有半环状导流板，即在芯管体231与内螺旋连接管层2321之间设有内层导流板251，在内螺旋连接管层2321与中间螺旋连接管层2322之间设有中层导流板252，而在中间螺旋连接管层2322与外螺旋连接管层2323之间则设有外层导流板253，该等导流板25并设置位于两相邻的换热螺旋连接管2324之间，且相邻的两导流板25为呈方向相反设置，即内层导流板251与中层导流板252螺旋方向相反，中层导流板252与外层导流板253螺旋方向相反。该导流板25可设置为设有至少一层导流板，本实施例设置为三层，亦可设计为设有数层的导流板，以进一步增加扰流换热效率。导流板25的内环面与芯管体31相接触，外环面与外壳体21的内表面相接触；导流板25为半圆环状，厚度在2mm左右，其由工程塑料或不锈钢制成。

上述的预热装置3，包括容器体31及电热装置32，其中：

该容器体31，设有外壳体311，其顶部固设有上端盖312，底部固设有下端盖313，而构成一密闭容器，下端盖313设有热水进口314，上端盖312设有预热热水出口315，并设有热水输出管316与热水输出装置317相连接以输出热水；本实施例中该热水输出装置317为淋浴器，热水输出管316为金属软管，该淋浴器以金属软管与预热热水出口315螺接成一体。

该电热装置32，穿设于容器体31的下端盖313上，且以密闭绝缘结构固设于容器体31内，本实施例中其功率为1500W，使用电压为交流220V。

上述的积水盘4，请参阅图1所示，其包括盘体41、机械过滤器42及吸附过滤器43，其中：

该盘体41，为一开口朝上的容器，该容器可以为长方形、圆形或其他几何形体相组合的形状，其为工程塑料或玻璃钢制成，在盘底411设有凹孔412，凹孔412内由上到下分别设有机械过滤器42及吸附过滤器43，并在底部连接设有出水口413，出水口413与热交换器5的热源介质入口5122相连接；本实施例中出水口413与热交换器5的热源介质入口5122为以塑料软管加设弹性卡箍而连接成一体。

该机械过滤器42，如图6、图7所示，为一凹槽环体，以不锈钢材料制成，其顶面设有多数的通孔421，该通孔421为Φ3-Φ5mm的通孔。

该吸附过滤器43，如图8、图9所示，为与积水盘4的沉孔43相适应的形状，其由亲水性软泡聚氨酯(海棉)制成，规格为Φ200mm×35mm，比重为20-30kg/m³。

上述的热交换器5，如图10、图11所示，其主要包括壳体51、芯管装置52及导流板53，其中：

该壳体51，为截面为圆形、矩形、矩形与圆形相组合的组合形通道等几何形状的容置腔体，其包括下外壳511、上外壳512及封板513，其中：

该下外壳511、上外壳512，在凹形体二侧分别设有凸耳5111、5121，凸耳之间设置有密封装置513，该密封装置513，包括紧固螺栓5131、螺母5132及密封垫5133，该密封垫5133夹设于下外壳511与上外壳512之间，并以紧固螺栓5131穿设入下外壳511的凸耳5111及上外壳512的凸耳51 21的通孔且以螺母5132固设密封连接成一完整的壳体51；

该上外壳512，顶部设有通气孔5121及热源介质入口5122，底部设有热源介质出口5123，该通气孔5121、热源介质入口5122与上外壳512为工程塑料注塑成型为一体的结构，该热源介质出口5123与下外壳511为工程塑料注塑成型为一体的结构；

该封板513，包括前封板5131及后封板5132，该前封板5131设置于壳体51的前端部，并以胶粘剂与壳体51密封固接成一体，其上部穿伸设有由密封胶胶接固设的并联接头5231；该后封板5132设置于壳体51后端部，并以胶粘剂与壳体51密封固接成一体，后封板5132的中部穿伸设有由密封胶胶接固设的并联接头5232。

该芯管装置52，设置于上述壳体51的中部，其包括芯管体521、端封板522及换热铜管523，其中：

该芯管体521，为空心管体，其外表面绕制设有换热铜管523，在相邻的两换热铜管523之间设置有半环状的导流板53，且相邻的两导流板53为相反方向设置；

该端封板522，分别固设于芯管体521的二端，并以胶粘剂胶接密封固设于芯管体521二端内孔的端缘部。该端封板522亦可设计为外盖板，而以螺栓分别密封固设于芯管体521二端外侧部(图中未示)；

该换热铜管523，绕设于芯管体521外壁与壳体51的内壁之间，其两端分别连接设有并联接头5231、5232，并联接头5231穿伸过前封板5231并以密封胶胶接固设成一体，另一并联接头5232穿过后封板5132并由密封胶胶接固设成一体。该换热铜管523可设置为一根(如图10所示)，亦可设置为多根，当设置为由多根的细铜管并联绕制的换热铜管组结构时，其二端的并联接头5231、5232则设计成一端为穿伸出前、后封板5131、5132的圆形管接头，另一端则为并列设有多个接头而组合构成的并联接头(图中未示)，该等并联设置的多个接头内分别穿设有多根换热铜管，而组成换热铜管组，以增加换热效率。换热铜管523为细铜管，规格为Φ5-Φ10mm，其外表面涂覆设有绝缘漆，以增加防腐功效。

该导流板53，为半环状导流板，设置在壳体51内壁与芯管体521外壁之间，并位于相邻的两换热铜管523之间，且相邻的两导流板53为呈方向相反设置(图中未示)，导流板53的内环面与芯管体521相接触，外环面则与壳体51的内表面相接触。

上述的蒸发器6，请结合参阅图12、图13所示，其与上述热交换器5的结构基本相同，故其具体结构不再赘述，仅将其主要结构简要说明如后，其主要包括壳体61、芯管装置62及导流板63，其中：

该壳体61，包括下外壳611、上外壳612及封板613，该下外壳611、上外壳612之间设有密封装置613，该密封装置613包括紧固螺栓6131、螺母6132及密封垫6133，以紧固螺栓6131、螺母6132固设密封连接成一完整的壳体61；

该上外壳612，顶部设有通气孔6121及热源介质入口6122；前述的热交换器5的通气孔5121及该蒸发器6的通气孔6121的作用是分别将热交换器5、蒸发器6内腔的空气排出，防止发生气堵即水流不畅的现象，并保证废热水充满空腔，使换热部件、蒸发部件的换热铜管外表面充分与水接触，以提高换热效果；请参阅图1所示，该通气孔5121、6121分别接出设有塑料软管5124、6124，该塑料软管5124、6124的出气口高度应高于积水盘4的底面6-10mm；

该封板613，包括前封板6131及后封板6132，分别以胶粘剂固设于壳体61的前端部及后端部，前封板6131穿伸固设有并联接头6231，后封板6132穿伸固设有并联接头6232。

该芯管装置62，设置于上述壳体61的中部，其包括芯管体621、端封板622及换热铜管623，其中：

该芯管体621，外表面绕制设有换热铜管623，在相邻的两换热铜管623之间设置有半环状的导流板63，且相邻的两导流板63为相反方向设置；

该端封板622，分别固设于芯管体621的二端，该端封板622亦可设计为外盖板，以螺栓分别密封固设于芯管体621二端外侧部(图中未示)；

该换热铜管623，绕设于芯管体621外壁与壳体61的内壁之间，其两端分别连接设有并联接头6231、6232，并联接头6231以连接管与压缩机1的吸气口12相连接，蒸发器6的介质出口6123与家用或共用的排水系统相连接；该换热铜管62 3可设置为一根(如图12所示)，亦可设置为多根，请结合参阅图14、图15所示，当设置为由多根换热铜管时，本实施例是在芯管装置62的芯管体621上并联绕制设有四根换热铜管623(图中未示)，规格为Φ6×0.6mm，其二端的并联接头6231、6232设计成一端为圆形管接头6233，另端为并列设有多个(本实施例为四个)固设换热铜管的接头孔6234组合成的并联接头，而组合构成换热铜管组。换热铜管623的管内是制冷剂的通道，换热铜管623外表面与壳体61内壁之间的空腔内由废热水通过。

该导流板63，为半环状导流板，设置在壳体61的内壁与芯管体621外壁之间，并位于相邻的两换热铜管623之间，且相邻的两导流板63为呈方向相反设置。

需要说明的是，上述的热交换器5及蒸发器6还可以设计为其他结构型式，其具体结构请详见本申请人先前已经申请专利的装配式螺旋套管热交换器，此不再赘述。

请参阅图1所示，本实用新型组合时，压缩机1的出气口11以连接管13与冷凝器2的制冷剂气体入口221相连接，冷凝器2的制冷剂液体出口222以毛细管14与蒸发器6的并联接头6232相连接，该毛细管14为直径Φ2-Φ3mm的细铜管，蒸发器6的并联接头6231以连接管15与压缩机1的吸气口12相连接；自来水经闸阀16进入，闸阀16与热交换器5的并联接头5231以管螺纹相连接，热交换器5的并联接头5232以管螺纹与冷凝器2的温水进口2221相连接，冷凝器2的热水出口2211以管螺纹与预热装置3的热水进口314相连接，预热装置3的预热热水出口315以金属软管制成的热水输出管316与热水输出装置317即本实施例的淋浴器相连接，积水盘4的出水口413与热交换器5的热源介质入口5122相连接，且该处的连接为塑料软管加弹性卡箍的连接结构，热交换器5的热源介质出口5123与蒸发器6的热源介质入口6122相连接，且该处的连接为塑料软管加弹性卡箍的连接结构，蒸发器6的热源介质出口6123与家用或共用排水系统相连接。

请参阅图1所示，以下将本实用新型的工作循环过程及其工作情形说明如下。

1、热泵循环

压缩机1排出的高温高压制冷剂蒸汽经连接管13从冷凝器2的制冷剂气体入口221进入，向螺旋连接管2324及螺旋连接管2324外部的水进行放热，放热后的制冷剂由高温高压气体变为高压液体。该高压液体通过螺旋连接管2324进入毛细管14，高压液体经毛细管14减压后则变为低压低温气体。该低压低温气体从蒸发器6的并联接头6232进入蒸发器6，在蒸发器6内制冷剂吸收换热铜管623及其外部废热水中的热量，把废热水中的热量带走，使其温度有所提高，并从并联接头6231流出离开蒸发器6，通过连接管15进入压缩机1的吸气口12，则一个循环结束。

2、热水循环

常温或四季变化的自来水经闸阀16及连接管道从热交换器5的并联接头5231进入热交换器5。在热交换器5内，自来水通过换热铜管523吸收换热铜管外部废热水中的热量而升温，该升温后的自来水经并联接头5232和连接管道进入冷凝器2的温水进口2221而进入冷凝器2，在冷凝器2内吸收制冷剂释放出的热量而迅速升温。升温后的热水经热水出口2211向外排出，再经预热装置3和由金属软管制成的热水输出管316进入热水输出装置317即淋浴器，从该淋浴器喷出的热水即可供使用者进行洗浴等使用。

3、废水循环

洗浴过的废热水通过积水盘4进行收集，并通过机械过滤器42、吸附过滤器43、出水口413、热源介质入口5122进入热交换器5。在交换器5内，该废热水通过换热铜管523对换热铜管内的自来水进行预热。降温后的废热水再通过热源介质出口5123及蒸发器6的热源介质入口6122进入蒸发器6。在蒸发器6内，由于废热水与换热铜管623内的制冷剂气体相作用进一步放热而降温，该进一步降温后的废水再经热源介质出口6123进入家用或公用的排水系统。

4、预热过程

当冬天自来水温度低于7℃时，开机前先启动预热装置3，对预热装置3内的定量水进行加热。然后打开闸阀16，使热水器先暂时工作，待热水进入蒸发器6后，此时并联接头6231处有流水，方可起动压缩机1，这样做的目的是可以防止蒸发器6冻堵。为了防止电力负荷不足，系统控制程序设定为先预热、后起动，预热结束后方可启动压缩机1。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是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、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1、一种热泵式热水器，包括电热水器装置，其特征在于其主要由压缩机、冷凝器、预热装置、积水盘、热交换器及蒸发器组成，其中，压缩机的出气口与冷凝器的制冷剂气体入口相连接，冷凝器的制冷剂液体出口与蒸发器相连接，蒸发器与压缩机的吸气口相连接，自来水的闸阀与热交换器相连接，热交换器与冷凝器的温水进口相连接，冷凝器的热水出口与预热装置相连接，预热装置的预热热水出口与热水输出装置相连接，积水盘与热交换器相连接，热交换器的热源介质出口与蒸发器相连接，蒸发器的出口与排水系统相连接。

2、根据权利要求1所述的热泵式热水器，其特征在于其中：

上述的压缩机，设有出气口和吸气口，该出气口以连接管与冷凝器的制冷剂气体入口相连接；

上述的冷凝器，包括外壳体、端盖、芯管装置、并联管接头及导流板，该芯管装置及导流板设置于外壳体的内腔；

上述的预热装置，包括容器体及电热装置，该电热装置设置于容器体的内腔；

上述的积水盘，包括盘体、机械过滤器及吸附过滤器，该机械过滤器及吸附过滤器设置于盘体的底部；

上述的热交换器，主要包括壳体、芯管装置及导流板，该芯管装置及导流板设置于壳体的内腔部；

上述的蒸发器，主要包括壳体、芯管装置及导流板，该芯管装置及导流板设置于外壳体的内腔部。

3、根据权利要求2所述的热泵式热水器，其特征在于所述的冷凝器其中：

该外壳体，为圆形截面壳体，上部设有上法兰边，底部设有下法兰边，该上法兰边、下法兰边与外壳体为注塑成型为一整体或为分体结合为一体的结构；

该端盖，包括上端盖、下端盖，该上端盖向外凸设有热水出口，并在内壁向外密封穿伸固设有并联管接头；该下端盖向外凸设有温水进口，并在内壁向外密封穿伸固设有另一并联管接头，该上、下端盖分别以螺母和螺栓与外壳体固设连接在一起；

该芯管装置，设置于外壳体的中部，其包括芯管体及热交换螺旋连接管层，其中，该芯管体为空心管体，二端分别密封固设有端封板，或在芯管体二端外侧部分别以紧固件固设外盖板为端封板；芯管体外表面与外壳体内壁之间沿径向依次分别间隔绕制设有至少一层的热交换螺旋连接管层，其二端分别与上、下并联管接头直接连接成一体；

该并联管接头，分别设有上、下并联管接头，且分别穿置固设于上、下端盖的内侧，其一端为圆形管接头，另端为扁平管接头，分隔设有多个圆接头孔，孔内分别密封穿固前述并联连接热交换螺旋连接管层的螺旋连接管；

该导流板，在外壳体内壁与芯管体外壁之间设有至少一层导流板，在每一层热交换螺旋连接管层之间设置有半环状导流板，并设置位于两相邻的换热螺旋连接管之间，且相邻的两导流板为呈方向相反设置。

4、根据权利要求3所述的热泵式热水器，其特征在于所述的预热装置其中：

该容器体，设有外壳体，顶部固设有上端盖，底部固设有下端盖，而构成一密闭容器，下端盖设有热水进口，上端盖设有预热热水出口，并设有热水输出管与热水输出装置相连接以输出热水；

该电热装置，穿设于容器体的下端盖上，且以密闭绝缘结构固设于容器体内。

5、根据权利要求4所述的热泵式热水器，其特征在于所述的积水盘其中：

该盘体，为一开口朝上的容器，盘底设有凹孔，凹孔内分别设有机械过滤器及吸附过滤器，并连设有出水口，出水口与热交换器的热源介质入口相连接；

该机械过滤器，为一凹槽环体，顶面设有多数的通孔；

该吸附过滤器，为有微孔材料制成的过滤器。

6、根据权利要求5所述的热泵式热水器，其特征在于所述的热交换器其中：

该壳体，为截面为圆形、矩形、矩形与圆形相组合的组合形通道等几何形状的容置腔体，其包括下外壳、上外壳及封板，其中，该下外壳、上外壳，在凹形体二侧分别设有凸耳，凸耳之间设有密封装置，该密封装置包括紧固件及密封垫，以紧固件将上、下外壳密封固设连接成一完整壳体；该上外壳，顶部设有通气孔及热源介质入口，底部设有热源介质出口；该封板，包括前封板及后封板，分别密封固设于壳体的前、后端部，前封板、后封板分别穿伸密封固设有一并联接头；

该芯管装置，设置于壳体的中部，其包括芯管体、端封板及换热铜管，其中，该芯管体外表面绕制设有换热铜管，在相邻两换热铜管之间设置有半环状的导流板，且相邻的两导流板为相反方向设置；该端封板分别密封固设于芯管体二端内孔端缘部；该换热铜管绕设于芯管体外壁与壳体内壁之间，其两端分别连接设有并联接头，并联接头分别穿伸且密封固设于前封板及后封板，该换热铜管设置为至少一根；

该导流板，为半环状导流板，设置在壳体内壁与芯管体外壁之间，并位于相邻的两换热铜管之间，且相邻的两导流板为呈方向相反设置。

7、根据权利要求6所述的热泵式热水器，其特征在于所述的蒸发器其中：

该壳体，为截面为圆形、矩形、矩形与圆形相组合的组合形通道等几何形状的容置腔体，其包括下外壳、上外壳及封板，其中，该下外壳、上外壳二侧凸耳之间设置有密封装置，该密封装置包括紧固件及密封垫，以紧固件将上、下外壳密封固设连接成一完整的壳体；该上外壳顶部设有排出空气的通气孔及热源介质入口，底部设有热源介质出口；该封板包括前封板及后封板，分别密封固设于壳体的前、后端部，封板上分别穿伸密封固设有并联接头；

该芯管装置，设置于壳体的中部，其包括芯管体、端封板及换热铜管，其中，该芯管体的外表面绕设有换热铜管，相邻的两换热铜管间设有半环状导流板，且相邻两导流板为相反方向设置；该端封板分别固设于芯管体二端；该换热铜管绕设于芯管体外壁与壳体内壁之间，两端分别连设有一并联接头，其一并联接头以连接管与压缩机的吸气口相连接；该换热铜管设置为至少一根；

该导流板，为半环状导流板，设置在壳体内壁与芯管体外壁之间，并位于相邻的两换热铜管之间，且相邻的两导流板为呈方向相反设置。

8、根据权利要求7所述的热泵式热水器，其特征在于所述的压缩机的出气口以连接管与冷凝器的制冷剂气体入口相连接，冷凝器的制冷剂液体出口以毛细管与蒸发器的并联接头相连接，蒸发器的并联接头以连接管与压缩机的吸气口相连接；自来水经闸阀进入，闸阀与热交换器的并联接头以管螺纹相连接，热交换器的并联接头以管螺纹与冷凝器的温水进口相连接，冷凝器的热水出口以管螺纹与预热装置的热水进口相连接，预热装置的预热热水出口以金属软管制成的热水输出管与热水输出装置即淋浴器相连接，积水盘的出水口与热交换器的热源介质入口相连接，且该处的连接为塑料软管加弹性卡箍的连接结构，热交换器的热源介质出口与蒸发器的热源介质入口相连接，且该处的连接为塑料软管加弹性卡箍的连接结构，蒸发器的热源介质出口与家用或共用排水系统相连接。

9、根据权利要求8所述的热泵式热水器，其特征在于其中：

上述冷凝器中，该芯管装置的芯管体截面形状为与外壳体截面形状相适应的形状，其可为圆形、矩形或圆形与矩形相组合的形状；该热交换螺旋连接管层可设置为数层的螺旋连接管层，由内至外分别为内层、中间、外层螺旋连接管层，内层与中间层螺旋连接管层之间、中间与外层螺旋连接管层之间其螺旋连接管的螺旋方向相反，内层、中间层、外层螺旋连接管层的两端分别与上、下并联管接头固设连接，上并联管接头并与压缩机的出气口相连接，下并联管接头以毛细管与蒸发器相连接；该导流板可设计为设有复数层的导流板，导流板内环面与芯管体接触，外环面与外壳体内表面相接触；

上述预热装置中，该热水输出装置为淋浴器，热水输出管为金属软管，该淋浴器以金属软管与预热热水出口螺接成一体；

上述积水盘中，该盘体可为长方形、圆形或几何形体相组合的形状，其为工程塑料或玻璃钢制成，出水口与热交换器的热源介质入口为以塑料软管加设弹性卡箍而连接成一体；

上述热交换器中，该上外壳顶部的通气孔及热源介质入口与上外壳以及下外壳底部的热源介质出口与下外壳均为工程塑料注塑成型为一体的结构或为分体组合的结构；该热交换器的芯管装置的端封板可设计为外盖板以紧固件分别密封固设于芯管体二端外侧部；该热交换器的换热铜管可设置为由多根的细铜管并联绕制的换热铜管组结构，其二端的并联接头为一端穿伸出前、后封板的圆形管接头，另一端为并列设有多个接头而组合构成的并联接头，该等多个接头内分别穿设有多根换热铜管，而组成换热铜管组；

上述蒸发器中，壳体的通气孔接设有通气管，芯管装置的换热铜管设置为多根换热铜管，在芯管体上并联绕设，换热铜管管内设有制冷剂，外表面与壳体内壁间空腔内容置通过的废热水，其二端的并联接头一端为圆形管接头，另端为并列设有多个固设换热铜管的接头孔组合成的并联接头，而构成换热铜管组。

10、根据权利要求1至9中任一权利要求所述的热泵式热水器，其特征在于其中：

上述的压缩机型号为YZG29、YZG35、YZG39或YZG43旋转式压缩机，或型号为YZD-20变频压缩机组成变频热泵式热水器；

上述的热交换螺旋连接管层外壁与外壳体内壁以及与芯管体外壁之间的距离为3-5mm，螺旋连接管为细铜管，在其外表面涂覆设有绝缘漆；该导流板为半圆环状，由工程塑料或不锈钢制成；

上述的冷凝器的制冷剂液体出口连设的毛细管为直径Φ2-Φ3mm的细铜管；

上述的积水盘的机械过滤器以不锈钢材料制成，吸附过滤器为由亲水性软泡聚氨酯制成的微孔过滤器；

上述的蒸发器中壳体通气孔接设的通气管可为软管，其出气口高度应高于积水盘底面一适当距离。

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