CN2809499Y - 一种热泵式热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种热泵式热水器，至少包括热源机，所述的热源机包括压缩机、膨胀阀、包括冷媒管和水管的水热交换器、分隔板、蒸发器以及送风设备，其中所述的蒸发器和送风设备形成送风流路，压缩机和膨胀阀构成压缩机室，其特征在于，所述的水热交换器设置在所述压缩机室和所述的送风流路之间，和分隔板一起将所述压缩机室和所述送风流路分隔开。本实用新型的热泵式热水器，能够有效地提高蒸发器的热交换效率，提高制热效率，节约能源。

Description

一种热泵式热水器

技术领域

本实用新型涉及一种热泵式热水器，更具体地涉及一种包括热源机的热泵式热水器。

背景技术

近年来，在住宅用热水器市场上，开始出现热泵式热水器。与普通的电热水器和燃气热水器相比，热泵式热水器具有热效率高、节能显著、安全等优点。

热泵式热水器一般包括有热源机，热源机包括压缩机、蒸发器、用于给蒸发器散热的风扇以及各种控制阀门等。热源机还配有水热交换器，可将从压缩机中流出的高温高压的冷媒与水进行热交换，从而产生高温的水。在现有技术中，水热交换器一般设置在蒸发器前面，在蒸发器风扇的下方，如公开号为2001-324283的日本专利申请所公开的一种热泵式热水器。但是，现有技术的这种热泵式热水器存在热交换效率低的问题。

图1a示出现有技术的热泵式热水器热源机的正面图。如图所示，热源机包括送风室A和压缩机室B，A室中设有蒸发器4，风扇5和水热交换器2，B室设有压缩机1和膨胀阀3，A、B两室之间设有分隔板6，用于分隔送风室A和压缩机室B。在热源机中，风扇5设置在蒸发器4的前面，风扇5转动时，从蒸发器4外侧和背后将空气吸入，然后从风扇前面排出，形成的气流流过蒸发器4便于蒸发器的散热。水热交换器2设置在蒸发器4的前面在风扇的下方。由于在现有技术中，水热交换器设在蒸发器4的前面，不仅挡住了蒸发器4的一部分散热面积，而且还使风扇转动时形成的散热气流在此受阻，由此影响了蒸发器4的散热，使蒸发器的热交换效率降低。另外，由于水热交换器2位于送风室A中，即位于风扇5产生的风路中，风扇5转动时产生的气流吹过水热交换器2，造成水热交换器的热量流失，使水热交换器的效率降低，进而导致热源机的制热效率降低。

图1b示出图1a的现有技术的热泵式热水器的热源机的左视图。如图1b所示，风扇5转动时产生的气流经过蒸发器4后从风扇5的前面吹出，图中的箭头清楚地示出风扇5所产生的气流的流动方向，也就是风吹的方向。水热交换器2被设置在蒸发器4的前面，风扇5的下方，挡住了蒸发器4的一部分的散热面积，而且阻碍了风扇5产生的风在此位置的流动，影响了蒸发器的受风面积，进而影响到了蒸发器的散热。另外，从图1b中还可清楚地看出水热交换器2位于风扇5转动时所产生的风路中，风扇5产生的风流过水热交换器，造成水热交换器的热量损失。

因此，需要一种热泵式热水器，在其热源机中，不仅不会影响蒸发器的热交换效率，而且还能消除水热交换器由于风扇产生的风从其吹过所造成的热量损失，从而有效地提高了蒸发器的热交换效率，提高了热泵式热水器的制热效率，节约了能源。

发明内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种热泵式热水器，使热源机中蒸发器的散热和送风设备的送风不受影响，从而有效地提高了蒸发器的热交换效率。

本实用新型的另一个目的是提供一种热泵式热水器，能够消除热源机中水热交换器在冷媒和水的热交换过程中由于送风设备产生的风从其吹过而造成的热量损失，从而提高热泵式热水器的制热效率，节约能源。

一种热泵式热水器，至少包括热源机，所述的热源机包括压缩机、膨胀阀、包括冷媒管和水管的水热交换器、分隔板、蒸发器以及送风设备，其中所述的蒸发器和送风设备形成送风流路，压缩机和膨胀阀构成压缩机室，其特征在于，所述的水热交换器设置在所述压缩机室和所述的送风流路之间，和分隔板一起将所述压缩机室和所述送风流路分隔开。

在本实用新型中，所述冷媒管包括冷媒入口和冷媒出口，所述的冷媒入口和冷媒出口按照从压缩机室侧至送风流路侧的顺序配置。

并且所述冷媒出口附近的管路的一部分位于所述的送风流路中。

在本实用新型中，所述冷媒管与所述水管被相邻并紧靠地设置。

在本实用新型中，所述冷媒管与所述水管设置成互相平行。

在本实用新型中，所述冷媒管设置成环绕在所述水管上。

在本实用新型中，所述冷媒管设置在所述水管之中，所述水管套在所述冷媒管外。

在本实用新型中，热泵式热水器进一步包括热交换装置，直接或间接地设置在所述冷媒出口处，并且位于所述的送风流路中。所述热交换装置包括数个翅片。

在本实用新型中，所述冷媒是二氧化碳CO₂。

本实用新型的热泵式热水器，带有热源机，热源机中的水热交换器设置在压缩机室和送风流路之间，消除了现有技术中水热交换器对蒸发器的散热面积和受风面积的影响，提高了蒸发器的热交换效率，并且水热交换器不受送风设备产生的风的影响，消除了由此而产生的热量损失，从而提高了热泵式热水器的制热效率，节约了能源。

附图说明

图1a是现有技术中的热泵式热水器的热源机的正面图；

图1b是图1a的现有技术的热泵式热水器的热源机的左视图；

图2示意性地示出根据本实用新型一个实施例的热泵式热水器的热源机；

图3是图2所示热源机的俯视图；

图4示意性地示出根据本实用新型一个实施例的水热交换器以及热交换装置；

图5示意性地示出根据本实用新型的一个实施例的热交换装置的翅片；

图6示意性地示出根据本实用新型的一个实施例的水热交换器的一种结构；

图7示意性地示出了根据本实用新型的另一个实施例的水热交换器的结构；和

图8示意性示出了根据本实用新型的另一个实施例的水热交换器的结构。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细说明。

图2示出本实用新型的热泵式热水器的热源机。如图2所示，本实用新型的热泵式热水器的热源机包括压缩机1，水热交换器2，膨胀阀3，蒸发器4，和蒸发器4配备的送风设备5，以及分隔板6。其中，所述的蒸发器4和其配备的送风设备5形成送风流路，所述的压缩机1和膨胀阀3构成压缩机室，水热交换器2设置在压缩机室和送风流路之间，并且和分隔板6一起将压缩机室和送风流路分隔开。在本实用新型中，送风设备5优选包括至少一个风扇5，放置在蒸发器4的前面。送风设备5在工作时产生的气流流过蒸发器4，然后向外从风扇5的前面排出。由于水热交换器2设置在压缩机室和送风流路之间，并没有放置在蒸发器4的前面，所以，水热交换器2对蒸发器4没有产生任何遮挡，不会影响蒸发器4的散热面积，也不会使风扇5产生的气流在流过蒸发器4后受到阻碍，而且水热交换器2位于压缩机室和送风流路之间，没有被设置在蒸发器4和风扇5形成的送风流路中，风扇5产生的风或气流只流过蒸发器4但并没有流过水热交换器2，因此避免了水热交换器2因送风设备5产生的风从其流过所造成的热量损失。因此，本实用新型的热泵式热水器能有效地提高制热效率，提高蒸发器的热交换效率，节约了能源。

图3示出图2的俯视图。从图3可以看到，风扇5转动时产生的气流流过蒸发器4后向外从风扇5的前面吹出，风的流动方向是从后向前流动，如图中箭头所示。水热交换器2设置在压缩机室和送风流路之间，并没有挡在蒸发器4的前面，风扇5转动所产生的气流形成的风流过蒸发器4后流动顺畅没有受到阻碍，而且水热交换器2也没位于蒸发器4和风扇5形成的送风流路中，所以，风扇5产生的风并没有吹过水热交换器2。因此，消除了因水热交换器2放置在蒸发器前面对蒸发器的散热面积和受风面积产生的影响，消除了风扇5产生的送风气流流过水热交换器引起的热量流失，由此，提高了蒸发器的散热效率，提高了热源机的制热效率，节约了能源。

图4示出根据本实用新型的一个实施例的水热交换器2。如图4所示，在本实用新型的热泵式热水器的热源机中的水热交换器2包括冷媒管8和水管9。冷媒管8带有冷媒入口和冷媒出口，从压缩机1吐出的高温高压的冷媒可从冷媒入口进入冷媒管8，流过冷媒管后从冷媒管8的冷媒出口流出。水管9带有水入口和水出口。水从水管9的水入口流入，以与冷媒流动相反的方向流过水管9，从水出口流出。

在冷媒管8中，冷媒在流动过程中不断释放热量，冷媒的温度逐渐降低，同时，由于水在水管9中的流动方向与冷媒在冷媒管8中流动的方向相反，在水管9中，水在流动过程中吸收冷媒释放出的热量，温度不断上升，在水出口流出热水。从冷媒出口流出的冷媒经过膨胀阀的降压降温和蒸发器的降温汽化后流回压缩机，完成一个循环。从冷媒出口流出的冷媒需要经过冷却和降压后才能流回压缩机，冷媒须以过冷的温度流过膨胀阀，以便于提高制热量。

在本实施例中，水热交换器2放置在压缩机室和送风流路之间，蒸发器(未示出)设置在送风流路侧，压缩机(未示出)设置在压缩机室侧，冷媒管8的冷媒入口和水管9的水出口可设置压缩机室侧。由于冷媒入口和水出口不在风扇5所产生的气流中，风扇5产生的风不会从其吹过，因此，对于冷媒入口的冷媒和水出口处的水来说不会因此而发生热量损失。

在本实施例中，热交换器2设置在压缩机室和送风流路之间，与分隔板6一起将压缩机室和送风流路分隔开，蒸发器(未示出)设置在送风流路侧，风扇5产生的风沿送风流路侧吹过。冷媒管8的冷媒出口可设置在送风流路侧，冷媒出口可被设置在风扇5所产生的气流中，使风扇5产生的风能从冷媒出口流过，从而降低了冷媒出口的冷媒温度，以利冷媒的循环。水入口也可设置在送风流路侧，此时，由于水温较低，即使风从其吹过也不影响到水出口处的水温。

在本实施新型中，热泵式热水器的热源机还可包括热交换装置7来进一步降低与水经过热交换后的冷媒的温度。图4还示出根据本实用新型的一个实施例的热交换装置。如图4所示，热交换装置7可设置在冷媒管8的冷媒出口处。这样，当冷媒流过冷媒出口时，其热量可通过在此的热交换装置7被释放出去，从而进一步降低冷媒出口处的冷媒温度，以利冷媒的循环。

在本实施例中，热交换装置7位于送风流路中，风扇5产生的风吹过热交换装置7，如图4中的箭头所示，使冷媒和送风流路在热交换装置7上进一步进行热交换，从而达到冷媒的过冷。显然，为有效地降低冷媒出口处的温度，热交换装置7可优选包括数个翅片，如图4所示。翅片的个数、形状等可根据具体情况而定，如翅片可制成与冷媒出口的冷媒管相符的形状。

图5示出根据本实用新型的一个实施例的翅片的正面。在图5所示的实施例中，翅片为弯曲的形状，以使其宜于与冷媒管相连，翅片上可设置有数个孔和条形凹槽。孔是为了有利于气流的流动，便于风扇5产生的风吹过翅片，凹槽是为了增大翅片的表面积，即增大翅片的散热面积，由此来提高热交换装置7的热交换效率，提高翅片的散热效率，从而有效地降低冷媒管冷媒出口处的冷媒温度，以有利于冷媒的循环。在本实用新型中，翅片优选用铝制成，当然也可用其它材料制成。

在本实用新型中，水热交换器包括冷媒管和水管，冷媒管和水管的设置可采用多种结构，如图6示出根据本实用新型一个实施例的冷媒管和水管的结构。在本实施例中，冷媒管和水管互相平行，相邻并紧靠在一起，冷媒入口与水出口相邻，冷媒出口与水入口相邻，冷媒在冷媒管中的流向与水在水管中的流向相反，冷媒从入口流向出口不断释放热量，水从入口流向出口不断吸收热量。

如在图7所示的实施例中，冷媒管和水管相邻，冷媒管螺旋状地环绕在水管上，紧靠水管，水入口与冷媒出口相邻，水出口与冷媒入口相邻，冷媒在冷媒管中的流向是环绕水管从下而上地流动，水在水管中的流向从上向下流动，在流运过程中吸收冷媒释放出的热量。在上述实施例中，可通过焊接的方法使冷媒管和水管紧靠在一起。

图8示出根据本实用新型一个实施例的冷媒管和水管的结构。如图8所示，冷媒管细，水管粗，冷媒管放置在水管中，冷媒入口与水出口相邻，冷媒出口与水入口相邻，冷媒在冷媒管中从上向下流，水管中的水包围着冷媒管，水从下向上流不断吸收冷媒释放出热量。

另外，管子可层层盘绕形成水热交换器，如图4所示，冷媒管设置在水管之中，水管套在冷媒管外，冷媒管和水管一起层层盘绕，形成水热交换器，等等。显然，冷媒管和水管也可用其它方式形成水热交换器。

在本实施新型中，冷媒可采用二氧化碳或其它适合的介质。和其他冷媒例如HFC相比，二氧化碳能够得到更高的热交换效率，因此本实用新型优选二氧化碳作为冷媒。

虽然，以上结合附图和实施例对本实用新型进行了说明，但上述实施例仅是为了说明，而非对本实用新型限定。应能理解，本领域技术人员可在不偏离本实用新型的实质精神和范围的情况下，对本实用新型进行变化或改进，而这些变化或改进都应落入本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.一种热泵式热水器，至少包括热源机，所述的热源机包括压缩机、膨胀阀、包括冷媒管和水管的水热交换器、分隔板、蒸发器以及送风设备，其中所述的分隔板隔开含有至少所述的蒸发器和送风设备的送风流路和含有至少压缩机的压缩机室，其特征在于，所述的水热交换器设置在所述压缩机室和所述的送风流路之间，和分隔板一起将所述压缩机室和所述送风流路分隔开。

2.根据权利要求1所述的热泵式热水器，其中，所述冷媒管包括冷媒入口和冷媒出口，其中，冷媒入口和冷媒出口按照从压缩机室侧至送风流路侧的顺序配置。

3.根据权利要求1所述的热泵式热水器，其中，所述冷媒出口附近的管路的一部分位于所述的送风流路中。

4.根据权利要求1所述的热泵式热水器，其中，所述冷媒管与所述水管被相邻并紧靠地设置。

5.根据权利要求4所述的热泵式热水器，其中，所述冷媒管与所述水管设置成互相平行。

6.根据权利要求1所述的热泵式热水器，其中，所述冷媒管设置成环绕在所述水管上。

7.根据权利要求1所述的热泵式热水器，其中，所述冷媒管设置在所述水管之中，所述水管套在所述冷媒管外。

8.根据权利要求1所述的热泵式热水器，进一步包括热交换装置，直接或间接地设置在所述冷媒出口附近处，并且位于所述的送风流路中。

9.根据权利要求8所述的热泵式热水器，其中，所述热交换装置包括数个翅片。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的热泵式热水器，其中，所述冷媒是CO₂。

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