CN2811845Y

CN2811845Y - 空气源热水器

Info

Publication number: CN2811845Y
Application number: CN 200520072966
Authority: CN
Inventors: 邸劲夫
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-06-20
Filing date: 2005-06-20
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2015-06-20

Abstract

一种空气源热水器，包括水箱、压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器以及风扇，其中，压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器依次由管路连接成热力循环回路，传热工质在回路中循环运行，风扇作用于蒸发器，冷凝器为一组冷凝盘管换热器，其特征在于：所述水箱为容器，容器中装有导热介质，容器内还设有至少一组热水盘管换热器，热水盘管换热器的一端穿过容器作为冷水进口，另一端穿过容器作为热水出口，每一组热水盘管换热器构成一路过流式加热回路；冷凝盘管换热器和热水盘管换热器均浸泡在导热介质中，以此构成过流式热交换结构。本方案将现有储水式水箱改进为过流式水箱，在水箱容器内通过导热介质来进行热交换，一方面提高热水质量和水箱的安全性，降低水箱产生成本，另一方面对太阳能以及中央空调余热等热源组合利用将更加灵活。

Description

空气源热水器

技术领域

本实用新型涉及一种热水器，特别涉及一种以空气作为热源的热泵式热水器，即空气源热水器。

背景技术

热水器是现代家庭必不可少的一种家电产品。现有的热水器主要有电热水器、燃气热水器、太阳能热水器和热泵式热水器四种类型。其中，热泵式热水器以其高效、省电节能、安全等性能为特色，正在逐步占领市场，预计在未来的市场竞争中，热泵式热水器将会以更高的性价比占有市场的相当份额，成为热水器产品领域中的一位后起之秀。

热泵式热水器是以空气作用热源通过热泵原理对水体进行加热。在运动过程中，蒸发器从环境空气中吸取热量以蒸发传热工质，工质蒸气经压缩机压缩后压力和温度上升，高温蒸气通过冷凝器冷凝成液体，同时将释放出的热量传递给水体；冷凝后的传热工质通过膨胀阀返回到蒸发器，然后再由蒸发器进行蒸发，如此循环往复。

按照这种原理，现有热泵式热水器通常由水箱、压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀、风扇、传热工质等组成，压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器依次由管道连接成封闭循环回路，传热工质(即制冷剂，如R22)在压缩机作用下在回路中循环运行，风扇安装在蒸发器旁并作用于蒸发器，冷凝器设在水箱中。目前，这类热水器的水箱均采用储水式结构，见图6所示，即水箱为一承压容器，容器上设有一个冷水进口和一个热水出口，容器中存放热水，冷凝器为一组螺旋盘管换热器，设在容器中直接与水体接触进行热交换。比如，申请号为200310121162.2，名称为《户内空气源热泵热水器》的发明专利申请；申请号为200410023710.2，名称为《小型盘管式热泵热水器》的发明专利申请；专利号为200320101145.8，名称为《热泵式热水器》的实用新型专利等。这种储水式水箱结构的缺点是：1、水箱为承压容器，使用中存在安全隐患，比如一旦控制失灵，容易引起水箱爆炸；2、由于水箱为承压容器，设计和制造的要求较高，成本较大；3、储水式水箱出水质量较低，即产生的热水不能作为饮用水使用，只能作为洗涤用热水。其原因是：水体在容器内特定温度环境下(比如55℃左右)存放一定时间后，容易引起细菌繁殖，另外，容器底部会积累大量的沉淀物和污浊物，因此从卫生角度热水水质较差。4、储水式水箱结构不便在热泵加热基础上组合其它热源进行加热，比如太阳能以及中央空调余热等利用。

发明内容

本实用新型提供一种过流式换热的空气源热水器，其目的是将现有空气源热水器中的储水式水箱结构改进为过流式水箱结构，一方面解决现有储水式水箱所存在的不足，提高热水质量和水箱的安全性，降低水箱产生成本，另一方面有利于组合太阳能以及中央空调余热等热源。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种空气源热水器，包括水箱、压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器以及风扇，其中，压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器依次由管路连接成热力循环回路，传热工质在回路中循环运行，风扇作用于蒸发器，冷凝器为一组冷凝盘管换热器，其创新在于：所述水箱为容器，容器中装有导热介质，容器内还设有至少一组热水盘管换热器，热水盘管换热器的一端穿过容器作为冷水进口，另一端穿过容器作为热水出口，每一组热水盘管换热器构成一路过流式加热回路；冷凝盘管换热器和热水盘管换热器均浸泡在导热介质中，以此构成过流式热交换结构。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，为了使提高安全性以及降低成本可以将水箱容器设计成常压容器结构，其顶部设有气孔与大气连通。

2、上述方案中，为了进一步提高换热效果，可以将冷凝盘管换热器和热水盘管换热器均设计成螺旋盘管，而且将冷凝盘管换热器的管流方向与热水盘管换热器的管流方向在导热介质中反相布置，其中：

(1)、将冷凝盘管换热器按传热工质流向自上而下布置，热水盘管换热器按水流方向自下而上布置。

(2)、将冷凝盘管换热器按传热工质流向自下而上布置，热水盘管换热器按水流方向自上而下布置。

3、上述方案中，为了按照不同用途实现多路供热水，所述热水盘管换热器由两组或三组相同或不同换热面积的热水盘管构成，各组热水盘管构成并联过流式加热回路。比如，第一路供应洗浴，第二路供应游泳池等。

4、上述方案中，为了在热泵基础上进一步组合太阳能，本装置还包括有真空管式太阳能集热器、单向阀以及液泵，所述容器中的导热介质经管路、单向阀和液泵与太阳能集热器的真空管循环连通。

5、上述方案中，为了降低成本，保证热水供应质量，所述热水盘管采用工程塑料管，比如PE-X。

6、上述方案中，所述导热介质可以采用导热油、防冻液或水。

本实用新型构思和原理是：将现有空气源热水器中的储水式水箱结构改进为过流式水箱结构，在水箱容器内通过导热介质来进行热交换，一方面提高热水质量和水箱的安全性，降低水箱产生成本，另一方面对太阳能以及中央空调余热等热源组合利用将更加灵活。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、本实用新型水箱不承压，克服了以往储水式水箱所存在的安全隐患，提高了安全性。

2、由于水箱采用常压容器，可以降低水箱的设计和产生要求，从而直接降低产生成本，延长了水箱的使用寿命，比如采用工程塑料水箱与原来的不锈钢焊接水箱相比寿命延长了8～10倍。

3、本实用新型由于采用了过流式水箱结构，热水的水质明显改善，这种热水不仅可以直接用于洗涤，而且将其进一步加热沸腾后可以直接作为饮用水。

4、本实用新型由于采用了过流式水箱结构，对太阳能以及中央空调余热等热源组合利用将更加灵活。比如可以利用真空管太阳能集热器、中央空调余热或其它环境排放废热直接加热导热介质。

附图说明

附图1为本实用新型实施例一结构示意图；

附图2为本实用新型实施例一工作原理图；

附图3为本实用新型实施例一水箱结构示意图；

附图4为本实用新型实施例三原理图；

附图5为本实用新型实施例四原理图；

附图6为现有储水式水箱结构示意图。

以上附图中：1、水箱；2、压缩机；3、膨胀阀；4、蒸发器；5、风扇；6、热水盘管换热器；7、管路；8、传热工质；9、冷凝盘管换热器；10、气孔；11、导热介质；12、冷水进口；13、热水出口；15、单向阀；16、液泵；17、管路。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例一：参见图1～图3所示，一种空气源热水器，由水箱1、压缩机2、冷凝器、膨胀阀3、蒸发器4、风扇5和热水盘管换热器6组成，其中，压缩机2、冷凝器、膨胀阀3以及蒸发器4依次由管路7连接成热力循环回路，见图2，传热工质8(制冷剂R22)在回路中循环运行，风扇5作用于蒸发器4，冷凝器为一组冷凝盘管换热器9。所述水箱1为一常压容器，见图3所示，其顶部设有气孔10与大气连通，容器中装满导热介质11，导热介质11可以根据实际需要选择导热油或防冻液或水。容器内还设有一组热水盘管换热器6，热水盘管换热器6采用PE-X工程塑料管制成，其一端穿过容器作为冷水进口12，另一端穿过容器作为热水出口13，该一组热水盘管换热器6构成一路过流式加热回路。冷凝盘管换热器9和热水盘管换热器6均浸泡在导热介质11中，以此构成过流式热交换结构。所述冷凝盘管换热器9和热水盘管换热器6均为螺旋盘管，冷凝盘管换热器9按传热工质8流向自上而下螺旋布置，热水盘管换热器6按水流方向自下而上螺旋布置，两者之间的管流方向相反。

实施例二：一种空气源热水器，由水箱1、压缩机2、冷凝器、膨胀阀3、蒸发器4、风扇5和热水盘管换热器6组成。与实施例一的不同之处在于：热水盘管换热器6由两组不同换热面积的热水盘管构成，两组热水盘管构成并联过流式加热回路，其中，一路热水回路供应洗浴，另一路热水供应游泳池。其它与实施例一相同，这里不再重复。

实施例三：参见图4所示，一种空气源与太阳能组合的热水器，包括水箱1、压缩机2、冷凝器、膨胀阀3、蒸发器4、风扇5和热水盘管换热器6。与实施例一的不同之处在于：还包括有真空管式太阳能集热器、单向阀15以及液泵16，所述容器中的导热介质11经管路17、单向阀15和液泵16与太阳能集热器14的真空管循环连通。其它与实施例一相同，这里不再重复。

实施例四：参见图5所示，一种空气源与其它热源组合的热水器，包括水箱1、压缩机2、冷凝器、膨胀阀3、蒸发器4、风扇5和热水盘管换热器6。与实施例三的不同之处在于：进一步组合中央空调余热作为热源，将中央空调的余热通过管路直接加热导热介质。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1、一种空气源热水器，包括水箱、压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器以及风扇，其中，压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器依次由管路连接成热力循环回路，传热工质在回路中循环运行，风扇作用于蒸发器，冷凝器为一组冷凝盘管换热器，其特征在于：所述水箱为容器，容器中装有导热介质，容器内还设有至少一组热水盘管换热器，热水盘管换热器的一端穿过容器作为冷水进口，另一端穿过容器作为热水出口，每一组热水盘管换热器构成一路过流式加热回路；冷凝盘管换热器和热水盘管换热器均浸泡在导热介质中，以此构成过流式热交换结构。

2、根据权利要求1所述的空气源热水器，其特征在于：所述容器为常压容器结构，其顶部设有气孔与大气连通。

3、根据权利要求1所述的空气源热水器，其特征在于：所述冷凝盘管换热器和热水盘管换热器均为螺旋盘管，冷凝盘管换热器的管流方向与热水盘管换热器的管流方向在导热介质中反相布置。

4、根据权利要求3所述的空气源热水器，其特征在于：所述冷凝盘管换热器按传热工质流向自上而下布置，热水盘管换热器按水流方向自下而上布置。

5、根据权利要求3所述的空气源热水器，其特征在于：所述冷凝盘管换热器按传热工质流向自下而上布置，热水盘管换热器按水流方向自上而下布置。

6、根据权利要求1所述的空气源热水器，其特征在于：所述热水盘管换热器由两组或三组相同或不同换热面积的热水盘管构成，各组热水盘管构成并联过流式加热回路。

7、根据权利要求1所述的空气源热水器，其特征在于：还包括有真空管式太阳能集热器、单向阀以及液泵，所述容器中的导热介质经管路、单向阀和液泵与太阳能集热器的真空管循环连通。

8、根据权利要求1所述的空气源热水器，其特征在于：所述热水盘管采用工程塑料管。

9、根据权利要求1所述的空气源热水器，其特征在于：所述导热介质为导热油或防冻液或水。