[實用新型]分液冷凝式熱泵熱水器水箱

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420852175.0
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN204513776U
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳穎;鄭文賢;羅向龍;莫松平;楊慶成;鐘天明
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學
• 主分類號: F24H9/00
• 分類號: F24H9/00;F28D20/02;F25B39/04
• 代理公司: 廣州天河恒華智信專利代理事務所(普通合伙) 44299
• 代理人: 姜宗華

【技術(shù)領(lǐng)域】

本實用新型涉及熱水器領(lǐng)域，尤其是一種分液冷凝式熱泵熱水器水箱。

【背景技術(shù)】

熱泵熱水器的水箱通常由水箱內(nèi)膽、加熱管(即冷凝器)、保溫層和外殼組成。由圓銅管構(gòu)成的冷凝器內(nèi)置于水箱內(nèi)部，由于冷凝器直接浸泡于水箱內(nèi)部，水與冷凝器的換熱管之間的換熱性能會大幅度增加。但銅管在水中浸泡，長時間直接與水接觸容易在外管壁表面產(chǎn)生水垢、銹蝕等問題，影響水質(zhì)，影響人體健康。

對于加熱器為單管形式的圓薄壁銅管外盤式水箱，薄壁換熱器銅管與水箱的接觸面為圓弧面和平面的接觸，接觸面積小，熱量僅能由制冷劑側(cè)通過薄壁銅圓管與水箱內(nèi)膽平面的線接觸面?zhèn)鞯剿鋬?nèi)部的水中，熱阻較大，嚴重影響傳熱效率，從而加大壓縮機的功率。對于加熱管為單管形式的扁平微通道鋁管，冷凝盤管必須盤繞密度較高，冷凝系統(tǒng)制冷劑流程長，壓降大，導致系統(tǒng)經(jīng)濟性差。

對于現(xiàn)階段的蓄熱水箱多采用蓄熱模塊整體內(nèi)置于水箱內(nèi)部，或者緊貼水箱內(nèi)膽內(nèi)壁的結(jié)構(gòu)，造成水箱內(nèi)儲水容積變小或者水箱體積變大，通過水升溫之后進行二次換熱蓄熱，效率比較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

本實用新型的目的在于針對以上所述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種在滿足出水水質(zhì)和出水溫度要求的前提下，增強換熱效率，降低能源消耗，延長水箱內(nèi)部水的保溫時間和提供更恒定的出水水溫，提高系統(tǒng)使用經(jīng)濟性的分液冷凝式熱泵熱水器水箱。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型是這樣實現(xiàn)的：分液冷凝式熱泵熱水器水箱，包括外殼、置于外殼內(nèi)的水箱內(nèi)膽和置于水箱內(nèi)膽內(nèi)或者外側(cè)壁的冷凝器，所述外殼與水箱內(nèi)膽或者外殼與冷凝器之間設(shè)置蓄熱模塊，所述蓄熱模塊內(nèi)填充蓄熱材料。

所述蓄熱材料為相變蓄熱材料，其相變溫度點介于進水水溫與出水水溫之間。

所述蓄熱模塊的厚度為2-5mm，蓄熱模塊的蓄熱量與水箱內(nèi)膽中水的蓄熱量比例為1:3-4之間。

所述外殼內(nèi)填充絕熱材料，所述絕熱材料包裹于所述蓄熱模塊外壁，以避免熱量散失。優(yōu)選的，所述絕熱材料為發(fā)泡絕熱材料，可以是聚苯乙烯泡沫。

所述冷凝器可以為分液冷凝換熱器，所述分液冷凝換熱器包括換熱管束、分別安裝在所述換熱管束兩側(cè)并與所述換熱管束相連通的第一集流管和第二集流管，在所述第一集流管或者第二集流管上設(shè)置進口管和出口管；設(shè)置進口管的集流管內(nèi)最少設(shè)置一個隔板，在所述所述第一集流管或者第二集流管內(nèi)安裝若干分液隔板，用于實現(xiàn)氣液分離。

所述第一集流管靠近上端部設(shè)置進口管，所述第一集流管靠近下端部設(shè)置出口管，所述第一集流管設(shè)置一個隔板，在所述第一集流管和第二集流管內(nèi)設(shè)置若干分液隔板，以實現(xiàn)氣液分離。

所述分液隔板上設(shè)置若干通孔，所述通孔的水力直徑可以是0.2-2mm。

所述冷凝器可以采用2個分液冷凝換熱器組成，包裹于水箱內(nèi)膽60的內(nèi)壁或者外包于水箱內(nèi)膽外側(cè)壁；所述換熱管束為微通道扁管排布組成，豎直的第一集流管、第二集流管間上下等間距排布上述微通道扁管組成的換熱管束，且所述第一集流管、第二集流管和換熱管束的微通道扁管之間相連通，所述微通道扁管的扁平面與水箱內(nèi)膽的內(nèi)壁或者外側(cè)壁面貼合到一起。

所述換熱管束可以是由微通道扁管組成，其小孔水力直徑為0.5-2mm之間，微通道孔數(shù)為5-15通道孔。

在所述換熱管束與水箱內(nèi)膽之間涂抹有高導熱系數(shù)材料，用于增大兩者之間的熱導率。

所述水箱內(nèi)膽外壁面設(shè)置有凹槽，所述分液冷凝換熱器嵌于所述凹槽內(nèi)，能更好使水箱內(nèi)膽與換熱管束進行貼合，所述凹槽深度為1-2mm。

所述蓄熱模塊內(nèi)側(cè)壁設(shè)置凹槽，所述換熱管束嵌入所述蓄熱模塊的凹槽內(nèi)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益技術(shù)效果是：在滿足出水水質(zhì)和出水溫度要求的前提下，可增強換熱效率，降低能源消耗，延長水箱內(nèi)部水的保溫時間和提供更恒定的出水水溫，提高系統(tǒng)使用的經(jīng)濟性。

【附圖說明】

圖1為本實用新型一種分液冷凝式熱泵熱水器水箱的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為單個分液冷凝換熱器的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為分液隔板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為隔板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為2個分液冷凝換熱器通過連通管與進口管和出口管連接的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實用新型一種分液冷凝式熱泵熱水器水箱的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖1；

圖7為2個分液冷凝換熱器通過單一連通管連接的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本實用新型一種分液冷凝式熱泵熱水器水箱的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖2。