專利名稱：熱泵熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種熱泵熱水器。
背景技術(shù)：
目前，家用熱水器主要包括燃?xì)鉄崴鳌㈦姛崴?、太陽能熱水器三類，這幾類熱水器存在一定的不足燃?xì)鉄崴魅绻惭b使用不當(dāng)會引起一氧化碳中毒，對人身安全造成隱患；電熱水器存在漏電、干燒等安全隱患，且能耗大、費用高；太陽能熱水器受天氣氣候的影響較大，不能實現(xiàn)全天候熱水供給。上述的幾類熱水器已不能完全滿足人們的要求。
熱泵熱水器是根據(jù)卡諾循環(huán)原理，通過一閉合熱力循環(huán)使制冷劑的狀態(tài)發(fā)生變化，在不同階段吸收熱量和釋放熱量，實現(xiàn)能量的傳遞和轉(zhuǎn)換，達(dá)到將儲水箱中的水加熱升溫的目的，從根本上消除了電熱水器漏電、干燒以及燃?xì)鉄崴鞴ぷ鲿r產(chǎn)生有害氣體等安全隱患，其能效比也遠(yuǎn)高于燃?xì)鉄崴骱碗姛崴?，具有高效?jié)能，運行費用低，與電熱水器和燃?xì)鉄崴鞅容^更安全可靠等優(yōu)點，但現(xiàn)有的熱泵熱水器大多是將冷凝器盤管置于承壓式儲水箱中，盤管采用單層銅管，工作時冷凝器中的制冷劑處于高溫高壓狀態(tài)，當(dāng)冷凝管由于某些原因而破裂時，高溫高壓的制冷劑會進(jìn)入儲水箱而引起水箱中的壓力升高，當(dāng)泄壓閥來不及完成泄壓動作時，就會引起水箱破裂。而在專利號為02208431.2的實用新型專利“安全型熱泵熱水器”中，冷凝器盤管為內(nèi)外層雙層套管，外層管與熱水箱儲水箱內(nèi)的水直接接觸，內(nèi)層管內(nèi)充滿循環(huán)工質(zhì)，內(nèi)、外層管之間至少形成一個與大氣相通的空腔(空腔的中心線平行于雙層套管的中心線)，其余部分為緊密接觸。萬一發(fā)生冷凝器盤管泄漏時，高溫高壓的工質(zhì)將通過空腔迅速直接地排入大氣，從而避免了工質(zhì)泄漏到熱水儲水箱中而造成其高壓破損。這種熱泵熱水器雖具備了一般熱泵熱水器的優(yōu)點且安全可靠，但由于冷凝器盤管內(nèi)、外層之間的空腔不能進(jìn)行水與循環(huán)工質(zhì)之間的熱傳遞，內(nèi)外層緊密接觸部位的接觸熱阻很大，不利于熱傳導(dǎo)，影響了熱泵熱水器的換熱效果，降低了能效比。此外，這種盤管外層管的結(jié)構(gòu)形狀比較特殊，生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，生產(chǎn)成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本實用新型提供一種熱泵熱水器，既安全可靠，又具有良好的換熱效果。
本實用新型為解決問題采取的技術(shù)方案是一種熱泵熱水器，包括壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、風(fēng)扇、膨脹閥、冷凝器、連接管、儲水箱、冷水進(jìn)水管、熱水出水管、溫度顯示表、溫度控制器、泄壓閥，通過連接管從壓縮機(jī)出口連接到冷凝器入口，再從冷凝器出口連接到膨脹閥，經(jīng)膨脹閥后連接到蒸發(fā)器入口，從蒸發(fā)器出口再接回到壓縮機(jī)入口，形成一閉合熱力循環(huán)，儲水箱包括儲水箱內(nèi)膽和儲水箱外殼，在儲水箱內(nèi)膽與外殼之間充滿保溫材料，冷凝器盤管放置在儲水箱內(nèi)膽中，冷凝器盤管為內(nèi)外層雙層套管，外層套管與儲水箱內(nèi)膽中的水直接接觸，內(nèi)層套管為制冷劑流通管，內(nèi)層套管的外徑小于外層套管的內(nèi)徑，在內(nèi)、外層套管之間形成與大氣相通的腔室，腔室內(nèi)充有一定量熱導(dǎo)率高的液體。
本實用新型所述內(nèi)層套管比外層套管長，內(nèi)層套管的兩端與連接管相連接，外層套管的兩端與內(nèi)層套管緊密接合；所述外層套管的外壁上設(shè)有溢液口，所述腔室通過溢液口與大氣相通。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果結(jié)構(gòu)簡單合理，冷凝器內(nèi)、外層套管之間形成與大氣相通的腔室，腔室內(nèi)充有一定量熱導(dǎo)率高的液體，這樣既保證了熱泵熱水器的安全性，又提高了冷凝器盤管的傳熱效果，大大提高了其制熱水的能力，增強(qiáng)了熱水器的能效比。此外，這種結(jié)構(gòu)形式的盤管生產(chǎn)技術(shù)非常成熟，生產(chǎn)工藝相對簡單，成本較低。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進(jìn)一步說明。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實用新型中冷凝器盤管的截面示意圖具體實施方式
根據(jù)
圖1、圖2所示，一種熱泵熱水器，包括壓縮機(jī)1、蒸發(fā)器2、風(fēng)扇3、膨脹閥4、冷凝器5、連接管6、儲水箱7、冷水進(jìn)水管8、熱水出水管9、溫度顯示表10、溫度控制器11、泄壓閥12。通過連接管6從壓縮機(jī)1出口連接到冷凝器5入口，再從冷凝器5出口連接到膨脹閥4，經(jīng)膨脹閥4后連接到蒸發(fā)器2入口，從蒸發(fā)器2出口再接回到壓縮機(jī)1入口，形成一閉合熱力循環(huán)。壓縮機(jī)1、蒸發(fā)器2、風(fēng)扇3安裝在一起，置于同一殼體內(nèi)，溫度控制器11和泄壓閥12安裝在儲水箱7的頂部。儲水箱7包括儲水箱內(nèi)膽13和儲水箱外殼14，在儲水箱內(nèi)膽13與外殼14之間充滿保溫材料15。冷凝器5盤管為內(nèi)外層雙層銅管，固定安裝在儲水箱內(nèi)膽13的下部，內(nèi)層套管17比外層套管16長，內(nèi)層套管17的兩端與連接管6相連接，外層套管16的兩端與內(nèi)層套管17采用焊接等方式緊密接合，外層套管16在進(jìn)出儲水箱外殼14和儲水箱內(nèi)膽13處與它們緊密接合，外層套管16與儲水箱內(nèi)膽13里的水直接接觸，制冷劑在內(nèi)層套管17內(nèi)流動。內(nèi)層套管17的外徑小于外層套管16的內(nèi)徑，在內(nèi)、外層套管之間形成與大氣相通的腔室18，腔室18內(nèi)充有一定量熱導(dǎo)率高的液體(如高熱導(dǎo)率的導(dǎo)熱油、高濃度鹽水等)，腔室18與位于儲水箱7上部外層套管16外壁上的溢液口19相通。腔室18中熱導(dǎo)率高的液體在出廠前充入，且留有一定的導(dǎo)熱液熱膨脹空間，充入后用密封螺帽20密封，避免在運輸和安裝過程中導(dǎo)熱液體漏出，安裝好后再擰下密封螺帽20。在此結(jié)構(gòu)下，當(dāng)冷凝器5的內(nèi)層套管17發(fā)生制冷劑泄漏時，高溫高壓的制冷劑將使腔室18中的導(dǎo)熱液體從溢液口19溢出，從而避免制冷劑直接泄漏到水箱中，造成水箱的壓力過高而破損，保證了熱泵熱水器的安全性。并且，在冷凝器5盤管中由于導(dǎo)熱液體與內(nèi)、外層管均充分接觸，保證其具有良好的換熱性能。
本實用新型工作時，實現(xiàn)的是一個能量傳遞的過程。低溫低壓的制冷劑在蒸發(fā)器2中吸收大氣中的熱量Q1汽化后進(jìn)入在電力驅(qū)動下的壓縮機(jī)1，壓縮機(jī)1耗功W將低溫低壓的制冷劑壓縮成高溫高壓的制冷劑氣體(轉(zhuǎn)化為制冷劑的內(nèi)能)，制冷劑氣體再通過連接管6輸送到冷凝器5中，制冷劑在流過冷凝器5的時候向儲水箱7里的水釋放熱量Q2使得水溫上升，從冷凝器5出來的制冷劑再流經(jīng)膨脹閥4進(jìn)入蒸發(fā)器2中接著下一次循環(huán)。通過能效比的計算可以看出能效比ε＝Q2/W＝(Q1+W)/W＝Q1/W+1＞1(正常情況下能效比可以達(dá)到3以上)，而電熱水器的能效比一定小于1。由此可見，本實用新型節(jié)能降耗明顯，運行費用低。
本實用新型具有自動控制、隨時提供熱水的功能。這是通過安裝在儲水箱7上部的溫度控制器11來實現(xiàn)自動控制的。在電源接通的情況下，熱泵熱水器工作，當(dāng)水箱里的水溫升到某一設(shè)定的溫度時，溫度控制器11把信號傳遞給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)再使壓縮機(jī)1斷電而使之停止運轉(zhuǎn)。因為水箱里填有保溫良好的保溫材料15，所以這些熱水可以儲存一段時間。當(dāng)由于時間過長導(dǎo)致水溫下降到設(shè)定溫度的下限值以下時，溫度控制器11再將信號傳遞給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)再使壓縮機(jī)1通電而使之啟動，使水溫升高。當(dāng)很長一段時間不用熱水時，可以直接切斷電源。
本實用新型儲水箱7采用承壓式設(shè)計，冷水進(jìn)水管8可以直接連接到自來水管上，安裝方便。
本實用新型的制冷劑采用R410A環(huán)保工質(zhì)，ODP和GWP值均接近0，環(huán)保性能極佳。
權(quán)利要求1.一種熱泵熱水器，包括壓縮機(jī)(1)、蒸發(fā)器(2)、風(fēng)扇(3)、膨脹閥(4)、冷凝器(5)、連接管(6)、儲水箱(7)、冷水進(jìn)水管(8)、熱水出水管(9)、溫度顯示表(10)、溫度控制器(11)、泄壓閥(12)，通過連接管(6)從壓縮機(jī)(1)出口連接到冷凝器(5)入口，再從冷凝器(5)出口連接到膨脹閥(4)，經(jīng)膨脹閥(4)后連接到蒸發(fā)器(2)入口，從蒸發(fā)器(2)出口再接回到壓縮機(jī)(1)入口，形成一閉合熱力循環(huán)，儲水箱(7)包括儲水箱內(nèi)膽(13)和儲水箱外殼(14)，在儲水箱內(nèi)膽(13)與外殼(14)之間充滿保溫材料(15)，冷凝器(5)盤管放置在儲水箱內(nèi)膽(13)中，冷凝器(5)盤管為內(nèi)外層雙層套管，外層套管(16)與儲水箱內(nèi)膽(13)中的水直接接觸，內(nèi)層套管(17)為制冷劑流通管，其特征在于內(nèi)層套管(17)的外徑小于外層套管(16)的內(nèi)徑，在內(nèi)、外層套管之間形成與大氣相通的腔室(18)，腔室(18)內(nèi)充有一定量熱導(dǎo)率高的液體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵熱水器，其特征在于所述外層套管(16)的外壁上設(shè)有溢液口(19)，所述腔室(18)通過溢液口(19)與大氣相通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵熱水器，其特征在于所述內(nèi)層套管(17)比外層套管(16)長，內(nèi)層套管(17)的兩端與連接管(6)相連接，外層套管(16)的兩端與內(nèi)層套管(17)緊密接合。
專利摘要本實用新型公開了一種熱泵熱水器，包括壓縮機(jī)(1)、蒸發(fā)器(2)、風(fēng)扇(3)、膨脹閥(4)、冷凝器(5)、連接管(6)、儲水箱(7)、冷水進(jìn)水管(8)、熱水出水管(9)、溫度顯示表(10)、溫度控制器(11)、泄壓閥(12)，儲水箱(7)包括儲水箱內(nèi)膽(13)和儲水箱外殼(14)，在儲水箱內(nèi)膽(13)與外殼(14)之間充滿保溫材料(15)，冷凝器(5)盤管放置在儲水箱內(nèi)膽(13)中，冷凝器(5)盤管為內(nèi)外層雙層套管，外層套管(16)與儲水箱內(nèi)膽(13)中的水直接接觸，內(nèi)層套管(17)為制冷劑流通管，內(nèi)層套管(17)的外徑小于外層套管(16)的內(nèi)徑，在內(nèi)、外層套管之間形成與大氣相通的腔室(18)，腔室(18)內(nèi)充有一定量熱導(dǎo)率高的液體。
文檔編號F24H4/04GK2864478SQ20052013419
公開日2007年1月31日 申請日期2005年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月6日
發(fā)明者顧中華, 李兵, 王必亮 申請人:春蘭(集團(tuán))公司