一種速熱水供應(yīng)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種速熱水供應(yīng)裝置，包括空氣源熱泵和熱水箱，空氣源熱泵主要由水熱交換器、壓縮機(jī)、節(jié)流閥和蒸發(fā)器組成；水熱交換器包括主熱交換器、第一輔助熱交換器和第二輔助熱交換器，壓縮機(jī)、主熱交換器、第一輔助熱交換器以及第二輔助熱交換器通過管道依次連通形成冷媒運(yùn)行通道；主熱交換器的換熱套管位于水箱加熱膽內(nèi)部，第一輔助熱交換器的換熱套管、第二輔助熱交換器的換熱套管依次纏繞水箱加熱膽外部。本實(shí)用新型將主熱交換器置于水箱加熱膽內(nèi)部、將第一輔助熱交換器和第二輔助熱交換器依次纏繞在水箱加熱膽外部對熱膽進(jìn)行加熱，充分利用熱交換器的熱量損耗，提升了熱交換效率。
【專利說明】一種速熱水供應(yīng)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于加熱設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體指一種速熱水供應(yīng)裝置，尤其涉及空氣源熱泵加熱的熱水供應(yīng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，由空氣源熱泵與熱水箱組成的熱水供應(yīng)系統(tǒng)被廣泛的應(yīng)用?？諝庠礋岜弥饕ㄍ鈿ひ约肮淘O(shè)在外殼內(nèi)部的水熱交換器、壓縮機(jī)、節(jié)流閥和蒸發(fā)器，其中，水熱交換器多采用套管式換熱器，在套管式換熱器中，一種流體(常見為水)走管內(nèi)，另一種流體(常見為冷媒)走環(huán)隙。上述熱水供應(yīng)系統(tǒng)的工作原理如下:首先，熱交換器空氣源熱泵的中的冷媒通過蒸發(fā)器吸收空氣中的低溫?zé)釟饣?、再?jīng)過壓縮機(jī)處理后變?yōu)楦邷乩涿剑黄浯?，高溫冷媒通過空氣源熱泵的總冷媒出口輸送到套管式換熱器的冷媒管中；然后，高溫冷媒通過熱傳遞，加熱位于套管內(nèi)部的水；最后，被加熱的水由輸送管道灌至熱水箱內(nèi)，而從套管式換熱器輸出的低溫冷媒通過空氣源熱泵的總冷媒入口流回空氣源熱泵中循環(huán)使用。
[0003]現(xiàn)有的空氣源熱泵熱水系統(tǒng)存在以下不足:
[0004]在熱水使用過程中，管路及水箱的散熱使水溫下降，導(dǎo)致打開水龍頭無法即出熱水；
[0005]將降溫后的回水或冷水直接加入水箱進(jìn)行加熱，這樣使回水、冷水和水箱中原有的熱水混合，而混合熱水溫度較高，導(dǎo)致冷媒與混合熱水之間的溫度差相對較小，冷媒熱量的利用率降低，出現(xiàn)加熱慢的不足；
[0006]水熱交換器位于水箱外，必然會導(dǎo)致位于套管式換熱器內(nèi)的冷媒熱量在與水進(jìn)行交換的過程中，通過套管壁損耗，降低熱交換效率。
[0007]因此，如何提高熱水供應(yīng)系統(tǒng)的熱交換效率，加快水加熱的速度以及出熱水的速度是本領(lǐng)域急需解決的技術(shù)問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種速熱水供應(yīng)裝置，該系統(tǒng)不僅通過提高熱交換效率實(shí)現(xiàn)快速加熱，且可根據(jù)需要快速出熱水。
[0009]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
[0010]一種速熱水供應(yīng)裝置，包括空氣源熱泵和熱水箱，所述空氣源熱泵主要由水熱交換器、壓縮機(jī)、節(jié)流閥和蒸發(fā)器組成；
[0011]所述水熱交換器包括主熱交換器、第一輔助熱交換器和第二輔助熱交換器，所述主熱交換器、第一輔助熱交換器和第二輔助熱交換器均設(shè)置有換熱套管，壓縮機(jī)、主熱交換器、第一輔助熱交換器以及第二輔助熱交換器通過管道依次連通形成冷媒運(yùn)行通道；
[0012]所述熱水箱包括一水箱加熱膽，第二輔助熱交換器、第一輔助熱交換器、主熱交換器以及水箱加熱膽入口通過管道依次連通形成水運(yùn)行通道，所述第二輔助熱交換器設(shè)置有冷水入口，所述第一輔助熱交換器設(shè)置有回水入口 ；[0013]所述主熱交換器位于水箱加熱膽內(nèi)部，所述第一輔助熱交換器、第二輔助熱交換器依次纏繞在水箱加熱膽外部。
[0014]上述方案中，發(fā)明人通過主熱交換器換熱套管中的冷媒(第一種加熱途徑)、第一輔助熱交換器換熱套管中的冷媒(第二種加熱途徑)、第二輔助熱交換器換熱套管中的冷媒(第三種加熱途徑)對循環(huán)水進(jìn)行加熱，主熱交換器的外管(第四種加熱途徑)對水進(jìn)行加熱，并通過第一輔助熱交換器、第二輔助熱交換器外管的熱量(第五種加熱途徑)對水箱內(nèi)膽加熱，內(nèi)膽再對水進(jìn)行加熱，五種加熱途徑，足以提高水加熱的速度；另外，發(fā)明人將主熱交換器設(shè)置在水箱加熱膽內(nèi)部，充分與水接觸，使水箱加熱膽的水與主熱交換器同溫，保證水箱流出的水即熱，達(dá)到快速出熱水的目的。
[0015]本實(shí)用新型的主要創(chuàng)新點(diǎn)之一在于:在傳統(tǒng)只設(shè)置一個(gè)主熱交換器的基礎(chǔ)上，新增設(shè)第二輔助熱交換器(包含低溫冷媒)用于對補(bǔ)充的冷水進(jìn)行加熱，新增設(shè)第二輔助熱交換器(包含中溫冷媒)用于對回水(包括已經(jīng)與第二輔助熱交換器進(jìn)行過熱交換的冷水以及供給用戶端管道中的中溫水)進(jìn)行加熱，再配合主熱交換器(包含高溫冷媒)對水箱中的高溫水進(jìn)行循環(huán)加熱，以及主熱交換器，外管對水的加熱以及第一輔助熱交換器、第二輔助熱交換器的外管對水箱內(nèi)的水進(jìn)行加熱，使得冷水、回水逐步提溫，空氣源熱泵中的冷媒逐步降溫，提高了對冷媒熱量的利用率，即熱能轉(zhuǎn)換效率。
[0016]本實(shí)用新型的主要創(chuàng)新點(diǎn)還在于:發(fā)明人在熱水箱中設(shè)置一水箱加熱套管，并通過將主熱交換器置于水箱膽內(nèi)部、將第一輔助熱交換器和第二輔助熱交換器依次纏繞在水箱加熱膽外部對熱膽進(jìn)行加熱，除了水循環(huán)加熱熱水外，還增加了主熱交換器和第一輔助熱交換器、第二輔助熱交換器的外管進(jìn)行加熱，充分利用熱交換器中換熱套管的熱量，提升了熱交換效率。
[0017]作為改進(jìn)技術(shù)方案，所述主熱交換器的換熱套管、第一輔助熱交換器的換熱套管以及第二輔助熱交換器的換熱套管均包括外套管以及與外套管同心的內(nèi)套管，所述內(nèi)套管包括第一內(nèi)套管和第二內(nèi)套管，所述第二內(nèi)套管安裝于第一內(nèi)套管內(nèi)并與第一內(nèi)套管緊貼配合。
[0018]本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0019](I)本實(shí)用新型通過五種加熱途徑提高水加熱的速度，將主熱交換器置于水箱加熱膽內(nèi)部保證水箱流出的水即熱，達(dá)到快速出熱水的目的。
[0020](2)本實(shí)用新型將主熱交換器置于水箱內(nèi)還具有以下有益效果:
[0021]縮小了設(shè)備的體積，使本實(shí)用新型的熱水供應(yīng)系統(tǒng)精小化；
[0022]增加了換熱的面積，從而提高了熱交換效率；
[0023]減少了主換熱器的長度，節(jié)約了材料。
[0024](3)采用區(qū)分不同水溫進(jìn)行逐級加熱的方法，不僅提高了水溫，從而提高熱能轉(zhuǎn)換效率，而且降低了冷凝溫度。
[0025](4)本實(shí)用新型水熱換熱器采用換熱套管進(jìn)行換熱，因套管管路較長，適合冷媒管充分過冷，也適合回水、冷水逐級提溫，增加冷媒與水接觸熱交換的面積、空間和時(shí)間，提高了熱交換效率。
[0026](5)本實(shí)用新型將內(nèi)套管設(shè)置為兩層，保證其中一層內(nèi)套管破裂時(shí)，另一層仍可阻止水與冷媒泄漏至對側(cè)，提高了保護(hù)能力及換熱器的使用壽命。[0027](6)本實(shí)用新型通過將兩層內(nèi)套管緊貼配合提高了熱交換效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型創(chuàng)造的實(shí)施方式不限于此。
[0030]實(shí)施例
[0031]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的速熱水供應(yīng)裝置，包括空氣源熱泵和熱水箱，空氣源熱泵主要由水熱交換器、壓縮機(jī)2、節(jié)流閥3和蒸發(fā)器4組成；水熱交換器包括主熱交換器11、第一輔助熱交換器12和第二輔助熱交換器13，主熱交換器11、第一輔助熱交換器12和第二輔助熱交換器13均設(shè)置有換熱套管，壓縮機(jī)2、主熱交換器11、第一輔助熱交換器12以及第二輔助熱交換器13通過管道依次連通形成冷媒運(yùn)行通道；熱水箱包括一水箱加熱膽5，第二輔助熱交換器13、第一輔助熱交換器12、主熱交換器11以及水箱加熱膽入口通過管道依次連通形成水運(yùn)行通道，第二輔助熱交換器12設(shè)置有冷水入口 6，第一輔助熱交換器11設(shè)置有回水入口 7 ;主熱交換器11位于水箱加熱膽5內(nèi)部，第一輔助熱交換器12、第二輔助熱交換器13依次纏繞在水箱加熱膽外部。
[0032]其中，主熱交換器11的換熱套管、第一輔助熱交換器12的換熱套管以及第二輔助熱交換器13的換熱套管均包括外套管以及與外套管同心的內(nèi)套管，內(nèi)套管包括第一內(nèi)套管和第二內(nèi)套管，第二內(nèi)套管安裝于第一內(nèi)套管內(nèi)并與第一內(nèi)套管緊貼配合。
[0033]本實(shí)施例中水循環(huán)的走向?yàn)?
[0034]首先，冷水經(jīng)冷水入口 6進(jìn)入第二輔助熱交換器13 ；
[0035]然后，當(dāng)冷水與第二輔助熱交換器13換熱套管的冷媒進(jìn)行第一次熱交換后，與來自回水入口 7的回水相混合并一起進(jìn)入第一輔助熱交換器12 ；
[0036]其次，混合水經(jīng)過第一輔助熱交換器12的再次升溫輸出，進(jìn)入主熱交換器11中；
[0037]最后，進(jìn)入主熱交換器11中的水再次升溫形成高溫?zé)崴?，并水箱加熱膽入口回流至回流至水箱加熱?中，完成水的逐級升溫以及循環(huán)。
[0038]本實(shí)施例中冷媒循環(huán)的走向?yàn)?
[0039]冷媒依次經(jīng)過壓縮機(jī)2、主熱交換器11、第一輔助熱交換器12、第二輔助熱交換器13、節(jié)流閥3、蒸發(fā)器4的方向進(jìn)行環(huán)流。其中，處于主熱交換器11中的冷媒溫度較高，為高溫冷媒；處于第一輔助熱交換器12的冷媒經(jīng)過主熱交換器11的熱交換之后溫度相對較低，為中溫冷媒；而處于第二輔助熱交換器13的冷媒經(jīng)過第一輔助熱交換器12中的熱交換之后溫度更低，為低溫冷媒。
[0040]本實(shí)施例中水與冷媒的熱交換流程如下:
[0041]冷水進(jìn)入第二輔助熱交換器13后，與低溫冷媒進(jìn)行熱交換，冷水溫度升高，完成第一次加熱；
[0042]完成第一次加熱的水與供應(yīng)給用戶并具有一定溫度的回水進(jìn)行混合，再進(jìn)入第一輔助熱交換器12與中溫冷媒進(jìn)行熱交換，經(jīng)過第一輔助熱交換器12后，溫度再次升高，完成第二次加熱；
[0043]完成第二次加熱的水經(jīng)過主熱交換器11與高溫冷媒進(jìn)行熱交換，形成高溫?zé)崴M(jìn)入熱水箱的水箱加熱膽5中；
[0044]另外，位于水箱加熱膽5內(nèi)部的主熱交換器11通過換熱套管壁散發(fā)的熱量直接對水箱加熱膽5中的熱水進(jìn)行加熱，依次纏繞在水箱加熱膽5外部的第一輔助熱交換器12和第二輔助熱交換器13分別通過換熱套管壁散發(fā)的熱量，并經(jīng)水箱加熱膽5外壁將熱量傳遞給水箱加熱膽5內(nèi)部的熱水，從而對熱水進(jìn)行加熱。
[0045]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種速熱水供應(yīng)裝置，包括空氣源熱泵和熱水箱，所述空氣源熱泵主要由水熱交換器、壓縮機(jī)、節(jié)流閥和蒸發(fā)器組成，其特征在于: 所述水熱交換器包括主熱交換器、第一輔助熱交換器和第二輔助熱交換器，所述主熱交換器、第一輔助熱交換器和第二輔助熱交換器均設(shè)置有換熱套管，壓縮機(jī)、主熱交換器、第一輔助熱交換器以及第二輔助熱交換器通過管道依次連通形成冷媒運(yùn)行通道； 所述熱水箱包括一水箱內(nèi)膽，第二輔助熱交換器、第一輔助熱交換器、主熱交換器以及水箱加熱膽入口通過管道依次連通形成水運(yùn)行通道，所述第二輔助熱交換器設(shè)置有冷水入口，所述第一輔助熱交換器設(shè)置有回水入口 ； 所述主熱交換器位于水箱加熱膽內(nèi)部，所述第一輔助熱交換器、第二輔助熱交換器依次纏繞在水箱加熱膽外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的速熱水供應(yīng)裝置，其特征在于:所述主熱交換器的換熱套管、第一輔助熱交換器的換熱套管以及第二輔助熱交換器的換熱套管均包括外套管以及與外套管同心的內(nèi)套管，所述內(nèi)套管包括第一內(nèi)套管和第二內(nèi)套管，所述第二內(nèi)套管安裝于第一內(nèi)套管內(nèi)并與第一內(nèi)套管緊貼配合。
【文檔編號】F24H4/04GK203454397SQ201320515813
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】羅靈東, 羅偉強(qiáng) 申請人:惠州市百靈節(jié)能科技有限公司