專(zhuān)利名稱(chēng)：一種空氣能主機(jī)與太陽(yáng)能水箱之間的換熱水箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于家用空氣能熱水器主機(jī)與太陽(yáng)能熱水器水 箱之間的圓柱型立式換熱水箱，特別是把該換熱水箱垂直地安裝在太陽(yáng)能熱水器水箱的下 面，并用水管把該換熱水箱與太陽(yáng)能水箱連通，在不用循環(huán)水泵的情況下，通過(guò)自然循環(huán)， 把空氣能熱水器釋放到換熱器水箱中的熱量有效地傳遞到太陽(yáng)能熱水器的水箱中對(duì)水進(jìn) 行加熱。
背景技術(shù)：
目前，家用空氣能熱水器主機(jī)與太陽(yáng)能熱水器水箱之間交換熱量的方 式有三種一是直接加熱，即把空氣能熱水器的換熱盤(pán)管直接放置在太陽(yáng)能熱水器的儲(chǔ)水 箱內(nèi)對(duì)水直接加熱；二是強(qiáng)制循環(huán)加熱，即用水循環(huán)空氣能熱水器主機(jī)通過(guò)水泵運(yùn)行對(duì)太 陽(yáng)能熱水器儲(chǔ)水箱中的水強(qiáng)制循環(huán)加熱；三是在家用空氣能熱水器主機(jī)與太陽(yáng)能熱水器水 箱之間安裝臥式盤(pán)管換熱水箱，即在太陽(yáng)能熱水器水箱下面安裝平行于太陽(yáng)能水箱并與太 陽(yáng)能水箱內(nèi)膽連通的臥式罐形盤(pán)管換熱水箱，通過(guò)水的溫差自然循環(huán)對(duì)太陽(yáng)能熱水器儲(chǔ)水 箱中的水加熱，這三種加熱方式存在下列不足一是若采用直接加熱的方式，因太陽(yáng)能熱 水器產(chǎn)生的高溫?zé)崴涌炝藫Q熱盤(pán)管被腐蝕、結(jié)垢的速度，降低了空器能熱水器的換熱效 率，縮短了整機(jī)壽命；二是若采用強(qiáng)制循環(huán)加熱，因增加了水泵使整機(jī)成本上升及故障增 多；三是若采用罐型臥式盤(pán)管換熱水箱自然循環(huán)加熱，因水在內(nèi)膽軸向水平方向移動(dòng)很慢， 被加熱的水沒(méi)有得到不同水平位置的螺旋換熱盤(pán)管持續(xù)加熱，故單位體積的水溫度上升較 慢，最高水位和最低水位的溫差并不大，所以加熱的效率不高。發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種用于家用空氣能熱水器 主機(jī)與太陽(yáng)能熱水器水箱之間交換熱量的圓柱型立式換熱水箱。所述的圓柱型立式換熱水 箱被鉛直地放置在太陽(yáng)能熱水器水箱的中心處之下，它具有內(nèi)膽、外膽和內(nèi)、外膽之間的保 溫層，在內(nèi)膽中有換熱盤(pán)管，在換熱水箱內(nèi)膽的頂端開(kāi)孔設(shè)置有水管接頭，該接頭通過(guò)水管 和太陽(yáng)能熱水器儲(chǔ)水箱連通，在換熱水箱內(nèi)膽底端附近的側(cè)面上開(kāi)孔設(shè)置有水管接頭，該 接頭通過(guò)水管和太陽(yáng)能熱水器儲(chǔ)水箱連通，在換熱水箱內(nèi)膽的圓柱面上開(kāi)孔設(shè)置兩個(gè)連接 換熱盤(pán)管的冷媒接頭，該接頭通過(guò)冷媒管和家用空氣能熱水器主機(jī)連通，當(dāng)家用空氣能熱 水器主機(jī)運(yùn)行時(shí)，換熱水箱內(nèi)膽中的水被換熱盤(pán)管加熱后迅速向上運(yùn)動(dòng)，被加熱的水從下 至上依次被鉛直安裝在換熱水箱內(nèi)膽中的換熱盤(pán)管逐漸加熱，從而加快了換熱水箱內(nèi)膽中 水的運(yùn)動(dòng)速度，加大了水的溫差，提高了水在換熱水箱與太陽(yáng)能水箱之間循環(huán)的速度，不僅 提高了換熱效率，而且降低了盤(pán)管結(jié)垢的程度。本實(shí)用新型的構(gòu)成由立式空氣能換熱水箱的內(nèi)膽、外膽、換熱盤(pán)管、聚氨酯隔熱 層、進(jìn)水口、出水口、冷媒接頭、連接水管和冷媒連接管等組成，在立式空氣能換熱水箱21 的內(nèi)膽15內(nèi)是換熱盤(pán)管19，換熱盤(pán)管19的進(jìn)氣口 24通過(guò)冷媒管27連接在主機(jī)1的出氣 口，換熱盤(pán)管19的出口 23通過(guò)冷媒管26連接在主機(jī)1的進(jìn)口，內(nèi)膽15與外膽16之間的 夾層是聚氨酯隔熱層17，立式換熱水箱21的進(jìn)水口 18和22分別通過(guò)水管14和25與太陽(yáng) 能熱水器的水箱底部出水口 9和11連接，立式換熱水箱21的頂端出水口 13通過(guò)水管12 與太陽(yáng)能熱水器的水箱底部中心進(jìn)水口 10連接，在太陽(yáng)能熱水器的內(nèi)膽4內(nèi)裝有水7，在立 式換熱水箱21的內(nèi)膽15內(nèi)裝有水20，通過(guò)水管12、14和25使太陽(yáng)能熱水器水箱中的水7和立式換熱水箱21中的水20連通。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型的有益效果一是降低了換熱盤(pán)管被腐蝕、結(jié)垢的程 度，提高了效率、延長(zhǎng)了壽命。因?yàn)榱⑹娇諝饽軗Q熱水箱中水的高度低于太陽(yáng)能儲(chǔ)水箱中 水的高度，所以太陽(yáng)能儲(chǔ)水箱中的高溫?zé)崴粫?huì)進(jìn)入空氣能盤(pán)管換熱器中，從而降低了空 氣能換熱盤(pán)管被腐蝕、結(jié)垢的程度，提高了效率、延長(zhǎng)了壽命；二是簡(jiǎn)化了太陽(yáng)能儲(chǔ)水箱的 制造工藝，降低了生產(chǎn)成本。與目前在太陽(yáng)能儲(chǔ)水箱里內(nèi)置換熱盤(pán)管的生產(chǎn)工藝相比，本 實(shí)用新型在太陽(yáng)能水箱中因不設(shè)置換熱盤(pán)管和冷媒接口使得太陽(yáng)能水箱的制造工藝和生 產(chǎn)普通太陽(yáng)能水箱一樣，不僅簡(jiǎn)單，而且減少了成本；三是加快了水的自然循環(huán)速度，提高 了換熱效率。與水平安裝的臥式罐形盤(pán)管換熱水箱相比，本實(shí)用新型的換熱水箱因垂直地 安裝在太陽(yáng)能水箱下面，一方面它的頂端與底端水位差遠(yuǎn)比水平臥式換熱水箱的水位差大 得多，則頂端與底端的溫差大，另一方面當(dāng)立式換熱水箱中的水被盤(pán)管加熱時(shí)，從下至上水 將流過(guò)鉛直分布在內(nèi)膽中的整個(gè)螺旋換熱盤(pán)管，水被逐漸加熱，水溫向上逐漸遞增，溫差增 加，流速增大，加快了循環(huán)，從而提高了換熱效率。


圖中1.家用空氣能熱水器主機(jī)，2.太陽(yáng)能水箱進(jìn)水口，3.排氣孔， 4.太陽(yáng)能水箱內(nèi)膽，5.太陽(yáng)能水箱外膽，6.聚氨酯隔熱層，7.水，8.太陽(yáng)能水箱出水口， 9.太陽(yáng)能水箱底部出水口，10.太陽(yáng)能水箱底部中心進(jìn)水口，11.太陽(yáng)能水箱底部出水口， 12.水管，13.立式換熱水箱頂端出水口，14.水管，15.立式換熱水箱換內(nèi)膽，16.立式換熱 水箱換外膽，17.聚氨酯隔熱層，18.立式換熱水箱底部進(jìn)水口，19.換熱盤(pán)管，20水，21.立 式換熱水箱，22.立式換熱水箱底部進(jìn)水口，23.冷媒出口，24.冷媒進(jìn)口，25.水管，26.冷媒 連接管，27.冷媒連接管。
具體實(shí)施方式
如圖所示，在太陽(yáng)能熱水器水箱中心下面的安裝平面上鉛直放置 立式換熱水箱21，使立式換熱水箱頂端出水口 13對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)能水箱底部中心進(jìn)水口 10，在立 式換熱水箱21附近安裝空氣能主機(jī)1，在立式換熱水箱21的內(nèi)膽15內(nèi)是換熱盤(pán)管19，內(nèi) 膽15與外膽16之間的夾層是聚氨酯隔熱層17，在內(nèi)膽15的上底安裝伸出外膽16外的頂 端出水口 13，在內(nèi)膽15的靠下底的側(cè)面上安裝伸出外膽16外的進(jìn)水口 18和22，在內(nèi)膽15 的側(cè)面上、下分別安裝伸出外膽16外的冷媒進(jìn)口 24和冷媒出口 23，由內(nèi)膽15、外膽16、聚 氨酯隔熱層17、換熱盤(pán)管19、進(jìn)水口 18和22、出水口 13及冷媒進(jìn)口 24和冷媒出口 23，組 成立式盤(pán)管換熱水箱21，換熱盤(pán)管19的兩端分別與冷媒進(jìn)口 24和冷媒出口 23相連，冷媒 連接管26的兩端分別與冷媒出口 23和空氣能主機(jī)1的進(jìn)口相連，冷媒連接管27的兩端分 別與冷媒進(jìn)口 24和空氣能主機(jī)1的出口相連，水管12 —端與立式換熱水箱21的頂端出水 口 13相連，另一端與太陽(yáng)能水箱底部中心進(jìn)水口 10相連，水管14 一端與立式換熱水箱21 的進(jìn)水口 18相連，另一端與太陽(yáng)能水箱底部出水口 9相連，水管25 —端與立式換熱水箱21 的進(jìn)水口 22相連，另一端與太陽(yáng)能水箱底部出水口 11相連。工作原理當(dāng)太陽(yáng)能水箱中的水溫低于設(shè)定值時(shí)(如35°C)，則空氣能主機(jī)1得電 啟動(dòng)開(kāi)始制熱，主機(jī)1的高壓出口輸出高溫高壓工質(zhì)氣體經(jīng)冷媒管27和冷媒進(jìn)口 24后進(jìn) 入換熱盤(pán)管19，換熱盤(pán)管19將熱量傳遞給立式換熱水箱21中的水20，使水20的溫度逐漸 上升并由內(nèi)膽15的底端向頂端迅速移動(dòng)，當(dāng)內(nèi)膽15的頂端處水溫大于太陽(yáng)能水箱中水7 的溫度時(shí)，其密度小于太陽(yáng)能水箱中水7的密度，內(nèi)膽15的頂端熱水經(jīng)水管12將上升至太 陽(yáng)能水箱中，而太陽(yáng)能水箱中較低溫度的水經(jīng)水管14和25將下降到立式換熱水箱21的內(nèi)膽15的底部又被加熱，使水20中的熱量逐漸傳遞到水7之中，這樣的過(guò)程循環(huán)往復(fù)，不斷 將太陽(yáng)能水箱中的水7加熱至需要的溫度。 經(jīng)換熱盤(pán)管19換熱后，由盤(pán)管19的出口 23輸出低溫高壓工質(zhì)，該工質(zhì)經(jīng)冷媒連 接管26進(jìn)入主機(jī)1內(nèi)，經(jīng)膨脹閥膨脹降壓后進(jìn)入蒸發(fā)器，吸收空氣中熱量迅速蒸發(fā)成低溫 低壓工質(zhì)氣體，該低溫低壓工質(zhì)氣體通過(guò)壓縮機(jī)回氣管回到壓縮機(jī)，再次被壓縮成高溫高 壓氣體輸出，這樣的過(guò)程循環(huán)往復(fù)，從而不斷產(chǎn)生熱量制取熱水。
權(quán)利要求一種用于家用空氣能熱水器主機(jī)與家用太陽(yáng)能熱水器水箱之間交換熱量的立式盤(pán)管換熱水箱，其特征是該立式盤(pán)管換熱水箱被鉛直地安裝在太陽(yáng)能熱水器水箱中心下面，在立式換熱器水箱頂端開(kāi)孔設(shè)置有水接頭，該水接頭通過(guò)鉛垂的水管接在家用太陽(yáng)能熱水器水箱底部中心水接頭上，在立式換熱水箱靠底端的側(cè)面上開(kāi)孔設(shè)置有一個(gè)或一個(gè)以上的水接頭，所有水接頭通過(guò)水管與太陽(yáng)能熱水器的儲(chǔ)水箱連通，該換熱水箱是一個(gè)具有內(nèi)膽、外膽及內(nèi)、外膽之間夾層充注聚氨酯隔熱層且在內(nèi)膽內(nèi)安裝換熱盤(pán)管和冷媒接頭的圓柱型立式盤(pán)管換熱器。
專(zhuān)利摘要一種用于空氣能熱水器主機(jī)與太陽(yáng)能熱水器儲(chǔ)水箱之間的立式盤(pán)管換熱水箱，特別是將該換熱水箱鉛直地安裝在家用型太陽(yáng)能熱水器的水箱中心下面，使換熱水箱頂端出水口對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)能水箱圓柱側(cè)面底部中心出水口，用鉛垂的水管把它們連通，在立式盤(pán)管換熱水箱的側(cè)面下端設(shè)置一個(gè)或一個(gè)以上的進(jìn)水口，該進(jìn)水口接上水管，分一路或多路與太陽(yáng)能水箱底部的出水口相連，利用立式換熱水箱中的水與太陽(yáng)能儲(chǔ)水箱中的水存在溫度、壓力、比重的差異進(jìn)行自然循環(huán)交換熱量，有效地把空氣能熱水器產(chǎn)生的熱量傳遞到太陽(yáng)能熱水器儲(chǔ)水箱中對(duì)水進(jìn)行加熱，不僅安裝簡(jiǎn)單、成本較低，而且提高了換熱效率。
文檔編號(hào)F24J2/46GK201706711SQ20102010444
公開(kāi)日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月1日
發(fā)明者張建忠, 張競(jìng)文, 王紅 申請(qǐng)人:張建忠;王紅;張競(jìng)文