相變蓄熱熱泵熱水器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種相變蓄熱熱泵熱水器，包括通過管道依次連接且形成回路的壓縮機(jī)、相變蓄熱換熱裝置、節(jié)流閥、蒸發(fā)器與氣液分離裝置，在所述相變蓄熱換熱裝置內(nèi)設(shè)置有微通道換熱器與毛細(xì)管換熱器，在所述微通道換熱器與毛細(xì)管換熱器之間填充有相變蓄熱材料，該相變蓄熱材料中夾設(shè)有加熱絲。其顯著效果是：本實用新型采用了微通道換熱和毛細(xì)管換熱技術(shù)，大大提高了熱水器的換熱效率；蓄熱材料內(nèi)設(shè)有加熱絲，當(dāng)熱水器熱量不足時，通過加熱絲加熱，補充熱量，滿足了熱水器穩(wěn)定供熱的要求；采用了電加熱融霜形式，融霜時熱水不會出現(xiàn)溫度下降，也不會降低熱水器的制熱能力。
【專利說明】相變蓄熱熱泵熱水器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及到一種熱泵熱水器，具體地說，是一種相變蓄熱熱泵熱水器。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與人們生活品位的提高，生活用熱水已成為人們的生活必需品，然而傳統(tǒng)的熱水器(電熱水器，燃油、氣熱水器)具有能耗大、費用高、污染嚴(yán)重等缺點；而節(jié)能環(huán)保型太陽能熱水器的運行又受到氣象條件的制約。熱泵熱水器以電能為動力從低溫側(cè)吸取熱量來加熱生活用水，是目前學(xué)校宿舍、酒店、洗浴中心等大、中、小場所熱水供應(yīng)的最佳解決方案。
[0003]然而現(xiàn)有的熱泵熱水器在使用時存在諸多問題，如中國專利CN1563812A公開了一種“相變蓄熱熱泵熱水器”，它的制冷劑側(cè)和水側(cè)的換熱器采用的是普通換熱盤管，具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低等優(yōu)點。但該裝置換熱效率低下，熱氟融霜時間間隔長，在低溫環(huán)境下工作時，由于融霜頻繁，會影響到熱泵的制熱能力；并且熱氟融霜需要四通換向閥，而四通換向閥處存在低溫側(cè)制冷劑與高溫側(cè)制冷劑發(fā)生熱交換，存在能量損失，降低了熱水器的制熱效率。
實用新型內(nèi)容
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的是提供一種換熱效率高、結(jié)構(gòu)簡單合理的，能夠持續(xù)穩(wěn)定地保證供熱需求的熱泵熱水器。
[0005]技術(shù)方案如下:
[0006]一種相變蓄熱熱泵熱水器，其關(guān)鍵在于:包括通過管道依次連接的壓縮機(jī)、相變蓄熱換熱裝置、節(jié)流閥、蒸發(fā)器與氣液分離裝置，所述相變蓄熱換熱裝置上分別設(shè)有第一進(jìn)口、第一出口、第二進(jìn)口與第二出口，所述壓縮機(jī)輸出的高溫高壓制冷劑送入所述相變蓄熱換熱裝置的第一進(jìn)口中，所述相變蓄熱換熱裝置的第一出口輸出的高壓制冷劑經(jīng)過節(jié)流閥送入所述蒸發(fā)器中，所述蒸發(fā)器的出口與所述氣液分離裝置的進(jìn)口相連，該氣液分離裝置輸出低溫低壓制冷劑并送入所述壓縮機(jī)的進(jìn)口中，所述相變蓄熱換熱裝置的第二進(jìn)口送入冷水，該相變蓄熱換熱裝置的第二出口輸出熱水；
[0007]在所述相變蓄熱換熱裝置內(nèi)設(shè)置有微通道換熱器與毛細(xì)管換熱器，所述微通道換熱器的進(jìn)口集管和出口集管分別與所述第一進(jìn)口和第一出口一一對應(yīng)連接，所述毛細(xì)管換熱器進(jìn)口集管和出口集管分別與所述第二進(jìn)口和第二出口一一對應(yīng)連接，在所述微通道換熱器與毛細(xì)管換熱器之間填充有相變蓄熱材料，該相變蓄熱材料中夾設(shè)有加熱絲。
[0008]熱水器制熱時，制冷劑被壓縮機(jī)壓縮成高溫高壓制冷劑氣體，然后高溫高壓氣體由管道進(jìn)入相變蓄熱換熱裝置，對相變蓄熱材料進(jìn)行加熱并將熱量儲存，而制冷劑被冷凝成高壓液體，液體制冷劑經(jīng)過節(jié)流閥節(jié)流成低溫低壓的制冷劑汽液混合物，低溫汽液混合制冷劑經(jīng)過蒸發(fā)器蒸發(fā)吸收環(huán)境中的熱量，最后變成低溫低壓制冷劑氣體，經(jīng)過氣液分離器后回到壓縮機(jī)，再由壓縮機(jī)壓縮成高溫高壓制冷劑氣體，如此反復(fù)循環(huán)。在這個過程中，微通道換熱器不斷的對相變蓄熱材料進(jìn)行加熱，當(dāng)用戶需要熱水時，蓄熱材料再將熱量釋放出來，通過毛細(xì)管換熱器將生活用水加熱至45°C左右，然后送至用水單位。本熱泵熱水器的換熱器采用了微通道換熱技術(shù)和毛細(xì)管換熱技術(shù)，從而提高了熱水器的換熱效率；蓄熱材料內(nèi)設(shè)有加熱絲，當(dāng)熱量不足時，通過加熱絲加熱，補充熱量，滿足熱水器穩(wěn)定供熱的要求。
[0009]在所述蒸發(fā)器上設(shè)置有融霜加熱器。
[0010]通過設(shè)置融霜加熱器，保證熱水器在低溫環(huán)境下工作時，加快蒸發(fā)器融霜的速度，能夠有效避免熱水溫度出現(xiàn)波動，而且不會影響到熱泵制熱水的能力。
[0011]所述相變蓄熱換熱裝置包括箱體，所述箱體的箱壁設(shè)置有外壁與內(nèi)壁，所述外壁與內(nèi)壁之間形成夾套，在該夾套中填充有保溫材料。
[0012]采用上述結(jié)構(gòu)，相變蓄熱材料被填充有保溫材料的箱體保溫絕熱，大大減小了熱量損失。
[0013]所述外壁與內(nèi)壁均采用不銹鋼板制成，所述保溫材料為聚氨酯發(fā)泡。
[0014]不銹鋼板具有很高的強(qiáng)度和良好的支撐作用，能夠有效地對箱體內(nèi)的換熱器進(jìn)行保護(hù)，能夠有效避免如碰撞、銹蝕等因素造成的損壞。聚氨酯泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)低，因此能使相變蓄熱材料的熱損失減少到最低限度，而且能有效地防止水、濕氣以及其它多種腐蝕性液體、氣體的浸透，防止微生物的滋生和發(fā)展。
[0015]所述箱體的側(cè)壁上設(shè)置有接線盒，所述加熱絲與所述接線盒電性連接。
[0016]在蓄熱材料內(nèi)設(shè)置加熱絲，當(dāng)熱水器熱量不足時，通過加熱絲加熱，補充熱量，滿足了熱水器穩(wěn)定供熱的要求。
[0017]為了滿足蓄熱溫度以及相變溫度等需求，所述相變蓄熱材料為有機(jī)相變材料、無機(jī)相變材料或有機(jī)無機(jī)復(fù)合相變材料。
[0018]本實用新型的顯著效果是:本熱水器的換熱器采用了微通道換熱技術(shù)和毛細(xì)管換熱技術(shù)，從而大大提高了熱水器的換熱效率；蓄熱材料內(nèi)設(shè)有加熱絲，當(dāng)熱水器熱量不足時，通過加熱絲加熱，補充熱量，滿足了熱水器穩(wěn)定供熱的要求；采用了電加熱融霜形式，融霜時熱水不會出現(xiàn)溫度下降的波動，也不會降低熱水器的制熱能力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是圖1中相變蓄熱換熱裝置2的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是圖2的剖視圖。

【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】以及工作原理作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0023]參見附圖1-3，一種相變蓄熱熱泵熱水器，包括通過管道依次連接的壓縮機(jī)1、相變蓄熱換熱裝置2、節(jié)流閥3、蒸發(fā)器4與氣液分離裝置5，所述相變蓄熱換熱裝置2上分別設(shè)有第一進(jìn)口 21、第一出口 22、第二進(jìn)口 23與第二出口 24，所述壓縮機(jī)I輸出的高溫高壓制冷劑送入所述相變蓄熱換熱裝置2的第一進(jìn)口 21中，所述相變蓄熱換熱裝置2的第一出口 22輸出的高壓制冷劑經(jīng)過節(jié)流閥3送入所述蒸發(fā)器4中，所述蒸發(fā)器4的出口與所述氣液分離裝置5的進(jìn)口相連，該氣液分離裝置5輸出低溫低壓制冷劑并送入所述壓縮機(jī)I的進(jìn)口中，所述相變蓄熱換熱裝置2的第二進(jìn)口 23送入冷水，該相變蓄熱換熱裝置2的第二出口 24輸出熱水；
[0024]在所述相變蓄熱換熱裝置2內(nèi)設(shè)置有微通道換熱器25與毛細(xì)管換熱器26，所述微通道換熱器25的進(jìn)口集管和出口集管分別與所述第一進(jìn)口 21和第一出口 22 —一對應(yīng)連接，所述毛細(xì)管換熱器26進(jìn)口集管和出口集管分別與所述第二進(jìn)口 23和第二出口 24—一對應(yīng)連接，在所述微通道換熱器25與毛細(xì)管換熱器26之間填充有相變蓄熱材料27，該相變蓄熱材料27中夾設(shè)有加熱絲28。
[0025]如圖1所示，在所述蒸發(fā)器4上設(shè)置有融霜加熱器6。
[0026]如圖2所示，所述箱體29的側(cè)壁上設(shè)置有接線盒210，所述加熱絲28與所述接線盒210電性連接。
[0027]如圖3所示,所述相變蓄熱換熱裝置2包括箱體29,所述箱體29的箱壁設(shè)置有外壁291與內(nèi)壁292，所述外壁291與內(nèi)壁292之間形成夾套，在該夾套中填充有保溫材料293。
[0028]本實施例中，所述外壁211與內(nèi)壁212均采用不銹鋼板制成，所述保溫材料13為聚氨酯發(fā)泡。
[0029]本實施例中，所述相變蓄熱材料27為有機(jī)無機(jī)復(fù)合相變材料。
[0030]工作原理:
[0031]熱水器制熱時，制冷劑被壓縮機(jī)I壓縮成高溫高壓制冷劑氣體，然后高溫氣體由制冷管道進(jìn)入相變蓄熱換熱裝置2，經(jīng)過所述微通道換熱器25對相變蓄熱材料27進(jìn)行加熱并將熱量儲存，而制冷劑被冷凝成高壓液體，液體制冷劑經(jīng)過節(jié)流閥3節(jié)流成低溫低壓的制冷劑汽液混合物，低溫汽液混合制冷劑經(jīng)過蒸發(fā)器4蒸發(fā)吸收環(huán)境中的熱量，最后變成低壓低溫制冷劑氣體，經(jīng)過氣液分離器5后回到壓縮機(jī)，再由壓縮機(jī)I壓縮成高溫高壓制冷劑氣體，如此循環(huán)。在這個過程中，相變蓄熱換熱器在不斷的儲存熱量，當(dāng)用戶需要熱水時，相變蓄熱材料27再將熱量釋放出來，通過毛細(xì)管換熱器26將生活用水加熱至45°C左右，然后送至用水單位；
[0032]當(dāng)設(shè)備在低溫環(huán)境中運行時，蒸發(fā)器4的散熱表面會結(jié)霜，這時就會影響熱水器的制熱效率，結(jié)霜嚴(yán)重時熱水器甚至無法運行。因此，當(dāng)熱水器結(jié)霜到一定程度時，將壓縮機(jī)I停機(jī)，開啟蒸發(fā)器4上的融霜加熱器6，當(dāng)蒸發(fā)器4表面的霜除凈后，再開啟壓縮機(jī)1，繼續(xù)制熱。
【權(quán)利要求】
1.一種相變蓄熱熱泵熱水器，其特征在于:包括通過管道依次連接的壓縮機(jī)(I)、相變蓄熱換熱裝置(2)、節(jié)流閥(3)、蒸發(fā)器(4)與氣液分離裝置(5)，所述相變蓄熱換熱裝置(2)上分別設(shè)有第一進(jìn)口(21)、第一出口(22)、第二進(jìn)口(23)與第二出口(24)，所述壓縮機(jī)(I)輸出的高溫高壓制冷劑送入所述相變蓄熱換熱裝置(2)的第一進(jìn)口(21)中，所述相變蓄熱換熱裝置(2)的第一出口(22)輸出的高壓制冷劑經(jīng)過節(jié)流閥(3)送入所述蒸發(fā)器(4)中，所述蒸發(fā)器(4)的出口與所述氣液分離裝置(5)的進(jìn)口相連，該氣液分離裝置(5)輸出低溫低壓制冷劑并送入所述壓縮機(jī)(I)的進(jìn)口中，所述相變蓄熱換熱裝置(2)的第二進(jìn)口(23)送入冷水，該相變蓄熱換熱裝置(2)的第二出口(24)輸出熱水； 在所述相變蓄熱換熱裝置(2)內(nèi)設(shè)置有微通道換熱器(25)與毛細(xì)管換熱器(26)，所述微通道換熱器(25)的進(jìn)口集管和出口集管分別與所述第一進(jìn)口(21)和第一出口(22)一一對應(yīng)連接，所述毛細(xì)管換熱器(26)進(jìn)口集管和出口集管分別與所述第二進(jìn)口(23)和第二出口(24) —一對應(yīng)連接，在所述微通道換熱器(25)與毛細(xì)管換熱器(26)之間填充有相變蓄熱材料(27)，該相變蓄熱材料(27)中夾設(shè)有加熱絲(28)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變蓄熱熱泵熱水器，其特征在于:在所述蒸發(fā)器(4)上設(shè)置有融霜加熱器(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的相變蓄熱熱泵熱水器，其特征在于:所述相變蓄熱換熱裝置⑵包括箱體(29)，所述箱體(29)的箱壁設(shè)置有外壁(291)與內(nèi)壁(292)，所述外壁(291)與內(nèi)壁(292)之間形成夾套，在該夾套中填充有保溫材料(293)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的相變蓄熱熱泵熱水器，其特征在于:所述外壁(211)與內(nèi)壁(212)均采用不銹鋼板制成，所述保溫材料(13)為聚氨酯發(fā)泡。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的相變蓄熱熱泵熱水器，其特征在于:所述箱體(29)的側(cè)壁上設(shè)置有接線盒(210)，所述加熱絲(28)與所述接線盒(210)電性連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變蓄熱熱泵熱水器，其特征在于:所述相變蓄熱材料(27)為有機(jī)相變材料、無機(jī)相變材料或有機(jī)無機(jī)復(fù)合相變材料。
【文檔編號】F24H9/18GK204006656SQ201420315932
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】李鈞, 楊政民, 劉中華, 王小鋒 申請人:重慶極科空調(diào)設(shè)備制造有限公司