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、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設置有微通道換熱器與毛細管換熱器，在所述微通道換熱器與毛細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管換熱技術，大大提高了熱水器的換熱效率；蓄熱材料內設有加熱絲，當熱水器熱量不足時，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

【技術領域】
[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】
[0002]隨著經濟的快速發(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吸取熱量來加熱生活用水，是目前學校宿舍、酒店、洗浴中心等大、中、小場所熱水供應的最佳解決方案。
[0003]然而現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”，它的制冷劑側和水側的換熱器采用的是普通換熱盤管，具有結構簡單，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制冷劑與高溫側制冷劑發(fā)生熱交換，存在能量損失，降低了熱水器的制熱效率。
實用新型內容
[0004]針對現有技術的不足，本實用新型的目的是提供一種換熱效率高、結構簡單合理的，能夠持續(xù)穩(wěn)定地保證供熱需求的熱泵熱水器。
[0005]技術方案如下:
[0006]一種相變蓄熱熱泵熱水器，其關鍵在于:包括通過管道依次連接的壓縮機、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有第一進口、第一出口、第二進口與第二出口，所述壓縮機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的進口中，所述相變蓄熱換熱裝置的第二進口送入冷水，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設置有微通道換熱器與毛細管換熱器，所述微通道換熱器的進口集管和出口集管分別與所述第一進口和第一出口一一對應連接，所述毛細管換熱器進口集管和出口集管分別與所述第二進口和第二出口一一對應連接，在所述微通道換熱器與毛細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有加熱絲。
[0008]熱水器制熱時，制冷劑被壓縮機壓縮成高溫高壓制冷劑氣體，然后高溫高壓氣體由管道進入相變蓄熱換熱裝置，對相變蓄熱材料進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，經過氣液分離器后回到壓縮機，再由壓縮機壓縮成高溫高壓制冷劑氣體，如此反復循環(huán)。在這個過程中，微通道換熱器不斷的對相變蓄熱材料進行加熱，當用戶需要熱水時，蓄熱材料再將熱量釋放出來，通過毛細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和毛細管換熱技術，從而提高了熱水器的換熱效率；蓄熱材料內設有加熱絲，當熱量不足時，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)器上設置有融霜加熱器。
[0010]通過設置融霜加熱器，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，所述箱體的箱壁設置有外壁與內壁，所述外壁與內壁之間形成夾套，在該夾套中填充有保溫材料。
[0012]采用上述結構，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度和良好的支撐作用，能夠有效地對箱體內的換熱器進行保護，能夠有效避免如碰撞、銹蝕等因素造成的損壞。聚氨酯泡沫的導熱系數低，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]所述箱體的側壁上設置有接線盒，所述加熱絲與所述接線盒電性連接。
[0016]在蓄熱材料內設置加熱絲，當熱水器熱量不足時，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相變材料、無機相變材料或有機無機復合相變材料。
[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和毛細管換熱技術，從而大大提高了熱水器的換熱效率；蓄熱材料內設有加熱絲，當熱水器熱量不足時，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是本實用新型的結構示意圖；
[0020]圖2是圖1中相變蓄熱換熱裝置2的結構示意圖；
[0021]圖3是圖2的剖視圖。

【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】以及工作原理作進一步詳細說明。
[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上分別設有第一進口 21、第一出口 22、第二進口 23與第二出口 24，所述壓縮機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I的進口中，所述相變蓄熱換熱裝置2的第二進口 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內設置有微通道換熱器25與毛細管換熱器26，所述微通道換熱器25的進口集管和出口集管分別與所述第一進口 21和第一出口 22 —一對應連接，所述毛細管換熱器26進口集管和出口集管分別與所述第二進口 23和第二出口 24—一對應連接，在所述微通道換熱器25與毛細管換熱器26之間填充有相變蓄熱材料27，該相變蓄熱材料27中夾設有加熱絲28。
[0025]如圖1所示，在所述蒸發(fā)器4上設置有融霜加熱器6。
[0026]如圖2所示，所述箱體29的側壁上設置有接線盒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的箱壁設置有外壁291與內壁292，所述外壁291與內壁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為有機無機復合相變材料。
[0030]工作原理:
[0031]熱水器制熱時，制冷劑被壓縮機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入相變蓄熱換熱裝置2，經過所述微通道換熱器25對相變蓄熱材料27進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，經過氣液分離器5后回到壓縮機，再由壓縮機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]當設備在低溫環(huán)境中運行時，蒸發(fā)器4的散熱表面會結霜，這時就會影響熱水器的制熱效率，結霜嚴重時熱水器甚至無法運行。因此，當熱水器結霜到一定程度時，將壓縮機I停機，開啟蒸發(fā)器4上的融霜加熱器6，當蒸發(fā)器4表面的霜除凈后，再開啟壓縮機1，繼續(xù)制熱。
【權利要求】
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(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)上分別設有第一進口(21)、第一出口(22)、第二進口(23)與第二出口(24)，所述壓縮機(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(I)的進口中，所述相變蓄熱換熱裝置(2)的第二進口(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)內設置有微通道換熱器(25)與毛細管換熱器(26)，所述微通道換熱器(25)的進口集管和出口集管分別與所述第一進口(21)和第一出口(22)一一對應連接，所述毛細管換熱器(26)進口集管和出口集管分別與所述第二進口(23)和第二出口(24) —一對應連接，在所述微通道換熱器(25)與毛細管換熱器(26)之間填充有相變蓄熱材料(27)，該相變蓄熱材料(27)中夾設有加熱絲(28)。
2.根據權利要求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)上設置有融霜加熱器(6)。
3.根據權利要求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)的箱壁設置有外壁(291)與內壁(292)，所述外壁(291)與內壁(292)之間形成夾套，在該夾套中填充有保溫材料(293)。
4.根據權利要求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.根據權利要求4所述的相變蓄熱熱泵熱水器，其特征在于:所述箱體(29)的側壁上設置有接線盒(210)，所述加熱絲(28)與所述接線盒(210)電性連接。
6.根據權利要求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)為有機相變材料、無機相變材料或有機無機復合相變材料。
【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:重慶極科空調設備制造有限公司