本發(fā)明涉及熱水器領(lǐng)域的一種太陽(yáng)能熱泵熱水器，尤其涉及一種太陽(yáng)能熱泵熱水器的吹脹式蒸發(fā)器。

背景技術(shù)：

目前市場(chǎng)上蒸發(fā)器多用于電冰箱、冷柜、酒柜、空氣能熱泵等產(chǎn)品，太陽(yáng)能熱泵蒸發(fā)器產(chǎn)品市場(chǎng)出現(xiàn)較晚，產(chǎn)品較冰箱、冷柜、酒柜、空氣能熱泵蒸發(fā)器面積更大。雖然出現(xiàn)較晚，但是太陽(yáng)能熱泵熱水器因其具有導(dǎo)熱效率高、換熱速率快等優(yōu)勢(shì)，得到了快速發(fā)展。

作為熱泵系統(tǒng)中的主要部件之一，蒸發(fā)器的性能好壞直接決定著太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)的制熱性能、換熱系數(shù)的高低。目前市場(chǎng)中的太陽(yáng)能熱泵蒸發(fā)器主要有翅片式蒸發(fā)器、板管式蒸發(fā)器和吹脹式蒸發(fā)器等種類，但都普遍存在一些問題。

例如,吹脹式蒸發(fā)器存在如下問題:

第一：吹脹式蒸發(fā)器冷媒在吹脹流道內(nèi)流動(dòng)震動(dòng)聲音較大；

第二：吹脹式蒸發(fā)器流道方案不合理造成吸熱面積利用率較低，冷媒在吹脹式蒸發(fā)器中氣化不完全；

第三：吹脹式蒸發(fā)器在接受陽(yáng)光吸熱后，液態(tài)冷媒氣化將蒸發(fā)器表面吸收的熱量帶走，造成板面溫度低有水凝結(jié)現(xiàn)象，滴水嚴(yán)重；

第四：太陽(yáng)能熱泵蒸發(fā)器板面面積大，強(qiáng)度低。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種太陽(yáng)能熱泵熱水器的吹脹式蒸發(fā)器，令蒸發(fā)器表面流道排布合理，以實(shí)現(xiàn)提高蒸發(fā)器制熱效率的目的。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，采用如下技術(shù)方案：

一種太陽(yáng)能熱泵吹脹式蒸發(fā)器，由兩塊板材經(jīng)壓合、吹脹處理形成；所述蒸發(fā)器上排布有多根平行設(shè)置的換熱流道；蒸發(fā)器進(jìn)口經(jīng)樹狀的分流流道與各換熱流道的進(jìn)口端分別相連通，各換熱流道的中部分別與蜂窩狀的匯集分流流道相連通，各換熱流道的出口端經(jīng)樹狀的匯集流道與蒸發(fā)器出口相連通。

進(jìn)一步，所述的換熱流道、分流流道、匯集分流流道和匯集流道均為構(gòu)成蒸發(fā)器的板材經(jīng)吹脹處理形成的中空凸起管路。

進(jìn)一步，所述的換熱流道呈“s”狀彎曲延伸，自蒸發(fā)器上側(cè)盤繞至下側(cè)；

優(yōu)選的，所述的換熱流道包括多段與蒸發(fā)器軸線相平行的直管段，各直管段間隔設(shè)置，各直管段的端部分別經(jīng)與蒸發(fā)器軸線相垂直的豎直段與對(duì)應(yīng)的相鄰直管段相連通，使得各直管段依次連接以構(gòu)成“s”狀的流道。

進(jìn)一步，各換熱流道間隔地平行設(shè)置，相鄰換熱流道之間經(jīng)至少一段連接流道相連通；

優(yōu)選的，同一組換熱流道之間的連接流道沿?fù)Q熱流道軸線間隔設(shè)置，不同組換熱流道之間的連接流道交錯(cuò)設(shè)置；

進(jìn)一步優(yōu)選的，同一組換熱流道的不同直管段之間至少經(jīng)一個(gè)連接流道相連通。

進(jìn)一步，樹狀的分流流道/匯集流道包括，與蒸發(fā)器進(jìn)口/出口相連通的主管段，主管段經(jīng)三通接頭與兩個(gè)一階管段分別相連通，一階管段分別經(jīng)三通接頭與兩個(gè)二階管段相連通，所述的二階管段分別與對(duì)應(yīng)換熱流道的進(jìn)口端/出口端相連通；

優(yōu)選的，在換熱流道數(shù)量較多、或?yàn)榱颂岣吡鲃?dòng)穩(wěn)定性的情況下，二階管段分別經(jīng)三通接頭與兩個(gè)三階管段相連通…n階管段分別經(jīng)三通接頭與兩個(gè)n+1個(gè)三階管段相連通(n大于等于3)…。

進(jìn)一步，所述的一階管段和二階管段均呈夾角為120度的彎折管，令相鄰一階管段和二階管段之間的間隙呈等邊六邊形；

優(yōu)選的，各換熱流道的進(jìn)口端和/或出口端分別經(jīng)輔助連接管依次相連通，以提高分流或匯集的穩(wěn)定性。

進(jìn)一步，蜂窩狀的匯集分流流道包括，多個(gè)呈等邊多邊形的環(huán)形管段，各環(huán)形管段呈多行多列排布，相鄰環(huán)形管段的相鄰側(cè)邊共用同一管，令各環(huán)形管段之間相互連通；

優(yōu)選的，所述的環(huán)形管段呈等邊六邊形。

進(jìn)一步，匯集分流流道的外周設(shè)有呈方形的外環(huán)管段，靠近外側(cè)的環(huán)形管段分別與外環(huán)管段相連通；各換熱流道分別與外環(huán)管段的一側(cè)穿入連接、相對(duì)另一側(cè)穿出連接。

進(jìn)一步，蒸發(fā)器上設(shè)有至少兩個(gè)蜂窩狀的匯集分流流道，各換熱流道均與各匯集分流流道分別相連通。

進(jìn)一步，靠近進(jìn)口端的換熱流道上設(shè)有管徑變小的節(jié)流管段，和/或出口端與匯集分流流道之間的換熱流道上設(shè)有管徑變小的節(jié)流管段。

進(jìn)一步，在蒸發(fā)器的下側(cè)設(shè)有冷凝水集液槽，以將蒸發(fā)器表面生成的冷凝水進(jìn)行收集，防止冷凝水沿板面下降造成安裝地面積水情況的發(fā)生。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種太陽(yáng)能熱泵熱水器，其裝有如上任一所述的太陽(yáng)能熱泵吹脹式蒸發(fā)器。

采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于：

1、通過在蒸發(fā)器上設(shè)置上述流道，使得流經(jīng)吹漲式蒸發(fā)器的冷媒完全得到氣化，令蒸發(fā)器的板面利用率得到顯著提高，蒸發(fā)器的吸熱速率加快；同時(shí)，令蒸發(fā)器流道中的冷媒流速控制在合理的范圍內(nèi)，以克服制冷劑流速變化過快造成蒸發(fā)器整體震動(dòng)和聲響的問題；

2、在蒸發(fā)器表面吹脹形成中空凸起的流道，由于凸起部呈彎折狀，使得蒸發(fā)器板面面積得到增加，提高了蒸發(fā)器的吸熱速率；

3、在蒸發(fā)器表面設(shè)置分流流道、匯集分流流道和匯集流道，使得蒸發(fā)器各部分的冷媒介質(zhì)處于均勻分布、流速適中的程度，使得蒸發(fā)器的換熱效率得到顯著提高；

4、在蒸發(fā)器表面設(shè)置有匯集冷凝水的凹槽結(jié)構(gòu)并將冷凝水收集至背部的冷凝水收集槽中，避免蒸發(fā)器產(chǎn)生的冷凝水亂流，造成地面積水情況的發(fā)生；

同時(shí)，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效果顯著，適宜推廣使用。

附圖說明

圖1本發(fā)明實(shí)施例中太陽(yáng)能熱泵熱水器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2本發(fā)明實(shí)施例中太陽(yáng)能熱泵吹脹式蒸發(fā)器；

圖3本發(fā)明實(shí)施例圖2中A-A斷面的結(jié)構(gòu)示意圖。

主要元件說明：100—蒸發(fā)器，200—水箱，300—冷凝器，400—壓縮機(jī)，500—四通閥，600—電子膨脹閥，1—進(jìn)口，2—分流流道，3—節(jié)流管段，4—匯集分流流道，5—換熱流道,6—匯集流道,7—出口，8—溫度傳感器，9—冷凝水集液槽，10—流水間隙，11—導(dǎo)流槽，12—連接流道，13—輔助連接流道，41—環(huán)形管段，42—外環(huán)管段，51—直管段，52—豎管段，61—主管段，62—一階管段，63—二階管段，64—三階管段，65—四階管段。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1至圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例介紹了一種太陽(yáng)能熱泵吹脹式蒸發(fā)器100，由兩塊板材經(jīng)壓合、吹脹處理形成；所述蒸發(fā)器100上排布有多根平行設(shè)置的換熱流道5；蒸發(fā)器進(jìn)口1經(jīng)樹狀的分流流道2與各換熱流道5的進(jìn)口端分別相連通，各換熱流道5的中部分別與蜂窩狀的匯集分流流道4相連通，各換熱流道5的出口端經(jīng)樹狀的匯集流道6與蒸發(fā)器出口7相連通。

通過在蒸發(fā)器上設(shè)置上述流道，使得冷媒介質(zhì)可經(jīng)分流流道快速、均勻地分流至各換熱流道中；還可使各換熱流道中的冷媒介質(zhì)在匯集分流流道處進(jìn)行二次均勻分布，以使得各換熱流道中的冷媒介質(zhì)溫度、流速得到合理調(diào)節(jié)，以提高蒸發(fā)器的制熱效率；同時(shí)，令各換熱流道中的冷媒介質(zhì)可經(jīng)匯集流道均勻穩(wěn)定地流入蒸發(fā)器出口。從而，使得蒸發(fā)器表面的流道排布更為合理，使得吹脹式蒸發(fā)器板面利用率顯著提高，冷媒氣化完全，顯著提高蒸發(fā)器的換熱性能。

本發(fā)明中，所述的換熱流道5、分流流道2、匯集分流流道4和匯集流道6均為構(gòu)成蒸發(fā)器100的板材經(jīng)吹脹處理形成的中空凸起管路。從而，使得整個(gè)蒸發(fā)器100的流道均由吹脹成型的板材構(gòu)成，簡(jiǎn)化了蒸發(fā)器的生產(chǎn)制造工序；同時(shí)，在蒸發(fā)器100上設(shè)置的流道還可以起到加強(qiáng)壓型的作用，使得蒸發(fā)器100的板材強(qiáng)度得到顯著提高。

實(shí)施例一

如圖2所示，本實(shí)施例中，蒸發(fā)器100上的流道包括多根平行設(shè)置的換熱流道5。所述的換熱流道5呈“s”狀彎曲延伸，自蒸發(fā)器100上側(cè)盤繞至下側(cè)。所述的換熱流道5包括多段與蒸發(fā)器100軸線相平行的直管段51，各直管段51間隔設(shè)置，各直管段51的端部分別經(jīng)與蒸發(fā)器100軸線相垂直的豎管段52與對(duì)應(yīng)的相鄰直管段51相連通，使得各直管段51依次連接以構(gòu)成“s”狀的流道。從而，使得換熱流道5彎曲地盤繞設(shè) 于整個(gè)蒸發(fā)器100的板面上，以盡量增加換熱流道5的長(zhǎng)度；且由于吹脹成型的流道為凸起結(jié)構(gòu)，使得蒸發(fā)器的板面面積得到增加，增大了蒸發(fā)器的換熱面積，提高了制熱效率。

本實(shí)施例中，各換熱流道5間隔地平行設(shè)置，相鄰換熱流道5之間經(jīng)至少一段連接流道12相連通，以使得換熱流道5中的冷媒介質(zhì)可相互流通，提高冷媒介質(zhì)的均勻分布度。優(yōu)選的，換熱流道5的各直管段51之間均設(shè)有一列連接流道12，每列包括間隔均布設(shè)置的多個(gè)連接流道12，且所述的連接流道12與蒸發(fā)器100軸線相垂直。

本實(shí)施例中，同一組換熱流道5之間的連接流道12沿?fù)Q熱流道5軸線等間隔設(shè)置，不同組換熱流道5之間的連接流道12交錯(cuò)設(shè)置，以使得各連接流道12在蒸發(fā)器100板面上均勻排布，以進(jìn)一步提高流道排布的均勻度，達(dá)到提高換熱效率和蒸發(fā)器板面強(qiáng)度的雙重目的。

實(shí)施例二

如圖2所示，本實(shí)施例中，樹狀的分流流道2包括，與蒸發(fā)器進(jìn)口1相連通的主管段61，主管段61經(jīng)三通接頭與兩個(gè)一階管段62分別相連通，一階管段62分別經(jīng)三通接頭與兩個(gè)二階管段63相連通，所述的二階管段63分別與對(duì)應(yīng)換熱流道5的進(jìn)口端相連通。

本實(shí)施例中，樹狀的匯集流道6包括，與蒸發(fā)器出口2相連通的主管段61，主管段61經(jīng)三通接頭與兩個(gè)一階管段62分別相連通，一階管段62分別經(jīng)三通接頭與兩個(gè)二階管段63相連通，所述的二階管段63分別與對(duì)應(yīng)換熱流道5的出口端相連通。

優(yōu)選的，在換熱流道數(shù)量較多、或?yàn)榱颂岣吡鲃?dòng)穩(wěn)定性的情況下，二階管段分別經(jīng)三通接頭與兩個(gè)三階管段相連通…n階管段分別經(jīng)三通接頭與兩個(gè)n+1階管段相連通(n大于等于3)…

進(jìn)一步優(yōu)選的，各換熱流道5的進(jìn)口端和/或出口端分別經(jīng)輔助連接流道13依次相連通，以提高分流或匯集的穩(wěn)定性。

如圖2所示，在本實(shí)施例中，為了提高冷媒介質(zhì)的匯集處流動(dòng)均勻度，所述的匯集流道6包括呈樹形排布的主管段61、一階管段62、二階管段63、三階管段64和四階管段65，主管段61經(jīng)三通與兩個(gè)一階管段62相連，各一階管段62分別經(jīng)三通與兩個(gè)二階管段63相連，各二階管段63分別經(jīng)三通與兩個(gè)三階管段64相連，各三階管段64分 別經(jīng)三通與兩個(gè)四階管段65相連。并將換熱流道5和四階管段65分為兩組，每組的兩根換熱流道5的進(jìn)口端與四根四階管段65分別經(jīng)同一輔助連接流道13連通，以提高冷媒介質(zhì)的分布均勻度。

本實(shí)施例中，所述的一階管段62和二階管段63…n階管段…均呈夾角為120度的彎折管，令相鄰n階管段和n-1階管段之間的間隙呈等邊六邊形，以盡量提高單位面積的蒸發(fā)器板面上所排布流道的密度，增加蒸發(fā)器換熱效率的目的。

實(shí)施例三

如圖2所示，本實(shí)施例中，蜂窩狀的匯集分流流道4包括，多個(gè)呈等邊多邊形的環(huán)形管段41；各環(huán)形管段41呈多行多列排布，相鄰環(huán)形管段41的相鄰側(cè)邊共用同一管，以令各環(huán)形管段41之間相互連通。優(yōu)選的，所述的環(huán)形管段41呈等邊六邊形，以盡量提高單位面積的蒸發(fā)器板面上所排布流道的密度，增加蒸發(fā)器換熱效率的目的。

本實(shí)施例中，匯集分流流道4的外周設(shè)有呈方形的外環(huán)管段42，靠近外側(cè)的環(huán)形管段41分別與外環(huán)管段42相連通；各換熱流道5分別與外環(huán)管段42的一側(cè)穿入連接、相對(duì)另一側(cè)穿出連接。優(yōu)選的，匯集分流流道4設(shè)于各換熱流道5的直管段51處，以使得各換熱流道均可水平穿過匯集分流流道，以提高冷媒介質(zhì)的流動(dòng)穩(wěn)定性。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述匯集分流流道4的高度大于不同換熱流道5相鄰直管段51之間的最大距離、小于同一換熱流道5相鄰直管段51之間的距離，使得各換熱流道5均只能穿過匯集分流流道4一次。

本實(shí)施例中，為了提高蒸發(fā)器流道中的冷媒介質(zhì)分別均勻度、提高蒸發(fā)器的換熱效率，可以在蒸發(fā)器100上設(shè)有至少兩個(gè)蜂窩狀的匯集分流流道4，各換熱流道5均與各匯集分流流道4分別相連通，以使得蒸發(fā)器中冷媒介質(zhì)的分布均勻度、流速可得到多次調(diào)解，提高蒸發(fā)器的制熱效率。

實(shí)施例四

如圖2所示，本實(shí)施例中，靠近進(jìn)口端的換熱流道5上設(shè)有管徑變小的節(jié)流管段3，和/或出口端與匯集分流流道4之間的換熱流道5上設(shè)有管徑變小的節(jié)流管段3，以調(diào)節(jié)各換熱流道5中冷媒介質(zhì)的阻力，使得冷媒介質(zhì)得到充分氣化。

本實(shí)施例中，依據(jù)換熱流道5的長(zhǎng)度分別設(shè)置不同長(zhǎng)度的節(jié)流管道3，以使得各換熱流道5的流動(dòng)阻力相一致?？拷鈧?cè)的、長(zhǎng)度較長(zhǎng)的換熱流道5上設(shè)置的節(jié)流流道3 長(zhǎng)度較短；靠近內(nèi)側(cè)的、長(zhǎng)度較短的換熱流道5上設(shè)置的節(jié)流流道3長(zhǎng)度較長(zhǎng)。從而，使得各分流流道中總的介質(zhì)阻力趨于均勻。

實(shí)施例五

如圖2至圖3所示，本實(shí)施例中，在蒸發(fā)器100的下側(cè)設(shè)有冷凝水集液槽9，以將蒸發(fā)器表面生成的冷凝水進(jìn)行收集，防止冷凝水沿板面下降造成安裝地面積水情況的發(fā)生。

本實(shí)施例中，所述的蒸發(fā)器100下側(cè)設(shè)有沖壓形成的、水平延伸設(shè)置的一沖壓翻邊，所述沖壓翻邊呈向蒸發(fā)器100背面凹陷的半圓弧形，翻邊的凹陷部構(gòu)成冷凝水集液槽9。沖壓翻邊的下側(cè)與蒸發(fā)器之間設(shè)有一定流水間隙10，以供冷凝水集液槽9中收集的冷凝水經(jīng)流水間隙溢出。流水間隙10下側(cè)的蒸發(fā)器100背面上設(shè)有導(dǎo)流槽11，所述的導(dǎo)流槽11由上端開口的通槽構(gòu)成。從而，使得蒸發(fā)器表面生產(chǎn)的冷凝水沿板面下降至凹陷的冷凝水集液槽9中，再經(jīng)流水間隙10流至導(dǎo)流槽11中，以達(dá)到對(duì)蒸發(fā)器表面生成冷凝水進(jìn)行收集、外排的目的。

本實(shí)施例中，所述的導(dǎo)流槽11與排水管路相連通，使得收集的冷凝水被外排，避免了蒸發(fā)器生成的冷凝水?dāng)U散溢流、造成安裝地面積水情況的發(fā)生。

實(shí)施例六

如圖1至圖3所示，本實(shí)施例介紹了一種太陽(yáng)能熱泵熱水器，其包括如上實(shí)施例一至五任一所述的蒸發(fā)器100。

如圖1所示，本實(shí)施例中，所述的太陽(yáng)能熱泵熱水器包括，盛水的水箱200，和為水箱200中的水進(jìn)行加熱的太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)。所述的太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)由依次連接的冷凝器300、電子膨脹閥600、蒸發(fā)器100和壓縮機(jī)400構(gòu)成供冷媒介質(zhì)流動(dòng)的循環(huán)管路。本實(shí)施例中，所述的熱泵系統(tǒng)還包括控制熱泵系統(tǒng)中冷媒介質(zhì)流動(dòng)方向的四通閥500、高壓開關(guān)、干燥過濾器等部件。

本實(shí)施例中，所述的蒸發(fā)器100設(shè)于光照強(qiáng)度較高的室外，以利用太陽(yáng)能和空氣能與流經(jīng)的冷媒介質(zhì)進(jìn)行熱交換，實(shí)現(xiàn)對(duì)冷媒介質(zhì)的加熱。所述的冷凝器300盤繞于水箱200外壁和/或設(shè)于水箱內(nèi)部，以使得流經(jīng)冷凝器的冷媒介質(zhì)與水箱中水進(jìn)行熱交換。通過上述熱泵系統(tǒng)，達(dá)到將太陽(yáng)能和空氣能轉(zhuǎn)換為熱量供水箱中的水進(jìn)行加熱，實(shí)現(xiàn)熱水器的功能。

本實(shí)施例中，蒸發(fā)器100的背面設(shè)有檢測(cè)蒸發(fā)器溫度的溫度傳感器8，以依據(jù)蒸發(fā)器溫度對(duì)熱泵工作功率進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，以提高熱泵工作效率，還能避免陽(yáng)光下直射的溫度過高造成蒸發(fā)器損壞情況的發(fā)生。

上述實(shí)施例中的實(shí)施方案可以進(jìn)一步組合或者替換，且實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)思想的前提下，本領(lǐng)域中專業(yè)技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變化和改進(jìn)，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。