专利名称：用于空气能主机与太阳能水箱之间的高效超导液换热水箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于家用空气能热水器主机与太阳能热水器水 箱之间的高效超导液换热水箱，特别是把该换热水箱垂直地安装在太阳能热水器水箱的 下面，并用水管把该换热水箱与太阳能水箱连通，在不用循环水泵的情况下，通过超导 液的相变传导作用，高效地把空气能主机释放到换热器盘管中的热量传递到换热水箱加 热仓中，再将加热仓水中的热量传递到太阳能热水器的水箱中对水进行加热。[0002]背景技术目前，家用空气能热水器主机与太阳能热水器水箱之间交换热量的 方式有三种一是直接加热，即把空气能热水器的换热盘管直接放置在太阳能热水器的 储水箱内对水直接加热；二是强制循环加热，即用水循环空气能热水器主机通过水泵运 行对太阳能热水器储水箱中的水强制循环加热；三是在家用空气能热水器主机与太阳能 热水器水箱之间安装内置盘管换热水箱，即在太阳能热水器水箱下面安装内胆设有盘管 的中间换热水箱，利用空气能热水器主机的盘管对中间换热水箱中的水进行加热，通过 换热水箱中的水与太阳能水箱中的水存在温差而自然循环，不断将太阳能水箱中的水加 热至所需温度，这三种加热方式存在下列不足一是若采用直接加热的方式，因太阳能 热水器产生的高温热水加快了换热盘管被腐蚀、结垢的速度，降低了空器能热水器的换 热效率，缩短了整机寿命；二是若采用强制循环加热，因增加了水泵使整机成本上升及 故障增多；三是若采用内置式盘管换热水箱自然循环加热，因水与盘管直接接触，盘管 存在结垢、腐蚀、穿孔等问题，其寿命和效率并不高。[0003]发明内容为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种用于家用空气能热水 器主机与太阳能热水器水箱之间交换热量的高效超导液换热水箱。所述的高效超导液换 热水箱为圆柱型，被铅直地放置在太阳能热水器水箱的中心处之下，它具有内胆内层、 内胆外层、外胆和内、外胆之间的保温层及超导液，其中，内胆内层被内胆外层包围， 内胆外层被外胆包围，在内胆内层和内胆外层所形成的密闭夹层空间内安装盘管换热 器，并对该密闭夹层空间抽真空后注入超导液，在内胆外层与外胆之间的夹层充注聚氨 酯隔热层，在内胆内层内是储水加热仓，在内胆内层的圆柱顶面开孔安装伸出外胆外的 出水口，该出水口通过水管与太阳能水箱连通，在内胆内层外与内胆外层内形成的圆柱 侧面空间和底面空间设有换热盘管，在换热水箱内胆内层底端附近的侧面上开孔设置有 伸出外胆外的水管接头，该接头通过水管和太阳能热水器储水箱连通，在换热水箱内胆 外层的圆柱面上开孔设置两个伸出外胆外的冷媒接头，该接头一端与换热盘管连接，另 一端通过冷媒管和家用空气能热水器主机连通，在换热水箱内胆外层的圆柱面上开孔设 置一个伸出外胆外的超导液注入口，通过该注入口抽真空并注入超导液，当家用空气能 热水器主机运行时，在换热水箱内胆内层与内胆外层之间的超导液被盘管加热后迅速气 化将热量传递给整个内胆内层，通过内胆内层再将热量传递给内胆中的水，内胆内层中 的水被加热升温后迅速向上运动，与太阳能储水箱中的水自然循环，从而不断地把太阳 能水箱中的水加热至所需的温度，不仅提高了换热效率，而且避免了换热盘管直接与水 接触存在结垢、腐蚀、穿孔等问题，进一步提高了主机的寿命和可靠性。[0004]本实用新型的构成由超导液空气能换热水箱的内胆内层、内胆外层、外胆、换热盘管、聚氨酯隔热层、超导液、进水口、出水口、冷媒接头、超导液注入口、连接 水管和冷媒连接管等组成，在超导液换热水箱22的内胆内层15内是加热仓四，在内胆内 层15与内胆外层16之间的封闭夹层是存放超导液的真空间观，在真空间观内注入有超 导液21，在真空间观内及在内胆内层15的侧面圆柱外表面上和底面下是换热盘管23， 换热盘管23通过冷媒接口 27及冷媒管25与空气能主机沈连接，在内胆内层15的顶面 及侧面分别开孔安装伸出外胆19外的水接口 14和18，通过水管12使水接口 14与太阳能 水箱的水接口 11连通，通过水管17和13使水接口 18与太阳能水箱的水接口 10和6相 连，在内胆外层16的侧面圆柱面上开孔设置超导液注入口 M，在内胆外层16与外胆19 之间的夹层是聚氨酯隔热层20。[0005]与现有技术比较，本实用新型的有益效果一是因换热盘管不接触水，所以避 免了盘管被腐蚀、结垢、穿孔的问题，从而提高了稳定性、延长了寿命；二是因盘管加 热时，超导液迅速吸热发生相变将热量传递给换热水箱的整个内胆内层，等价于将盘管 与内胆内层的有效换热面积扩大了数倍，所以提高了换热效率；三是因不存在盘管被腐 蚀的问题，所以可以用铝管代替铜管制作换热盘管，从而进一步降低了生产成本。[0006]
[0007]图为本实用新型的附图，图中1.太阳能水箱进水口，2.排气孔，3.太阳能水 箱内胆，4.太阳能水箱外胆，5.聚氨酯隔热层，6.太阳能水箱出水口，7.水，8.太阳能 水箱，9.太阳能水箱出水口，10.太阳能水箱底部出水口，11.太阳能水箱底部进水口， 12.水管，13.水管，14.超导液换热水箱顶端出水口，15.超导液换热水箱内胆内层， 16.超导液换热水箱内胆外层，17.水管，18.超导液换热水箱底部进水口，19.超导液换热 水箱外胆，20.聚氨酯隔热层，21.超导液，22.超导液换热水箱，23.换热盘管，24.超导 液注入口，25.冷媒连接管，26.家用空气能热水器主机，27.冷媒进出接口，28.超导液真 空间，29.超导液换热水箱加热仓。[0008]具体实施方式
如图所示，在太阳能热水器水箱中心下面的安装平面上铅直放 置超导液换热水箱22，使换热水箱22的顶端出水口 14对准太阳能水箱底部中心进水口 11，在换热水箱22的附近安装空气能主机沈，在换热水箱22的内胆内层15内是超导液 换热水箱加热仓四，在内胆内层15与内胆外层16之间的夹层是超导液真空间观，在内 胆外层16与外胆19之间的夹层是聚氨酯隔热层20，在内胆内层15的上底安装伸出外胆 19外的顶端出水口 14，在内胆内层15靠下底的侧面上安装穿过内胆外层16并伸出外胆 19外的进水口 18，在内胆外层16的侧面上分别安装伸出外胆19外的冷媒进出接口 27和 超导液注入口 M，在超导液真空间观内并在内胆内层15的侧面圆柱面上及下底面的下面 安装换热盘管23，由超导液换热水箱加热仓四、内胆内层15、内胆外层16、外胆19、聚 氨酯隔热层20、换热盘管23、冷媒进出接口 27、超导液换热水箱顶端出水口 14、超导液 换热水箱侧面进水口 18及超导液注入口 M组成超导液换热水箱22，换热盘管23通过冷 媒进出接口 27及冷媒连接管25与家用空气能热水器主机沈连接，水管12的一端与超导 液换热水箱顶端出水口 14相连，另一端与太阳能水箱底部中心进水口 11相连，通过水管 13和17把超导液换热水箱底部进水口 18与太阳能水箱底部出水口 10和6连通，使超导 液换热水箱加热仓四中的水与太阳能水箱8中的水相通，通过超导液注入口对抽真空并 注入超导液21。[0009]工作原理当太阳能水箱8中的水温低于设定值时(如35°C)，则空气能主机沈 得电启动开始制热，主机26的高压出口输出高温高压工质气体经冷媒管25和冷媒接口 27 的进口进入换热盘管23，换热盘管23将热量传递给超导液21，超导液21吸热后迅速由 液态变成气态向整个内胆内层15传递热量，气态超导液将热量释放后变成液态回到超导 液真空间观的底部，内胆内层15将吸收的热量传递给超导液换热水箱加热仓四中的水 使其温度逐渐上升，当加热仓四中的水温高于太阳能水箱8中的水温时，加热仓四中的 水通过水管12向上运动进入太阳能水箱8中对其中的水释放热量，而太阳能水箱8中较 低温度的水则主要通过水管13和17向下运动进入加热仓四再次被加热，这样的过程循 环往复，不断将太阳能水箱8中的水加热至所需的温度。[0010]经换热盘管23换热后，由盘管23的出口输出低温高压工质，该工质经冷媒连接 管25进入主机沈内，经膨胀阀膨胀降压后进入蒸发器，吸收空气中热量迅速蒸发成低温 低压工质气体，该低温低压工质气体通过压缩机回气管回到压缩机，再次被压缩成高温 高压气体输出，这样的过程循环往复，从而不断产生热量制取热水。
权利要求1.用于空气能主机与太阳能水箱之间的高效超导液换热水箱，其特征是该换热水箱 由内胆内层、内胆外层和外胆三层组成，其中，内胆内层被内胆外层包围，内胆外层被 外胆包围，在内胆内层和内胆外层所形成的密闭夹层空间内安装盘管换热器，并对该密 闭夹层空间抽真空后注入超导液，在内胆外层与外胆之间的夹层充注聚氨酯隔热层，在 内胆内层上安装有水接头，在内胆外层上安装有冷媒接头和超导液注入口。
专利摘要用于空气能热水器主机与太阳能水箱之间的高效超导液换热水箱，它具有圆柱形内胆内层、内胆外层和外胆，在内胆内层和内胆外层所形成的密闭夹层空间内安装盘管换热器，并对该密闭夹层空间抽真空后注入超导液，在内胆外层与外胆的夹层充注聚氨酯隔热层，在内胆内层的圆柱顶面开孔安装伸出外胆外的出水口，该出水口通过水管与太阳能水箱连通。当空气能主机运行时，超导液被盘管加热后将热量传递给整个内胆内层，内胆内层中的水被加热后迅速向上运动与太阳能水箱中的水自然循环，从而不断地把太阳能水箱中的水加热至所需的温度，不仅提高了换热效率，而且避免了换热盘管结垢、腐蚀、穿孔等问题。
文档编号F24J2/32GK201811462SQ201020144469
公开日2011年4月27日 申请日期2010年3月30日 优先权日2010年3月30日
发明者张建忠 申请人:张建忠