相变蓄热的空气源热泵热水器的制作方法

本实用新型涉及一种相变蓄热的空气源热泵热水器。

背景技术：

长期以来，传统家用热泵热水器利用水的比热容储热的蓄热特性，制造用来储存水的储热水箱，储热介质为水。为了蓄足够的热量，储热水箱一般体积较大，才能满足使用要求。但是，在如今寸土寸金的城市小区，家用热泵热水器储水箱过大的体积，很难被城市用户接受，成为制约家用热泵热水器在的重要因素。

另外，热泵热水器的储水箱是利用水的显热蓄热；在使用过程中，随着热水的消耗及冷水的补充，储水箱内的水温不断下降，当下降至人体感知不适的温度时，标志整箱热水使用完毕。在此过程中，储水箱内的中温热水还蕴含着大量的热量未被释放，未利用的热量约占储热水箱热量的40%-50%，热能利用率低。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对以上问题，利用相变材料的潜热蓄热，提出一种相变蓄热的空气源热泵热水器，替代传统热泵热水器利用水的显热蓄热的储热水箱，减小储热水箱的体积，提高热能利用率。

为了达到上述目的，本实用新型是这样实现的，其是一种相变蓄热的空气源热泵热水器，包括换热结构、四通阀、压缩机、气液分离器、风机、蒸发器、电子膨胀阀及过滤器；其中所述过滤器、电子膨胀阀及蒸发器依次串联连通，所述蒸发器的冷媒出口与四通阀的E口连通；所述风机位于蒸发器旁用于散热；所述压缩机与气液分离器串联连通，压缩机的冷媒出口与四通阀的D口连通，气液分离器的冷媒入口与四通阀的S口连通；其特征在于所述换热结构包括带保温层的箱体、一根以上的水盘管、一根以上的冷媒盘管、热水出水管、冷媒集液管、相变材料、冷媒分流管及冷水进水管；其中所述相变材料设在箱体内，每根水盘管、每根冷媒盘管、冷媒集液管及冷媒分流管都位于相变材料中；每根水盘管的入水口与冷水进水管连通，每根水盘管的出水口与热水出水管连通；每根冷媒盘管的冷媒入口与冷媒分流管连通，冷媒分流管的冷媒入气口与四通阀的C口连通，每根冷媒盘管的冷媒出口与冷媒集液管连通，冷媒集液管的冷媒出口与过滤器的冷媒入口连通。

在本技术方案中，还包括用于传热的传热翅片，所述传热翅片安装在每根水盘管及每根冷媒盘管上并位于相变材料中。

在本技术方案中，每根冷媒盘管内部为螺纹状，每根水盘管的内部为平滑状，每根水盘管的管壁较厚。

在本技术方案中，每根水盘管与每根冷媒盘管交替放置使吸热及放热均匀。

本实用新型与现有技术相比的优点为：减小储热水箱的体积，提高热能利用率，满足广大用户的需要。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中换热结构部位的放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。

如图1及图2所示，其是一种相变蓄热的空气源热泵热水器，包括换热结构、四通阀2、压缩机3、气液分离器4、风机5、蒸发器6、电子膨胀阀7及过滤器8；其中所述过滤器8、电子膨胀阀7及蒸发器6依次串联连通，所述蒸发器6的冷媒出口与四通阀2的E口连通；所述风机5位于蒸发器6旁用于散热；所述压缩机3与气液分离器4串联连通，压缩机3的冷媒出口与四通阀2的D口连通，气液分离器4的冷媒入口与四通阀2的S口连通。

所述换热结构包括带保温层的箱体1、四根水盘管9、三根冷媒盘管10、热水出水管11、冷媒集液管12、相变材料14、冷媒分流管15及冷水进水管16；其中所述相变材料14设在箱体1内，每根水盘管9、每根冷媒盘管10、冷媒集液管12及冷媒分流管15都位于相变材料14中；每根水盘管9的入水口与冷水进水管16连通，每根水盘管9的出水口与热水出水管11连通，冷水进水管16与外界自来水连通，热水出水管11与外界用水龙头或花洒连通；每根冷媒盘管10的冷媒入口与冷媒分流管15连通，冷媒分流管15的冷媒入气口与四通阀2的C口连通，每根冷媒盘管10的冷媒出口与冷媒集液管12连通，冷媒集液管12的冷媒出口与过滤器8的冷媒入口连通。水盘管9及冷媒盘管10的数量可以根据实际情况而定，可以是一根或二根或更多根。

工作时，压缩机3排出的高温高压气态冷媒经过四通阀2后，在每根冷媒盘管10中放热，放热后的冷媒冷凝成高温制冷剂液液，经过过滤器8后，在电子膨胀阀7中节流，形成低温低压液态，在蒸发器6中蒸发，从空气中吸热后变成低温低压气态后通过气液分离器4回到压缩机2进行压缩，完成一个循环。在冷媒的循环过程中，箱体1内的固态相变材料14吸收制冷剂传递的热量后，温度升高，温度达到相变温度点时，相变材料14由固态融化为液态，然后液态的相变材料14将热量传递给每根水盘管9，使每根水盘管9内的水升温，达到使用温度；液态的相变材料14在放热过程中，随着热量的流失，相变材料14由液态凝固成固态，完成放热过程，相变材料14如此反复使用。由于有多根水盘管9，增加了水流动的横截面积，降低了水的流速降低，可使水在相变材料14内停留的时间变长，更加充分吸热；由于有多根冷媒盘管10，降低冷媒流体在管内流动的阻力，降低冷媒冷凝的压力，利于冷媒放热。

在本实施例中，为了更好的传热，还包括用于传热的传热翅片13，所述传热翅片13安装在每根水盘管9及每根冷媒盘管10上并位于相变材料14中。

在本实施例中，为了提高换热效率，提高热泵的使用寿命，降低水侧的压力损失，每根冷媒盘管10内部为螺纹状，每根水盘管9的内部为平滑状，每根水盘管9的管壁较厚。

在本实施例中，每根水盘管9与每根冷媒盘管10交替放置使吸热及放热均匀。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作出详细说明，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下对这些实施方式进行多种变化、修改、替换及变形仍落入在本实用新型的保护范围内。