空气能热水器的制作方法

本实用新型涉及。

背景技术：

空气能热水器即通过压缩机系统运转工作吸收空气中的低品位热源进行能量传递从而制造热水的热水器，其主要包括四大部件为：压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器。其原理为压缩机将冷媒压缩，压缩后冷媒温度升高，经过水箱中的冷凝器，将热量传递给水箱中的水，产生热水。具体过程为：空气能热泵在运行中，蒸发器从空气中吸取环境中的热能以蒸发冷媒为低压冷媒蒸汽，冷媒蒸气经压缩机压缩后成为高温高压气体，这时冷媒沸点随压力升高也升高，高沸点的冷媒进入冷凝器开始液化，这时冷媒释放出热量，释放出的热量传递给了水箱中的水。冷凝后的冷媒通过膨胀阀返回到蒸发器，使冷媒压力降低，压力降低的冷媒在蒸发器中又开始蒸发，这时冷媒吸收热量，又变成低压气体，再进入压缩机，冷媒如此循环往复，让冷媒不断完成蒸发、压缩、冷凝、节流降压以及再蒸发的热力循环过程，将环境中的热量转移到水中。目前空气能热水器的冷凝器与水箱中的水热交换差的问题，影响空气能热水器换热效率，以及用户体验。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是提供一种空气能热水器，其能够提高冷凝器与水箱中的水热交换效率，提升空气能热水器换热效率。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种空气能热水器，其包括通过冷媒管道首尾连通的压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，所述冷凝器的螺旋形冷媒管束设置在保温水箱内，螺旋形冷媒管束由导热材料制成，螺旋形冷媒管束与保温水箱内壁之间留有空隙，在空隙内设置有第一阻流结构，第一阻流结构包括：在螺旋形冷媒管束的外侧上设置有向下弯曲的多个第一弧形板、以及在保温水箱内壁上设置有与多个第一弧形板交替错开的向下弯曲的多个第二弧形板，所述多个第一弧形板与保温水箱内壁不接触，所述多个第二弧形板与螺旋形冷媒管束不接触，第一弧形板与第二弧形板之间留有s型水流通道；每个第一弧形板围绕在螺旋形冷媒管束外侧的一圈上；每个第二弧形板围绕在保温水箱内壁的一圈上；

其中，所述螺旋形冷媒管束的上端通过冷媒管道与压缩机连通，螺旋形冷媒管束的下端通过冷媒管道与膨胀阀连通，保温水箱的上端连通热水出管，下端与自来水系统连通。

优选的是，还包括：第一温度传感器、第一循环管路、水泵和进水阀；所述第一温度传感器设置在保温水箱的上部，用于监测保温水箱内的水温；所述第一循环管路的一端与保温水箱的上部连通，另一端与保温水箱的中部或下部连通，所述水泵设置在第一循环管路的另一端上，所述进水阀设置在保温水箱与自来水系统连通的管路上。

优选的是，还包括存储热水的热水箱、第二温度传感器、第二循环管路、第一单向阀和第二单向阀；所述第一单向阀设置在第一循环管路的一端上，用于限定第一循环管路的水从保温水箱的上部流到保温水箱的中部或下部；所述第二循环管路的一端与热水箱的底端连通，另一端通过所述水泵与保温水箱的中部或下部连通，所述第二单向阀设置在第二循环管路的一端上，用于限定第二循环管路的水从热水箱的底端流到保温水箱的中部或下部；所述热水箱通过热水出管与保温水箱连通；所述第二温度传感器设置在热水箱的底部，用于监测热水箱内的水温。

优选的是，第一弧形板由导热材料制成。

优选的是，在所述螺旋形冷媒管束的内侧设置有第二阻流结构，所述第二阻流结构包括：在螺旋形冷媒管束的内侧上设置有向下弯曲的多个第三弧形板、以及在与设置第三弧形板的相对面的螺旋形冷媒管束的内侧上设置有向下弯曲的多个第四弧形板，多个第四弧形板与多个第三弧形板交替错开设置，多个第三弧形板与第三弧形板的相对面的螺旋形冷媒管束不接触，多个第四弧形板与第四弧形板的相对面的螺旋形冷媒管束不接触，第三弧形板向相对面延伸的长度大于螺旋形冷媒管束内侧相对面距离的一半，第四弧形板向相对面延伸的长度大于螺旋形冷媒管束内侧相对面距离的一半。

优选的是，第三弧形板和第四弧形板的边缘为波浪形边缘。

优选的是，第三弧形板和第四弧形板的边缘与螺旋形冷媒管束的内侧面靠近。

优选的是，第三弧形板和第四弧形板的边缘与螺旋形冷媒管束的内侧面之间的距离为0.2-0.5cm。

优选的是，第三弧形板和第四弧形板由导热材料制成。

本实用新型至少包括以下有益效果：

第一、本实用新型通过在螺旋形冷媒管束与保温水箱内壁之间的空隙内设置第一阻流结构，在第一阻流结构的作用下，以及在自来水系统的水压和热水出管取水降压的作用下，保温水箱内的水冲击到第一弧形板和第二弧形板上，形成漩涡，使在螺旋形冷媒管束上获得多个方向的水流扰动作用，更换不同位置的水与螺旋形冷媒管束接触，提高热交换效率。

第二、本实用新型通过设置第一循环管路，在保温水箱上部的水温达不到要求的水温时，启动水泵，按需将进水阀关闭或保持打开，将保温水箱内的水再次与冷凝器高效热交换，提高水温。

第三、本实用新型通过设置第二循环管路，在热水箱下部的水温达不到要求的水温时，将进水阀关闭，启动水泵，将保温水箱内的水，以及热水箱内的水再次与冷凝器高效热交换，提高水温。热水箱用于将满足水温要求的热水存储，便于提供给用户使用。

第四、本实用新型在第一阻流结构和第二阻流结构的作用下，以及在自来水系统的水压和热水出管取水降压的作用下，保温水箱内的水冲击在第一弧形板、第二弧形板、第三弧形板和第四弧形板上，形成多个漩涡，使在螺旋形冷媒管束上获得更多方向的水流扰动作用，更换不同位置的水与螺旋形冷媒管束接触，提高热交换效率。

第五、本实用新型设置第三弧形板和第四弧形板的边缘为波浪形边缘，有助于增加水流扰动，提高热交换效率。

第六、本实用新型的第一弧形板、第三弧形板和第四弧形板由导热材料制成，有助于增加热交换面积，提高热交换效率。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型的一种实现形式的结构示意图；

图2为图1中a部分的放大结构示意图；

图3为本实用新型的另一种实现形式的冷凝器结构示意图；

图4为图3中沿b-b方向剖开示意图。

其中，膨胀阀10；过滤器11；储液罐12；蒸发器20；风机21；压缩机30；冷媒管道31；冷媒管束40；第一弧形板41；第二弧形板42；第三弧形板43；第四弧形板44；保温水箱50；第一温度传感器51；热水出管52；第一单向阀53；第一循环管路54；水泵55；第二循环管路56；第二单向阀57；进水阀58；热水箱59。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

还需要说明的是，图1和图2中虚线箭头表示的是冷媒流向，实线箭头表示的是热水器内的水流向，空心箭头表示的是空气中风的流向。

图1和图2示出了本实用新型空气能热水器的一种实现形式，其包括通过冷媒管道31首尾连通的压缩机30、冷凝器、膨胀阀10和蒸发器20，所述冷凝器的螺旋形冷媒管束40设置在保温水箱50内，螺旋形冷媒管束40由导热材料制成，螺旋形冷媒管束40与保温水箱50内壁之间留有空隙，在空隙内设置有第一阻流结构，其用于促进保温水箱50的水与冷媒管束40接触和扰动，提高热交换效率；第一阻流结构包括：在螺旋形冷媒管束40的外侧上设置有向下弯曲的多个第一弧形板41、以及在保温水箱50内壁上设置有与多个第一弧形板41交替错开的向下弯曲的多个第二弧形板42，所述多个第一弧形板41与保温水箱50内壁不接触，所述多个第二弧形板42与螺旋形冷媒管束40不接触，第一弧形板41与第二弧形板42之间留有s型水流通道；每个第一弧形板41围绕在螺旋形冷媒管束40外侧的一圈上；每个第二弧形板42围绕在保温水箱50内壁的一圈上；

其中，所述螺旋形冷媒管束40的上端通过冷媒管道31与压缩机30连通，螺旋形冷媒管束40的下端通过冷媒管道31与膨胀阀10连通，保温水箱50的上端连通热水出管52，下端与自来水系统连通。空气能热水器常规还在冷媒管束40的下端与膨胀阀10之间连通有储液罐12和过滤器11，蒸发器20通过风机21吸入更多具有热量的空气进行热交换，保温水箱50由自来水系统供给冷水。

本实用新型的工作原理：膨胀阀10、蒸发器20、以及压缩机30的工作原理为现有技术。冷凝器对保温水箱50的水加热，产生热水，具体为：经过压缩机30的高温高压冷媒进入冷凝器，冷凝器的螺旋形冷媒管束40与保温水箱50的水接触，将螺旋形冷媒管束40的热量传递给保温水箱50里的水。当用户取用热水或存储热水时，热水从保温水箱50上端的热水出管52流出，冷水从保温水箱50下端流入，在第一阻流结构的作用下，以及在自来水系统的水压和热水出管52取水降压的作用下，保温水箱50内的水冲击到第一弧形板41和第二弧形板42上，形成漩涡，使在螺旋形冷媒管束40上获得多个方向的水流扰动作用，更换不同位置的水与螺旋形冷媒管束40接触，提高热交换效率。

在上述技术方案的基础上，还包括：第一温度传感器51、第一循环管路54、水泵55和进水阀58；所述第一温度传感器51设置在保温水箱50的上部，用于监测保温水箱50内的水温；所述第一循环管路54的一端与保温水箱50的上部连通，另一端与保温水箱50的中部或下部连通，所述水泵55设置在第一循环管路54的另一端上，所述进水阀58设置在保温水箱50与自来水系统连通的管路上。本实用新型设置第一循环管路54，在保温水箱50上部的水温达不到要求的水温时，启动水泵55，按需将进水阀58关闭或保持打开，将保温水箱50内的水再次与冷凝器高效热交换，提高水温。

在上述技术方案的基础上，还包括存储热水的热水箱59、第二温度传感器、第二循环管路56、第一单向阀53和第二单向阀57；所述第一单向阀53设置在第一循环管路54的一端上，用于限定第一循环管路54的水从保温水箱50的上部流到保温水箱50的中部或下部；所述第二循环管路56的一端与热水箱59的底端连通，另一端通过所述水泵55与保温水箱50的中部或下部连通，所述第二单向阀57设置在第二循环管路56的一端上，用于限定第二循环管路56的水从热水箱59的底端流到保温水箱50的中部或下部；所述热水箱59通过热水出管52与保温水箱50连通，用于将经过保温水箱50加热的热水流入热水箱59存储；所述第二温度传感器设置在热水箱59的底部，用于监测热水箱59内的水温。本实用新型设置第二循环管路56，在热水箱59下部的水温达不到要求的水温时，将进水阀58关闭，启动水泵55，将保温水箱50内的水，以及热水箱59内的水再次与冷凝器高效热交换，提高水温。热水箱59用于将满足水温要求的热水存储，便于提供给用户使用。

在上述技术方案的基础上，第一弧形板41由导热材料制成。

在上述技术方案的基础上，如图3和图4所示，在螺旋形冷媒管束40的内侧设置有第二阻流结构，所述第二阻流结构包括：在螺旋形冷媒管束40的内侧上设置有向下弯曲的多个第三弧形板43、以及在与设置第三弧形板43的相对面的螺旋形冷媒管束40的内侧上设置有向下弯曲的多个第四弧形板44，多个第四弧形板44与多个第三弧形板43交替错开设置，多个第三弧形板43与第三弧形板43的相对面的螺旋形冷媒管束40不接触，多个第四弧形板44与第四弧形板44的相对面的螺旋形冷媒管束40不接触，第三弧形板43向相对面延伸的长度大于螺旋形冷媒管束40内侧相对面距离的一半，第四弧形板44向相对面延伸的长度大于螺旋形冷媒管束40内侧相对面距离的一半。

本实用新型的工作原理：经过压缩机30的高温高压冷媒进入冷凝器，冷凝器的螺旋形冷媒管束40与保温水箱50的水接触，将螺旋形冷媒管束40的热量传递给保温水箱50里的水。当用户取用热水或向热水箱59存储热水时，热水从保温水箱50上端的热水出管52流出，冷水从保温水箱50下端流入，在第一阻流结构和第二阻流结构的作用下，以及在自来水系统的水压和热水出管52取水降压的作用下，保温水箱50内的水冲击在第一弧形板41、第二弧形板42、第三弧形板43和第四弧形板44上，形成多个漩涡，使在螺旋形冷媒管束40上获得更多方向的水流扰动作用，更换不同位置的水与螺旋形冷媒管束40接触，提高热交换效率。

在上述技术方案的基础上，第三弧形板43和第四弧形板44的边缘为波浪形边缘。有助于增加水流扰动，提高热交换效率。

在上述技术方案的基础上，第三弧形板43和第四弧形板44的边缘与螺旋形冷媒管束40的内侧面靠近。

在上述技术方案的基础上，第三弧形板43和第四弧形板44的边缘与螺旋形冷媒管束40的内侧面之间的距离为0.2-0.5cm。

在上述技术方案的基础上，第三弧形板43和第四弧形板44由导热材料制成，有助于增加热交换面积，提高热交换效率。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。