用于热泵热水器的内部冷凝器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有内部冷凝器的热栗热水器。
【背景技术】
[0002]已知的是具有外部冷凝器的罐型热栗热水器(HPWH)。在这种已知的HPWH中，冷凝器卷绕贮水罐的外部或者用作外部热交换器。在这种外部卷绕式冷凝器设计中，从底部起算的罐高度的2/3通常被冷凝管覆盖，以确保冷凝器和罐之间有足够的热交换表面积。
[0003]典型的罐型热水器包括环绕罐的套筒和位于套筒与罐之间的间隔中的泡沫绝缘体。在罐型HPWH中，冷凝管也在套筒和罐之间的间隔中并且占据如果没有冷凝管卷绕罐的外表面将被绝缘泡沫占据的间隔的部分。
[0004]罐型热水器的罐常常是圆柱体并且用直径和高度进行表征。直径与高度之比(D/H)是热水器的重要设计考虑。通常，热栗热水器具有16至22英寸之间的直径和50至80加仑之间的容积。虽然当D/Η比相对低时具有外部冷凝器的罐型HPWH工作良好，但随着D/H比增大，这种HPWH的效率常常变低。例如，当D/Η大于或等于大约0.5时，常常难以用外部冷凝器可靠地加热罐内的水或者必须使外部冷凝器十分大，这样它的成本变得过高。当罐直径的增大有助于D/Η比的增大时，接近罐纵轴的水进一步离开罐壁并且更难以利用罐壁处的热源进行加热。另外，对于给定的罐体积，由可安装有外部冷凝器的罐的可用外部表面积，导致实际罐高度的下限。
【发明内容】
[0005]在一个实施方式中，本发明提供了一种热水器，该热水器包括:水罐，其用于贮存待加热的水；热栗系统，其包括蒸发器、压缩机、膨胀装置和冷凝器，所述冷凝器用于将制冷剂通过制冷剂循环进行移动，所述制冷剂循环包括从所述冷凝器中的制冷剂到所述罐中的水的热交换；其中，所述冷凝器包括外管和所述外管内的第一内管和第二内管；其中，所述冷凝器中的所有制冷剂在所述第一内管和所述第二内管内；其中，所述冷凝器的至少一部分定位在所述罐内，所述外管直接接触所述罐中的水，所述第一内管和所述第二内管不与所述罐中的水直接接触。
[0006]在一些构造中，所述热栗系统包括在所述压缩机和所述冷凝器之间连通的制冷剂分流器；所述制冷剂分流器从所述压缩机接收单个制冷剂流并且将所述单个制冷剂流分成并行的第一制冷剂流和第二制冷剂流；并且所述第一内管和所述第二内管与所述制冷剂分流器连通，以接收相应的第一制冷剂流和第二制冷剂流。
[0007]在一些构造中，所述冷凝器包括入口段、盘管段和出口段；所述盘管段和所述入口段和所述出口段的至少一部分在所述水罐中；所述外管的所述盘管段的横截面包括第一导管和第二导管以及将所述第一导管和所述第二导管互连的连接部分；所述第一内管和所述第二内管在相应的所述第一导管和所述第二导管内。在一些构造中，所述连接部分包括彼此相邻的所述外管的相对壁部分。在一些构造中，所述第一导管和所述第二导管之间的连接部分的宽度是4至12mm，内管具有0.25±0.1英寸，即0.635±0.25cm的外径。在一些构造中，所述第一导管和所述第二导管与相应的所述第一内管和所述第二内管的外表面的至少一半处于物理接触，以促进热传递。在一些构造中，所述第一导管和所述第二导管与相应的所述第一内管和所述第二内管的外表面的至少四分之三处于物理接触，以促进热传递。在一些构造中，冷凝器的入口段和出口段中的外管成形为，使得在外管和第一内管与第二内管之间没有出现承压接触，以阻止在冷凝器的入口段和出口段中的外管和第一内管与第二内管之间的热传递。在一些构造中，在冷凝器的入口段和出口段中的外管的横截面是圆形。在一些构造中，冷凝器的盘管段完全位于热水器罐的下半部中。在一些构造中，所述冷凝器的所述盘管段包括至少部分在所述水罐的上半部中的上部和完全在所述水罐的下半部中的下部。在一些构造中，所述盘管段包括具有不同盘管节距的第一段和第二段。在一些构造中，所述盘管段包括第一段和至少部分嵌套在所述第一段内的第二段。在一些构造中，所述盘管段包括非恒定盘管直径。在一些构造中，所述内管的至少一个包括内部鳍或凹槽以促进热传递。在一些构造中，所述冷凝器包括贯穿所述罐的底座的入口段，盘管段和贯穿所述底座的出口段。
[0008]本发明还提供了一种制造双壁管的方法，该方法包括:(a)提供具有圆形横截面和初始外管直径的外管；(b)将所述外管的一部分变形成卵形横截面；(c)将第一内管和第二内管插入具有变形部分的所述外管中；(d)将所述外管的变形部分进一步变形成第一导管和第二导管以及在所述第一导管和所述第二导管之间的连接部分，使得所述第一内管和所述第二内管被卡在相应的所述第一导管和所述第二导管中。
[0009]在一些构造中，所述步骤(d)包括:使所述外管的壁的相对部分彼此相邻。在一些构造中，所述步骤(d)包括:使所述外管的壁的相对部分彼此物理接触。在一些构造中，所述步骤(d)包括:将所述第一导管和所述第二导管设置成与相应的所述第一内管和所述第二内管的至少一半外表面物理接触以促进热传递。在一些构造中，所述步骤(d)包括:将所述第一导管和所述第二导管设置成与相应的所述第一内管和所述第二内管的外表面的至少四分之三物理接触以促进热传递。在一些构造中，所述步骤(a)的所述外管包括第一端和第二端以及位于所述第一端和所述第二端之间的中间段；其中，所述步骤(d)包括将所述中间段变形；并且其中，所述步骤(b)、所述步骤(C)和所述步骤(d)包括:在所述第一端和所述第二端处保持所述初始外管直径。在一些构造中，所述方法还包括将进一步变形的部分形成为盘管。
[0010]通过考虑【具体实施方式】和附图，将清楚本发明的其它方面。
【附图说明】
[0011]图1是根据本发明的包括内部双壁冷凝器的罐型热栗热水器(HPWH)的立体图。
[0012]图2是热栗的冷凝器部分的立体图。
[0013]图3是沿着图2中的线3-3截取的冷凝器的剖视图。
[0014]图4是图3中的冷凝器在圆圈4-4内的那部分的放大视图。
[0015]图5是沿着图2中的线5-5截取的剖视图。
[0016]图6是与图5类似的剖视图，但包括鳍状内管和位于内管之间的幅材。
[0017]图7是图6的冷凝器构造的盘管段的剖视图。
[0018]图8是在制造冷凝器的第一步骤中的外管的盘管段的剖视图。
[0019]图9是在制造冷凝器的第二步骤中的外管和内管的盘管段的剖视图。
[0020]图10是在制造冷凝器的第三步骤中的外管和内管的盘管段的剖视图。
【具体实施方式】
[0021]在详细说明本发明的任何实施方式之前，要理解，本发明的应用不限于下面的说明中所阐述的或者在下面的附图中示出的构造的细节和组件的布置。本发明能够以其它实施方式并且以各种方式实践或执行。
[0022]图1示出罐型热栗热水器(HPWH) 100，其包括用于贮存待加热的水的水罐105和用于加热水的热栗110。罐105包括冷水入口溢水接管115和热水出口溢水接管120。罐105还包括顶座121和底座122。冷水供应管125通过冷水入口溢水接管115在罐105与自来水源或其它水源之间连通。在压力作用下供应冷水。热水供应管130通过热水出口溢水接管120在罐105和龙头、淋浴器、洗碗机或其它使用热水的卫生洁具之间连通。图1示出在罐105的下半部中的底部部分135中的冷水入口溢水接管115和在罐105的上半部中的顶部部分140中的热水出口溢水接管120，但在其它构造中，溢水接管115、120中的一个或二者可以位于顶座121或底座122上。可使用汲取管巧妙地将冷水引入罐105的期望部分或从罐105抽出热水。
[0023]在图1中半示意性地示出热栗110 ;无需示出组件的所