水管防冻结构及其应用的直热式热泵热水机组的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种水管防冻结构及其应用的直热式热泵热水机组，该水管防冻结构包括水加热器、分别与所述水加热器单独连通的热水管和循环水管以及与所述水加热器连通的冷水管，还包括至少一个引水管，所述循环水管与所述引水管的两个端口和/或所述热水管与所述引水管的两个端口连通，且所述引水管的外壁与所述冷水管的外壁热传导连接；该直热式热泵热水机组采用前述水管防冻结构。本实用新型提供的水管防冻结构在不增加电辅热的情况下，利用循环水管或热水管加热冷水管中的水，从而防止其冻结，其应用于热泵热水机组时，不但安全有效，而且可以避免造成水资源和能源的浪费，更加节能环保。
【专利说明】水管防冻结构及其应用的直热式热泵热水机组
【技术领域】
[0001]本实用新型属热水机组【技术领域】，更具体地说，是涉及一种水管防冻结构及其应用的直热式热泵热水机组。
【背景技术】
[0002]一次加热式热水机在冬季环境温度低于0°C的情况下，如果长时间不使用一次加热功能，则存储在机组冷水管道中的水将会结冰，从而会使管道被因结冰膨胀造成损坏。为防止冷水管道中的水冻结，必须对管道采取防冻结措施。
[0003]现有技术中，通常采取以下几种处理措施:第一种措施为对管道进行保温处理，但是保温仅能延缓结冰过程，因为没有热源补充热量，时间长了之后还是会结冰；第二种措施如中国专利CN201220526587.6公开的一种管道防冻式热泵热水机组，在管道上增加电加热器，电加热器虽然可以有效防止结冰，但需要持续消耗电力，且电加热器存在老化和漏电的安全风险；第三种措施为当热水机长期不使用时排空管道内的水，但是这需要增加专门的排空装置，同时再次使用时还需要注水，排掉的水还会造成资源浪费。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种水管防冻结构，旨在安全有效地对冷水管道进行防冻结处理，达到保护冷水管道不结冰的效果。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:提供一种水管防冻结构，包括水加热器、分别与所述水加热器单独连通的热水管和循环水管以及与所述水加热器连通的冷水管，还包括至少一个引水管，所述循环水管与所述引水管的两个端口和/或所述热水管与所述引水管的两个端口连通，且所述引水管的外壁与所述冷水管的外壁热传导连接。
[0006]具体地，所述引水管为一个，且该引水管的两个端口均与所述循环水管连通，所述冷水管与所述循环水管汇合与所述水加热器相连通，且所述冷水管与所述循环水管汇合连接处与所述水加热器的距离小于所述引水管靠近所述水加热器的一端与所述水加热器之间的距离。
[0007]或者，具体地，所述引水管为一个，且该引水管的两个端口均与所述循环水管连通，所述冷水管与所述循环水管分别单独与所述水加热器相连通。
[0008]或者，具体地，所述引水管为一个，且该引水管的两个端口均与所述热水管连通，所述冷水管与所述循环水管汇合与所述水加热器相连通。
[0009]或者，具体地，所述引水管为一个，且该引水管的两个端口均与所述热水管连通，所述冷水管与所述循环水管分别单独与所述水加热器相连通。
[0010]或者，具体地，所述引水管为两个，其中一个所述引水管的两个端口均与所述热水管连通，另一个所述引水管的两个端口均与所述循环水管连通，所述冷水管与所述循环水管汇合与所述水加热器相连通，且所述冷水管与所述循环水管汇合连接处与所述水加热器的距离小于两端与所述循环水管连通的引水管靠近所述水加热器的一端与所述水加热器之间的距离。
[0011]或者，具体地，所述引水管为两个，其中一个所述引水管的两个端口均与所述热水管连通，另一个所述引水管的两个端口均与所述循环水管连通，所述冷水管与所述循环水管分别单独与所述水加热器相连通。
[0012]具体地，所述引水管的外壁与所述冷水管的外壁直接贴合在一起，或者，所述引水管的外壁与所述冷水管的外壁之间通过导热填充物连接。
[0013]具体地，所述导热填充物为焊料、导热油、导热硅脂、金属或者导热塑料中的一种。
[0014]具体地，所述引水管的端口为弯管口或者倒角口。
[0015]本实用新型提供的水管防冻结构的有益效果在于:当系统进行冷水加热时，冷水管中的水流动进入水加热器进行加热后通过热水管流出，此时循环水管中的水不流动。当系统进行循环加热时，循环水管中的水流动进入水加热器加热后通过热水管流出，此时冷水管中的水不流动。由于循环(或冷水)加热时的循环水管(或热水管)中的水温度高于冷水管中的水温度，冷水管中的冷水更容易结冰，但当循环水管(或热水管)中的水循环流动时，通过引水管的引流，会有部分循环热水(或热水管中的热水)进入引水管内流动，并将热量传递给冷水管中的冷水，避免冷水管的水散热过多而结冰，从而实现冷水管的防冻结功能。由于引水管内的水和冷水管中的水不相混合，对于冷水管上有多个阀的情况更有适应性，因此，冷水管和循环水管(或热水管)之间不会发生窜水现象。本实用新型水管防水结构在不增加电辅热的情况下，利用循环水管(或热水管)加热冷水管中的水，从而防止其冻结，不但安全有效，而且可以避免造成水资源和能源的浪费，更加节能环保。
[0016]本实用新型的另一目的在于提供一种直热式热泵热水机组，其包括上述的水管防冻结构。
[0017]本实用新型提供的直热式热泵热水机组的有益效果在于:由于采用了上述水管防冻结构，本实用新型直热式热泵热 水机组的冷水管不会结冰，而且整个机组更加安全可靠、节能环保。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型实施例一提供的水管防冻结构的结构示意图；
[0019]图2为本实用新型实施例二提供的水管防冻结构的结构示意图；
[0020]图3为本实用新型实施例三提供的水管防冻结构的结构示意图；
[0021]图4为本实用新型实施例四提供的水管防冻结构的结构示意图；
[0022]图5为本实用新型实施例五提供的水管防冻结构的结构示意图；
[0023]图6为本实用新型实施例六提供的水管防冻结构的结构示意图；
[0024]图7为本实用新型实施例七提供的水管防冻结构的结构示意图；
[0025]图8为本实用新型实施例八提供的水管防冻结构的结构示意图；
[0026]图9为本实用新型实施例九提供的水管防冻结构的结构示意图；
[0027]图10为本实用新型实施例十提供的水管防冻结构的结构示意图；
[0028]图11为本实用新型实施例1^一提供的水管防冻结构的结构示意图；
[0029]图12为本实用新型实施例十二提供的水管防冻结构的结构示意图；
[0030]图13为本实用新型实施例十三提供的水管防冻结构的结构示意图；[0031]图14为本实用新型实施例十四提供的水管防冻结构的结构示意图；
[0032]图15为本实用新型实施例十五提供的水管防冻结构的结构示意图；
[0033]图16为本实用新型实施例十六提供的水管防冻结构的结构示意图；
[0034]图17为图16中A处另一种实施方式的局部放大图；
[0035]图18为图16中B处另一种实施方式的局部放大图。
[0036]图中:1为水加热器,2为热水管,3为循环水管,4为冷水管,5为引水管,6为导热填充物。
【具体实施方式】
[0037]本实用新型提供一种水管防冻结构，包括水加热器、分别与所述水加热器单独连通的热水管和循环水管以及与所述水加热器连通的冷水管，还包括至少一个引水管，所述循环水管与所述引水管的两个端口和/或所述热水管与所述引水管的两个端口连通，且所述弓I水管的外壁与所述冷水管的外壁热传导连接。
[0038]本实用新型水管防水结构在不增加电辅热的情况下，利用循环水管(或热水管)加热冷水管中的水，从而防止其冻结，不但安全有效，而且可以避免造成水资源和能源的浪费，更加节能环保。
[0039]为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0040]实施例一
[0041]请参阅图1，本实施例提供的水管防冻结构包括水加热器1、热水管2、循环水管3和冷水管4，热水管2和循环水管3分别与水加热器I单独连通，而冷水管4与循环水管3汇合连接成一根管道后再与水加热器I连通；该种水管防冻结构还包括一个引水管5，且该引水管5的两个端口(即入口和出口)均与循环水管3连通以便于循环水管3中的水可以顺利地流到引水管5内，且冷水管4与循环水管3汇合连接处与水加热器I的距离LI小于弓丨水管5靠近水加热器I的一端与水加热器I之间的距离L2，且引水管5的外壁与冷水管4的外壁热传导连接，本实施例中，引水管5的外壁与冷水管4的外壁直接贴合在一起以便于热量可以在引水管5与冷水管4之间传递。本实施例提供的水管防冻结构在不增加电辅热的情况下，利用循环水管3加热冷水管4中的水，从而防止其冻结，不但安全有效，而且可以避免造成水资源和能源的浪费，更加节能环保。当系统进行冷水加热时，冷水管4中的水流动进入水加热器I进行加热后通过热水管2流出，此时循环水管3中的水不流动。当系统进行循环加热时，循环水管3中的水流动进入水加热器I加热后通过热水管2流出，此时冷水管4中的水不流动。由于循环加热时的循环水管3中的水温度高于冷水管4中的水温度，冷水管4中的冷水更容易结冰，但当循环水管3中的水循环流动时，通过引水管5的引流，会有部分循环热水进入引水管5内流动，并将热量传递给冷水管4中的冷水，避免冷水管4的水散热过多而结冰，从而实现冷水管4的防冻结功能。由于引水管5内的水和冷水管4中的水不相混合，对于冷水管4上有多个阀的情况更有适应性，因此，冷水管4和循环水管3之间不会发生窜水现象，安全可靠。
[0042]实施例二[0043]请参阅图1及图2，本实施例与实施例一之间的区别在于:冷水管4与循环水管3分别单独与水加热器I相连通，而不是像实施例一中两者汇合连接成一根管道后再与水加热器I连通，其余的结构均与实施例一中的相同。
[0044]实施例三
[0045]请参阅图1及图3，本实施例与实施例一之间的区别在于:引水管5的外壁与冷水管4的外壁之间通过导热填充物6连接，而不是像实施例一中引水管5的外壁与冷水管4的外壁直接贴合实现热传导，其余的结构均与实施例一中的相同。而这些导热填充物6可以为焊料、导热油、导热硅脂、金属或者导热塑料中的一种，这些物质能起到导热作用，增强引水管5与冷水管4之间的热传递效率。
[0046]实施例四
[0047]请参阅图2及图4，本实施例与实施例二之间的区别在于:引水管5的外壁与冷水管4的外壁之间通过导热填充物6连接，而不是像实施例二中引水管5的外壁与冷水管4的外壁直接贴合实现热传导，其余的结构均与实施例二中的相同。而这些导热填充物6可以为焊料、导热油、导热硅脂、金属或者导热塑料中的一种，这些物质能起到导热作用，增强引水管5与冷水管4之间的热传递效率。
[0048]实施例五
[0049]请参阅图1及图5，本实施例与实施例一之间的区别在于:该引水管5的两个端口(即入口和出口)均与热水管2连通，利用引水管5将热水管2中的热量传导至冷水管4而起到防冻的目的，而不是像实施例一中引水管5的两个端口(即入口和出口)均与循环水管3连通，其余的结构均与实施例一中的相同。当系统进行冷水加热时，冷水管4中的水流动进入水加热器I进行加热后通过热水管2流出，此时循环水管3中的水不流动。由于冷水加热时的热水管2中的水温度高于冷水管4中的水温度，冷水管4中的冷水更容易结冰，但当热水管2中的水循环流动时,通过引水管5的引流,热水管2中会有部分热水进入引水管5内流动，并将热量传递给冷水管4中的冷水，避免冷水管4的水散热过多而结冰，从而实现冷水管4的防冻结功能。
[0050]实施例六
[0051]请参阅图5及图6，本实施例与实施例五之间的区别在于:冷水管4与循环水管3分别单独与水加热器I相连通，而不是像实施例五中两者汇合连接成一根管道后再与水加热器I连通，其余的结构均与实施例五中的相同。
[0052]实施例七
[0053]请参阅图5及图7，本实施例与实施例五之间的区别在于:引水管5的外壁与冷水管4的外壁之间通过导热填充物6连接，而不是像实施例五中引水管5的外壁与冷水管4的外壁直接贴合实现热传导，其余的结构均与实施例五中的相同。本实施例中，这些导热填充物6可以为焊料、导热油、导热硅脂、金属或者导热塑料中的一种，这些物质能起到导热作用，增强引水管5与冷水管4之间的热传递效率。
[0054]实施例八
[0055]请参阅图6及图8，本实施例与实施例六之间的区别在于:引水管5的外壁与冷水管4的外壁之间通过导热填充物6连接，而不是像实施例五中引水管5的外壁与冷水管4的外壁直接贴合实现热传导，其余的结构均与实施例五中的相同。本实施例中，这些导热填充物6可以为焊料、导热油、导热硅脂、金属或者导热塑料中的一种，这些物质能起到导热作用，增强引水管5与冷水管4之间的热传递效率。
[0056]实施例九
[0057]请参阅图1、图5及图9，本实施例与实施例一及实施例五之间的区别在于:引水管5设有为两个，其中一个引水管5的两个端口均与热水管2连通，另一个引水管的两个端口均与循环水管3连通；其余结构均与实施例一或实施例五相同。本实施例中，在热水管2与循环水管3上均设置与冷水管4进行热传导的引水管5，使得系统无论在冷水加热还是循环加热的情况下均可以避免冷水管4的水散热过多而结冰，从而实现冷水管4的防冻结功能。
[0058]实施例十
[0059]请参阅图9及图10，本实施例与实施例九之间的区别在于:冷水管4与循环水管3分别单独与水加热器I相连通，而不是像实施例九中两者汇合连接成一根管道后再与水加热器I连通，其余的结构均与实施例九中的相同。
[0060]实施例^^一
[0061]请参阅图9及图11，本实施例与实施例九之间的区别在于:两个引水管5的外壁与冷水管4的外壁之间均通过导热填充物6连接，而不是像实施例九中引水管5的外壁与冷水管4的外壁直接贴合实现热传导，其余的结构均与实施例九中的相同。本实施例中，这些导热填充物6可以为焊料、导热油、导热硅脂、金属或者导热塑料中的一种，这些物质能起到导热作用，增强引水管5与冷水管4之间的热传递效率。
[0062]实施例十二
[0063]请参阅图10及图12，本实施例与实施例十之间的区别在于:两个引水管5的外壁与冷水管4的外壁之间均通过导 热填充物6连接，而不是像实施例十中引水管5的外壁与冷水管4的外壁直接贴合实现热传导，其余的结构均与实施例十中的相同。本实施例中，这些导热填充物6可以为焊料、导热油、导热硅脂、金属或者导热塑料中的一种，这些物质能起到导热作用，增强引水管5与冷水管4之间的热传递效率。
[0064]实施例十三
[0065]请参阅图9及图13，本实施例与实施例九之间的区别在于:两个引水管5中，只有与热水管2连接的引水管5的外壁与冷水管4的外壁之间均通过导热填充物6连接，而另一个与循环水管3连接的引水管5还是像实施例九中那样，其外壁与冷水管4的外壁直接贴合实现热传导，其余的结构均与实施例九中的相同。本实施例中，这些导热填充物6可以为焊料、导热油、导热硅脂、金属或者导热塑料中的一种，这些物质能起到导热作用，增强引水管5与冷水管4之间的热传递效率。
[0066]实施例十四
[0067]请参阅图13及图14，本实施例与实施例十三之间的区别在于:冷水管4与循环水管3分别单独与水加热器I相连通，而不是像实施例十三中两者汇合连接成一根管道后再与水加热器I连通，其余的结构均与实施例十三中的相同。
[0068]实施例十五
[0069]请参阅图9及图15，本实施例与实施例九之间的区别在于:两个引水管5中，只有与循环管连接的引水管5的外壁与冷水管4的外壁之间均通过导热填充物6连接，而另一个与热水管2连接的引水管5还是像实施例九中那样，其外壁与冷水管4的外壁直接贴合实现热传导，其余的结构均与实施例九中的相同。本实施例中，这些导热填充物6可以为焊料、导热油、导热硅脂、金属或者导热塑料中的一种，这些物质能起到导热作用，增强引水管5与冷水管4之间的热传递效率。
[0070]实施例十六
[0071]请参阅图15及图16，本实施例与实施例十五之间的区别在于:冷水管4与循环水管3分别单独与水加热器I相连通，而不是像实施例十五中两者汇合连接成一根管道后再与水加热器I连通，其余的结构均与实施例十五中的相同。
[0072]上述实施例中，引水管5的端口可以设计为图1至图16中所示的弯管口，也可以设计成图17和图18中所示的倒角口，还可以为平口或切口等，以起到导流作用，使循环水管3或者热水管2中的水流动时更容易进入引水管5中。
[0073]本实用新型还提供一种直热式热泵热水机组(未图示)。所述直热式热泵热水机组包括上述的水管防冻结构。
[0074]由于采用了上述水管防冻结构，本实用新型直热式热泵热水机组的冷水管不会结冰，而且整个机组更加安全可靠、节能环保。
[0075]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.水管防冻结构，包括水加热器、分别与所述水加热器单独连通的热水管和循环水管以及与所述水加热器连通的冷水管，其特征在于:还包括至少一个引水管，所述循环水管与所述引水管的两个端口和/或所述热水管与所述引水管的两个端口连通，且所述引水管的外壁与所述冷水管的外壁热传导连接。
2.如权利要求1所述的水管防冻结构，其特征在于:所述引水管为一个，且该引水管的两个端口均与所述循环水管连通，所述冷水管与所述循环水管汇合与所述水加热器相连通，且所述冷水管与所述循环水管汇合连接处与所述水加热器的距离小于所述引水管靠近所述水加热器的一端与所述水加热器之间的距离。
3.如权利要求1所述的水管防冻结构，其特征在于:所述引水管为一个，且该引水管的两个端口均与所述循环水管连通，所述冷水管与所述循环水管分别单独与所述水加热器相连通。
4.如权利要求1所述的水管防冻结构，其特征在于:所述引水管为一个，且该引水管的两个端口均与所述热水管连通，所述冷水管与所述循环水管汇合与所述水加热器相连通。
5.如权利要求1所述的水管防冻结构，其特征在于:所述引水管为一个，且该引水管的两个端口均与所述热水管连通，所述冷水管与所述循环水管分别单独与所述水加热器相连通。
6.如权利要求1所述的水管防冻结构，其特征在于:所述引水管为两个，其中一个所述引水管的两个端口均与所述热水管连通，另一个所述引水管的两个端口均与所述循环水管连通，所述冷水管与所述循环水管汇合与所述水加热器相连通，且所述冷水管与所述循环水管汇合连接处与所述水加热器的距离小于两端与所述循环水管连通的引水管靠近所述水加热器的一端与所述水加热器之间的距离。
7.如权利要求1所述的水管防冻结构，其特征在于:所述引水管为两个，其中一个所述引水管的两个端口均与所述热水管连通，另一个所述引水管的两个端口均与所述循环水管连通，所述冷水管与所述循环水管分别单独与所述水加热器相连通。
8.如权利要求1至7任一项所述的水管防冻结构，其特征在于:所述引水管的外壁与所述冷水管的外壁直接贴合在一起，或者，所述引水管的外壁与所述冷水管的外壁之间通过导热填充物连接。
9.如权利要求8所述的水管防冻结构，其特征在于:所述导热填充物为焊料、导热油、导热硅脂、金属或者导热塑料中的一种。
10.如权利要求8所述的水管防冻结构，其特征在于:所述引水管的端口为弯管口或者倒角口。
11.直热式热泵热水机组，其特征在于:包括权利要求1至10任一项所述的水管防冻结构。
【文档编号】F24H9/20GK203375723SQ201320347642
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年6月17日 优先权日:2013年6月17日
【发明者】陈文强 申请人:广东美的暖通设备有限公司, 美的集团股份有限公司