一种热水器水箱及空气能热水器的制作方法

文档序号:15459759发布日期:2018-09-18 17:50阅读:422来源:国知局

本发明涉及换热器技术领域,尤其涉及一种热水器水箱及空气能热水器。



背景技术:

微通道冷凝器较多的被应用在空气能热水器中,因其具有接触面积大、压损小、换热性能高等特点。现有的微通道冷凝器结构如图1所示,由两根集流管1’和多根含有多微孔的扁管3组成,两根集流管1’分别装在扁管3的两端,多根扁管3从结构上并联安装在两根集流管1’之间,集流管1’的内部设有多个隔片5,将微通道分为多个流路。安装时通过两根集流管1’之间的一个或多个连接板,将微通道冷凝器裹在空气能热水器的水箱内胆4外。

微通道冷凝器与水箱内胆的安装结构如图2至4所示,微通道冷凝器包在水箱内胆4的外壁上,两根集流管1’分别位于水箱内胆4的两侧上部,扁管3从水箱内胆4的一侧沿其底部绕至水箱内胆4的另一侧。这种结构的微通道冷凝器中每个流路都是从一个集流管流向另一个集流管,多个流路通过隔片形成串联关系,冷媒在两个集流管之间来回流动,途中必然会频繁先与低温水换热,后又与高温水换热,这样会造成冷凝器换热效率低、系统高压高等问题。

因此,如何设计一种换热效率高的热水器水箱是业界亟待解决的技术问题。



技术实现要素:

为了解决现有技术中存在的上述缺陷,本发明提出一种热水器水箱及空气能热水器。

本发明采用的技术方案是,设计一种热水器水箱,包括:水箱内胆,水箱内胆至少有一侧包覆有换热器。

换热器包括:第一集流管、第二集流管、间隔排列在第一集流管和第二集流管之间的若干根换热管,第一集流管设有冷媒进口,第二集流管设有冷媒出口,换热管的一端与第一集流管连通、另一端与第二集流管连通。第一集流管的内部和第二集流管的内部均呈中空状态,每根换热管中的冷媒均从第一集流管流向第二集流管。

优选的,换热器的第一集流管位于水箱内胆的侧面上部,第二集流管位于水箱内胆的侧面下部,换热管贴合水箱内胆的外壁,每根换热管中的冷媒均从第一集流管向下流至第二集流管。

优选的,水箱内胆上位置相对的两侧各设有一个换热器,该两个换热器对称设置且并联连接。

优选的,该两个换热器的冷媒进口和冷媒出口均采用管路分流器并联连接,管路分流器为三通连接头。

优选的,冷媒进口设置在第一集流管的一端,冷媒出口设置在第二集流管上远离冷媒进口的一端。

优选的,换热器为微通道换热器,每根换热管的内部设有多个相互独立的微孔,微孔的一端与第一集流管连通、另一端与第二集流管连通。

优选的,第一集流管和第二集流管平行设置,换热管等间距且平行排列在第一集流管和第二集流管之间。

优选的,水箱内胆呈筒状,且水箱内胆卧式放置。

优选的,换热管为扁管。

本发明还提出了一种具有上述热水器水箱的空气能热水器。

与现有技术相比,本发明具有以下优点:

1、水箱内胆至少有一侧设有换热器,第一集流管和第二集流管内部贯通,冷媒沿换热管由第一集流管流至第二集流管,冷媒不会往复流动,提高换热器的换热性能、水箱换热效率高;

2、第一集流管处于第二集流管的上方,冷媒沿向下的方向流动有利于水箱内胆中的水温分层,高温冷媒先与上部的高温水区进行换热,降温后的冷媒再在下部的低温水区进行换热,完成冷媒与水的逆流换热;

3、水箱内胆的两侧各设有一个换热器,该两个换热器并联设置,水箱的换热效率更高。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明,其中:

图1是现有技术中微通道冷凝器的结构示意图;

图2是现有技术中微通道冷凝器安装在水箱内胆上的前侧示意图;

图3是现有技术中微通道冷凝器安装在水箱内胆上的俯视示意图;

图4是现有技术中微通道冷凝器安装在水箱内胆上的左侧示意图;

图5是本发明中换热器的结构示意图;

图6是本发明中两个换热器并联的平铺示意图;

图7是本发明中两个换热器并联安装在水箱内胆上的前侧示意图;

图8是本发明中两个换热器并联安装在水箱内胆上的俯视示意图;

图9是本发明中两个换热器并联安装在水箱内胆上的左侧示意图。

具体实施方式

如图5所示,本发明提出的热水器水箱包括水箱内胆4,水箱内胆4至少有一侧包覆有换热器,实际使用时可根据水箱内胆的具体形状,选择在其一侧或两侧甚至更多侧面包覆该换热器。

换热器包括:第一集流管1、第二集流管2和换热管组,换热管组由若干根间隔排列在第一集流管1和第二集流管2之间的换热管3构成,换热管3的一端与第一集流管1连接相通,换热管3的另一端与第二集流管2连接相通。

第一集流管1的内部呈中空状态,第二集流管2的内部也呈中空状态,第一集流管1上设有冷媒进口11,第二集流管1上设有冷媒出口21,冷媒从冷媒进口11进入第一集流管1流至换热管3内,换热管3中的冷媒再流到第二集流管2,最后从冷媒出口21流出。换热器内的冷媒由第一集流管向第二集流管的方向流动,避免冷媒与外部介质频繁换热,提高换热器的换热效率。

在一较优实施例中,换热器的第一集流管1、第二集流管2和换热管3均位于水箱内胆4的同一侧,且第一集流管1位于水箱内胆4的该侧上部,第二集流管2位于水箱内胆4的该侧下部,换热管3贴合水箱内胆4的外壁,这样设置的好处是利于水箱内水的水温分层,换热管3优选采用扁管,扁管的扁平面贴合水箱内胆4的外壁,换热效率更高。

如图6至9所示,水箱内胆4的外观近似于圆柱形,水箱内胆4卧式放置,第一集流管1和第二集流管2均呈直线型,换热管3呈与水箱内胆4侧面贴合的弧形。更优的,水箱内胆4的前后两侧各设有一个换热器,该两个换热器对称设置并且并联连接,两个换热器的冷媒进口11和冷媒出口21可采用管路分流器相连,管路分流器为三通连接头或其他连接件。当然,实际应用中也可在水箱内胆上其他位置相对的两侧分别设置换热器。

该较优实施例的换热过程如下:当水箱进行加热时,高温冷媒从两个换热器位于水箱内胆4上部的冷媒进口11进入换热器,冷媒进入换热器后先充满位于水箱内胆4上部的第一集流管1,然后通过换热管组平行流至水箱内胆4下部的第二集流管2,冷媒在换热管3内的流动过程中对水进行加热,最后再从第二集流管2的冷媒出口21流出,完成与水的换热。随着水被不断的加热,水箱内胆4中的水温也逐渐上升,由于热水比冷水的密度小,热水向水箱内胆4的上部移动,冷水向水箱内胆4的下部移动,水箱内胆4中的水逐渐形成水温分层,水箱内胆4的上部水温较高为高温水区41,水箱内胆4的下部水温较低为低温水区42。在整个换热过程中,高温冷媒现在高温水区41进行换热,降温后的低温冷媒再在低温水区42进行换热,完成冷媒与水的逆流换热,完全避免了现有技术中冷媒经过低温水区降温后再经高温水区加热的缺陷,所以保证了换热系统的过冷,大大提高了换热器的冷凝换热性能。

进一步的,第一集流管1和第二集流管2平行设置,换热管组内的换热管3相互平行且等间距排布,使得换热器换热均匀。为了使换热器换热更均匀、效率更高,冷媒进口11设置在第一集流管1的一端,冷媒出口21设置在第二集流管2上远离冷媒进口11的一端,即冷媒进口11和冷媒出口21在换热器上呈对角设置,以保证冷媒从冷媒进口11经各换热管3流到冷媒出口21的距离基本一致。

再进一步的,换热器为微通道换热器,每根换热管3的内部设有多个相互独立的微孔,微孔的一端与第一集流管1连通,微孔的另一端与第二集流管2连通,微孔的设置可以将换热管3内的空间分成多个流道,提高换热器的换热效率。

本发明还提出了一种具有上述热水器水箱的空气能热水器,该空气能热水器为壁挂式空气能热水器。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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