的导程角均可为55°至70°，例如，每根内管22的缠绕成螺旋状的管段的导程角均可为60°、65°等。
[0033]在本实用新型的一些实施例中，为了防止两根内管22之间进行热交换，每根内管22的内管进口临近外管21的一端，每根内管22的内管出口临近外管21的另一端，以使多根内管22内的流体沿同一方向流动。进一步地，每根内管22的内管进口临近外管21的外管出口，每根内管22的内管出口临近外管21的外管进口，以使每根内管22内的流体与外管21和每根内管22之间的流体逆向流动换热，以进一步提高套管式换热装置20的热交换效率。每根内管22内流动的流体为二氧化碳。外管21和每根内管22之间流动的流体为水。
[0034]图3是根据本实用新型一个实施例的二氧化碳热泵热水器的示意性结构图，图中实线箭头表示二氧化碳的流向，虚线箭头表示水的流向。本实用新型实施例还提供了一种二氧化碳热泵热水器，其主要由压缩机10、套管式换热装置20、节流装置30和蒸发器40等几大部件组成。该套管式换热装置20为上述任一实施例中的套管式换热装置20。该套管式换热装置20的每根内管22的内管进口利用管路连接至二氧化碳热泵热水器的压缩机10的冷媒出口，每根内管22的内管出口利用管路连接至二氧化碳热泵热水器的节流装置30的冷媒进口。套管式换热装置20的外管21的外管进口可利用管路连接至自来水管网，套管式换热装置20的外管21的外管出口利用管路连接至用户用水管网或储存套管式换热装置20加热后的水的水箱。
[0035]本实用新型实施例的二氧化碳热泵热水器的工作原理是由压缩机10工作产生高压高温的冷媒气体进入套管式换热装置20后被流经该套管式换热装置20内的水冷凝降温，也就是说冷媒气体对水进行加热，然后到节流装置30进行节流膨胀，后进入蒸发器40吸收空气的热量蒸发成低压蒸汽，低压冷媒蒸汽被吸入压缩机10重新被压缩成高温高压气体。冷媒气体加热后的水可储存起来被用户使用，或者直接被用户使用。
[0036]在本实用新型的一些替代性实施例中，二氧化碳热泵热水器还可包括水箱。该水箱可配置成储存套管式换热装置20加热后的水，水箱的下部利用管路经由循环泵连接至套管式换热装置20的外管21的外管进口，套管式换热装置20的外管21的外管出口利用管路连接至水箱的上部。该二氧化碳热泵热水器的工作原理是由压缩机10工作产生高压高温的冷媒气体进入套管式换热装置20后被流经该套管式换热装置20内的循环水冷凝降温，以对循环水进行加热，然后到节流装置30进行节流膨胀，后进入蒸发器40吸收空气的热量蒸发成低压蒸汽，低压冷媒蒸汽被吸入压缩机10重新被压缩成高温高压气体。循环泵与压缩机10同时运转，以使水箱内的温度较低的水循环流入热交换器内以被加热，然后循环流回水箱，直至水箱内的水温达到预设温度。
[0037]图4是根据本实用新型一个实施例的二氧化碳热泵热水器的示意性结构图。在本实用新型实施例中，二氧化碳热泵热水器还包括壳体50。壳体50可包括底板51和安装于底板51的分隔板52，分隔板52配置成将壳体50限定的容纳空腔分隔成压缩机10腔和送风腔。压缩机10和节流装置30安装在压缩机10腔内。套管式换热装置20位于送风腔内，并安装于底板51，以使二氧化碳热泵热水器有效利用风道的闲置空间，可使二氧化碳热泵热水器的结构合理紧凑、安装维护方便。
[0038]至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
【主权项】
1.一种用于二氧化碳热泵热水器的套管式换热装置，其特征在于，包括:外管，其两端分别具有供流体流入流出所述外管的外管进口和外管出口 ；和 在所述外管内延伸的多根内管，每根所述内管的两端分别具有供流体流入流出该内管的内管进口和内管出口，其中所述多根内管的至少部分管段彼此相互缠绕呈螺旋状，且每根所述内管的外壁与所述外管的内壁接触抵靠。2.根据权利要求1所述的套管式换热装置，其特征在于，所述多根内管的缠绕成螺旋状的管段彼此相互接触抵靠。3.根据权利要求1所述的套管式换热装置，其特征在于，所述内管为两根，所述两根内管中一根内管的全部管段与另一内管的全部管段相互缠绕呈双螺旋状。4.根据权利要求1所述的套管式换热装置，其特征在于，每根所述内管的缠绕成螺旋状的管段的导程角均为55°至70°。5.根据权利要求1所述的套管式换热装置，其特征在于，每根所述内管的内管进口临近所述外管的一端，每根所述内管的内管出口临近所述外管的另一端，以使多根所述内管内的流体沿同一方向流动。6.根据权利要求5所述的套管式换热装置，其特征在于，每根所述内管的内管进口临近所述外管的外管出口，每根所述内管的内管出口临近所述外管的外管进口，以使每根所述内管内的流体与所述外管和每根所述内管之间的流体逆向流动换热。7.根据权利要求6所述的套管式换热装置，其特征在于，每根所述内管内流动的流体为二氧化碳；所述外管和每根所述内管之间流动的流体为水。8.一种二氧化碳热泵热水器，其特征在于，包括:权利要求1至7中任一项所述的套管式换热装置，所述套管式换热装置的每根内管的内管进口利用管路连接至所述二氧化碳热泵热水器的压缩机的冷媒出口，每根所述内管的内管出口利用管路连接至所述二氧化碳热泵热水器的节流装置的冷媒进口。9.根据权利要求8所述的二氧化碳热泵热水器，其特征在于，还包括:壳体，其具有底板和安装于所述底板的分隔板，所述分隔板配置成将所述壳体限定的容纳空腔分隔成压缩机腔和送风腔；且所述套管式换热装置位于所述送风腔内，并安装于所述底板；所述压缩机和所述节流装置安装在所述压缩机腔内。10.根据权利要求8所述的二氧化碳热泵热水器，其特征在于，所述套管式换热装置的外管的外管进口利用管路连接至自来水管网，所述套管式换热装置的外管的外管出口利用管路连接至用户用水管网或储存所述套管式换热装置加热后的水的水箱；或 所述二氧化碳热泵热水器还包括储存所述套管式换热装置加热后的水的水箱，所述水箱的下部利用管路经由循环泵连接至所述套管式换热装置的外管的外管进口，所述套管式换热装置的外管的外管出口利用管路连接至所述水箱的上部。
【专利摘要】本实用新型涉及一种套管式换热装置及具有其的二氧化碳热泵热水器。具体地，本实用新型提供了一种套管式换热装置，其可包括：外管，其两端分别具有供流体流入流出外管的外管进口和外管出口；和在外管内延伸的多根内管，每根内管的两端分别具有供流体流入流出该内管的内管进口和内管出口，其中多根内管的至少部分管段彼此相互缠绕呈螺旋状，且每根内管的外壁与外管的内壁接触抵靠。此外，本实用新型还提供了一种具有该套管式换热装置的二氧化碳热泵热水器。该套管式换热装置中因为每根内管具有螺旋延伸段，且每根内管和外管接触抵靠，显著提高了内管内的流体与外管内的流体之间的进行热交换的热交换系数。
【IPC分类】F28D7/10, F24H9/00, F24H4/04
【公开号】CN204678928
【申请号】CN201520305183
【发明人】王建良, 陈炳泉, 张吉恒
【申请人】青岛海尔新能源电器有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年5月12日