专利名称：空气源热泵及供热水系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及供热设备领域，尤其涉及一种空气源热泵及供热水系统。
背景技术：
目前，由空气源热泵与热水箱组成的供热水系统被广泛的应用，热水箱通常包括 水箱和设置在水箱中的冷媒管，空气源热泵主要包括外壳、压缩机和蒸发器，压缩机和蒸发 器固设在外壳中。空气源热泵中的冷媒通过蒸发器吸收空气中的低温热气化、再经过压缩 机处理后变为高温冷媒，高温冷媒通过空气源热泵的总冷媒出口输送到热水箱的冷媒管 中，高温冷媒在冷媒管中对热水箱中的水进行加热，最后，从热水箱输出的冷媒通过空气源 热泵的总冷媒入口流回空气源热泵中循环使用。现有技术中的空气源热泵采用蒸发器吸收 外界环境的热量以加热蒸发器中的冷媒，由于空气源热泵通常在低温环境条件下运行，容 易出现空气源热泵中的蒸发器结霜，导致的制热效率较低。
发明内容
本发明提供一种空气源热泵及供热水系统，用以解决现有技术中的空气源热泵中 的蒸发器易结霜、制热效率较低的缺陷，实现提高空气源热泵的制热效率。本发明提供一种空气源热泵，包括外壳和固设在所述外壳中的压缩机，所述外壳 上固设有总冷媒出口和总冷媒入口，还包括套管式蒸发器，所述套管式蒸发器包括第一冷 媒管和第二冷媒管，所述第一冷媒管同轴套设在所述第二冷媒管的外部，所述第一冷媒管 通过毛细管与所述第二冷媒管连通，所述压缩机的进口与所述套管式蒸发器连通，所述压 缩机的出口与所述总冷媒出口连通，所述总冷媒入口与所述套管式蒸发器连通。本发明提供的空气源热泵，通过设置套管式蒸发器，使套管式蒸发器中的第一冷 媒管和第二冷媒管均可以传输冷媒，从热水箱中流出的冷媒通过总冷媒入口进入到套管式 蒸发器，刚进入到套管式蒸发器中的冷媒将对预从套管式蒸发器输出到压缩机中的冷媒进 行加热，从而使进入到压缩机中的冷媒具有较高的温度，从而使套管式蒸发器能够充分利 用流回到空气源热泵的冷媒的余热，使空气源热泵在低温环境中依然具有较高的能效比， 并有效的避免套管式蒸发器结霜，实现提高了空气源热泵的制热效率。如上所述的空气源热泵，所述第一冷媒管的一端口对应与所述第二冷媒管的一端 部密封连接，所述第一冷媒管的另一端口对应与所述第二冷媒管的另一端部密封连接，所 述第一冷媒管的一端部开设有第一冷媒入口，所述第一冷媒管的另一端部开设有第一冷媒 出口。如上所述的空气源热泵，所述第一冷媒入口通过毛细管与所述第二冷媒管的第二 冷媒出口连通，所述第一冷媒出口与所述压缩机的进口连通，所述第二冷媒管的第二冷媒 入口与所述总冷媒入口连通。如上所述的空气源热泵，所述第一冷媒出口通过毛细管与所述第二冷媒管的第二 冷媒入口连通，所述第一冷媒入口与所述总冷媒入口连通，所述第二冷媒管的第二冷媒出口与所述压缩机的进口连通。如上所述的空气源热泵，所述第一冷媒管和所述第二冷媒管均为螺旋结构。如上所述的空气源热泵，为了在空气源热泵启动时，快速加热套管式蒸发器中的 冷媒，空气源热泵还包括电加热带，所述电加热带包裹在所述套管式蒸发器的外部。本发明提供一种供热水系统，包括热水箱，还包括如上所述的空气源热泵；所述热 水箱包括水箱、冷媒管和多根超导管，所述超导管中设置有超导液，所述冷媒管固设在所述 水箱中，所述冷媒管的进口和出口位于所述水箱的外部，所述超导管固设在所述冷媒管上， 并且所述超导管的一端部位于所述冷媒管中；所述空气源热泵的总冷媒出口与所述冷媒管 的进口连通，所述空气源热泵的总冷媒入口与所述冷媒管的出口连通。本发明提供的供热水系统，通过设置套管式蒸发器，使套管式蒸发器中的第一冷 媒管和第二冷媒管均可以传输冷媒，从热水箱中流出的冷媒通过总冷媒入口进入到套管式 蒸发器，刚进入到套管式蒸发器中的冷媒将对预从套管式蒸发器输出到压缩机中的冷媒进 行加热，从而使进入到压缩机中的冷媒具有较高的温度，从而使套管式蒸发器能够充分利 用流回到空气源热泵的冷媒的余热，使空气源热泵在低温环境中依然具有较高的能效比， 实现提高了空气源热泵的制热效率。另外，通过在水箱中设置冷媒管并在冷媒管上固设有 多根超导管，从空气源热泵中输出的冷媒进入到冷媒管中后会对超导管进行加热，从而通 过超导管对水箱中的水进行加热，从而无需在水箱中设置长度较长的冷媒盘管，有效的减 少了冷媒盘管的使用量，降低热水箱的制造成本；并且，由于采用超导管对水箱中的水进行 加热可以更加快速有效的将水箱中的水加热，提高了热水箱的制热水效率，提高了供热水 系统的效率。如上所述的供热水系统，所述冷媒管为U型结构，所述超导管沿U型结构的所述冷 媒管排列。如上所述的供热水系统，所述热水箱还包括循环进水管和循环出水管；所述循环 进水管和所述循环出水管固设在所述水箱上并与所述水箱连通。如上所述的供热水系统，所述水箱设置有保温层。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明空气源热泵实施例的结构示意图；图2为本发明空气源热泵实施例中套管式蒸发器的结构示意图；图3为图2中A-A向剖视图；图4为本发明供热水系统实施例的结构示意图；图5为本发明供热水系统实施例中热水箱的结构示意图。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。图1为本发明空气源热泵实施例的结构示意图一，图2为本发明空气源热泵实施 例的结构示意图二，图3为本发明空气源热泵实施例的结构示意图三。如图1-图3所示， 本实施例空气源热泵，包括外壳1和固设在外壳1中的压缩机2，外壳1上固设有总冷媒出 口 12和总冷媒入口 11，还包括套管式蒸发器3，套管式蒸发器3包括第一冷媒管31和第 二冷媒管32，第一冷媒管31同轴套设在第二冷媒管32的外部，第一冷媒管31通过毛细管 (未图示)与第二冷媒管32连通，压缩机2的进口 21与套管式蒸发器3连通，压缩机2的 出口 22与总冷媒出口 12连通，总冷媒入口 11与套管式蒸发器3连通。具体而言，本实施例空气源热泵采用套管式蒸发器3替代蒸发器，该套管式蒸发 器3包括用于传输冷媒的第一冷媒管31和第二冷媒管32，其中，本实施例空气源热泵中的 压缩机2输出的高温冷媒经过总冷媒出口 12输出后进入到热水器中以加热水器中的水，降 温后的冷媒经过总冷媒入口 11流回到本实施例空气源热泵中，降温后的冷媒依然具有较 高的温度，为了充分利用冷媒的余热，从总冷媒入口 11流回的冷媒将进入到套管式蒸发器 3中，降温后的冷媒将对套管式蒸发器3中预输送到压缩机2中的冷媒进行加热，从而使进 入到压缩机2中的冷媒具有较高的温度，提高了空气源热泵的制热效率；另外，通过流回到 套管式蒸发器3中的冷媒的余热，可以有效的防止套管式蒸发器在冬季结霜，从而使空气 源热泵能够可靠的运行。进一步的，为了在本实施例空气源热泵启动时，快速加热套管式蒸发器3中的冷 媒，本实施例空气源热泵可以还包括电加热带4，电加热带4包裹在套管式蒸发器3的外部。 具体的，电加热带4通电后对套管式蒸发器3进行加热，可以有效的避免本实施例空气源热 泵启动时套管式蒸发器3外部结霜。其中，本实施例中的电加热带4可以采用本实施例空 气源热泵中的供电系统。更进一步的，本实施例中的第一冷媒管31的一端口可以对应与第二冷媒管32的 一端部密封连接，第一冷媒管31的另一端口对应与第二冷媒管32的另一端部密封连接，第 一冷媒管31的一端部开设有第一冷媒入口 311，第一冷媒管31的另一端部开设有第一冷 媒出口 312。具体的，本实施例中的第一冷媒管31的两个端口可以通过焊接或胶粘等方式 密封的对应固定在第二冷媒管32的两端部，从而使第一冷媒管31和第二冷媒管32形成一 整体结构。另外，本实施例中的第一冷媒管31和第二冷媒管32可以均为螺旋结构。具体 的，通过将第一冷媒管31和第二冷媒管32设置为螺旋结构，可以有效的减小套管式蒸发器 3的体积，并有效的增长冷媒的传输距离。本实施例空气源热泵中的冷媒的传输方式可以采用如下两种方式一、第一冷媒入口 311通过毛细管与第二冷媒管32的第二冷媒出口 322连通，第 一冷媒出口 312与压缩机2的进口 21连通，第二冷媒管32的第二冷媒入口 321与总冷媒 入口 11连通。具体的，流回到本实施例空气源热泵中的冷媒将通过总冷媒入口 11进入到 第二冷媒管32中，第二冷媒管32中的冷媒将对第一冷媒管31中的冷媒进行加热，从而通 过第二冷媒管32中的冷媒的余热快速有效的对第一冷媒管31中的冷媒进行加热。二、如上所述的空气源热泵，第一冷媒出口 312通过毛细管与第二冷媒管32的第二冷媒入口 321连通，第一冷媒入口 311与总冷媒入口 11连通，第二冷媒管32的第二冷媒 出口 322与压缩机2的进口 21连通。具体的，流回到本实施例空气源热泵中的冷媒将通过 总冷媒入口 11进入到第一冷媒管31中，第一冷媒管31中的冷媒将对第二冷媒管32中的 冷媒进行加热，从而通过第一冷媒管3中的冷媒的余热快速有效的对第二冷媒管32中的冷 媒进行加热。本实施例空气源热泵，通过设置套管式蒸发器，使套管式蒸发器中的第一冷媒管 和第二冷媒管均可以传输冷媒，从热水箱中流出的冷媒通过总冷媒入口进入到套管式蒸发 器，刚进入到套管式蒸发器中的冷媒将对预从套管式蒸发器输出到压缩机中的冷媒进行加 热，从而使进入到压缩机中的冷媒具有较高的温度，从而使套管式蒸发器能够充分利用流 回到空气源热泵的冷媒的余热，使空气源热泵在低温环境中依然具有较高的能效比，并有 效的避免套管式蒸发器结霜，实现提高了空气源热泵的制热效率。图4为本发明供热水系统实施例的结构示意图，图5为本发明供热水系统实施例 中热水箱的结构示意图。如图4和图5所示，本实施例供热水系统，包括热水箱2，还包括空 气源热泵1。本实施例中的空气源热泵1可以采用本发明空气源热泵实施例中的空气源热 泵，空气源热泵1的具体结构可以参见本发明空气源热泵实施例以及附图1-图3的记载， 在此不再赘述。本实施例中的热水箱2包括水箱20、冷媒管21和多根超导管22，超导管22 中设置有超导液，冷媒管21固设在水箱20中，冷媒管21的进口 211和出口 212位于水箱 20的外部，超导管22固设在冷媒管21上，并且超导管22的一端部位于冷媒管21中；空气 源热泵1的总冷媒出口 11与冷媒管的进口 211连通，空气源热泵1的总冷媒入口 12与冷 媒管21的出口 212连通。具体而言，本实施例中的空气源热泵1通过总冷媒出口 11输出的高温冷媒将通过 冷媒管21的进口 211进入到冷媒管21中以加热超导管22，从而通过超导管22快速有效的 对水箱20中的水进行加热。其中，本实施例中的冷媒管21可以为U型结构，超导管22沿 U型结构的冷媒管21排列。另外，为了对水箱20中的热水进行有效的保温，本实施例中的 水箱20可以设置有保温层23。进一步的，本实施例中的热水箱2可以还包括循环进水管213和循环出水管214 ； 循环进水管213和循环出水管214固设在水箱20上并与水箱20连通。具体的，通过循环 进水管213可以向水箱20中补充水，而水箱20中的热水可以通过循环出水管214输出供用户使用。本实施例供热水系统，通过设置套管式蒸发器，使套管式蒸发器中的第一冷媒管 和第二冷媒管均可以传输冷媒，从热水箱中流出的冷媒通过总冷媒入口进入到套管式蒸发 器，刚进入到套管式蒸发器中的冷媒将对预从套管式蒸发器输出到压缩机中的冷媒进行加 热，从而使进入到压缩机中的冷媒具有较高的温度，从而使套管式蒸发器能够充分利用流 回到空气源热泵的冷媒的余热，使空气源热泵在低温环境中依然具有较高的能效比，并有 效的避免套管式蒸发器结霜，实现提高了空气源热泵的制热效率。另外，通过在水箱中设置 冷媒管并在冷媒管上固设有多根超导管，从空气源热泵中输出的冷媒进入到冷媒管中后会 对超导管进行加热，从而通过超导管对水箱中的水进行加热，从而无需在水箱中设置长度 较长的冷媒盘管，有效的减少了冷媒盘管的使用量，降低热水箱的制造成本；并且，由于采 用超导管对水箱中的水进行加热可以更加快速有效的将水箱中的水加热，提高了热水箱的制热水效率，提高了供热水系统的效率。 最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽 管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然 可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替 换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精 神和范围。
权利要求
1.一种空气源热泵，包括外壳和固设在所述外壳中的压缩机，所述外壳上固设有总冷 媒出口和总冷媒入口，其特征在于，还包括套管式蒸发器，所述套管式蒸发器包括第一冷 媒管和第二冷媒管，所述第一冷媒管同轴套设在所述第二冷媒管的外部，所述第一冷媒管 通过毛细管与所述第二冷媒管连通，所述压缩机的进口与所述套管式蒸发器连通，所述压 缩机的出口与所述总冷媒出口连通，所述总冷媒入口与所述套管式蒸发器连通。
2.根据权利要求1所述的空气源热泵，其特征在于，所述第一冷媒管的一端口对应与 所述第二冷媒管的一端部密封连接，所述第一冷媒管的另一端口对应与所述第二冷媒管的 另一端部密封连接，所述第一冷媒管的一端部开设有第一冷媒入口，所述第一冷媒管的另 一端部开设有第一冷媒出口。
3.根据权利要求2所述的空气源热泵，其特征在于，所述第一冷媒入口通过毛细管与 所述第二冷媒管的第二冷媒出口连通，所述第一冷媒出口与所述压缩机的进口连通，所述 第二冷媒管的第二冷媒入口与所述总冷媒入口连通。
4.根据权利要求2所述的空气源热泵，其特征在于，所述第一冷媒出口通过毛细管与 所述第二冷媒管的第二冷媒入口连通，所述第一冷媒入口与所述总冷媒入口连通，所述第 二冷媒管的第二冷媒出口与所述压缩机的进口连通。
5.根据权利要求1-4任一所述的空气源热泵，其特征在于，所述第一冷媒管和所述第 二冷媒管均为螺旋结构。
6.根据权利要求1-4任一所述的空气源热泵，其特征在于，还包括电加热带，所述电加 热带包裹在所述套管式蒸发器的外部。
7.一种供热水系统，包括热水箱，其特征在于，还包括如权利要求1-6任一所述的空气 源热泵；所述热水箱包括水箱、冷媒管和多根超导管，所述超导管中设置有超导液，所述冷 媒管固设在所述水箱中，所述冷媒管的进口和出口位于所述水箱的外部，所述超导管固设 在所述冷媒管上，并且所述超导管的一端部位于所述冷媒管中；所述空气源热泵的总冷媒 出口与所述冷媒管的进口连通，所述空气源热泵的总冷媒入口与所述冷媒管的出口连通。
8.根据权利要求7所述的供热水系统，其特征在于，所述冷媒管为U型结构，所述超导 管沿U型结构的所述冷媒管排列。
9.根据权利要求7所述的供热水系统，其特征在于，所述热水箱还包括循环进水管和 循环出水管；所述循环进水管和所述循环出水管固设在所述水箱上并与所述水箱连通。
10.根据权利要求7-9任一所述的供热水系统，其特征在于，所述水箱设置有保温层。
全文摘要
本发明提供一种空气源热泵及供热水系统。空气源热泵包括外壳和固设在外壳中的压缩机，外壳上固设有总冷媒出口和总冷媒入口，还包括套管式蒸发器，套管式蒸发器包括第一冷媒管和第二冷媒管，第一冷媒管同轴套设在第二冷媒管的外部，第一冷媒管通过毛细管与第二冷媒管连通，压缩机的进口与套管式蒸发器连通，压缩机的出口与总冷媒出口连通，总冷媒入口与套管式蒸发器连通。通过设置套管式蒸发器，使套管式蒸发器中的第一冷媒管和第二冷媒管均可以传输冷媒，使套管式蒸发器能够充分利用流回到空气源热泵的冷媒的余热，使空气源热泵在低温环境中依然具有较高的能效比，实现提高了空气源热泵的制热效率。
文档编号F25B41/06GK102052806SQ20111002578
公开日2011年5月11日 申请日期2011年1月20日 优先权日2011年1月20日
发明者石程林, 魏平 申请人:石程林