專利名稱：熱泵熱水器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熱泵熱水器。
背景技術：
目前，家用熱水器主要包括燃氣熱水器、電熱水器、太陽能熱水器三類，這幾類熱水器存在一定的不足燃氣熱水器如果安裝使用不當會引起一氧化碳中毒，對人身安全造成隱患；電熱水器存在漏電、干燒等安全隱患，且能耗大、費用高；太陽能熱水器受天氣氣候的影響較大，不能實現全天候熱水供給。上述的幾類熱水器已不能完全滿足人們的要求。
熱泵熱水器是根據卡諾循環原理，通過一閉合熱力循環使制冷劑的狀態發生變化，在不同階段吸收熱量和釋放熱量，實現能量的傳遞和轉換，達到將儲水箱中的水加熱升溫的目的，從根本上消除了電熱水器漏電、干燒以及燃氣熱水器工作時產生有害氣體等安全隱患，其能效比也遠高于燃氣熱水器和電熱水器，具有高效節能，運行費用低，與電熱水器和燃氣熱水器比較更安全可靠等優點，但現有的熱泵熱水器大多是將冷凝器盤管置于承壓式儲水箱中，盤管采用單層銅管，工作時冷凝器中的制冷劑處于高溫高壓狀態，當冷凝管由于某些原因而破裂時，高溫高壓的制冷劑會進入儲水箱而引起水箱中的壓力升高，當泄壓閥來不及完成泄壓動作時，就會引起水箱破裂。而在專利號為02208431.2的實用新型專利“安全型熱泵熱水器”中，冷凝器盤管為內外層雙層套管，外層管與熱水箱儲水箱內的水直接接觸，內層管內充滿循環工質，內、外層管之間至少形成一個與大氣相通的空腔(空腔的中心線平行于雙層套管的中心線)，其余部分為緊密接觸。萬一發生冷凝器盤管泄漏時，高溫高壓的工質將通過空腔迅速直接地排入大氣，從而避免了工質泄漏到熱水儲水箱中而造成其高壓破損。這種熱泵熱水器雖具備了一般熱泵熱水器的優點且安全可靠，但由于冷凝器盤管內、外層之間的空腔不能進行水與循環工質之間的熱傳遞，內外層緊密接觸部位的接觸熱阻很大，不利于熱傳導，影響了熱泵熱水器的換熱效果，降低了能效比。此外，這種盤管外層管的結構形狀比較特殊，生產工藝比較復雜，生產成本較高。
發明內容
針對上述問題，本實用新型提供一種熱泵熱水器，既安全可靠，又具有良好的換熱效果。
本實用新型為解決問題采取的技術方案是一種熱泵熱水器，包括壓縮機、蒸發器、風扇、膨脹閥、冷凝器、連接管、儲水箱、冷水進水管、熱水出水管、溫度顯示表、溫度控制器、泄壓閥，通過連接管從壓縮機出口連接到冷凝器入口，再從冷凝器出口連接到膨脹閥，經膨脹閥后連接到蒸發器入口，從蒸發器出口再接回到壓縮機入口，形成一閉合熱力循環，儲水箱包括儲水箱內膽和儲水箱外殼，在儲水箱內膽與外殼之間充滿保溫材料，冷凝器盤管放置在儲水箱內膽中，冷凝器盤管為內外層雙層套管，外層套管與儲水箱內膽中的水直接接觸，內層套管為制冷劑流通管，內層套管的外徑小于外層套管的內徑，在內、外層套管之間形成與大氣相通的腔室，腔室內充有一定量熱導率高的液體。
本實用新型所述內層套管比外層套管長，內層套管的兩端與連接管相連接，外層套管的兩端與內層套管緊密接合；所述外層套管的外壁上設有溢液口，所述腔室通過溢液口與大氣相通。
與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果結構簡單合理，冷凝器內、外層套管之間形成與大氣相通的腔室，腔室內充有一定量熱導率高的液體，這樣既保證了熱泵熱水器的安全性，又提高了冷凝器盤管的傳熱效果，大大提高了其制熱水的能力，增強了熱水器的能效比。此外，這種結構形式的盤管生產技術非常成熟，生產工藝相對簡單，成本較低。
以下結合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明。
圖1為本實用新型的結構示意圖圖2為本實用新型中冷凝器盤管的截面示意圖具體實施方式
根據
圖1、圖2所示，一種熱泵熱水器，包括壓縮機1、蒸發器2、風扇3、膨脹閥4、冷凝器5、連接管6、儲水箱7、冷水進水管8、熱水出水管9、溫度顯示表10、溫度控制器11、泄壓閥12。通過連接管6從壓縮機1出口連接到冷凝器5入口，再從冷凝器5出口連接到膨脹閥4，經膨脹閥4后連接到蒸發器2入口，從蒸發器2出口再接回到壓縮機1入口，形成一閉合熱力循環。壓縮機1、蒸發器2、風扇3安裝在一起，置于同一殼體內，溫度控制器11和泄壓閥12安裝在儲水箱7的頂部。儲水箱7包括儲水箱內膽13和儲水箱外殼14，在儲水箱內膽13與外殼14之間充滿保溫材料15。冷凝器5盤管為內外層雙層銅管，固定安裝在儲水箱內膽13的下部，內層套管17比外層套管16長，內層套管17的兩端與連接管6相連接，外層套管16的兩端與內層套管17采用焊接等方式緊密接合，外層套管16在進出儲水箱外殼14和儲水箱內膽13處與它們緊密接合，外層套管16與儲水箱內膽13里的水直接接觸，制冷劑在內層套管17內流動。內層套管17的外徑小于外層套管16的內徑，在內、外層套管之間形成與大氣相通的腔室18，腔室18內充有一定量熱導率高的液體(如高熱導率的導熱油、高濃度鹽水等)，腔室18與位于儲水箱7上部外層套管16外壁上的溢液口19相通。腔室18中熱導率高的液體在出廠前充入，且留有一定的導熱液熱膨脹空間，充入后用密封螺帽20密封，避免在運輸和安裝過程中導熱液體漏出，安裝好后再擰下密封螺帽20。在此結構下，當冷凝器5的內層套管17發生制冷劑泄漏時，高溫高壓的制冷劑將使腔室18中的導熱液體從溢液口19溢出，從而避免制冷劑直接泄漏到水箱中，造成水箱的壓力過高而破損，保證了熱泵熱水器的安全性。并且，在冷凝器5盤管中由于導熱液體與內、外層管均充分接觸，保證其具有良好的換熱性能。
本實用新型工作時，實現的是一個能量傳遞的過程。低溫低壓的制冷劑在蒸發器2中吸收大氣中的熱量Q1汽化后進入在電力驅動下的壓縮機1，壓縮機1耗功W將低溫低壓的制冷劑壓縮成高溫高壓的制冷劑氣體(轉化為制冷劑的內能)，制冷劑氣體再通過連接管6輸送到冷凝器5中，制冷劑在流過冷凝器5的時候向儲水箱7里的水釋放熱量Q2使得水溫上升，從冷凝器5出來的制冷劑再流經膨脹閥4進入蒸發器2中接著下一次循環。通過能效比的計算可以看出能效比ε＝Q2/W＝(Q1+W)/W＝Q1/W+1＞1(正常情況下能效比可以達到3以上)，而電熱水器的能效比一定小于1。由此可見，本實用新型節能降耗明顯，運行費用低。
本實用新型具有自動控制、隨時提供熱水的功能。這是通過安裝在儲水箱7上部的溫度控制器11來實現自動控制的。在電源接通的情況下，熱泵熱水器工作，當水箱里的水溫升到某一設定的溫度時，溫度控制器11把信號傳遞給控制系統，控制系統再使壓縮機1斷電而使之停止運轉。因為水箱里填有保溫良好的保溫材料15，所以這些熱水可以儲存一段時間。當由于時間過長導致水溫下降到設定溫度的下限值以下時，溫度控制器11再將信號傳遞給控制系統，控制系統再使壓縮機1通電而使之啟動，使水溫升高。當很長一段時間不用熱水時，可以直接切斷電源。
本實用新型儲水箱7采用承壓式設計，冷水進水管8可以直接連接到自來水管上，安裝方便。
本實用新型的制冷劑采用R410A環保工質，ODP和GWP值均接近0，環保性能極佳。
權利要求1.一種熱泵熱水器，包括壓縮機(1)、蒸發器(2)、風扇(3)、膨脹閥(4)、冷凝器(5)、連接管(6)、儲水箱(7)、冷水進水管(8)、熱水出水管(9)、溫度顯示表(10)、溫度控制器(11)、泄壓閥(12)，通過連接管(6)從壓縮機(1)出口連接到冷凝器(5)入口，再從冷凝器(5)出口連接到膨脹閥(4)，經膨脹閥(4)后連接到蒸發器(2)入口，從蒸發器(2)出口再接回到壓縮機(1)入口，形成一閉合熱力循環，儲水箱(7)包括儲水箱內膽(13)和儲水箱外殼(14)，在儲水箱內膽(13)與外殼(14)之間充滿保溫材料(15)，冷凝器(5)盤管放置在儲水箱內膽(13)中，冷凝器(5)盤管為內外層雙層套管，外層套管(16)與儲水箱內膽(13)中的水直接接觸，內層套管(17)為制冷劑流通管，其特征在于內層套管(17)的外徑小于外層套管(16)的內徑，在內、外層套管之間形成與大氣相通的腔室(18)，腔室(18)內充有一定量熱導率高的液體。
2.根據權利要求1所述的熱泵熱水器，其特征在于所述外層套管(16)的外壁上設有溢液口(19)，所述腔室(18)通過溢液口(19)與大氣相通。
3.根據權利要求1所述的熱泵熱水器，其特征在于所述內層套管(17)比外層套管(16)長，內層套管(17)的兩端與連接管(6)相連接，外層套管(16)的兩端與內層套管(17)緊密接合。
專利摘要本實用新型公開了一種熱泵熱水器，包括壓縮機(1)、蒸發器(2)、風扇(3)、膨脹閥(4)、冷凝器(5)、連接管(6)、儲水箱(7)、冷水進水管(8)、熱水出水管(9)、溫度顯示表(10)、溫度控制器(11)、泄壓閥(12)，儲水箱(7)包括儲水箱內膽(13)和儲水箱外殼(14)，在儲水箱內膽(13)與外殼(14)之間充滿保溫材料(15)，冷凝器(5)盤管放置在儲水箱內膽(13)中，冷凝器(5)盤管為內外層雙層套管，外層套管(16)與儲水箱內膽(13)中的水直接接觸，內層套管(17)為制冷劑流通管，內層套管(17)的外徑小于外層套管(16)的內徑，在內、外層套管之間形成與大氣相通的腔室(18)，腔室(18)內充有一定量熱導率高的液體。
文檔編號F24H4/04GK2864478SQ20052013419
公開日2007年1月31日 申請日期2005年12月6日 優先權日2005年12月6日
發明者顧中華, 李兵, 王必亮 申請人:春蘭(集團)公司