专利名称：热泵热水器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种热泵热水器。
背景技术：
目前，家用热水器主要包括燃气热水器、电热水器、太阳能热水器三类，这几类热水器存在一定的不足燃气热水器如果安装使用不当会引起一氧化碳中毒，对人身安全造成隐患；电热水器存在漏电、干烧等安全隐患，且能耗大、费用高；太阳能热水器受天气气候的影响较大，不能实现全天候热水供给。上述的几类热水器已不能完全满足人们的要求。
热泵热水器是根据卡诺循环原理，通过一闭合热力循环使制冷剂的状态发生变化，在不同阶段吸收热量和释放热量，实现能量的传递和转换，达到将储水箱中的水加热升温的目的，从根本上消除了电热水器漏电、干烧以及燃气热水器工作时产生有害气体等安全隐患，其能效比也远高于燃气热水器和电热水器，具有高效节能，运行费用低，与电热水器和燃气热水器比较更安全可靠等优点，但现有的热泵热水器大多是将冷凝器盘管置于承压式储水箱中，盘管采用单层铜管，工作时冷凝器中的制冷剂处于高温高压状态，当冷凝管由于某些原因而破裂时，高温高压的制冷剂会进入储水箱而引起水箱中的压力升高，当泄压阀来不及完成泄压动作时，就会引起水箱破裂。而在专利号为02208431.2的实用新型专利“安全型热泵热水器”中，冷凝器盘管为内外层双层套管，外层管与热水箱储水箱内的水直接接触，内层管内充满循环工质，内、外层管之间至少形成一个与大气相通的空腔(空腔的中心线平行于双层套管的中心线)，其余部分为紧密接触。万一发生冷凝器盘管泄漏时，高温高压的工质将通过空腔迅速直接地排入大气，从而避免了工质泄漏到热水储水箱中而造成其高压破损。这种热泵热水器虽具备了一般热泵热水器的优点且安全可靠，但由于冷凝器盘管内、外层之间的空腔不能进行水与循环工质之间的热传递，内外层紧密接触部位的接触热阻很大，不利于热传导，影响了热泵热水器的换热效果，降低了能效比。此外，这种盘管外层管的结构形状比较特殊，生产工艺比较复杂，生产成本较高。
发明内容
针对上述问题，本实用新型提供一种热泵热水器，既安全可靠，又具有良好的换热效果。
本实用新型为解决问题采取的技术方案是一种热泵热水器，包括压缩机、蒸发器、风扇、膨胀阀、冷凝器、连接管、储水箱、冷水进水管、热水出水管、温度显示表、温度控制器、泄压阀，通过连接管从压缩机出口连接到冷凝器入口，再从冷凝器出口连接到膨胀阀，经膨胀阀后连接到蒸发器入口，从蒸发器出口再接回到压缩机入口，形成一闭合热力循环，储水箱包括储水箱内胆和储水箱外壳，在储水箱内胆与外壳之间充满保温材料，冷凝器盘管放置在储水箱内胆中，冷凝器盘管为内外层双层套管，外层套管与储水箱内胆中的水直接接触，内层套管为制冷剂流通管，内层套管的外径小于外层套管的内径，在内、外层套管之间形成与大气相通的腔室，腔室内充有一定量热导率高的液体。
本实用新型所述内层套管比外层套管长，内层套管的两端与连接管相连接，外层套管的两端与内层套管紧密接合；所述外层套管的外壁上设有溢液口，所述腔室通过溢液口与大气相通。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果结构简单合理，冷凝器内、外层套管之间形成与大气相通的腔室，腔室内充有一定量热导率高的液体，这样既保证了热泵热水器的安全性，又提高了冷凝器盘管的传热效果，大大提高了其制热水的能力，增强了热水器的能效比。此外，这种结构形式的盘管生产技术非常成熟，生产工艺相对简单，成本较低。
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
图1为本实用新型的结构示意图图2为本实用新型中冷凝器盘管的截面示意图具体实施方式
根据
图1、图2所示，一种热泵热水器，包括压缩机1、蒸发器2、风扇3、膨胀阀4、冷凝器5、连接管6、储水箱7、冷水进水管8、热水出水管9、温度显示表10、温度控制器11、泄压阀12。通过连接管6从压缩机1出口连接到冷凝器5入口，再从冷凝器5出口连接到膨胀阀4，经膨胀阀4后连接到蒸发器2入口，从蒸发器2出口再接回到压缩机1入口，形成一闭合热力循环。压缩机1、蒸发器2、风扇3安装在一起，置于同一壳体内，温度控制器11和泄压阀12安装在储水箱7的顶部。储水箱7包括储水箱内胆13和储水箱外壳14，在储水箱内胆13与外壳14之间充满保温材料15。冷凝器5盘管为内外层双层铜管，固定安装在储水箱内胆13的下部，内层套管17比外层套管16长，内层套管17的两端与连接管6相连接，外层套管16的两端与内层套管17采用焊接等方式紧密接合，外层套管16在进出储水箱外壳14和储水箱内胆13处与它们紧密接合，外层套管16与储水箱内胆13里的水直接接触，制冷剂在内层套管17内流动。内层套管17的外径小于外层套管16的内径，在内、外层套管之间形成与大气相通的腔室18，腔室18内充有一定量热导率高的液体(如高热导率的导热油、高浓度盐水等)，腔室18与位于储水箱7上部外层套管16外壁上的溢液口19相通。腔室18中热导率高的液体在出厂前充入，且留有一定的导热液热膨胀空间，充入后用密封螺帽20密封，避免在运输和安装过程中导热液体漏出，安装好后再拧下密封螺帽20。在此结构下，当冷凝器5的内层套管17发生制冷剂泄漏时，高温高压的制冷剂将使腔室18中的导热液体从溢液口19溢出，从而避免制冷剂直接泄漏到水箱中，造成水箱的压力过高而破损，保证了热泵热水器的安全性。并且，在冷凝器5盘管中由于导热液体与内、外层管均充分接触，保证其具有良好的换热性能。
本实用新型工作时，实现的是一个能量传递的过程。低温低压的制冷剂在蒸发器2中吸收大气中的热量Q1汽化后进入在电力驱动下的压缩机1，压缩机1耗功W将低温低压的制冷剂压缩成高温高压的制冷剂气体(转化为制冷剂的内能)，制冷剂气体再通过连接管6输送到冷凝器5中，制冷剂在流过冷凝器5的时候向储水箱7里的水释放热量Q2使得水温上升，从冷凝器5出来的制冷剂再流经膨胀阀4进入蒸发器2中接着下一次循环。通过能效比的计算可以看出能效比ε＝Q2/W＝(Q1+W)/W＝Q1/W+1＞1(正常情况下能效比可以达到3以上)，而电热水器的能效比一定小于1。由此可见，本实用新型节能降耗明显，运行费用低。
本实用新型具有自动控制、随时提供热水的功能。这是通过安装在储水箱7上部的温度控制器11来实现自动控制的。在电源接通的情况下，热泵热水器工作，当水箱里的水温升到某一设定的温度时，温度控制器11把信号传递给控制系统，控制系统再使压缩机1断电而使之停止运转。因为水箱里填有保温良好的保温材料15，所以这些热水可以储存一段时间。当由于时间过长导致水温下降到设定温度的下限值以下时，温度控制器11再将信号传递给控制系统，控制系统再使压缩机1通电而使之启动，使水温升高。当很长一段时间不用热水时，可以直接切断电源。
本实用新型储水箱7采用承压式设计，冷水进水管8可以直接连接到自来水管上，安装方便。
本实用新型的制冷剂采用R410A环保工质，ODP和GWP值均接近0，环保性能极佳。
权利要求1.一种热泵热水器，包括压缩机(1)、蒸发器(2)、风扇(3)、膨胀阀(4)、冷凝器(5)、连接管(6)、储水箱(7)、冷水进水管(8)、热水出水管(9)、温度显示表(10)、温度控制器(11)、泄压阀(12)，通过连接管(6)从压缩机(1)出口连接到冷凝器(5)入口，再从冷凝器(5)出口连接到膨胀阀(4)，经膨胀阀(4)后连接到蒸发器(2)入口，从蒸发器(2)出口再接回到压缩机(1)入口，形成一闭合热力循环，储水箱(7)包括储水箱内胆(13)和储水箱外壳(14)，在储水箱内胆(13)与外壳(14)之间充满保温材料(15)，冷凝器(5)盘管放置在储水箱内胆(13)中，冷凝器(5)盘管为内外层双层套管，外层套管(16)与储水箱内胆(13)中的水直接接触，内层套管(17)为制冷剂流通管，其特征在于内层套管(17)的外径小于外层套管(16)的内径，在内、外层套管之间形成与大气相通的腔室(18)，腔室(18)内充有一定量热导率高的液体。
2.根据权利要求1所述的热泵热水器，其特征在于所述外层套管(16)的外壁上设有溢液口(19)，所述腔室(18)通过溢液口(19)与大气相通。
3.根据权利要求1所述的热泵热水器，其特征在于所述内层套管(17)比外层套管(16)长，内层套管(17)的两端与连接管(6)相连接，外层套管(16)的两端与内层套管(17)紧密接合。
专利摘要本实用新型公开了一种热泵热水器，包括压缩机(1)、蒸发器(2)、风扇(3)、膨胀阀(4)、冷凝器(5)、连接管(6)、储水箱(7)、冷水进水管(8)、热水出水管(9)、温度显示表(10)、温度控制器(11)、泄压阀(12)，储水箱(7)包括储水箱内胆(13)和储水箱外壳(14)，在储水箱内胆(13)与外壳(14)之间充满保温材料(15)，冷凝器(5)盘管放置在储水箱内胆(13)中，冷凝器(5)盘管为内外层双层套管，外层套管(16)与储水箱内胆(13)中的水直接接触，内层套管(17)为制冷剂流通管，内层套管(17)的外径小于外层套管(16)的内径，在内、外层套管之间形成与大气相通的腔室(18)，腔室(18)内充有一定量热导率高的液体。
文档编号F24H4/04GK2864478SQ20052013419
公开日2007年1月31日 申请日期2005年12月6日 优先权日2005年12月6日
发明者顾中华, 李兵, 王必亮 申请人:春兰(集团)公司