相变蓄热热泵热水器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种相变蓄热热泵热水器，包括通过管道依次连接且形成回路的压缩机、相变蓄热换热装置、节流阀、蒸发器与气液分离装置，在所述相变蓄热换热装置内设置有微通道换热器与毛细管换热器，在所述微通道换热器与毛细管换热器之间填充有相变蓄热材料，该相变蓄热材料中夹设有加热丝。其显著效果是：本实用新型采用了微通道换热和毛细管换热技术，大大提高了热水器的换热效率；蓄热材料内设有加热丝，当热水器热量不足时，通过加热丝加热，补充热量，满足了热水器稳定供热的要求；采用了电加热融霜形式，融霜时热水不会出现温度下降，也不会降低热水器的制热能力。
【专利说明】相变蓄热热泵热水器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及到一种热泵热水器，具体地说，是一种相变蓄热热泵热水器。
【背景技术】
[0002]随着经济的快速发展与人们生活品位的提高，生活用热水已成为人们的生活必需品，然而传统的热水器(电热水器，燃油、气热水器)具有能耗大、费用高、污染严重等缺点；而节能环保型太阳能热水器的运行又受到气象条件的制约。热泵热水器以电能为动力从低温侧吸取热量来加热生活用水，是目前学校宿舍、酒店、洗浴中心等大、中、小场所热水供应的最佳解决方案。
[0003]然而现有的热泵热水器在使用时存在诸多问题，如中国专利CN1563812A公开了一种“相变蓄热热泵热水器”，它的制冷剂侧和水侧的换热器采用的是普通换热盘管，具有结构简单，成本低等优点。但该装置换热效率低下，热氟融霜时间间隔长，在低温环境下工作时，由于融霜频繁，会影响到热泵的制热能力；并且热氟融霜需要四通换向阀，而四通换向阀处存在低温侧制冷剂与高温侧制冷剂发生热交换，存在能量损失，降低了热水器的制热效率。
实用新型内容
[0004]针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种换热效率高、结构简单合理的，能够持续稳定地保证供热需求的热泵热水器。
[0005]技术方案如下:
[0006]一种相变蓄热热泵热水器，其关键在于:包括通过管道依次连接的压缩机、相变蓄热换热装置、节流阀、蒸发器与气液分离装置，所述相变蓄热换热装置上分别设有第一进口、第一出口、第二进口与第二出口，所述压缩机输出的高温高压制冷剂送入所述相变蓄热换热装置的第一进口中，所述相变蓄热换热装置的第一出口输出的高压制冷剂经过节流阀送入所述蒸发器中，所述蒸发器的出口与所述气液分离装置的进口相连，该气液分离装置输出低温低压制冷剂并送入所述压缩机的进口中，所述相变蓄热换热装置的第二进口送入冷水，该相变蓄热换热装置的第二出口输出热水；
[0007]在所述相变蓄热换热装置内设置有微通道换热器与毛细管换热器，所述微通道换热器的进口集管和出口集管分别与所述第一进口和第一出口一一对应连接，所述毛细管换热器进口集管和出口集管分别与所述第二进口和第二出口一一对应连接，在所述微通道换热器与毛细管换热器之间填充有相变蓄热材料，该相变蓄热材料中夹设有加热丝。
[0008]热水器制热时，制冷剂被压缩机压缩成高温高压制冷剂气体，然后高温高压气体由管道进入相变蓄热换热装置，对相变蓄热材料进行加热并将热量储存，而制冷剂被冷凝成高压液体，液体制冷剂经过节流阀节流成低温低压的制冷剂汽液混合物，低温汽液混合制冷剂经过蒸发器蒸发吸收环境中的热量，最后变成低温低压制冷剂气体，经过气液分离器后回到压缩机，再由压缩机压缩成高温高压制冷剂气体，如此反复循环。在这个过程中，微通道换热器不断的对相变蓄热材料进行加热，当用户需要热水时，蓄热材料再将热量释放出来，通过毛细管换热器将生活用水加热至45°C左右，然后送至用水单位。本热泵热水器的换热器采用了微通道换热技术和毛细管换热技术，从而提高了热水器的换热效率；蓄热材料内设有加热丝，当热量不足时，通过加热丝加热，补充热量，满足热水器稳定供热的要求。
[0009]在所述蒸发器上设置有融霜加热器。
[0010]通过设置融霜加热器，保证热水器在低温环境下工作时，加快蒸发器融霜的速度，能够有效避免热水温度出现波动，而且不会影响到热泵制热水的能力。
[0011]所述相变蓄热换热装置包括箱体，所述箱体的箱壁设置有外壁与内壁，所述外壁与内壁之间形成夹套，在该夹套中填充有保温材料。
[0012]采用上述结构，相变蓄热材料被填充有保温材料的箱体保温绝热，大大减小了热量损失。
[0013]所述外壁与内壁均采用不锈钢板制成，所述保温材料为聚氨酯发泡。
[0014]不锈钢板具有很高的强度和良好的支撑作用，能够有效地对箱体内的换热器进行保护，能够有效避免如碰撞、锈蚀等因素造成的损坏。聚氨酯泡沫的导热系数低，因此能使相变蓄热材料的热损失减少到最低限度，而且能有效地防止水、湿气以及其它多种腐蚀性液体、气体的浸透，防止微生物的滋生和发展。
[0015]所述箱体的侧壁上设置有接线盒，所述加热丝与所述接线盒电性连接。
[0016]在蓄热材料内设置加热丝，当热水器热量不足时，通过加热丝加热，补充热量，满足了热水器稳定供热的要求。
[0017]为了满足蓄热温度以及相变温度等需求，所述相变蓄热材料为有机相变材料、无机相变材料或有机无机复合相变材料。
[0018]本实用新型的显著效果是:本热水器的换热器采用了微通道换热技术和毛细管换热技术，从而大大提高了热水器的换热效率；蓄热材料内设有加热丝，当热水器热量不足时，通过加热丝加热，补充热量，满足了热水器稳定供热的要求；采用了电加热融霜形式，融霜时热水不会出现温度下降的波动，也不会降低热水器的制热能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的结构示意图；
[0020]图2是图1中相变蓄热换热装置2的结构示意图；
[0021]图3是图2的剖视图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】以及工作原理作进一步详细说明。
[0023]参见附图1-3，一种相变蓄热热泵热水器，包括通过管道依次连接的压缩机1、相变蓄热换热装置2、节流阀3、蒸发器4与气液分离装置5，所述相变蓄热换热装置2上分别设有第一进口 21、第一出口 22、第二进口 23与第二出口 24，所述压缩机I输出的高温高压制冷剂送入所述相变蓄热换热装置2的第一进口 21中，所述相变蓄热换热装置2的第一出口 22输出的高压制冷剂经过节流阀3送入所述蒸发器4中，所述蒸发器4的出口与所述气液分离装置5的进口相连，该气液分离装置5输出低温低压制冷剂并送入所述压缩机I的进口中，所述相变蓄热换热装置2的第二进口 23送入冷水，该相变蓄热换热装置2的第二出口 24输出热水；
[0024]在所述相变蓄热换热装置2内设置有微通道换热器25与毛细管换热器26，所述微通道换热器25的进口集管和出口集管分别与所述第一进口 21和第一出口 22 —一对应连接，所述毛细管换热器26进口集管和出口集管分别与所述第二进口 23和第二出口 24—一对应连接，在所述微通道换热器25与毛细管换热器26之间填充有相变蓄热材料27，该相变蓄热材料27中夹设有加热丝28。
[0025]如图1所示，在所述蒸发器4上设置有融霜加热器6。
[0026]如图2所示，所述箱体29的侧壁上设置有接线盒210，所述加热丝28与所述接线盒210电性连接。
[0027]如图3所示,所述相变蓄热换热装置2包括箱体29,所述箱体29的箱壁设置有外壁291与内壁292，所述外壁291与内壁292之间形成夹套，在该夹套中填充有保温材料293。
[0028]本实施例中，所述外壁211与内壁212均采用不锈钢板制成，所述保温材料13为聚氨酯发泡。
[0029]本实施例中，所述相变蓄热材料27为有机无机复合相变材料。
[0030]工作原理:
[0031]热水器制热时，制冷剂被压缩机I压缩成高温高压制冷剂气体，然后高温气体由制冷管道进入相变蓄热换热装置2，经过所述微通道换热器25对相变蓄热材料27进行加热并将热量储存，而制冷剂被冷凝成高压液体，液体制冷剂经过节流阀3节流成低温低压的制冷剂汽液混合物，低温汽液混合制冷剂经过蒸发器4蒸发吸收环境中的热量，最后变成低压低温制冷剂气体，经过气液分离器5后回到压缩机，再由压缩机I压缩成高温高压制冷剂气体，如此循环。在这个过程中，相变蓄热换热器在不断的储存热量，当用户需要热水时，相变蓄热材料27再将热量释放出来，通过毛细管换热器26将生活用水加热至45°C左右，然后送至用水单位；
[0032]当设备在低温环境中运行时，蒸发器4的散热表面会结霜，这时就会影响热水器的制热效率，结霜严重时热水器甚至无法运行。因此，当热水器结霜到一定程度时，将压缩机I停机，开启蒸发器4上的融霜加热器6，当蒸发器4表面的霜除净后，再开启压缩机1，继续制热。
【权利要求】
1.一种相变蓄热热泵热水器，其特征在于:包括通过管道依次连接的压缩机(I)、相变蓄热换热装置(2)、节流阀(3)、蒸发器(4)与气液分离装置(5)，所述相变蓄热换热装置(2)上分别设有第一进口(21)、第一出口(22)、第二进口(23)与第二出口(24)，所述压缩机(I)输出的高温高压制冷剂送入所述相变蓄热换热装置(2)的第一进口(21)中，所述相变蓄热换热装置(2)的第一出口(22)输出的高压制冷剂经过节流阀(3)送入所述蒸发器(4)中，所述蒸发器(4)的出口与所述气液分离装置(5)的进口相连，该气液分离装置(5)输出低温低压制冷剂并送入所述压缩机(I)的进口中，所述相变蓄热换热装置(2)的第二进口(23)送入冷水，该相变蓄热换热装置(2)的第二出口(24)输出热水； 在所述相变蓄热换热装置(2)内设置有微通道换热器(25)与毛细管换热器(26)，所述微通道换热器(25)的进口集管和出口集管分别与所述第一进口(21)和第一出口(22)一一对应连接，所述毛细管换热器(26)进口集管和出口集管分别与所述第二进口(23)和第二出口(24) —一对应连接，在所述微通道换热器(25)与毛细管换热器(26)之间填充有相变蓄热材料(27)，该相变蓄热材料(27)中夹设有加热丝(28)。
2.根据权利要求1所述的相变蓄热热泵热水器，其特征在于:在所述蒸发器(4)上设置有融霜加热器(6)。
3.根据权利要求1或2所述的相变蓄热热泵热水器，其特征在于:所述相变蓄热换热装置⑵包括箱体(29)，所述箱体(29)的箱壁设置有外壁(291)与内壁(292)，所述外壁(291)与内壁(292)之间形成夹套，在该夹套中填充有保温材料(293)。
4.根据权利要求3所述的相变蓄热热泵热水器，其特征在于:所述外壁(211)与内壁(212)均采用不锈钢板制成，所述保温材料(13)为聚氨酯发泡。
5.根据权利要求4所述的相变蓄热热泵热水器，其特征在于:所述箱体(29)的侧壁上设置有接线盒(210)，所述加热丝(28)与所述接线盒(210)电性连接。
6.根据权利要求1所述的相变蓄热热泵热水器，其特征在于:所述相变蓄热材料(27)为有机相变材料、无机相变材料或有机无机复合相变材料。
【文档编号】F24H9/18GK204006656SQ201420315932
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年6月13日 优先权日:2014年6月13日
【发明者】李钧, 杨政民, 刘中华, 王小锋 申请人:重庆极科空调设备制造有限公司