一種熱泵熱水器及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及一種熱泵熱水器及其制造方法，尤其涉及一種能使熱泵熱水器更加高效加熱的制造方法及由此方法制造的熱泵熱水器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前熱泵為常用的熱水器，其通常由壓縮機壓縮冷媒成高溫高壓的冷媒蒸汽，通過將高溫高壓的冷媒蒸汽的熱量傳遞給水箱內(nèi)膽內(nèi)的水而完成熱交換，以此，達成制熱水的功效。
[0003]通常高溫高壓的冷媒蒸汽會被排入盤設(shè)于水箱內(nèi)膽外的盤管，并通過盤管與水箱內(nèi)膽之間的導(dǎo)熱性能將高溫高壓的冷媒蒸汽的熱量傳遞給水箱內(nèi)膽內(nèi)的水。通常盤管材料為銅管、鋁管或其他導(dǎo)熱性能良好的金屬管，水箱內(nèi)膽通常為低碳鋼板，由于兩種材料的熱脹冷縮的特性不一樣，當盤管內(nèi)通入高溫高壓的冷媒蒸汽時，盤管的溫度較高，將不可避免的使盤管受熱膨脹伸長，導(dǎo)致盤設(shè)于水箱內(nèi)膽外的盤管圈的直徑增大。而與此同時水箱內(nèi)膽也被加熱并膨脹，因水箱內(nèi)膽和盤管的材質(zhì)不同，兩者的熱脹冷縮的特性不一樣。受熱后兩者不能進行同步同量的膨脹，其中，盤管為銅或鋁，熱膨脹系數(shù)較高，而水箱內(nèi)膽為鐵基材料，熱膨脹系數(shù)較低，導(dǎo)致盤管膨脹高于水箱內(nèi)膽的，因此，可能將引起盤管圈脫離水箱內(nèi)膽的外壁表面，從而形成間隙。如圖2b所示間隙9的存在增大盤管和水箱內(nèi)膽之間的傳熱熱阻，使兩者間的熱傳遞效率降低，影響盤管內(nèi)的熱量傳遞給水箱內(nèi)的水的效率，降低熱泵的制熱水的效率。
[0004]在此，本申請將提供一種新的熱泵熱水器的制造方法以及由此方法制造的熱泵熱水器，其能避免上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本申請旨在要克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的至少一種缺陷，提供一種新的能使熱泵熱水器更加高效加熱的制造方法以及由此方法制造的熱泵熱水器。
[0006]為此，本申請?zhí)峁┝艘环N熱泵，其包括:用于壓縮冷媒的壓縮機、蒸發(fā)器、風(fēng)機、水箱、盤設(shè)于水箱外的能與水箱內(nèi)的水進行熱交換的冷凝器、連接于上述各個器件之間的管道，其中，上述冷凝器包括由預(yù)加熱的盤管盤設(shè)于水箱外表面的盤管。
[0007]優(yōu)選地，，所述蒸發(fā)器的入口與冷凝器之間的管道上還與熱力膨脹閥串聯(lián)設(shè)置有一干燥過濾器，其中干燥過濾器位于熱力膨脹閥的上游。
[0008]優(yōu)選地，所述盤管與管道連通，冷媒沿著管道和盤管移動。
[0009]優(yōu)選地，所述預(yù)熱盤管的溫度高于盤管內(nèi)冷媒的溫度。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一方面，熱泵熱水器的盤管在盤設(shè)于熱泵熱水器的水箱內(nèi)膽外前，先經(jīng)過預(yù)加熱。
[0011]優(yōu)選地，所述熱泵熱水器的盤管內(nèi)會被排入高溫的冷媒，用以加熱水箱內(nèi)膽內(nèi)的水。
[0012]優(yōu)選地，所述預(yù)熱盤管的溫度高于盤管內(nèi)冷媒的溫度。
[0013]因此，本申請為使用者提供一種新的能使熱泵熱水器更加高效加熱的制造方法以及由此方法制造的熱泵熱水器，經(jīng)預(yù)熱后盤設(shè)于水箱內(nèi)膽的盤管，能避免經(jīng)高溫高壓的冷媒蒸汽加熱后盤管與水箱內(nèi)膽之間產(chǎn)生間隙。
【附圖說明】
[0014]圖1是熱泵熱水器的示意圖；
[0015]圖2a是熱泵熱水器的水箱內(nèi)膽與盤管之間的示意圖；
[0016]圖2b是熱泵熱水器的水箱內(nèi)膽與盤管之間的間隙的示意圖；
[0017]圖3是根據(jù)本申請的實施例的熱泵熱水器的加工示意圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示，熱泵熱水器I包括壓縮機2、蒸發(fā)器3、風(fēng)機4、水箱內(nèi)膽5、盤設(shè)于水箱內(nèi)膽5外的能與水箱內(nèi)膽5內(nèi)的水進行熱交換的冷凝器8、連接于上述各個相應(yīng)器件之間的管道6、以及位于蒸發(fā)器3的入口與冷凝器8之間的管道6上的熱力膨脹閥和干燥過濾器。在熱泵I制熱水時的正常運行的情況下，冷媒被壓縮機2壓縮成高溫高壓的冷媒蒸汽，高溫高壓的冷媒蒸汽被排入水箱內(nèi)膽外的冷凝器8，并且與水箱內(nèi)膽5內(nèi)的水進行熱交換，高溫高壓的冷媒將熱量傳遞給水箱內(nèi)膽內(nèi)的水。以此,對水箱內(nèi)膽5內(nèi)的水進行加熱。
[0019]上述冷凝器8為盤設(shè)于水箱內(nèi)膽5外的盤管7，其是熱泵類的熱水器最常用的方式之一。盤管7被壓扁并緊緊地纏繞在水箱內(nèi)膽5的外表面上，兩者間緊密接觸而使兩者間能高效的傳遞熱量，以此構(gòu)成冷凝器8，如圖2a所示。當壓縮機2工作時，被壓縮機2壓縮而成的高溫高壓的冷媒蒸汽蒸汽通入冷凝器8的盤管7內(nèi)，在盤管7內(nèi)高溫高壓的冷媒蒸汽冷凝釋放大量的冷凝潛熱，這些熱量通過盤管7的管壁和水箱內(nèi)膽5的內(nèi)壁傳遞至水箱內(nèi)膽內(nèi)的水，使之溫度升高。
[0020]通常盤管材料為銅管、鋁管或其他導(dǎo)熱性能良好的金屬管，水箱內(nèi)膽5通常為低碳鋼板，由于兩種材料的熱脹冷縮的特性不一樣，當盤管內(nèi)通入高溫高壓的冷媒蒸汽時，盤管7的溫度升高，將不可避免的使盤管7受熱后膨脹伸長，導(dǎo)致盤設(shè)于水箱內(nèi)膽5外的盤管7的圈的直徑增大。而同時，因水箱內(nèi)膽5和盤管7的材質(zhì)不同，兩者的熱脹冷縮的特性不一樣。導(dǎo)致兩者的膨脹量不同，因此，可能引起盤管7脫離水箱內(nèi)膽5的外壁表面，兩者間形成間隙9，如圖2b所示。間隙9的存在增大盤管7和水箱內(nèi)膽5之間的傳熱熱阻，使兩者間的熱傳遞效率降低，影響盤管7內(nèi)的熱量傳遞給水箱內(nèi)膽5內(nèi)的水，降低熱泵的制熱水的效率。
[0021]本申請的熱泵熱水器I將利用熱脹冷縮原理，在排布水箱內(nèi)膽5外的盤管V時，通過一加熱器71事先預(yù)熱盤管7’，經(jīng)預(yù)熱后的盤管7’被盤設(shè)于水箱內(nèi)膽5的外面上，如圖3所示。盤管7’受熱后膨脹，使之在盤設(shè)于水箱內(nèi)膽5前就具有一定的預(yù)伸長量。當盤管V盤設(shè)完成后，在隨后的冷卻過程中，盤管受冷收縮，但由于受到水箱內(nèi)膽5尺寸的限制，其收縮也受到制約。最后盤管7’只能以彈性張應(yīng)力的形式盤設(shè)于水箱內(nèi)膽5外表面。
[0022]通過上述形式盤設(shè)的而成的盤管7’的熱泵在制熱水時，當高溫高壓的冷媒蒸汽涌入盤管7’內(nèi)，盤管7’受熱后產(chǎn)生膨脹，但由于盤管7’內(nèi)部存在一個彈性張應(yīng)力，此時盤管7’僅僅使其內(nèi)部彈性張應(yīng)力釋放，并不引起盤管7’長度的實質(zhì)變化。也即，盤管7’受熱后，在盤管7’和水箱內(nèi)膽5的外表面之間不會形成間隙，因此，可以避免上述熱傳遞效率不利的影響。
[0023]盤管V的預(yù)熱溫度選擇原則:高于管內(nèi)高溫高壓的冷媒蒸汽的最高溫度，使其預(yù)熱受熱膨脹量大于由于盤管7’受內(nèi)部高溫高壓的冷媒蒸汽的作用引起膨脹量。
[0024]另外，盤管7’預(yù)熱后，其再被高溫高壓的冷媒蒸汽加熱后，其膨脹量也會較沒有經(jīng)過預(yù)熱而盤設(shè)的盤管7小。
[0025]上面關(guān)于本發(fā)明的多個實施例進行了描述，但本發(fā)明并不意于限制于上面描述和附圖示意的實施例。關(guān)于一個實施例描述的特征同樣適用于本發(fā)明的其它實施例，不同實施例的特征可相互結(jié)合形成新的實施例。在不偏離由下面的權(quán)利要求限定的實質(zhì)和范圍的情況下，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以對上述實施例進行各種修改和變異。
【主權(quán)項】
1.一種熱泵熱水器，其包括:用于壓縮冷媒的壓縮機、蒸發(fā)器、水箱、盤設(shè)于水箱內(nèi)膽外的能與水箱內(nèi)膽內(nèi)的水進行熱交換的冷凝器、連接于上述各個相應(yīng)器件之間的管道，其中，上述冷凝器包括由預(yù)加熱的盤管盤設(shè)而成。
2.如權(quán)利要求1所述的熱泵熱水器，其特征在于，所述蒸發(fā)器的入口與冷凝器之間的管道上還與熱力膨脹閥串聯(lián)設(shè)置有一干燥過濾器，其中干燥過濾器位于熱力膨脹閥的上游。
3.如權(quán)利要求1所述的熱泵熱水器，其特征在于，所述盤管與管道連通，冷媒沿著管道和盤管移動。
4.如權(quán)利要求1所述的熱泵熱水器，其特征在于，所述預(yù)熱盤管的溫度高于盤管內(nèi)冷媒的溫度。
5.一種熱泵熱水器的制造方法，熱泵熱水器的盤管在盤設(shè)于熱泵熱水器的水箱內(nèi)膽外前，先經(jīng)過預(yù)加熱。
6.如權(quán)利要求1所述的一種熱泵熱水器的制造方法，其特征在于，所述熱泵熱水器的盤管內(nèi)會被排入高溫的冷媒，用以加熱水箱內(nèi)膽內(nèi)的水。
7.如權(quán)利要求6所述的一種熱泵熱水器的制造方法，其特征在于，所述預(yù)熱盤管的溫度高于盤管內(nèi)冷媒的溫度。
【專利摘要】本申請公開了一種熱泵，其包括：用于壓縮冷媒的壓縮機、蒸發(fā)器、風(fēng)機、水箱、盤設(shè)于水箱外的能與水箱內(nèi)的水進行熱交換的冷凝器、連接于上述各個器件之間的管道，其中，上述冷凝器包括由預(yù)加熱的盤管盤設(shè)于水箱外表面的盤管。此熱泵能避免經(jīng)高溫高壓的冷媒蒸汽加熱后盤管與水箱之間產(chǎn)生間隙。
【IPC分類】F24H4-04, F25B41-06
【公開號】CN104729083
【申請?zhí)枴緾N201310717541
【發(fā)明人】謝壯德
【申請人】博世熱力技術(shù)（上海）有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2013年12月23日