專利名稱：一種臥式熱泵加熱水箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于熱泵熱水領(lǐng)域，具體涉及一種臥式熱泵加熱水箱。
背景技術(shù)：
空氣源熱泵熱水器通過吸收空氣中的熱量來制造熱水，水電分離、安全可靠，節(jié)能顯著，一年四季都可以使用，已有越來越多的住宅安裝使用。隨著高層住宅的不斷增多，在高層建筑室外安裝蓄熱水箱比較困難，安裝在陽臺內(nèi)，占用昂貴的住宅面積，安裝在室外則比較困難，甚至有一定的危險性。熱泵熱水器的加熱方式之一有采用盤管內(nèi)置式，即將冷媒加熱盤管放置在水箱中，優(yōu)點是加熱快、加熱效率高，較盤管外置式節(jié)省成本；存在的問題是，一旦加熱盤管損壞，會造成冷媒泄露到衛(wèi)生熱水中，污染水質(zhì)造成安全隱患。熱泵熱水器的加熱方式之一還有采用盤管外置式，即盤管纏繞在水箱內(nèi)膽外壁上不與水接觸，優(yōu)點是避免了冷媒泄露造成的水質(zhì)污染，能夠保證用水安全，缺點是材料消耗大，成本較盤管內(nèi)置式高。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是要針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀提供一種利用熱泵排出的過熱蒸汽，快速加熱水箱上部熱水，在短時間內(nèi)可以快速制取少量熱水，兼具盤管內(nèi)置式和盤管外置式加熱的優(yōu)點，生活熱水既可以采用熱泵加熱，也可以采用熱媒水加熱的臥式熱泵加熱水箱。本實用新型的目的是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的—種臥式熱泵加熱水箱，包括一個與熱泵主機(jī)相連的臥式加熱水箱箱體，其特征在于所述加熱水箱箱體內(nèi)腔設(shè)有由內(nèi)膽與外壁構(gòu)成的夾層，沿加熱水箱箱體周壁夾層內(nèi)容納有S形盤管加熱器；在加熱水箱箱體內(nèi)膽上部設(shè)置有貫穿于其側(cè)壁的至少一個間壁式加熱器，間壁式加熱器與S形盤管加熱器相連通構(gòu)成冷凝器，冷凝器的進(jìn)口與出口分別與熱泵主機(jī)相連；在所述臥式加熱水箱箱體中還設(shè)置有與熱泵主機(jī)控制器相連的溫度傳感
ο本實用新型進(jìn)一步的特征在于所述冷凝器由兩個呈對稱分布的S形盤管加熱器相并聯(lián)，再與間壁式加熱器相連通構(gòu)成；與兩個相并聯(lián)的S形盤管加熱器相連通的間壁式加熱器的端口為冷凝器的進(jìn)口， 兩個相并聯(lián)的S形盤管加熱器的另一端口為冷凝器的出口。所述S形盤管加熱器沿加熱水箱箱體夾層徑向環(huán)形設(shè)置在加熱水箱箱體內(nèi)膽外壁上，S型盤管加熱器的進(jìn)口設(shè)置在加熱水箱箱體上部的內(nèi)膽外側(cè)，S型盤管加熱器的出口設(shè)置在加熱水箱箱體底部內(nèi)膽外側(cè)。所述S形盤管加熱器的盤管間距從進(jìn)口至出口呈逐漸減小結(jié)構(gòu)，進(jìn)口段S形盤管間距為50-100mm，出口段S形盤管間距為15_50mm。
3[0012]所述S形盤管加熱器的盤管間距為等間距結(jié)構(gòu)，盤管間距為15_50mm。所述間壁式加熱器為直管結(jié)構(gòu)，間壁式加熱器的進(jìn)口段與出口段分別水平貫穿于加熱水箱箱體內(nèi)膽兩側(cè)壁與其相連。所述間壁式加熱器為水平設(shè)置的U形管結(jié)構(gòu)，間壁式加熱器的進(jìn)口段與出口段分別水平貫穿于加熱水箱箱體內(nèi)膽的一側(cè)壁，且間壁式加熱器的進(jìn)口與出口呈上下分布。所述間壁式加熱器由一根內(nèi)管套入一根外管構(gòu)成；且其內(nèi)管嵌入外管內(nèi)腔，形成緊配合。所述加熱水箱箱體內(nèi)腔下方設(shè)置有固定于其側(cè)壁的水加熱器，水加熱器的進(jìn)口與出口與太陽能集熱器連通。所述水加熱器為螺旋形盤管，且沿水箱軸向分布結(jié)構(gòu)；水加熱器管徑為10-30mm， 螺旋盤管管徑為80-200mm。在本實用新型的技術(shù)方案中，具備以下明顯的優(yōu)點1、將間壁式加熱器放置在水箱內(nèi)部，直接與水接觸，增加換熱面積，提高換熱效率。2、間壁式加熱器冷媒泄露，也將通過間壁式加熱器內(nèi)外管之間的縫隙散入大氣中，而不會流向衛(wèi)生熱水中，避免了盤管內(nèi)置式的缺點，保證了用水安全。3、采用間壁式加熱器與S形盤管加熱器相結(jié)合，成本低于盤管外置式。4、設(shè)置的熱媒水加熱盤管可以連接太陽能集熱器，更加節(jié)能。5、設(shè)置于加熱水箱中上部位的間壁式加熱器可以快速的加熱水箱上部的熱水，短時間內(nèi)快速滿足小水量用水需求。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步描述。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為加熱水箱內(nèi)膽結(jié)構(gòu)示意圖；圖3(a)、圖3(b)為間壁式加熱器結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為加熱水箱內(nèi)膽直管形間壁式加熱器及水加熱器結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為加熱水箱內(nèi)膽U形管間壁式加熱器及水加熱器結(jié)構(gòu)示意圖；圖6(a)、圖6(b)為間壁式加熱器與S形盤管加熱器串聯(lián)構(gòu)成冷凝器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7(a)、圖7(b)為S形盤管加熱器結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為水加熱器結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、加熱水箱箱體，2、S形盤管加熱器，3、水加熱器，4、溫度傳感器，5、間壁式加熱器，6、熱泵主機(jī)。
具體實施方式
以下結(jié)合具體實施例對機(jī)組的結(jié)構(gòu)及工作原理做出進(jìn)一步說明，下述實施例僅用于說明本實用新型的技術(shù)特點，并不限制本實用新型的實施范圍。實施例1如
圖1、圖2所示，給出了本實用新型臥式熱泵加熱水箱結(jié)構(gòu)示意圖，包括
4一個與熱泵主機(jī)6相連的臥式加熱水箱箱體1，其中加熱水箱箱體1采用臥式承壓水箱， 加熱水箱箱體1內(nèi)腔設(shè)有由內(nèi)膽與外壁構(gòu)成的夾層，沿加熱水箱箱體1周壁夾層容納有S 形盤管加熱器2 ；在加熱水箱箱體1內(nèi)膽上部設(shè)置有貫穿于其側(cè)壁的一個間壁式加熱器5， 放置于加熱水箱箱體1內(nèi)膽中上部位的間壁式加熱器5穿過加熱水箱箱體1內(nèi)膽端蓋沿加熱水箱箱體1軸向布置(見圖4所示)，間壁式加熱器5貫穿加熱水箱箱體1的內(nèi)膽壁，且間壁式加熱器5外管與加熱水箱箱體1內(nèi)膽壁焊接密封。間壁式加熱器5與S形盤管加熱器2相連通構(gòu)成冷凝器，冷凝器的進(jìn)口與出口分別與熱泵主機(jī)6相連；間壁式加熱器5與S形盤管加熱器2相連通構(gòu)成的一組熱泵冷凝器中，冷凝器由兩個呈對稱分布結(jié)構(gòu)的S形盤管加熱器2相并聯(lián)，再與一個間壁式加熱器5相連通，其中，與兩個S形盤管加熱器2的進(jìn)口相連通的一個間壁式加熱器5的一個端口作為冷凝器的進(jìn)口，兩個S形盤管加熱器2的出口相并聯(lián)后的另一個端口作為冷凝器的出口，冷凝器的進(jìn)口與出口分別與熱泵主機(jī)6相連。(見圖6(a)、圖6(b)所示)。加熱水箱箱體1內(nèi)腔下方設(shè)置有固定于其側(cè)壁的水加熱器3，水加熱器3沿加熱水箱箱體1軸向布置，水加熱器3的進(jìn)、出水管從加熱水箱箱體1的內(nèi)膽下部貫穿進(jìn)加熱水箱箱體1的側(cè)壁并與加熱水箱箱體1的內(nèi)膽側(cè)壁焊接形成密封結(jié)構(gòu)。水加熱器3的進(jìn)口與出口與太陽能集熱器連通。本實用新型的技術(shù)方案中，水加熱器3為螺旋形盤管，且沿水箱軸向分布結(jié)構(gòu)；水加熱器3的管徑為10-30mm，螺旋盤管直徑為80_200mm，見圖8所示。在所述臥式加熱水箱箱體1中還設(shè)置有與熱泵主機(jī)6控制器相連的溫度傳感器4， 加熱水箱箱體1的內(nèi)膽上設(shè)有用于放置溫度傳感器4的盲孔；加熱水箱箱體1內(nèi)膽冷水進(jìn)口與熱水出口設(shè)置于加熱水箱箱體1內(nèi)膽的底部。如圖2所示，本實用新型的技術(shù)方案中，S形盤管加熱器2沿加熱水箱箱體1夾層徑向環(huán)形設(shè)置在加熱水箱箱體1內(nèi)膽外壁上，間壁式加熱器5放置于加熱水箱內(nèi)膽中上部位，S型盤管加熱器2的進(jìn)口設(shè)置在加熱水箱箱體1上部的內(nèi)膽外側(cè)，S型盤管加熱器2的出口設(shè)置在加熱水箱箱體1底部內(nèi)膽外側(cè)。S形盤管加熱器2盤管間距從進(jìn)口至出口呈逐漸減小趨勢，S形盤管加熱器2管間距大的一端放置在加熱水箱箱體1內(nèi)膽外部的中上部位，S形盤管加熱器2管間距小的一端放置在加熱水箱箱體1內(nèi)膽外部下部，在加熱水箱箱體1中下部的盤管間距為15-50mm，中上部為50_100mm(見圖7(a)所示)。如圖3(a)和圖4所示，本實用新型的技術(shù)方案中，間壁式加熱器5為直管結(jié)構(gòu)，間壁式加熱器5的進(jìn)口段與出口段分別水平貫穿于加熱水箱箱體1內(nèi)膽兩側(cè)壁與其相連。其中，直管式間壁式加熱器5放置于加熱水箱箱體1內(nèi)膽內(nèi)部中上部位與水接觸，S形盤管加熱器2放置于加熱水箱箱體1內(nèi)膽的外壁上，不與水接觸。本實用新型的技術(shù)方案中，間壁式加熱器5由一根內(nèi)管套入一根外管構(gòu)成；且其內(nèi)管嵌入外管內(nèi)腔，內(nèi)管外徑小于外管內(nèi)徑并接近外管內(nèi)徑，形成緊配合。內(nèi)管與外管之間通過對內(nèi)管實施機(jī)械脹壓方式固定，通過機(jī)械脹壓，使內(nèi)管外徑與外管內(nèi)徑緊密的貼合在一起。直管間壁式加熱器5適用于換熱面積需求比較小的小功率機(jī)組使用。水加熱器3 用于連接太陽能集熱器，采用間接方式加熱衛(wèi)生熱水，使用防凍液循環(huán)加熱，防止凍壞集熱器，可以滿足冬季有防凍要求的地區(qū)使用太陽能。
5[0044]實施例2該結(jié)構(gòu)的臥式熱泵加熱水箱基本同實施例1，所不同的是如圖3(b)和圖5所示，本實施例的技術(shù)方案中，間壁式加熱器5為一個水平設(shè)置的U形管結(jié)構(gòu)，U形管間壁式加熱器5的進(jìn)口段與出口段分別水平貫穿于加熱水箱箱體1內(nèi)膽的一個側(cè)壁，且U形管間壁式加熱器5的進(jìn)口與出口呈上下分布結(jié)構(gòu)(見圖5所示)。間壁式加熱器5與S形盤管加熱器2相連通構(gòu)成的一組熱泵冷凝器中(見圖6(b)所示)，冷凝器由兩個呈對稱分布結(jié)構(gòu)的S形盤管加熱器2相并聯(lián)，兩個S形盤管加熱器2的進(jìn)口與一個U形管間壁式加熱器5的出口連通，U形管間壁式加熱器5的進(jìn)口作為冷凝器的進(jìn)口， 兩個S形盤管加熱器2的出口相并聯(lián)后的另一個端口作為冷凝器的出口，冷凝器的進(jìn)口與出口與熱泵主機(jī)6相連。其中，U形管間壁式加熱器5放置于加熱水箱箱體1內(nèi)膽內(nèi)部中上部位與水接觸，S形盤管加熱器2放置于加熱水箱箱體1內(nèi)膽的外壁上，不與水接觸。U形管間壁式加熱器5適用于換熱面積需求比較大的較大功率機(jī)組使用。采用U 形管結(jié)構(gòu)即不增加加熱水箱箱體1內(nèi)膽端蓋的開孔數(shù)量(開孔數(shù)與直管形間壁式加熱器相同)，又可以增加換熱面積，滿足熱泵系統(tǒng)需求。U形管間壁式加熱器在直管間壁式加熱器基礎(chǔ)上彎制形成。實施例3該結(jié)構(gòu)的臥式熱泵加熱水箱基本同實施例1，所不同的是加熱水箱箱體1 內(nèi)腔下方?jīng)]有設(shè)置水加熱器3，加熱水箱只作為熱泵加熱水箱使用，取消太陽能加熱功能。本實施例的臥式熱泵加熱水箱中采用的冷凝器，可以設(shè)計為一個U形管間壁式加熱器5的一個端口串接一個直管式間壁式加熱器5后與S形盤管加熱器2相串聯(lián)使用，或兩個直管式間壁式加熱器5并聯(lián)后再與S形盤管加熱器2相串聯(lián)使用，或不限于兩種結(jié)構(gòu)的間壁式加熱器5的串并聯(lián)方式，再與S形盤管加熱器2串聯(lián)使用。本實施例的S形盤管加熱器2的盤管間距設(shè)計為等間距結(jié)構(gòu)，見圖7 (b)。在本實用新型的技術(shù)方案中，冷凝器與熱泵主機(jī)6相連組成一個完整的冷媒循環(huán)加熱系統(tǒng)。加熱水箱采用臥式結(jié)構(gòu)、室內(nèi)頂置式安裝方式，安裝方便，減少安裝風(fēng)險或節(jié)省住宅地面面積，特別適合在高層建筑中使用。因此，該臥式熱泵加熱水箱適宜推廣應(yīng)用。
權(quán)利要求1.一種臥式熱泵加熱水箱，包括一個與熱泵主機(jī)(6)相連的臥式加熱水箱箱體(1)，其特征在于所述加熱水箱箱體(1)內(nèi)腔設(shè)有由內(nèi)膽與外壁構(gòu)成的夾層，沿加熱水箱箱體(1) 周壁夾層內(nèi)容納有S形盤管加熱器O)；在加熱水箱箱體(1)內(nèi)膽上部設(shè)置有貫穿于其側(cè)壁的至少一個間壁式加熱器(5)，間壁式加熱器( 與S形盤管加熱器( 相連通構(gòu)成冷凝器，冷凝器的進(jìn)口與出口分別與熱泵主機(jī)(6)相連；在所述臥式加熱水箱箱體(1)中還設(shè)置有與熱泵主機(jī)(6)控制器相連的溫度傳感器(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種臥式熱泵加熱水箱，其特征在于所述冷凝器由兩個呈對稱分布的S形盤管加熱器(2)相并聯(lián)，再與間壁式加熱器(5)相連通構(gòu)成；與兩個相并聯(lián)的S形盤管加熱器( 相連通的間壁式加熱器(5)的端口為冷凝器的進(jìn)口，兩個相并聯(lián)的 S形盤管加熱器O)的另一端口為冷凝器的出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種臥式熱泵加熱水箱，其特征在于所述S形盤管加熱器 (2)沿加熱水箱箱體(1)夾層徑向環(huán)形設(shè)置在加熱水箱箱體(1)內(nèi)膽外壁上，S型盤管加熱器O)的進(jìn)口設(shè)置在加熱水箱箱體(1)上部的內(nèi)膽外側(cè)，S型盤管加熱器O)的出口設(shè)置在加熱水箱箱體(1)底部內(nèi)膽外側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種臥式熱泵加熱水箱，其特征在于所述S形盤管加熱器 ⑵的盤管間距從進(jìn)口至出口呈逐漸減小結(jié)構(gòu)，進(jìn)口段S形盤管間距為50-100mm，出口段S 形盤管間距為15-50mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種臥式熱泵加熱水箱，其特征在于所述S形盤管加熱器 ⑵的盤管間距為等間距結(jié)構(gòu)，盤管間距為15-50mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種臥式熱泵加熱水箱，其特征在于所述間壁式加熱器(5) 為直管結(jié)構(gòu)，間壁式加熱器(5)的進(jìn)口段與出口段分別水平貫穿于加熱水箱箱體(1)內(nèi)膽兩側(cè)壁與其相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種臥式熱泵加熱水箱，其特征在于所述間壁式加熱器(5) 為水平設(shè)置的U形管結(jié)構(gòu)，間壁式加熱器(5)的進(jìn)口段與出口段分別水平貫穿于加熱水箱箱體(1)內(nèi)膽的一側(cè)壁，且間壁式加熱器(5)的進(jìn)口與出口呈上下分布。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種臥式熱泵加熱水箱，其特征在于所述間壁式加熱器(5) 由一根內(nèi)管套入一根外管構(gòu)成；且其內(nèi)管嵌入外管內(nèi)腔，形成緊配合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種臥式熱泵加熱水箱，其特征在于所述加熱水箱箱體(1) 內(nèi)腔下方設(shè)置有固定于其側(cè)壁的水加熱器(3)，水加熱器(3)的進(jìn)口與出口與太陽能集熱器連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種臥式熱泵加熱水箱，其特征在于所述水加熱器(3) 為螺旋形盤管，且沿水箱軸向分布結(jié)構(gòu)；水加熱器(3)管徑為10-30mm，螺旋盤管管徑為 80-200mm。
專利摘要本實用新型公開了一種臥式熱泵加熱水箱，包括一個與熱泵主機(jī)相連的臥式加熱水箱箱體，所述加熱水箱箱體內(nèi)腔設(shè)有由內(nèi)膽與外壁構(gòu)成的夾層，沿加熱水箱箱體周壁夾層內(nèi)容納有S形盤管加熱器；在加熱水箱箱體內(nèi)膽上部設(shè)置有貫穿于其側(cè)壁的至少一個間壁式加熱器，間壁式加熱器與S形盤管加熱器相連通構(gòu)成冷凝器，冷凝器的進(jìn)口與出口分別與熱泵主機(jī)相連；在所述臥式加熱水箱箱體中還設(shè)置有與熱泵主機(jī)控制器相連的溫度傳感器。該加熱水箱增加了換熱面積，提高了換熱效率；保證了用水安全，成本低，節(jié)能效果好，熱效率高；安裝方便，節(jié)省安裝面積，特別適合在高層建筑中推廣應(yīng)用。
文檔編號F25B39/04GK202074706SQ20112012251
公開日2011年12月14日 申請日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者高云程 申請人:陜西威銘節(jié)能科技有限公司