CN204665667U - 具有高热转换效率的空气源热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有高热转换效率的空气源热水器，包括有水箱，其中水箱一端设有热水出口，另一端设有冷水入口，水箱内设有冷凝器，外设机经第一导管和第二导管与水箱连接，其中外设机中设有压缩机，压缩机一端与蒸发器连接；所述蒸发器包括有吸热翅片，吸热翅片上设有通孔，冷媒导管经通孔与吸热翅片连接，发热管采用上下交替穿插的方式与冷媒导管连接，发热管两端经导线与控制***连接，蒸发器另一端与节流阀连接；所述外设机内吸热翅片一侧还设有风机。本实用新型具有高热转换效率、不结霜的有益效果。

Description

具有高热转换效率的空气源热水器

技术领域

 本实用新型涉及一种空气源热水器，特别是一种具有高热转换效率的空气源热水器。

背景技术

空气源热水器主要由外设机和水箱两部分组成，其中外设机中包括有压缩机、蒸发器、节流阀，水箱内包括有冷凝器，其采用卡诺逆循环，并由冷媒等温蒸发、冷媒蒸汽定熵压缩、冷媒等压冷却、冷媒液体定熵膨胀四个循环过程构成。工作时，其利用蒸发器把空气中的低温热能吸收进来，蒸发器内的冷媒与低温热能换热后等温蒸发形成冷媒蒸汽，压缩机吸入冷媒蒸汽并压缩成高温高压的冷媒气体进入冷凝器中冷却，冷却过程中冷媒携带的热量与冷水进行热量交换，最后，冷媒在膨胀阀中完成定熵膨胀后回到蒸发器中重复以上循环，从而实现利用空气源将其热能传递给冷水实现对冷水的加热。但到冬天室外温度较低时，蒸发器特别是吸热翅片上容易结霜，吸热翅片之间的间隙被霜堵死，机组长时间工作后会把整个蒸发器冻成冰块，能耗增大，使吸热效率急剧下降，最终热转换效率为零，采用除霜设备除霜所需的时间为30min。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种具有高热转换效率的空气源热水器。本实用新型具有热转换效率高，避免蒸发器结霜的特点。

本实用新型的技术方案：一种具有高热转换效率的空气源热水器，包括有水箱，其中水箱一端设有热水出口，另一端设有冷水入口，水箱内设有冷凝器，外设机经第一导管和第二导管与水箱连接，其中外设机中设有压缩机，压缩机与外设机左后方的蒸发器连接，蒸发器与压缩机旁边的节流阀连接，蒸发器前端设有风机；所述蒸发器包括有吸热翅片，吸热翅片上设有通孔，冷媒导管经通孔与吸热翅片连接，发热管采用上下交替穿插的方式与冷媒导管连接，发热管两端经导线与控制***连接。

前述的具有高热转换效率的空气源热水器，所述发热管裸露在空气中的部分上涂覆有防水层。

前述的具有高热转换效率的空气源热水器，所述通孔和冷媒导管为扁形；所述发热管为弓形，冷媒导管设于发热管的弓部。

前述的具有高热转换效率的空气源热水器，所述发热管为钛纤维管，相邻发热管之间的间距为1.5-3厘米。

本实用新型的有益效果：本实用新型的发热管以上下交替穿插的方式缠绕于冷媒导管上，增大了发热管与冷媒导管之间的接触面积，提高了发热管与冷媒导管的热传递效率，实验表明，在使用该型结构的空气源热水器的热转换功率提升70W的情况下，热效率增加了25%，空气源热水器的热效率从现有技术的2.6提升至最高3.5。同时，将发热管与控制***连接，当蒸发器周围环境温度在5℃-10℃时控制***控制加热管升温，保持环境温度不低于5℃，避免吸热翅片之间结霜，保证了热水器的热转换效率，当环境温度高于10℃时，升温停止，减少电能的损耗。再者，本实用新型的发热管裸露在空气的部分上涂覆有防水层，当雨水掉落到发热管上时会快速滑落，避免雨水沾附在发热管上，防结霜效果更好。此外，本实用新型的冷媒导管采用扁形设计，发热管采用弓形设计，将冷媒导管设于弓形发热管的弓部，可大大提高发热管与空气以及与发热管的接触面积，提高了热水器的热转换效率。另外当相邻的两根发热管之间的间距为1.5-3厘米时，热水器的热效率以及经济综合指标较好，因为若间距太大，发热管的热量不能达不到全面覆盖蒸发器的目的，热效率不高，若间距太小，会造成发热管使用量增加，增加了成本。综上所述，本实用新型具有高热转换效率、不结霜的有益效果。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图；

附图2为蒸发器结构示意图；

附图3为冷媒导管与发热管结构示意图；

如图4为另一种冷媒导管与发热管结构示意图；

附图标记说明：1-冷媒导管，2-发热管，3-吸热翅片，4-导线，5-控制***，6-通孔，7-压缩机，8-节流阀，9-水箱，10-热水出口，11-冷水进口，12-冷凝器，13-外设机，14-风机，15-第一导管，16-第二导管，17-蒸发器，18-弓部。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

本实用新型的实施例：一种具有高热转换效率的空气源热水器，如附图1-4所示，包括有水箱9，其中水箱9一端设有热水出口10，另一端设有冷水入口11，水箱9内设有冷凝器12，外设机13经第一导管15和第二导管16与水箱9连接，其中外设机13中设有压缩机7，压缩机7与外设机13左后方的蒸发器17连接，蒸发器17与压缩机7旁边的节流阀8连接，蒸发器7前端设有风机14；所述蒸发器17包括有吸热翅片3，吸热翅片3上设有通孔6，冷媒导管1经通孔6与吸热翅片3连接，发热管2采用上下交替穿插的方式与冷媒导管1连接，发热管2两端经导线4与控制***5连接。

所述发热管2裸露在空气中的部分上涂覆有防水层。

所述通孔6和冷媒导管1为扁形；所述发热管2为弓形，冷媒导管1设于发热管2的弓部18。

所述发热管2为钛纤维管，相邻发热管2之间的间距为1.5-3厘米。

本实用新型通过将冷凝器12、压缩机7、蒸发器17、节流阀8串联起来，在冷凝器12外套设水箱9，利用蒸发器17把空气中的低温热能吸收进来，蒸发器17内的冷媒与低温热能换热后等温蒸发形成冷媒蒸汽，压缩机7吸入冷媒蒸汽并压缩成高温高压的冷媒气体进入冷凝器12中冷却，冷却过程中冷媒携带的热量与水箱9中的冷水进行热量交换，最后，冷媒在节流器中完成定熵膨胀后回到蒸发器17中重复以上循环，从而实现利用空气源将其热能传递给冷水实现对冷水的加热。安装时将水箱9与外设机13通过第一导管15和第二导管16连接即可，其中在蒸发器17中，如附图3所示，圆柱状的冷媒导管1穿过吸热翅片3上的通孔6，形成弯曲盘旋状的结构，发热管2一端绕过冷媒导管1，以上下交替穿插的方式缠绕于冷媒导管1上，发热管2的弧线段与冷媒导管1接触，增大发热管2与冷媒导管1之间的接触面积，使大量发热管2产生的热量可直接通过接触面传递给冷媒，提高热水器的热转换效率，实验表明，现有技术中采用95式压缩机7的热水器所达到的热转换效率，通过本实用新型仅需使用75式压缩机7即可达到。另外发热管2两端与控制***5连接，控制***5中安装有温度监测仪和发热管2的启动开关。当温度监测仪检测到外设机中蒸发器17周围的环境温度在5℃-10℃时，控制***5启动开关，发热管2通电升温，对冷媒导管1和吸热翅片3周围的空气均匀加热，保证蒸发器周围环境温度不低于5℃，避免吸热翅片3结霜，再者，发热管2裸露在空气中的部分上涂覆一层防水层，当雨水掉落到发热管2上时会快速滑落，避免雨水沾附在发热管2上，防结霜效果更好。

此外，如附图4所示，还可将通孔6和冷媒导管1设计成扁形，将发热管2设为弓形，然后将冷媒导管1设于发热管2的弓部18，使冷媒导管1一侧与发热管2接触，有效的增加了冷媒导管1和空气以及与发热管2的接触面积，提高了热水器的热转换效率。

作为优选，发热管2选为钛纤维管，相邻发热管2之间的间距设置为1.5-3厘米，使本实用新型具有较好的综合经济效益，因为若间距太大，发热管的热量不能达不到全面覆盖蒸发器的目的，热效率不高，若间距太小，会造成发热管使用量增加，增加了成本。

Claims (4)

1. 一种具有高热转换效率的空气源热水器，其特征在于：包括有水箱（9），其中水箱（9）一端设有热水出口（10），另一端设有冷水入口（11），水箱（9）内设有冷凝器（12），外设机（13）经第一导管（15）和第二导管（16）与水箱（9）连接，其中外设机（13）中设有压缩机（7），压缩机（7）与外设机（13）左后方的蒸发器（17）连接，蒸发器（17）与压缩机（7）旁边的节流阀（8）连接，蒸发器（7）前端设有风机（14）；所述蒸发器（17）包括有吸热翅片（3），吸热翅片（3）上设有通孔（6），冷媒导管（1）经通孔（6）与吸热翅片（3）连接，发热管（2）采用上下交替穿插的方式与冷媒导管（1）连接，发热管（2）两端经导线（4）与控制***（5）连接。

2.根据权利要求1所述的具有高热转换效率的空气源热水器，其特征在于：所述发热管（2）裸露在空气中的部分上涂覆有防水层。

3.根据权利要求1或2所述的具有高热转换效率的空气源热水器，其特征在于：所述通孔（6）和冷媒导管（1）为扁形；所述发热管（2）为弓形，冷媒导管（1）设于发热管（2）的弓部（18）。

4.根据权利要求1或2所述的具有高热转换效率的空气源热水器，其特征在于：所述发热管（2）为钛纤维管，相邻发热管（2）之间的间距为1.5-3厘米。