CN218033742U - 一种热水器换热器及空气能热水器*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热水器换热器及空气能热水器***，涉及热水器结构技术领域，包括第一汇流管，第一汇流管的内部设有第一腔室和第二腔室；第二汇流管，第二汇流管的内部具有第三腔室；用于接收流体的入口管，入口管接通第一腔室；用于输出流体的出口管，出口管接通第二腔室；以及换热构件，换热构件上设置有一个回流部和至少两个换热部，回流部的两端之间设置有若干条换热管，换热管的一端接通第二腔室，另一端接通第三腔室，换热部的两端之间也设有若干条换热管，属于换热部的换热管的一端接通第一腔室，另一端接通第三腔室。采用了本实用新型的热水器换热器的空气能热水器，能够实现分层加热以及局部加热，降低热损耗的同时改善换热效果。

Description

一种热水器换热器及空气能热水器***

技术领域

本实用新型涉及热水器结构技术领域，特别涉及一种热水器换热器及空气能热水器***。

背景技术

随着生活水平的不断提高，居民对生活的舒适性的要求日益增高，在使用生活热水方面尤为突出。而空气能热水器将在一定程度上缓解了居民日益增长的生活舒适性和常规能源紧缺这一矛盾，因为空气能热水是我国目前市场上比较成熟的技术，具有高能效的技术特点，与燃气，电等常规能源相比，不仅减少常规能源的消耗量，改善居民的生活条件，而且能够带来显著的社会和环境效益，可以成为住宅可持续的优先能源。然而目前的空气能是一种高密度，受气候条件的影响较大，同时使用时间存在间歇性和集中性，出现使用热负荷不一致性的情况，具体存在以下问题：

1.传统的承压式外盘管水箱的换热通道全部采用单管式的通道设计，且管路流程较长，这样氟侧的压降就会增加，从而增加了压缩机的功率，大大提高了机组能耗，随着水温的不断上升，压降和能耗增加加剧；

2.一般情况下，高温制冷剂气体进入承压式水箱换热器中进行冷凝，通常要经过高温气体过热下降—高效冷凝—过冷液化三个阶段，因为水箱存在水温分层不一致的情况，所以单管式的过热段和过冷段相对较长，热损失较大，影响外盘管的整体换热效率；

3.传统的承压式外盘管水箱的换热通道设计无法实现局部加热，分层加热，在水箱上下部温度相差较大时，容易出现高排气，高压力的安全故障。

发明内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本实用新型实施例提供一种热水器换热器，缩短了管路的长度，使得空气能热水器的热损耗降低，同时还改善了换热效果。

本实用新型实施例还提供一种具有上述热水器换热器的空气能热水器***。

根据本实用新型第一方面的实施例，提供一种热水器换热器，包括第一汇流管，所述第一汇流管的内部设有第一腔室和第二腔室；第二汇流管，所述第二汇流管的内部具有第三腔室；用于接收流体的入口管，所述入口管接通所述第一腔室；用于输出流体的出口管，所述出口管接通所述第二腔室；以及换热构件，所述换热构件上设置有一个回流部和至少两个换热部，所述回流部的两端之间设置有若干条换热管，所述换热管的一端接通所述第二腔室，另一端接通所述第三腔室，所述换热部的两端之间也设有若干条所述换热管，属于所述换热部的所述换热管的一端接通所述第一腔室，另一端接通所述第三腔室。

上述热水器换热器，至少具有以下有益效果：上述方案中，当该热水器换热器运用于空气能热水器时，换热管包覆于空气能热水器的水箱外侧，空气能热水器的热泵***产生的冷媒流体从入口管进入到第一腔室中，通过第一腔室将冷媒流体分发到换热部，再通过换热部将冷媒流体分发到属于换热部的各个换热管中，然后冷媒流体经过换热管的过程中，实现了冷媒流体的过热下降以及高效冷凝，完成了对水箱的水加热，接着，属于换热部的各个换热管中的冷媒流体冷凝后汇聚于第三腔室中，汇聚于第三腔室中的冷凝后的冷媒流体进入到回流部中，通过回流部将冷凝后的冷媒流体分发到属于回流部的各个换热管中完成最后的过冷液化，过冷液化的冷媒流体汇集到第二腔室中，最后通过出口管输送回热泵***循环利用。相比于现有的换热通道全部采用单管式的通道设计，本实用新型的换热部的各个换热管采用并联设置，使得水箱的相同位置的分流点到汇流点的冷媒流体路程相同，大大缩短了管路的长度，使得空气能热水器的热损耗降低，同时还改善了换热效果，多个换热部的设置使得在水箱的上下部温度相差较大时，冷媒流体的流量会根据不同分层的温度自由分配，温度越高的一层，对应位置的换热管内的冷媒流体越少，温度越低的一层，对应位置的换热管内的冷媒流体越多，进而实现分层加热和局部加热，有效提高空气能热水器的换热效果。

根据本实用新型第一方面实施例所述的热水器换热器，所述换热构件包括两条分流管，每条所述分流管的内部都具有一个第五腔室，其中，两个所述第五腔室之间通过若干条所述换热管接通，两个所述第五腔室分别接通所述第二腔室和所述第三腔室，从而形成所述回流部。

根据本实用新型第一方面实施例所述的热水器换热器，每条所述分流管的内部还具有至少两个第四腔室，其中，所述第四腔室沿所述分流管的长度方向依次分布，两条所述分流管上对应位置的两个所述第四腔室之间通过若干条所述换热管接通，一条所述分流管的所述第四腔室接通所述第三腔室，另一条所述分流管的所述第四腔室接通所述第一腔室，从而形成所述换热部。

根据本实用新型第一方面实施例所述的热水器换热器，所述换热构件还包括分隔件，所述分流管的两端密闭，通过所述分隔件以将所述分流管的内部分隔成一个所述第五腔室以及至少两个所述第四腔室，其中，所述第五腔室位于所述分流管的端部。

根据本实用新型第一方面实施例所述的热水器换热器，所述第一汇流管的两端密闭，所述第二汇流管的两端密闭，所述第一汇流管上还设有所述分隔件，通过所述分隔件以将所述第一汇流管的内部分隔成所述第一腔室和所述第二腔室。

根据本实用新型第一方面实施例所述的热水器换热器，所述第四腔室与所述第三腔室之间、所述第四腔室与所述第一腔室之间、所述第五腔室与所述第二腔室之间以及所述第五腔室与所述第三腔室之间均通过铜管接通。

根据本实用新型第一方面实施例所述的热水器换热器，所述第一汇流管、所述第二汇流管以及两条所述分流管之间两两相互平行设置，所述换热管弯折成C型。

根据本实用新型第一方面实施例所述的热水器换热器，所述换热管由不锈钢制成。

根据本实用新型第一方面实施例所述的热水器换热器，所述入口管和所述出口管的管内直径均小于所述第一汇流管的管内直径。

根据本实用新型第二方面实施例，提供一种空气能热水器***，包括水箱；安装于所述水箱的热泵组件；以及上述第一方面所述的热水器换热器，所述换热管包覆于所述水箱的外侧，所述入口管和所述出口管均连接所述热泵组件。

上述空气能热水器***，至少具有以下效果：采用了本实用新型第一方面所述的热水器换热器的空气能热水器，工作时，空气能热水器的热泵组件产生的冷媒流体从入口管进入到第一腔室中，通过第一腔室将冷媒流体分发到换热部，再通过换热部将冷媒流体分发到属于换热部的各个换热管中，然后冷媒流体经过换热管的过程中，实现了冷媒流体的过热下降以及高效冷凝，完成了对水箱的水加热，接着，属于换热部的各个换热管中的冷媒流体冷凝后汇聚于第三腔室中，汇聚于第三腔室中的冷凝后的冷媒流体进入到回流部中，通过回流部将冷凝后的冷媒流体分发到属于回流部的各个换热管中完成最后的过冷液化，过冷液化的冷媒流体汇集到第二腔室中，最后通过出口管输送回热泵组件循环利用。相比于现有的空气能热水器的换热通道全部采用单管式的设计，本实用新型的换热部的各个换热管采用并联设置，使得水箱的相同位置的分流点到汇流点的冷媒流体路程相同，大大缩短了管路的长度，使得空气能热水器的热损耗降低，同时还改善了换热效果，多个换热部的设置使得在水箱的上下部温度相差较大时，冷媒流体的流量会根据不同分层的温度自由分配，温度越高的一层，对应位置的换热管内的冷媒流体越少，温度越低的一层，对应位置的换热管内的冷媒流体越多，实现分层加热和局部加热，有效提高空气能热水器的换热效果，同时，还大大降低了热泵组件的能耗，相比较现有的空气能热水器更加节能环保。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；

图1是本实用新型第一方面实施例的结构示意图一；

图2是本实用新型第一方面实施例的结构示意图二；

图3是本实用新型第一方面实施例的结构示意图三；

图4是本实用新型第二方面实施例的结构示意图一；

图5是本实用新型第二方面实施例的结构示意图二。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图3，本实用新型的热水器换热器100包括第一汇流管110、第二汇流管120、入口管160、出口管170以及换热构件。

其中，第一汇流管110的内部设有第一腔室111和第二腔室112，具体的，第一汇流管110的两端密闭，第一汇流管110上还设有分隔件180，通过分隔件180以将第一汇流管110的内部分隔成第一腔室111和第二腔室112。

第二汇流管120的内部具有第三腔室，具体的，第二汇流管120的两端密闭，从而形成该第三腔室。

入口管160用于接收流体，当用于空气能热水器时，入口管160的一端对接热泵***的冷媒流体出口，入口管160的另一端接通第一腔室111。

出口管170用于输出流体，当用于空气能热水器时，出口管170的一端对接热泵***的冷媒流体入口，出口管170的另一端接通第二腔室112。且需说明的是，入口管160和出口管170的管内直径均小于第一汇流管110的管内直径。

而换热构件上设置有一个回流部和至少两个换热部，多个换热部和回流部依次设置，这里换热部的数量不做限制，具体可根据水箱200的长度来定，而回流部的两端之间设置有若干条换热管140，换热管140的一端接通第二腔室112，另一端接通第三腔室，换热部的两端之间也设有若干条换热管140，属于换热部的换热管140的一端接通第一腔室111，另一端接通第三腔室，其中，换热管140由不锈钢制成，不锈钢具有很高的导热性和良好的等温性，能使空气能热水器的换热效果更好。

当该热水器换热器100运用于空气能热水器时，换热管140包覆于空气能热水器的水箱200外侧，空气能热水器的热泵***产生的冷媒流体从入口管160进入到第一腔室111中，通过第一腔室111将冷媒流体分发到换热部，再通过换热部将冷媒流体分发到属于换热部的各个换热管140中，然后冷媒流体经过换热管140的过程中，实现了冷媒流体的过热下降以及高效冷凝，完成了对水箱200的水加热，接着，属于换热部的各个换热管140中的冷媒流体冷凝后汇聚于第三腔室中，汇聚于第三腔室中的冷凝后的冷媒流体进入到回流部中，通过回流部将冷凝后的冷媒流体分发到属于回流部的各个换热管140中完成最后的过冷液化，过冷液化的冷媒流体汇集到第二腔室112中，最后通过出口管170输送回热泵***循环利用。相比于现有的换热通道全部采用单管式的通道设计，本实用新型的换热部的各个换热管140采用并联设置，使得水箱200的相同位置的分流点到汇流点的冷媒流体路程相同，大大缩短了管路的长度，使得空气能热水器的热损耗降低，同时还改善了换热效果，多个换热部的设置使得在水箱200的上下部温度相差较大时，冷媒流体的流量会根据不同分层的温度自由分配，温度越高的一层，对应位置的换热管140内的冷媒流体越少，温度越低的一层，对应位置的换热管140内的冷媒流体越多，进而实现分层加热和局部加热，有效提高空气能热水器的换热效果。

本实施例中，结合图2和图3进行理解，这里的换热构件包括两条分流管130，每条分流管130的内部都具有一个第五腔室132，其中，两个第五腔室132之间通过若干条换热管140接通，两个第五腔室132分别接通第二腔室112和第三腔室，从而形成回流部，需说明的是，若干条换热管140沿分流管130的长度方向阵列布置，使得回流部的换热管140覆盖水箱200的位置更加均匀，进而加热的效果也更好，不会出现部分区域加热不到位的情况。与第三腔室接通的第五腔室132起到将冷凝后的冷媒流体收集并依次分发到回流部的各个换热管140中的作用，通过换热管140将冷凝后的冷媒流体进行过冷液化，方便汇集于与第二腔室112对接的第五腔室132，然后通过出口管170将液化的冷媒流体输送回热泵***中。此外，第五腔室132与第二腔室112之间以及第五腔室132与第三腔室之间均通过铜管150接通，这里铜管150的管内直径应小于第一汇流管110的管内直径。

进一步的，每条分流管130的内部还具有至少两个第四腔室131，其中，第四腔室131沿分流管130的长度方向依次分布，两条分流管130上对应位置的两个第四腔室131之间通过若干条换热管140接通，一条分流管130的第四腔室131接通第三腔室，另一条分流管130的第四腔室131接通第一腔室111，从而形成换热部，需说明的是，换热部的若干条换热管140沿分流管130的长度方向阵列布置，使得换热部的换热管140覆盖水箱200的位置更加均匀，进而加热的效果也更好，不会出现部分区域加热不到位的情况。此外，更多的第四腔室131设置意味着能够对水箱200进行更加细化的分层加热，加热效率更好，换热效果也更好，而第四腔室131与第三腔室之间以及第四腔室131与第一腔室111之间均通过铜管150接通。

在一些实施例中，如图3所示，换热构件还包括分隔件180，分流管130的两端密闭，通过分隔件180以将分流管130的内部分隔成一个第五腔室132以及至少两个第四腔室131，其中，第五腔室132位于分流管130的端部，进一步的，第一汇流管110、第二汇流管120以及两条分流管130之间两两相互平行设置，换热管140弯折成C型以便包覆于水箱200，需说明的是，本实施例中，水箱200的外形为圆柱形，在其它的一些实施例中，水箱200的外形也可以是矩形或者其它多边形形状。当水箱200竖直设置时，相对应的，分流管130也是竖直设置，这里第五腔室132位于分流管130的下部，方便收集液化的冷媒流体。

参照图4和图5，本实用新型实施例还提供一种空气能热水器***，包括水箱200、热泵组件300以及上述的热水器换热器100，其中，热泵组件300安装于水箱200的顶部，换热管140包覆于水箱200的外侧，入口管160和出口管170均连接热泵组件300，其中，热泵组件300包括安装座310，安装座310上布置有压缩机340、蒸发器330和风机320，蒸发器330为翅片式换热器，风机320用于加快蒸发器330附近的空气流动，具体的，出口管170对接蒸发器330的冷媒流体入口，蒸发器330的冷媒流体出口对接压缩机340的冷媒流体入口，然后压缩机340的冷媒流体出口对接入口管160。采用上述的热水器换热器100的空气能热水器，进行水箱200的水的加热时，空气能热水器的压缩机340产生的冷媒流体从入口管160进入到第一腔室111中，通过第一腔室111将冷媒流体分发到换热部，再通过换热部将冷媒流体分发到属于换热部的各个换热管140中，然后冷媒流体经过换热管140的过程中，实现了冷媒流体的过热下降以及高效冷凝，完成了对水箱200的水加热，接着，属于换热部的各个换热管140中的冷媒流体冷凝后汇聚于第三腔室中，汇聚于第三腔室中的冷凝后的冷媒流体进入到回流部中，通过回流部将冷凝后的冷媒流体分发到属于回流部的各个换热管140中完成最后的过冷液化，过冷液化的冷媒流体汇集到第二腔室112中，最后通过出口管170输送回蒸发器330，实现一个循环利用。

相比于现有的换热通道全部采用单管式的通道设计，本实用新型的换热部的各个换热管140采用并联设置，使得水箱200的相同位置的分流点到汇流点的冷媒流体路程相同，大大缩短了管路的长度，使得空气能热水器的热损耗降低，同时还改善了换热效果，多个换热部的设置使得在水箱200的上下部温度相差较大时，冷媒流体的流量会根据不同分层的温度自由分配，温度越高的一层，对应位置的换热管140内的冷媒流体越少，温度越低的一层，对应位置的换热管140内的冷媒流体越多，进而实现分层加热和局部加热，有效提高空气能热水器的换热效果，同时，还大大降低了热泵组件300的能耗，相比与现有的空气能热水器更加节能环保。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种热水器换热器，其特征在于：包括

第一汇流管(110)，所述第一汇流管(110)的内部设有第一腔室(111)和第二腔室(112)；

第二汇流管(120)，所述第二汇流管(120)的内部具有第三腔室；

用于接收流体的入口管(160)，所述入口管(160)接通所述第一腔室(111)；

用于输出流体的出口管(170)，所述出口管(170)接通所述第二腔室(112)；以及

换热构件，所述换热构件上设置有一个回流部和至少两个换热部，所述回流部的两端之间设置有若干条换热管(140)，所述换热管(140)的一端接通所述第二腔室(112)，另一端接通所述第三腔室，所述换热部的两端之间也设有若干条所述换热管(140)，属于所述换热部的所述换热管(140)的一端接通所述第一腔室(111)，另一端接通所述第三腔室。

2.根据权利要求1所述的热水器换热器，其特征在于：所述换热构件包括两条分流管(130)，每条所述分流管(130)的内部都具有一个第五腔室(132)，其中，两个所述第五腔室(132)之间通过若干条所述换热管(140)接通，两个所述第五腔室(132)分别接通所述第二腔室(112)和所述第三腔室，从而形成所述回流部。

3.根据权利要求2所述的热水器换热器，其特征在于：每条所述分流管(130)的内部还具有至少两个第四腔室(131)，其中，所述第四腔室(131)沿所述分流管(130)的长度方向依次分布，两条所述分流管(130)上对应位置的两个所述第四腔室(131)之间通过若干条所述换热管(140)接通，一条所述分流管(130)的所述第四腔室(131)接通所述第三腔室，另一条所述分流管(130)的所述第四腔室(131)接通所述第一腔室(111)，从而形成所述换热部。

4.根据权利要求3所述的热水器换热器，其特征在于：所述换热构件还包括分隔件(180)，所述分流管(130)的两端密闭，通过所述分隔件(180)以将所述分流管(130)的内部分隔成一个所述第五腔室(132)以及至少两个所述第四腔室(131)，其中，所述第五腔室(132)位于所述分流管(130)的端部。

5.根据权利要求4所述的热水器换热器，其特征在于：所述第一汇流管(110)的两端密闭，所述第二汇流管(120)的两端密闭，所述第一汇流管(110)上还设有所述分隔件(180)，通过所述分隔件(180)以将所述第一汇流管(110)的内部分隔成所述第一腔室(111)和所述第二腔室(112)。

6.根据权利要求4所述的热水器换热器，其特征在于：所述第四腔室(131)与所述第三腔室之间、所述第四腔室(131)与所述第一腔室(111)之间、所述第五腔室(132)与所述第二腔室(112)之间以及所述第五腔室(132)与所述第三腔室之间均通过铜管(150)接通。

7.根据权利要求2所述的热水器换热器，其特征在于：所述第一汇流管(110)、所述第二汇流管(120)以及两条所述分流管(130)之间两两相互平行设置，所述换热管(140)弯折成C型。

8.根据权利要求1所述的热水器换热器，其特征在于：所述换热管(140)由不锈钢制成。

9.根据权利要求1所述的热水器换热器，其特征在于：所述入口管(160)和所述出口管(170)的管内直径均小于所述第一汇流管(110)的管内直径。

10.一种空气能热水器***，其特征在于：包括

水箱(200)；

安装于所述水箱(200)的热泵组件(300)；以及

权利要求1至9中任一所述的热水器换热器，所述换热管(140)包覆于所述水箱(200)的外侧，所述入口管(160)和所述出口管(170)均连接所述热泵组件(300)。

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