一種熱泵熱水器專用的帶布水器的立式制熱器的製作方法

2023-05-02 17:10:21

專利名稱：一種熱泵熱水器專用的帶布水器的立式制熱器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熱泵熱水器專用的帶布水器的立式制熱器，採用布水器實現熱水罐 內部良好的水溫分層，採用外置氟水換熱器實現良好的可維護性，屬於空氣源熱泵供熱技術 設備領域。
背景技術：
熱泵熱水器採用壓縮機製冷系統從室外空氣中吸收熱量，並通過氟水換熱器將自來水加 熱到所需溫度以作為生活熱水之用，其耗電僅及電熱水器的1/4以下，全年綜合運行費用遠 低於電熱水器，也比燃氣熱水器、太陽能熱水器低得多，且節能環保、安全可靠、安裝使用 及維修方便，適合全面推廣。
現有的空氣源熱泵熱水器所採用的熱水罐形式中，普遍將加熱用的冷凝器放置在熱水罐 內， 一旦相關部分洩漏或出現其它故障，會導致製冷劑進入熱水罐內或者製冷系統進水，且 維修困難。
現有熱泵熱水器採用把冷凝器置於水箱內的悶燒式換熱，其水側換熱能力低；而少數採 用將冷凝器置於水箱外者，需另設水泵實現熱水循環，但由於在水箱內難以實現良好的溫度 分層而對熱泵系統運行及性能指標產生嚴重影響，制熱水後期的能效比EER (制熱量/輸入功 率)降低較大，有的為實現較好的溫度分層而使結構過於複雜，且蓄水罐下部水體的溫度低， 容積利用率差。
發明內容
本實用新型的目的和任務是，針對上述存在的種種問題，罐體內部設置布水器實現良好 的溫度分層，外置換熱器並依靠水溫不同而產生的熱壓作用實現熱水的自然循環加熱，對整 機系統結構做出諸多改進，實現高效節能穩定可靠的生產生活熱水的目的，並使整機結構緊 湊、裝配方便、成本低。
為此，本實用新型設計了一種熱泵熱水器專用的帶布水器的立式制熱器，其整機分為熱 水罐(1)和外置換熱器迴路(11)兩部分，熱水罐為密閉壓力容器，位於氟水換熱器的上部 位置。熱水罐由保溫殼體(2+3+4)、布水器(6)、溫度傳感器(8)及其它配件組成，外置換 熱器迴路由氟水換熱器(13)及其配件組成。布水器的採用可使罐內水體實現良好的溫度分 層，下部出水處的溫度與加熱後的管內水溫存在一定溫差，從而由密度差不同產生的熱壓作 用提供動力，引起整個環路內的自然循環，實現水側無外部動力換熱。
同時，採用布水器實現良好的溫度分層，也便於實現將溫度傳感器上部的水體全都加熱 到所需溫度水平，大大提高了罐內容積的利用率，節省了熱水罐空間。自來水進水與底部加 熱水出水共用一個水管和布水器，使結構更加緊湊合理。
本實用新型，為真正實現熱泵熱水器整機的高效節能穩定可靠運行、大大提高能效比提 供了設備技術前提，產品壽命長，安裝、使用、維修方便，對用戶安裝空間的適應性強等。


圖l是本實用新型的結構示意圖。
圖1中各部件編號與名稱如下
1、熱水罐l、彩鋼板外壁2、聚氨酯發泡保溫層3、不鏽鋼或陶瓷內壁4、生活熱水出 口管5、布水器6、加熱水進口管7、溫度傳感器8、循環水出口管9、自來水補水管IO、外 置換熱器迴路11、循環出水管12、氟水換熱器13、製冷劑蒸汽進口管14、製冷劑出口管15、 洩水管16。
具體實施方式
以下結合附圖和具體的實施應用例對本實用新型做進一步的說明。附圖1為本實用新型的結構示意圖。
整體分為熱水罐(1)和外置換熱器迴路(11)兩部分，熱水罐位於氟水換熱器的上部位 置。熱水罐由保溫殼體(2+3+4)、布水器(6)、溫度傳感器(8)及其它配件組成，外置換熱 器迴路由氟水換熱器(13)及其配件組成，氟水換熱器氟路進口端連接製冷劑蒸汽進口管(14)， 出口端連接製冷劑出口管(15)，水路進口端與熱水罐下部連接布水器的循環出水管(12)及 自來水補水管(10)相連，出口端與熱水循環進水管(7)及上部進水用的布水器相連。熱水 罐(1)為密閉壓力容器，罐體由不鏽鋼或陶瓷內壁(4)、彩鋼板外壁(2)及聚氨酯發泡保 溫層(3)構成，罐體上部加熱水進口管(7)與進口布水器連接，生活熱水出口管(5)與出 口布水器連接，下部循環水出口管(9)與下布水器連接，底部與洩水管(16)連接。氟水換 熱器(8)採用套管式或者板式氟氟換熱器或者外肋盤管式。布水器(6)為直管或環管或枝 狀管結構，且上部布水器孔口向上，下部孔口向下。
本實用新型工作流程如下
(a) 準備向熱水罐內注滿水。
(b) 加熱製冷劑啟動並進行熱泵循環，過熱蒸汽進入氟水換熱器與另一側的低溫水 進行熱交換，水溫上升導緻密度下降，向上流動並實現迴路內的自然循環， 通過熱水罐上部 的布水器進入熱水罐，由於布水器的作用使得水在罐內緩慢均勻下降，變溫層將水分成上部 高溫水體與下部低溫水體，且變溫層的位置逐漸下移，直至下降到溫度傳感器所處位置時加 熱過程完成。
(C)取用通過上部的布水器可取用生活熱水，罐內變溫層位置隨之上升，此時通過
自來水進水管自動向罐內補水，熱泵系統啟動運行，將自來水加熱到所需溫度並送入熱水罐 上部，並保證出水溫度處於所要求的水平。
(d)停用當停止取用生活熱水後，熱泵系統仍繼續運行一段時間，直至變溫層位置
又降低iy溫度傳感器所在位置，即熱水罐又達到蓄滿狀態，熱泵停運，迴路內的自然循環效
應逐漸停止。
權利要求1、一種熱泵熱水器專用的帶布水器的立式制熱器，分為熱水罐(1)和外置換熱器迴路(11)兩部分，熱水罐位於氟水換熱器的上部位置；熱水罐由保溫殼體(2、3、4)、布水器(6)、溫度傳感器(8)及其它配件組成，外置換熱器迴路由氟水換熱器(13)及其配件組成，氟水換熱器氟路進口端連接製冷劑蒸汽進口管(14)，出口端連接製冷劑出口管(15)，水路進口端與熱水罐下部連接布水器的循環出水管(12)及自來水補水管(10)相連，出口端與熱水循環進水管(7)及上部進水用的布水器相連。
2、 如權利要求1所述的熱泵熱水器專用的帶布水器的立式制熱器，其特徵在於所述的布水 器(6)為直管或環管或枝狀管結構，且上部布水器孔口向上，下部孔口向下。
3、 如權利要求1所述的熱泵熱水器專用的帶布水器的立式制熱器，其特徵在於所述的熱水 罐(1)為密閉壓力容器，罐體由不鏽鋼或陶瓷內壁(4)、彩鋼板外壁(2)及聚氨酯發泡保 溫層(3)構成，罐體上部加熱水進口管(7)與進口布水器連接，生活熱水出口管(5)與出 口布水器連接，下部循環水出口管(9)與下布水器連接，底部與洩水管(16)連接。
4、 如權利要求1所述的熱泵熱水器專用的帶布水器的立式制熱器，其特徵在於所述的氟水 換熱器(8)採用套管式或者板式氟氟換熱器或者外肋盤管式。
專利摘要一種熱泵熱水器專用的帶布水器的立式制熱器，分為熱水罐和外置換熱器迴路兩部分，其中熱水罐由保溫殼體、上下布水器、溫度傳感器及其它配件組成，外置換熱器由板式或套管式氟水換熱器及連接管等配件組成。本實用新型作為外置換熱器型熱泵熱水器的關鍵配套組件，加熱時罐內水體可形成良好的溫度分層，下部出水處的溫度與加熱後的管內水溫存在一定溫差，從而由密度差不同產生的熱壓作用提供動力，引起整個環路內的自然循環，實現水側無外部動力換熱。該實用新型避免了冷凝器內置導致的一旦換熱器洩漏導致的維修難題，結構簡單、高效節能、安全可靠、安裝靈活、對用戶安裝空間的適應性強等突出優點。
文檔編號F24H9/00GK201138068SQ200720310538
公開日2008年10月22日 申請日期2007年12月13日 優先權日2007年12月13日
發明者張茂勇 申請人:張茂勇