一種熱泵熱水器用的熱交換器的製作方法

2024-01-20 19:16:15

專利名稱：一種熱泵熱水器用的熱交換器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熱泵熱水器用的熱交換器。
背景技術：
現有技術中，空氣源熱泵熱水器用的蒸發器，其吸收周圍空氣中的熱量而將液體介質揮發成低溫低壓氣體，低溫低壓氣體被吸入壓縮機中壓縮成高溫高壓氣體，高溫高壓氣體進入冷凝器與水交換熱量，在冷凝 器中冷凝成高壓液體而放出大量熱量，水吸收其放出的熱量而溫度不斷上升，從而製得熱水。然而，該蒸發器只是蒸發作用，通過導管從蒸發器的下部進介質液體，介質蒸發為低溫低壓氣體後從蒸發器的上端流出到壓縮機壓縮。根據傅立葉定律q = - λ A(dt/dx), λ :為導熱係數,A :為傳熱面積，t :為溫度,X :為在導熱面上的坐標，q :是沿X方向傳遞的熱流密度(單位時間的導熱量)，dt/dx :是物體沿X方向的溫度變化率(與溫度差成正比，與長度成反比)，-:表示熱量傳遞方向與溫度變化率方向相反。由此可以看出，熱傳遞的速率與傳遞物體的長度成反比、橫截面積成正比、與溫度差成正比。這樣，介質與水的溫差越小，熱傳遞速率越低，隨著在壓縮機的水箱水溫逐步上升後，冷出的介質溫度也上升，介質與水的溫差便不斷縮小，導致熱傳遞速率不斷下降，也即能量的換化率不斷下降。同時，由於冷凝溫度越高，壓縮機的效率越低，又嚴重影響壓縮機壽命。
發明內容本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、能大幅提高換熱效率且降低介質冷凝溫度、保障壓縮機正常運行又有效延長壓縮機的使用壽命的熱泵熱水器用的熱交換器。本實用新型的發明目的是這樣實現的一種熱泵熱水器用的熱交換器，包括蒸發器，蒸發器的入口端與出口端分別設有用於工質循環流動的導入管與導出管，蒸發器的導入管與導出管分別與外部的冷凝器、壓縮機連接，其中，所述蒸發器的底部設有過冷組件與過熱組件，所述過熱組件分別與蒸發器的底部、過冷組件的頂部相互緊密連接。根據上述進行優化，所述蒸發器的導入管與過冷組件的入口端連接，蒸發器的導出管與過熱組件的入口端連接，所述過冷組件的出口端與外部的冷凝器連接，過熱組件的出口端與外部的壓縮機連接。根據上述進行優化，所述蒸發器與過冷組件之間設有節流裝置，節流裝置的入口端與過冷組件的出口端連接，節流裝置的出口端與蒸發器的導入管連接。根據上述進行優化，所述蒸發器、過熱組件及過冷組件分別設有換熱翅片。根據上述進行優化，所述換熱翅片為銅片，或者為塗層鋁片。根據上述進行優化，所述蒸發器、過熱組件及過冷組件分別為銅管。根據上述進行優化，所述蒸發器上設有風機組件。本實用新型對現有技術中熱泵熱水器用的熱交換器進行改進，在蒸發器的底部增加過冷組件和過熱組件，冷凝器流出的中溫高壓的介質液體經過過冷組件，過冷組件將液體的溫度進一步降低，有效降低冷凝溫度，從而有效提高換熱能效。介質再經過節流裝置後進入蒸發器蒸發，蒸發後的介質氣體回到過熱組件，保證有足夠的過熱度，介質氣體不回液，確保壓縮機正常運行，延長其使用壽命。

圖I為本實用新型實施例的結構示意圖。圖2為本實用新型實施例熱交器與換熱翅片的關係示意圖。圖3為本實用新型實施 例的使用狀態圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步的描述。根據圖I、圖2及圖3所示，本實用新型所述熱泵熱水器用的熱交換器，其包括蒸發器1，蒸發器I的入口端與出口端分別設有用於工質循環流動的導入管2與導出管3。蒸發器I的導入管2與導出管3分別與外部的壓縮機4、冷凝器5連接。其中，蒸發器I的底部設有過冷組件6與過熱組件7，過熱組件7分別與蒸發器I的底部、過冷組件6的頂部相配緊密連接。以及，該蒸發器I的導入管2與過冷組件6的入口端連接，蒸發器I的導出管3與過熱組件7的入口端連接，過冷組件6的出口端與外部的冷凝器5連接，過熱組件7的出口端與外部的壓縮機4連接。還有，該過冷組件6與蒸發器I之間設有節流裝置8，節流裝置8的入口端與過冷組件6的出口端連接，節流裝置8的出口端與蒸發器I的導入管2連接。當熱泵熱水器運行時，蒸發器I吸收周圍空氣中熱量，使處於蒸發器I底部的介質揮發成低溫低壓氣體，該低溫低壓氣體通過導出管3進入過熱組件7，通過充分利用過熱組件7，保證有足夠的過熱度，使蒸發為低溫低壓的氣體的介質不回液，使壓縮機4吸入的介質為低溫低壓的氣體，保證壓縮機4正常運行，有效延長壓縮機4的使用壽命。以及，外部的壓縮機4由過熱組件7的出口端吸入低溫低壓的氣體，且外部的壓縮機4通過做功將低溫低壓的氣體壓縮成高溫高壓氣體。高溫高壓氣體進入外部的冷凝器5後，其被冷凝成高壓液體而放出大量熱量並與水交換熱量，水吸收大量的熱量而溫度不斷上升，實現水加熱。這時，由於冷凝器5的水溫逐步上升，該介質冷出溫度也上升，導致回氣溫度也上升為中溫高壓液體的介質，容易造成介質與水的溫差越來縮小，導致熱傳遞速率不斷下降，也即能量的轉化率不斷下降。此時，中溫高壓液體通過過冷組件6使溫度進一步降低，且其經過節流裝置8進行降壓。這樣，有效降低介質的冷凝溫度，擴大換熱時介質與水之間的溫差，使熱傳遞速率越高，從而大大提高能量的轉化率。另外，參照圖2及圖3所示，蒸發器I上設有風機組件10，當蒸發器I運行時，通過風機組件10，使蒸發器I充分吸收空氣中的熱量，使蒸發器I有足夠的熱量將其內的介質蒸發為低溫低壓氣體。根據上述進行優化，蒸發器I、過熱組件7及過冷組件6分別為銅管，其中蒸發器I、過冷組件6與過熱組件7上分別設有換熱翅片9。根據實際應用，該換熱翅片9可選為銅片，或為有塗層的鋁片，這樣通過換熱翅片的增設，使過冷組件6與過熱組件7配合蒸發器I更好地吸收外界中的熱量，使本實用新型的熱交換器達到高效、節能。[0020]上述具體實施例僅為本實用新型效果較好的具體實施方式
，凡與本結構相同或等同的熱交換器，均在本申請的保護 範圍內。
權利要求1.一種熱泵熱水器用的熱交換器，包括蒸發器(1)，蒸發器(I)的入口端與出口端分別設有用於工質循環流動的導入管(2)與導出管(3)，蒸發器(I)的導入管(2)與導出管(3)分別與外部的壓縮機(4)、冷凝器(5)連接，其特徵在於所述蒸發器(I)的底部設有過冷組件(6)與過熱組件(7)，所述過熱組件(7)分別與蒸發器(I)的底部、過冷組件(6)的頂部相互緊密連接。
2.根據權利要求I所述熱泵熱水器用的熱交換器，其特徵在於所述蒸發器(I)的導入管(2)與過冷組件(6)的入口端連接，蒸發器(I)的導出管(3)與過熱組件(7)的入口端連接，所述過冷組件(6)的出口端與外部的冷凝器(5)連接，過熱組件(7)的出口端與外部的壓縮機(4)連接。
3.根據權利要求2所述熱泵熱水器用的熱交換器，其特徵在於所述蒸發器(I)與過冷組件(6 )之間設有節流裝置(8 )，節流裝置(8 )的入口端與過冷組件(6 )的出口端連接，節流裝置(8)的出口端與蒸發器(I)的導入管(2)連接。
4.根據權利要求3所述熱泵熱水器用的熱交換器，其特徵在於所述蒸發器(I)、過熱組件(7 )及過冷組件(6 )分別設有換熱翅片(9 )。
5.根據權利要求4所述熱泵熱水器用的熱交換器，其特徵在於所述換熱翅片(9)為銅片，或者為塗層招片。
6.根據權利要求4所述熱泵熱水器用的熱交換器，其特徵在於所述蒸發器(I)、過熱組件(7 )及過冷組件(6 )分別為銅管。
7.根據權利要求6所述熱泵熱水器用的熱交換器，其特徵在於所述蒸發器(I)上設有風機組件(10)。
專利摘要本實用新型公開了一種熱泵熱水器用的熱交換器,包括蒸發器，蒸發器的入口端與出口端分別設有用於工質循環流動的導入管與導出管，蒸發器的導入管與導出管分別與外部的冷凝器、壓縮機連接，其中，所述蒸發器的底部設有過冷組件與過熱組件,過熱組件分別與蒸發器的底部、過冷組件的頂部相互緊密連接，實現有效降低冷凝溫度，提高換熱能效，同時，保證有足夠的過熱度，介質氣體不回液，確保壓縮機正常運行，延長其使用壽命。
文檔編號F25B39/00GK202581942SQ20122019746
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月4日 優先權日2012年5月4日
發明者蔡佰明, 楊昌儀, 王旭東, 鍾偉宏 申請人:廣東長菱空調冷氣機製造有限公司