一种高温热泵换热器及工艺制造技术

目前，热泵热水器中普遍采用的换热器，其输出热水均不超过50—55度，研发中能超过85度热水的高温热泵，基本上都采用的是改变压缩机的压缩能力及改变冷媒配方，实用效果均不理想。现已大量使用的空气能热泵热水器，特别是在水温升至50度以上时，普遍存在着效率更低，热水应用范围小等缺陷，并已严重影响着热泵产品的推广应用。本发明专利技术一种高温热泵换热器，可在不改变传统压缩机能力及冷媒配方情况下，可将10—25度左右的自来水直接升温超过95度高温热水。本发明专利技术技术的推广应用不仅将使现有热泵热水器升级至高效高温热泵产品，而且将会应用在更加广泛的新能源及节能环保、余热回收等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热交换器
，尤其是一种高温热泵换热器。
技术介绍
目前，热泵热水器中普遍采用的换热器，其输出热水均不超过50—55度，研发中能超过85度热水的高温热泵，基本上都采用的是改变压缩机的压缩能力及改变冷媒配方，实用效果均不理想。现已大量使用的空气能热泵热水器，特别是在水温升至50度以上时，普遍存在着效率更低，热水应用范围小等缺陷，并已严重影响着热泵产品的推广应用。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术提供一种阶梯温升高温热泵换热器及工艺；所述的一种高温热泵换热器，采用了新型的集成管道结构材料及结构工艺，使该换热器所转换热能呈阶梯式叠加温升，该换热器所制成的高温热泵热水器，制热水时，在不改变原有压缩机及常用冷媒型号的基础上，将四季常温自来水，高效产出超过95度高温热水。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：所述的高温热泵换热器，由食品级不锈钢螺纹软管或高导热金属材料如紫铜管作为冷媒管，由美耐皿等食品级耐110度以上高温高分子热固型材料，注塑成自来水集成通道板，将冷媒管旋装在自来水集成通道板自来水通道槽内，组成阶梯温升集成通道换热单元，该单元自来水集成通道板分平板正、反螺旋两种自来水通道槽结构，将正反向两种换热单元交替叠放，冷媒管穿过自来水集成通道板自来水通道槽内外圈端头通孔，串联连接，各单元之间放置单元硅胶隔离垫，呈多层单元组合，顶部与下部由上下盖板通过换热器外圈固定螺栓与内圈固定螺栓紧压固定，上下单元内的自来水进出通道通孔与冷媒管进出口端头，分别与上下盖板的冷媒出口热媒进口及自来水进口热水出口连接，组成高温热泵该换热器组件，组件外整体包裹有换热器外保温层。所述的阶梯温升集成通道换热单元，自来水通道槽内铸有支撑凸点以保证支撑冷媒通道的中心位置及合理的自来水流量通道。所述的高温热泵换热器，根据余热设备的热能功率及热媒体流量，决定冷媒管管径尺寸及自来水通道槽的通径以及阶梯温升集成通道换热单元层数。所述的高温热泵换热器使用中工作原理如下：由热泵压缩机输出的高压冷媒气体经冷媒管，首先进入的阶梯温换热器热媒进口自来水从自来水集成通道板的自来水通道槽，与冷媒流动方向逆向输入流动，由于逆向流动的阶梯温换热器内部冷媒管与阶梯温换热器，内部水路通道槽有足够长度的保温态换热途径，形成阶梯温换热效果，使自来水获得与高温热媒温度不足度温差的高温热水，并同时在冷媒出口获得冷却过的高质量回流冷媒。由于采用如上所述的技术方案，本实专利技术具有如下优越性：1、该专利技术所述的高温热泵换热器经精确计算及合理的连接结构，使得在原热泵结构压缩机及冷媒配方不变的情况下，可将常温自来水一次转换超过输出95度高温热水，轻松使现有热泵热水器升级至高温热泵产品。2、该专利技术所述的高温热泵换热器，由于合理的传热途径及保温措施使该换热器保持超出一般无保温换热器的最高换热效率。3、由该专利技术所述的高温热泵换热器生产的空调及冷冻设备余热回收机，将在开发新能源及节能环保领域做出重要的贡献。附图说明图1是高温热泵换热器集成管道结构示意图。图2是高温热泵换热器成品结构半剖面结构示意图。图3是高温热泵换热器成品结构三维效果图。图4是高温热泵换热器应用于高温热泵热水器实例结构示意图。图1中：1、换热器上下盖板，2、换热器外圈固定螺丝，3、单元硅胶防漏隔离垫，4、冷媒通道，5、自来水通道槽，6、自来水通道集成通道板，7、换热器内圈固定螺栓，8、冷媒进口，9、热水出口，10、冷媒管，11、换热器外保温层，12、冷媒出口，13、自来水进口，14、单元自来水通道内圈通孔，15、单元自来水通道外圈通孔。具体实施方式：结合附图说明如下：所述的高温热泵换热器，由食品级不锈钢螺纹软管或高导热金属材料如紫铜管作为冷媒管（10），由美耐皿等食品级耐110度以上高温高分子热固型材料，注塑成自来水集成通道板（6），将冷媒管（10）旋装在自来水集成通道板（6）自来水通道槽（5）内，组成阶梯温升集成通道换热单元，该单元自来水集成通道板（6）分平板正、反螺旋两种自来水通道槽（5）结构，将正反向两种换热单元交替叠放，冷媒管穿过自来水集成通道板（6）自来水通道槽（5）内外圈端头通孔，串联连接，各单元之间放置单元硅胶隔离垫（3），呈多层单元组合，顶部与下部由上下盖板（1）通过换热器外圈固定螺栓（2）与内圈固定螺栓（7）紧压固定，上下单元内的自来水进出通道通孔（14）（15）与冷媒管（10）进出口端头分别与上下盖板的冷媒出口（12）热媒进口（8）及自来水进口（13）热水出口（9）连接，组成高温热泵该换热器组件，组件外整体包裹有换热器外保温层（11）。所述的阶梯温升集成通道换热单元，自来水通道槽（5）内铸有支撑凸点以保证支撑冷媒通道（4）的中心位置及合理的自来水流量通道。所述的高温热泵换热器，根据余热设备的热能功率及热媒体流量，决定冷媒管管径尺寸及自来水通道槽（5）的通径以及阶梯温升集成通道换热单元层数。所述的高温热泵换热器使用中工作原理如下：由热泵压缩机输出的高温高压冷媒气体经冷媒管，首先进入的阶梯温换热器热媒进口（8）自来水从自来水集成通道板（6）的自来水通道槽（5），与冷媒流动方向逆向输入流动，由于逆向流动的阶梯温换热器内部冷媒管（10），与阶梯温换热器内部水路通道槽（6）有足够长度的保温态换热途径，形成阶梯温换热效果，使自来水获得与高温热媒温度不足10度温差的高温热水，并同时在冷媒出口（12）获得冷却过的高质量回流冷媒。图4是高温热泵换热器应用于高温热泵热水器实例结构示意图，结合附图详细介绍工作原理如下：如图4所示由压缩机输出的高温高压冷媒气体经冷媒管，首先进入的阶梯温换热器，自来水从自来水进口，经所述的本专利技术高温热泵换热器形成阶梯温换热效果，该阶梯温换热器将提供80%以上转换热能，阶梯温换热器的热水出口上附有温控探头智能检测水温，并带动电磁阀及水量控制阀控制热交换水量，由阶梯温换热器低温端输出的热媒气体依次进入温差放大换热器，安装在该放大器冷媒输出端的温控探头根据压缩机正常工作电流所需冷媒回温温度，带动循环泵工作，将对压缩机有害残余冷媒热能再次通过温差放大器散热管道散热，该热能经空气热能交换器吸收将再次进入压缩机，并经压缩升温将热能补充至冷媒气体高温端，该循环结构在起到了保护压缩机功能的同时又起到了温差放大功能，从而保证压缩机的正常工作及高温热水的输出，该机实例实测输出水温超过95度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术所述的高温热泵换热器，由食品级不锈钢螺纹软管或高导热金属材料如紫铜管作为冷媒管（10），由美耐皿等食品级耐110度以上高温高分子热固型材料，注塑成自来水集成通道板（6），将冷媒管（10）旋装在自来水集成通道板（6）自来水通道槽（5）内，组成阶梯温升集成通道换热单元，该单元自来水集成通道板（6）分平板正、反螺旋两种自来水通道槽（5）结构，将正反向两种换热单元交替叠放，冷媒管穿过自来水集成通道板（6）自来水通道槽（5）内外圈端头通孔，串联连接，各单元之间放置单元硅胶隔离垫（3），呈多层单元组合，顶部与下部由上下盖板（1）通过换热器外圈固定螺栓（2）与内圈固定螺栓（7）紧压固定，上下单元内的自来水进出通道通孔（14）（15）与冷媒管（10）进出口端头分别与上下盖板的冷媒出口（12）热媒进口（8）及自来水进口（13）热水出口（9）连接，组成高温热泵该换热器组件，组件外整体包裹有换热器外保温层（11）。

【技术特征摘要】
1.本发明所述的高温热泵换热器，由食品级不锈钢螺纹软管或高导热金属材料如紫铜管作为冷媒管（10），由美耐皿等食品级耐110度以上高温高分子热固型材料，注塑成自来水集成通道板（6），将冷媒管（10）旋装在自来水集成通道板（6）自来水通道槽（5）内，组成阶梯温升集成通道换热单元，该单元自来水集成通道板（6）分平板正、反螺旋两种自来水通道槽（5）结构，将正反向两种换热单元交替叠放，冷媒管穿过自来水集成通道板（6）自来水通道槽（5）内外圈端头通孔，串联连接，各单元之间放置单元硅胶隔离垫（3），呈多层单元组合，顶部与下部由上下盖板（1）通过换热器外圈固定螺栓（2...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁世俊，袁昭，
申请(专利权)人：洛阳文森科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41