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空气源热泵地暖空调生活热水机组设备制造技术

技术编号:39192420 阅读:24 留言:0更新日期:2023-10-27 08:39
本发明专利技术涉及一种空气源热泵地暖空调生活热水机组设备,其主体为储水保温的水箱,水箱设有连通外部地暖用水管路的热源进口和热源出口,以及连接生活用水回路的进水接口和出水接口,水箱内设有与热源进口相连的热源管路,热源管路中设有换热器,水箱内顶部设有与水体隔离的安装腔,安装腔内设有预热组件,预热组件包括板式热交换器、膨胀罐,板式热交换器包括热管和冷管,其中热管的进口连通连接热源管路和膨胀罐,热管的出口连接水箱的热源出口,冷管的进口连接水箱的进水接口,冷管的出口伸入水箱内储水空间的底部。上述结构,能实现水体的快速升温,从而减少热水等待时间,且热水持续性较佳,生活热水使用更加方便。生活热水使用更加方便。生活热水使用更加方便。

【技术实现步骤摘要】
空气源热泵地暖空调生活热水机组设备


[0001]本专利技术涉及热水器领域,是一种空气源热泵地暖空调生活热水机组设备。

技术介绍

[0002]现有储水式热水器主要有电热水器、太阳能热水器和空气能热水器等,其中电热水器和空气能热水器均需要消耗电能实现供热,而太阳能热水器虽然利用太阳能,但也受限于安装位置和光照条件。随着社会的不断进步,以及对节能环保的意识加强,现有技术有公开一些采用二次热利用的热水器,如中国专利文献刊载的授权公告号CN2677846Y,授权公告日2005年2月9日,专利技术名称为“家用地暖热水器”,其公开了一种利用地暖的供热管路实现对储水内胆的加热,从而方便使用生活热水,其热交换部分主要采用螺旋管的方式,螺旋管的优点是布置简单,但需要满足一定的圈数和圈径才能达到较为理想的导热效果,且随着圈数增大,又会导致水阻过大,需要更高动力的泵机才能带动,不利于节能减排。除此以外,上述设备在用水的初段和持续性用水方面也存在较大的缺陷,即储水内胆中进水始终为冷水,仅采用换热器实现换热,不仅水温的上升速度较慢,需要较长的等待时间,且用水时,水温难以长时间维持,冷却速度较快,导致热水持续性较差。为此,有待对现有同类的热水器进行改进。

技术实现思路

[0003]为克服上述不足,本专利技术的目的是向本领域提供一种空气源热泵地暖空调生活热水机组设备,使其解决现有同类热水器热传递效率欠佳,升温较慢,热水持续性较差的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。
[0004]一种空气源热泵地暖空调生活热水机组设备,该机组设备的主体为储水保温的水箱,水箱设有连通外部地暖用水管路的热源进口和热源出口,以及连接生活用水回路的进水接口和出水接口,水箱内设有与热源进口相连的热源管路,热源管路中设有换热器,即通过换热器将热源管路的热量传递至水箱内的水体形成换热。其结构要点在于所述水箱内顶部设有与水体隔离的安装腔,安装腔内设有预热组件,预热组件包括板式热交换器、膨胀罐,板式热交换器包括热管和冷管,其中热管的进口连通连接所述热源管路和所述膨胀罐,热管的出口连接所述水箱的热源出口,所述冷管的进口连接所述水箱的进水接口,冷管的出口伸入所述水箱内储水空间的底部。通过上述预热组件,能够充分利用热源管路的热量实现对水箱进水接口的进水有效预热,预热后的水进入水箱后,配合水箱内热源管路中的换热器,实现水体的快速升温,从而减少热水等待时间,且热水持续性较佳,生活热水使用更加方便。
[0005]所述水箱内设有沿储水腔内壁呈螺旋设置的导热盘管,水箱侧面设有与导热盘管进口和出口分别连接的进液接口和出液接口,且进液接口和出液接口均连接三通控制阀门,两个三通控制阀门之间连接旁通管,两个三通控制阀门的剩余通口分别接入地暖热泵机组的热回流管中;通过控制两个三通控制阀门,在“热回流管通过导热盘管导通”和“热回
流管通过旁通管导通”两种状态间切换。通过该结构,实现按需对水箱进行辅助加热,进一步提升加热的效率,且热能是利用了热泵机组的介质热回流管路中的热量,既能满足地暖热水要求,又能实现水箱的辅助加热,从而综合热能利用效率较高,实现节能减排。
[0006]所述水箱内设有温度感应器,温度感应器连接外部控制器,当水箱内温度达到设定温度时,外部控制器控制所述三通控制阀门切换为所述“热回流管通过旁通管导通”状态,反之,温度感应器未达到设定值时,外部控制器控制所述三通控制阀门切换为“热回流管通过导热盘管导通”状态。通过该结构,实现导热盘管的按需加热,有利于减少能耗的浪费所述水箱内的换热器为导热罩,所述热源管路设有一段沿水箱中部呈竖向设置的竖管,竖管上间隔穿接设有所述导热罩,导热罩内形成封闭的导热腔,导热腔内设有与竖管固定并截断竖管通流的导流板,导流板周缘与导热腔内周面之间形成导流间隙,导热罩内的竖管管段由导流板分隔形成上管段和下管段,上管段、下管段的周面均布设有通水孔。从而该热水器采用上述导热罩,导热罩与水体接触的面积较大,且水流由下管段的通水孔进入导流罩下部区域,再经导流板和导流板周面的导流间隙导流后流入导流罩上部区域,最后经上管段的通水孔再流入下一个导流罩,以此方式实现导流罩内能有效充满热源管路进入的热水,且对水流形成有效的缓冲,实现导流罩对保温水箱内的水充分传导加热,加热效率较高。除此以外,导流罩本身具有一定的容积,多个导流罩结构设计,能有效替代地暖设备的缓冲水箱,从而无需单独设计缓冲水箱,减少箱体的布置,便于场地安装。
[0007]所述导热罩为椭球状。椭球状内腔有利于导流,且罩壳外侧与水接触面积较大,更利于热传递,能达到内外同温效果。
[0008]所述导流板板面相对于热源管路的竖管垂直。通过该结构,实现更好的缓冲效果,有利于导热罩换热。
[0009]所述竖管中最上方的导流罩外接设有集泄压阀、排气阀、负压阀、压力表于一体的安全阀。通过该结构,实现泄压、排气和负压的保护,且压力表方便识别保温水箱内的水压。
[0010]所述水箱内设有镁棒,水箱底部设有带阀门的排液口,水箱的储水腔顶部侧面设有所述出水接口。通过镁棒,实现对水箱内胆的有效保护,防止氧化生锈,底部的排液口方便水箱内部的排液操作,便于清洗和维护;出水接口设置于水箱侧面上部,采用上部出水,热水更加稳定。
[0011]所述水箱的进水接口处设有识别进水的流量开关,流量开关联动控制所述地暖热泵机组启动。通过该结构,保证水箱进水时,地暖管路形成有效的热水循环,实现水箱的有效预热和加热。
[0012]所述外部地暖用水管路的热水沿水箱的热源进口进入热源管路中,依次经过各导流罩并充满各导流罩,导流罩对水箱内的储水进行传导加热;经导流罩导流后的热水进入水箱顶部安装腔内的板式热交换器的热管和膨胀罐,膨胀罐起到稳压作用,板式热交换器的热管与冷管换热,实现对冷管进入的冷水进行预热,预热后的温水进入水箱内底部,再由导热罩进行换热,实现水箱内水体的换热升温,升温后的热水由出水接口供给外部用水设备使用。
[0013]本专利技术整体结构较为紧凑,增设预热和辅助加热,加热效率较高,实现快速热水功能,且热水持续性较佳,使用较为方便;适合作为热交换式的生活热水机组使用,或同类热
水器结构的改进。
附图说明
[0014]图1是本专利技术的局部剖视结构示意图。
[0015]图2是图1的水箱顶部安装腔内的结构示意图。
[0016]图3是本专利技术与热泵机组连接的结构示意图。
[0017]图4是图1中的换热器内部结构示意图。
[0018]图中序号及名称为:1、水箱,101、热源进口,102、热源出口,103、进水接口,104、出水接口,105、进液接口,106、出液接口,107、排液口,108、安装腔,2、热源管路,201、上管段,202、下管段,203、通水孔,3、导热罩,301、导流板,4、导热盘管,5、安全阀,6、三通控制阀门,7、旁通管,8、板式热交换器,801、冷管,802、热管,9、膨胀罐,10、地暖热泵机组。
实施方式
[0019]现结合附图,对本专利技术本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空气源热泵地暖空调生活热水机组设备,该机组设备的主体为储水保温的水箱(1),水箱设有连通外部地暖用水管路的热源进口(101)和热源出口(102),以及连接生活用水回路的进水接口(103)和出水接口(104),水箱内设有与热源进口相连的热源管路(2),热源管路中设有换热器,即通过换热器将热源管路的热量传递至水箱内的水体形成换热;其特征在于所述水箱(1)内顶部设有与水体隔离的安装腔(108),安装腔内设有预热组件,预热组件包括板式热交换器(8)、膨胀罐(9),板式热交换器包括热管(802)和冷管(801),其中热管的进口连通连接所述热源管路(2)和所述膨胀罐,热管的出口连接所述水箱的热源出口(102),所述冷管的进口连接所述水箱的进水接口(103),冷管的出口伸入所述水箱内储水空间的底部。2.根据权利要求1所述的空气源热泵地暖空调生活热水机组设备,其特征在于所述水箱(1)内设有沿储水腔内壁呈螺旋设置的导热盘管(4),水箱侧面设有与导热盘管进口和出口分别连接的进液接口(105)和出液接口(106),且进液接口和出液接口均连接三通控制阀门(6),两个三通控制阀门之间连接旁通管(7),两个三通控制阀门的剩余通口分别接入地暖热泵机组(10)的热回流管中;通过控制两个三通控制阀门,在“热回流管通过导热盘管导通”和“热回流管通过旁通管导通”两种状态间切换。3.根据权利要求2所述的空气源热泵地暖空调生活热水机组设备,其特征在于所述水箱(1)内设有温度感应器,温度感应器连接外部控制器,当水箱内温度达到设定温度时,外部控制器控制所述三通控制阀门(6)切换为所述“热回流管通过旁通管(7)导通”状态,反之,温度感应器未达到设定值时,外部控制器控制所述三通控制阀门切换为所述“热回流管通过导热盘管(4)导通”状态。4.根据权利要求1所述的空气源热泵地暖空调生活热水机组设备,其特征在于所述水箱(1)内的换热器为导热罩(3),...

【专利技术属性】
技术研发人员:王奇勇
申请(专利权)人:王奇勇
类型:发明
国别省市:

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