热交换水箱制造技术

本实用新型专利技术的目的在于提供一种改进型的热交换水箱，其热交换效率大幅领先于现有产品，能实现明显的节能降耗。热交换水箱，包括放热盘管和吸热盘管，特别地，吸热盘管从上至下分为平卧段和直立段；所述平卧段和直立段均呈圆柱弹簧状；所述平卧段和直立段管路相通；所述吸热盘管的一端由平卧段穿出于封闭容器的壁体，所述吸热盘管的另一端由直立段穿出于封闭容器的壁体。为了获得较佳的热交换效果，吸热盘管的平卧段的位置应稍高于放热盘管的上部。本实用新型专利技术的技术效果是：该热交换水箱与普通的水箱相比，能更高效地进行热交换，在不增加材料成本的前提下，可明显地提高出水温度。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种热交换水箱，其主要用于产热设备与用热管道之间的热能交换。技术背景空气源热水机是利用热泵对水进行加热的装置，其输出的能量为压缩机做的功和热 泵从环境中吸收的热量之和。因此，采用热泵技术生产热水可以节约大量的电能。空气 源热水机必须通过热交换装置才能将热量传递至用热位置(如室内的空气或管道中的 水)。热交换水箱的其中一个用途就是将空气源热水机所产的热量储存在自身所容纳的 介质中，或者传递到贯穿其内腔的盘绕的吸热管道上。如图l所示，热交换水箱中通常会设有放热盘管3'和吸热盘管4，。其中，循环地流 经放热盘管3'的是来自空气源热水机的工质；流经吸热盘管4'的是自来水。放热盘管3' 与吸热盘管4，互相隔离，它们之间通过储存在水箱l，中的介质( 一般为水)进行热传导。 这样，流经吸热盘管而被加热的自来水能够被人们所利用，同时水箱中的介质也能采用 管路循环的方式向外传导热能(如与地板保暖管道连接)。如图l所示，现有技术中放热盘管3'和吸热盘管4，一般都呈圓柱弹簧状，直立地并 排在水箱l，中。但是这种布局并不能发挥最高的热能交换效率，究其原因，是因为此设 计并没有考虑热能在水箱l，中的分布情况，于是其热交换效率通常较低，这意味着有较 多的热能从传输工质的管道的其他位置流失了 ，导致空气源热水机工作时间延长、效率 降低、电能耗损严重。于是需要对现有的热交换水箱的结构进行改进。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种改进型的热交换水箱，其热交换效率大幅领先于现有产 品，能实现明显的节能降耗。为达到上述目的，本技术釆取了以下的技术方案热交换水箱，包括一个设有进水口和出水口的封闭容器以及设置在封闭容器内的放热盘 管和吸热盘管，所述放热盘管呈圆柱弹簧状直立地设置在所述的封闭容器中，放热盘管的两 端分别从封闭容器的上部和下部穿出于封闭容器的壁体，特别地，吸热盘管从上至下分为平 卧段和直立段；所述平卧段和直立段均呈圆柱弹簧状；所述平卧段和直立段管路相通；所述3吸热盘管的一端由平卧段穿出于封闭容器的壁体，所述吸热盘管的另一端由直立段穿出于封 闭容器的壁体。为了获得较佳的热交换效果，吸热盘管的平卧段的位置应接近于放热盘管的最高温部位。为了使得该热交换水箱能与其他产热管路和用热管路连接，该热交换水箱还可以进行以 下改进在封闭容器内的底部，设置蜗巻状的盘管，该盘管的两端从封闭容器的壁体上穿出， 可用于产热管道或用热管道；另外，在封闭容器的顶部设置穿出于封闭容器壁体的一长一短 的两根管道，可用于连接用热管道(如底板保暖管道)。在封闭容器的壁体上，可设置一个 发热棒插入口 ，使得该热交换水箱能采用电发热棒加热的方式对封闭容器中的介质进行加热。虽然放热盘管、吸热盘管以及其他管道基本上都采用了绕巻的方式增加其与封闭容器中 介质接触的表面积以获得较好的热交换效果，但仅采用这种手段还不能获得最佳的热交换效 果。对于放热盘管、吸热盘管以及其他在封闭容器内的管道，可以采用管外壁具有鳍片，管 内壁具有螺旋状凸缘的管道代替。鳍片和螺旋状凸缘都有利于增大管内液体与管外介质之间 的接触面积，而管内螺旋状凸缘更可以引起管内液体的撞击而促进热交换的进行。为使从吸热盘管中流出的水能有一个较高的温度， 一般地，放热盘管的上部端口为高温 工质的入口，而下部端口为低温工质的出口 ，这样，可使得热交换水箱中的水温分布始终保 持着较大的温差上部的水较热而下部的水较冷；相反地，吸热盘管的下部端口一般为冷水 入口，而上部端口为热水出口，这样吸热盘管中的水先经一个预热的区域后再进入到高温区 域，最后才流出，就能获得一个较高的出水温度。上述已经提及，热交换水箱中上部的水温 与下部的水温有较大的温差，于是采用普通的直立放置的圓柱弹簧状吸热盘管并不能高效地 吸收上部的水中的热能，而将吸热盘管制成具有平卧段和直立段的结构，则平卧段能高效地 与较热的水进行热交换，同时直立段能使刚进入吸热盘管的较冷的水获得一个预热的效果。 平卧的盘管比直立的盘管能更好地提升出水温度，这是因为与直立的盘管相比，平卧的盘管 在某一水平高度的换热面积更集中，当该水平高度正是温度最高的位置，则平卧的盘管可争 取到最高的热能。可以看出，改进后的吸热盘管的材料成本并不高于普通的直立的圆柱弹簧 状吸热盘管，效果却明显得多。本技术的技术效果是该热交换水箱与普通的水箱相比，能更高效地进行热交换， 在不增加材料成本的前提下，可明显地提高出水温度。附图说明图l是现有技术的热交换水箱的内部结构示意图；图2是本技术实施例1的内部结构示意图(不带侧板)图3是本技术实施例1的外部结构示意图(带侧板)； 图4是本技术实施例2中所采用的管道的纵向剖面图； 图5是本技术实施例3的内部结构示意图(不带侧板)。附图标记说明l-封闭水箱；2-出水口； 3-放热盘管；4-吸热盘管；5-平卧段；6-直立段； 7-蜗巻状盘管；8-回水管；9-吸水管；10-发热棒插入口； ll-底座；12-顶盖；13-侧板；14-鳍 片；15-螺旋状凸缘；l，-水箱；3，-放热盘管；4，-吸热盘管；303-放热盘管；304-吸热盘管；305-平卧段。具体实施方式以下结合附图和实施例对本
技术实现思路
作进一 步说明。 实施例1如图2所示，热交换水箱中，包括一个管状的封闭水箱1,在封闭水箱1的下部设有出 水口 2。在封闭水箱1内直立地设有一个圆柱弹簧状的放热盘管3,放热盘管3的两端分别从 封闭水箱1的上部和下部穿出于封闭水箱1的壁体，位于上部的管口用作工质的输入口，位 于下部的管口用作工质的输出口。在封闭水箱1中，还设有吸热盘管4,吸热盘管4的上部为平卧段5,吸热盘管4的下部 为直立段6。平卧段5和直立段6皆为圓柱弹簧状并且它们之间管路相通。其中，平卧段5 位于放热盘管3的上部。直立段6位于封闭水箱1高度方向的中部。另外，在封闭水箱1的底部设有一个蜗巻状盘管7;在封闭水箱1的顶部设有穿出于水 箱壁体的一长一短两根管道， 一根为回水管8，另一根为吸水管9;在封闭水箱l的侧壁，设 有发热棒插入口 10。如图3所示，本实施例中的热交换水箱是被安放在一个可移动的底座11上的，配合该底 座11而设置一个顶盖12以及四个侧板13,则该热交换水箱变成是被^:置在一个箱体中，这 样也有利于封闭水箱1中的水保温。而封闭水箱1上引出的管口可相应地引出至侧板13上。使用时，通过回水管8或吸水管9向封闭水箱1中注入传热液体( 一般为水)。放热盘管 3用于管接高温的工质(如空气源热水机的工质)，而吸热盘管4用于管接低温度液体(如自 来水)。低温液体因此可被加热利用。其中的蜗巻状盘管7可用于连接太阳能热水器等的辅助 加热设备的管道，而回水管8和吸水管9则可用于连接底板加热系统等的用热设备的管道。实施例2本实施例与实施例1的不同之处在于在封闭水箱内的所有管道，均采用管壁结构如4 所示的管道，该管道的外壁上设有鳍片14,其内壁上设有螺旋状凸缘15。为获得较好的热交5换效果，这样的管道可由铜材料制得。 实施例3如图5所示，本实施例与实施例1的不同之处在于吸热盘管304的平卧段305在水箱 中的位置并不是在放热盘管303的上部，而是与放热盘管303的上部并本文档来自技高网...

【技术保护点】
热交换水箱，包括一个设有进水口和出水口的封闭容器以及设置在封闭容器内的放热盘管和吸热盘管，所述放热盘管呈圆柱弹簧状直立地设置在所述的封闭容器中，放热盘管的两端分别从封闭容器的上部和下部穿出于封闭容器的壁体，其特征在于：吸热盘管从上至下分为平卧段和直立段；所述平卧段和直立段均呈圆柱弹簧状；所述平卧段和直立段管路相通；所述吸热盘管的一端由平卧段穿出于封闭容器的壁体，所述吸热盘管的另一端由直立段穿出于封闭容器的壁体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：伊万安沃德森，
申请(专利权)人：林伟望，伊万安沃德森，
类型：实用新型
国别省市：SE[瑞典]