專利名稱：一種熱交換器的子母水箱結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱交換器的水箱結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種可防止熱交換器被水腐蝕后導(dǎo)致制冷劑泄漏，從而保證用水安全的熱交換器的子母水箱結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前空氣能熱水器一般是采用逆卡諾循環(huán)從空氣中吸收熱量后通過(guò)冷凝熱交換器向水箱內(nèi)的存水中釋放熱量，以此來(lái)加熱水箱內(nèi)的水。冷凝熱交換器按照放置位置的不同包括兩種結(jié)構(gòu)方式，一種是置于水箱內(nèi)膽外側(cè)不與水直接接觸，它是通過(guò)水箱內(nèi)膽將熱量傳遞至水箱內(nèi)的存水，即外置式，這種方式的優(yōu)點(diǎn)在于熱交換器不與水直接接觸，從而不會(huì)被腐蝕，而且由于熱交換器在水箱的外側(cè)，熱交換器即使有破損，所泄漏的制冷劑也不會(huì)進(jìn)入水中而造成污染，但由于外置式熱交換器不與水直接接觸，熱交換器與水箱內(nèi)膽接觸面積小，傳熱效率低，尤其是在長(zhǎng)時(shí)間使用后，在熱脹冷縮或震動(dòng)等因素的影響下，熱交換器與水箱內(nèi)膽間的有效接觸面積也會(huì)下降，導(dǎo)致其有效傳熱面積進(jìn)一步降低，當(dāng)空氣能熱水器換熱能力不足時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)的制冷劑無(wú)法冷凝，系統(tǒng)工況發(fā)生變化，輕則效能比下降， 耗電量增加，重則壓縮機(jī)因工作壓力與溫度上升過(guò)度而損壞。另一種冷凝熱交換器是置于水箱內(nèi)并浸入水中，冷凝換熱器直接與水接觸，即內(nèi)置式，為了增加換熱面積，此種結(jié)構(gòu)的冷凝換熱器一般為盤管式的，這種方式的優(yōu)點(diǎn)在于熱交換器與水直接接觸，接觸面積大， 傳熱效率好，穩(wěn)定性好，其缺點(diǎn)在于由于熱交換器與水直接接觸，因此冷凝換熱器極易因腐蝕而穿孔，造成制冷劑泄漏，同時(shí)泄漏的制冷劑直接進(jìn)入用水而造成污染，威脅使用者的身體健康。中國(guó)專利“一種空氣能熱水器(C擬679557Y)”公開了一種空氣能熱水器，它由連接有電控制器、電腦控制板的外殼內(nèi)，固定安裝有加熱裝置，通過(guò)水管與水箱連接所組成，還包括固定在外殼內(nèi)的風(fēng)機(jī)，所述加熱裝置由集熱器的出液口通過(guò)連接器與節(jié)流器的進(jìn)液口連接，節(jié)流器的出液口與換熱器的進(jìn)液口連接，換熱器的出液口與壓縮機(jī)的進(jìn)液口連接，壓縮機(jī)的出液口與集熱器的進(jìn)液口連接構(gòu)成的一個(gè)或一個(gè)以上的熱力循環(huán)回路所組成的整體，所述集熱器由帶有保溫層的桶體內(nèi)，固定有換熱裝置所組成。此裝置中的熱交換器即為內(nèi)置式結(jié)構(gòu)，其中的熱交換器放置在水箱內(nèi)并浸入水中，由于熱交換器表面直接與水接觸， 因此同樣存在表面極易因腐蝕而穿孔，并造成制冷劑泄漏，同時(shí)泄漏的制冷劑直接進(jìn)入用水而造成污染，威脅使用者的身體健康等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要是提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，可避免熱交換器被水腐蝕后導(dǎo)致制冷劑泄漏，進(jìn)而導(dǎo)致用水污染的熱交換器的子母水箱結(jié)構(gòu)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的熱交換器表面極易因腐蝕而穿孔，并造成制冷劑泄漏，泄漏的制冷劑直接進(jìn)入用水而造成用水污染，威脅使用者的身體健康等的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的一種熱交換器的子母水箱結(jié)構(gòu)，包括水箱及設(shè)于水箱液面下的熱交換器，所述熱交換器的輸入端和輸出端分別穿過(guò)水箱與室外機(jī)相連，在所述水箱內(nèi)設(shè)有子水箱，在所述子水箱內(nèi)填充有導(dǎo)熱介質(zhì)，所述熱交換器埋設(shè)于導(dǎo)熱介質(zhì)中，且對(duì)應(yīng)于熱交換器的輸入端和輸出端穿過(guò)子水箱后直接延伸至水箱外。通過(guò)在水箱內(nèi)設(shè)置一個(gè)子水箱，并將熱交換器單獨(dú)設(shè)置在子水箱內(nèi)，從而使熱交換器與水箱內(nèi)的水隔離開來(lái)，由此避免了熱交換器被水腐蝕，并進(jìn)一步導(dǎo)致制冷劑泄漏， 污染用水，同時(shí)也延長(zhǎng)了熱交換器的使用壽命；通過(guò)在子水箱內(nèi)對(duì)應(yīng)于熱交換器外的空間內(nèi)填充導(dǎo)熱介質(zhì)，使用時(shí)熱交換器內(nèi)的熱量首先傳遞給導(dǎo)熱介質(zhì)，導(dǎo)熱介質(zhì)再將熱量傳遞給子水箱壁面，子水箱壁面最后將熱量傳遞給水箱內(nèi)的水，從而對(duì)水箱內(nèi)的水進(jìn)行加熱，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，熱量傳遞過(guò)程是通過(guò)導(dǎo)熱介質(zhì)作為中間載體，即便熱交換器發(fā)生制冷劑泄漏， 泄漏的制冷劑也是進(jìn)入到子水箱中，由于子水箱也水箱是隔離開的，因此泄漏的制冷劑不會(huì)進(jìn)入用水而造成用水污染，安全可靠，保障了用水者的身體健康。熱交換器可以是板式熱交換器，子水箱也可以是同軸設(shè)置在水箱內(nèi)的空筒，作為優(yōu)選，所述子水箱包括管狀內(nèi)壁及同軸套設(shè)在管狀內(nèi)壁外的管狀外壁，在所述管狀內(nèi)壁的上端口與管狀外壁的上端口間設(shè)有環(huán)形頂蓋，所述管狀內(nèi)壁和管狀外壁的下端口設(shè)有法蘭盤封頭，所述法蘭盤封頭通過(guò)螺栓固定在水箱的底面上，所述管狀內(nèi)壁、管狀外壁、環(huán)形頂蓋及法蘭盤封頭共同圍合成一個(gè)密閉的環(huán)形空間，導(dǎo)熱介質(zhì)填充在環(huán)形空間內(nèi)，熱交換器為盤管式熱交換器，熱交換器呈螺旋形纏繞在管狀內(nèi)壁外。通過(guò)一個(gè)管狀內(nèi)壁及在管狀內(nèi)壁外套設(shè)一個(gè)管狀外壁，且兩者間帶有一定的間隙，又通過(guò)在管狀內(nèi)、外壁的上端設(shè)置一個(gè)環(huán)形頂蓋，下端設(shè)置法蘭盤封頭，從而管狀內(nèi)、外壁、環(huán)形頂蓋和法蘭盤封頭共同圍合成形成一個(gè)密閉的環(huán)形空間，再將管式熱交換器置于環(huán)形空間內(nèi)，并呈螺旋形纏繞在管狀內(nèi)壁外，確保管狀內(nèi)、外壁受熱均勻一致，提高裝置可靠性；同時(shí)由于管狀內(nèi)壁的上端開口并與水箱內(nèi)的水互通，由此水箱內(nèi)的水即可自管狀內(nèi)壁的上端口進(jìn)入管狀內(nèi)壁的中部空腔內(nèi)， 相對(duì)單層空筒結(jié)構(gòu)增加了散熱面積，提高了熱傳導(dǎo)效率；子水箱通過(guò)法蘭盤封頭直接與水箱底面相連時(shí)，熱交換器的輸入和輸出端即可通過(guò)法蘭盤封頭直接與水箱外相導(dǎo)通，即保證熱交換器的輸入和輸出端也與水箱內(nèi)的水完全隔離，從而避免熱交換器的輸入和輸出端發(fā)生腐蝕泄漏現(xiàn)象，提高安全可靠性。法蘭盤封頭也可以呈環(huán)形，作為更優(yōu)選，所述子水箱上的法蘭盤封頭呈圓盤形，法蘭盤封頭的中部凸起并朝向管狀內(nèi)壁的中部?jī)?nèi)腔，法蘭盤封頭的邊沿水平向外封抵在管狀內(nèi)壁和管狀外壁的下端口上，在對(duì)應(yīng)于管狀內(nèi)壁和管狀外壁之間的法蘭盤封頭上設(shè)有貫穿于水箱的熱交換器輸入接口、熱交換器輸出接口、導(dǎo)熱介質(zhì)注入口和排氣口。圓盤形的法蘭盤封頭強(qiáng)度高，其中部向上凸起時(shí)可減少法蘭盤封頭與水箱底面的接觸面積，易于控制法蘭盤封頭的周邊與水箱底面貼平，從而確保自法蘭盤封頭延伸出的熱交換器的輸入和輸出端不會(huì)也水接觸。作為更優(yōu)選，所述熱交換器輸入接口、熱交換器輸出接口、導(dǎo)熱介質(zhì)注入口和排氣口設(shè)于法蘭盤封頭的同一個(gè)軸向平面內(nèi)，且所述熱交換器輸入接口和熱交換器輸出接口相對(duì)法蘭盤封頭的軸心線對(duì)稱分布，導(dǎo)熱介質(zhì)注入口和排氣口相對(duì)法蘭盤封頭的軸心線對(duì)稱分布。四個(gè)接口對(duì)稱分布在法蘭盤封頭的兩側(cè)，易于識(shí)別安裝，導(dǎo)熱介質(zhì)注入口和排氣口對(duì)稱分布時(shí)，利于導(dǎo)熱介質(zhì)注入子水箱內(nèi)。水箱也可以是方形等其它形狀，作為優(yōu)選，所述水箱為豎直放置的圓筒形，所述子水箱同軸設(shè)于水箱內(nèi)，且所述子水箱位于水箱內(nèi)的液面下。圓筒形的水箱易加工，同時(shí)當(dāng)水箱設(shè)置成圓筒形時(shí)，由于熱交換器位于水箱的中部，可確保水箱壁受熱均勻，提高使用安全性及可靠性。作為優(yōu)選，所述導(dǎo)熱介質(zhì)為液態(tài)石臘、導(dǎo)熱油、水等。液態(tài)石臘、導(dǎo)熱油和水等導(dǎo)熱介質(zhì)可確保其與熱交換器外壁充分接觸，提高熱傳導(dǎo)效率，同時(shí)其穩(wěn)定性好，熱傳導(dǎo)效率高，價(jià)格便宜。作為優(yōu)選，所述水箱包括水箱內(nèi)壁及套罩在水箱內(nèi)壁外的水箱外壁，在所述水箱內(nèi)壁與水箱外壁之間設(shè)有保溫層，在所述水箱的上部側(cè)壁上設(shè)有出水口，下部側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)水口。通過(guò)在水箱的內(nèi)、外壁間設(shè)置保溫層，可防止水箱內(nèi)的水向周邊散失熱量，節(jié)約能源。作為優(yōu)選，所述水箱設(shè)于底座上。通過(guò)在水箱下方設(shè)置底座，便于水箱固定和搬運(yùn)。因此，本發(fā)明的一種熱交換器的子母水箱結(jié)構(gòu)具有下述優(yōu)點(diǎn)
1、通過(guò)將熱交換器設(shè)置在子水箱內(nèi)，可避免熱交換器的銅管腐蝕破裂而引發(fā)制冷劑泄漏現(xiàn)象，即便制冷劑泄漏也不會(huì)進(jìn)入到水箱內(nèi)的水中，從而避免了用水污染，安全可靠；
2、換熱面積大，效率高，避免壓縮機(jī)回油不暢及四通閥堵塞等問(wèn)題的發(fā)生，縮短了壓縮機(jī)的工作時(shí)間，減輕壓縮機(jī)的負(fù)荷，延長(zhǎng)了整個(gè)換熱系統(tǒng)的使用壽命，顯著提高熱效率，節(jié)約能源。


圖1是本發(fā)明一種內(nèi)置管式熱交換器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1所示A處的放大圖； 圖3是子水箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。實(shí)施例
如圖1所示，本發(fā)明的一種熱交換器的子母水箱結(jié)構(gòu)，包括豎直放置在底座6上的圓筒形的水箱1，水箱1包括水箱內(nèi)壁11及等距套罩在水箱內(nèi)壁11外的水箱外壁12，在水箱內(nèi)壁11與水箱外壁12之間夾有泡沫材料制成的保溫層13，在水箱1的上部側(cè)壁上開有一個(gè)出水口 14，下部側(cè)壁上開有一個(gè)進(jìn)水口 15，通過(guò)進(jìn)水口 15向水箱1內(nèi)注滿自來(lái)水，在水箱1中部的液面下同軸裝有一個(gè)子水箱3，為了確保用水的安全，子水箱3全部采用食品級(jí) 304B不銹鋼板制成，如圖3所示，子水箱3包括管狀內(nèi)壁31及同軸套設(shè)在管狀內(nèi)壁31外的管狀外壁32，管狀內(nèi)壁31和管狀外壁32的兩端相平齊，在二者的上端口間焊接一塊環(huán)形頂蓋33，二者的下端口同軸環(huán)形焊接在法蘭盤封頭34上，法蘭盤封頭34呈圓盤形，法蘭盤封頭34的中部凸起并朝向管狀內(nèi)壁31的中部?jī)?nèi)腔，法蘭盤封頭34的邊沿水平向外封抵在管狀內(nèi)壁31和管狀外壁32的下端口上，在對(duì)應(yīng)于管狀內(nèi)壁31和管狀外壁32之間的法蘭盤封頭34表面上開有一個(gè)貫穿水箱1的熱交換器輸入接口 35、熱交換器輸出接口 36、導(dǎo)熱介質(zhì)注入口 37和排氣口 38，熱交換器輸入接口 35、熱交換器輸出接口 36、導(dǎo)熱介質(zhì)注入口 37和排氣口 38位于法蘭盤封頭34的同一個(gè)軸向平面內(nèi)，且熱交換器輸入接口 35和熱交換器輸出接口 36相對(duì)法蘭盤封頭34的軸心線對(duì)稱分布，導(dǎo)熱介質(zhì)注入口 37和排氣口 38相對(duì)法蘭盤封頭34的軸心線對(duì)稱分布。如圖2所示，法蘭盤封頭34的邊沿又向外水平延伸后通過(guò)六個(gè)螺栓5固定在水箱1的底面上，為了防止水箱1內(nèi)的用水進(jìn)入二者的夾層空間，在法蘭盤封頭34的底面與水箱1的底面間又設(shè)置了一個(gè)環(huán)形的橡膠密封圈。在自由管狀內(nèi)壁31、管狀外壁32、環(huán)形頂蓋33及法蘭盤封頭34共同圍合形成的密閉的環(huán)形空間內(nèi)注滿導(dǎo)熱介質(zhì)4，導(dǎo)熱介質(zhì)4為液態(tài)石臘，在導(dǎo)熱介質(zhì)4中設(shè)有一個(gè)盤管式的熱交換器2，盤管式的熱交換器2呈螺旋形纏繞在管狀內(nèi)壁31外，且熱交換器2的銅管位于管狀內(nèi)壁31和管狀外壁32的中間，對(duì)應(yīng)于熱交換器2的輸入端21和輸出端22分別穿過(guò)熱交換器輸入接口 35和熱交換器輸出接口 36后直接延伸至水箱1外與室外機(jī)相連。本發(fā)明使用時(shí)，由于熱交換器2位于子水箱3形成的密封環(huán)形空間內(nèi)，即熱交換器 2的銅管不會(huì)與水箱1內(nèi)的用水接觸，從而避免了水箱1內(nèi)的用水對(duì)熱交換器2可能造成的腐蝕，延長(zhǎng)了熱交換器2的使用壽命，同時(shí)即便熱交換器2破裂而導(dǎo)致銅管內(nèi)的制冷劑泄漏，泄漏的制冷劑也不會(huì)進(jìn)入水箱1內(nèi)的用水中，從而避免了用水污染，保證了人們的用水安全。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
權(quán)利要求
1.一種熱交換器的子母水箱結(jié)構(gòu)，包括水箱(1)及設(shè)于水箱(1)液面下的熱交換器 (2)，所述熱交換器(2)的輸入端(21)和輸出端(22)分別穿過(guò)水箱(1)與室外機(jī)相連，其特征在于在所述水箱(1)內(nèi)設(shè)有子水箱(3)，在所述子水箱(3)內(nèi)填充有導(dǎo)熱介質(zhì)(4)，所述熱交換器(2)埋設(shè)于導(dǎo)熱介質(zhì)(4)中，且對(duì)應(yīng)于熱交換器(2)的輸入端(21)和輸出端(22) 穿過(guò)子水箱(3 )后直接延伸至水箱(1)外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱交換器的子母水箱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述子水箱(3) 包括管狀內(nèi)壁(31)及同軸套設(shè)在管狀內(nèi)壁(31)外的管狀外壁(32)，在所述管狀內(nèi)壁(31) 的上端口與管狀外壁(32)的上端口間設(shè)有環(huán)形頂蓋(33)，所述管狀內(nèi)壁(31)和管狀外壁 (32)的下端口設(shè)有法蘭盤封頭(34)，所述法蘭盤封頭(34)通過(guò)螺栓(5)固定在水箱(1)的底面上，所述管狀內(nèi)壁(31)、管狀外壁(32)、環(huán)形頂蓋(33)及法蘭盤封頭(34)共同圍合成一個(gè)密閉的環(huán)形空間，導(dǎo)熱介質(zhì)(4)填充在環(huán)形空間內(nèi)，熱交換器(2)為盤管式熱交換器， 熱交換器(2 )呈螺旋形纏繞在管狀內(nèi)壁(31)外。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種熱交換器的子母水箱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述子水箱(3)上的法蘭盤封頭(34)呈圓盤形，法蘭盤封頭(34)的中部凸起并朝向管狀內(nèi)壁(31) 的中部?jī)?nèi)腔，法蘭盤封頭(34)的邊沿水平向外封抵在管狀內(nèi)壁(31)和管狀外壁(32)的下端口上，在對(duì)應(yīng)于管狀內(nèi)壁(31)和管狀外壁(32)之間的法蘭盤封頭(34)上設(shè)有貫穿于水箱(1)的熱交換器輸入接口(35)、熱交換器輸出接口(36)、導(dǎo)熱介質(zhì)注入口(37)和排氣口 (38)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種熱交換器的子母水箱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述熱交換器輸入接口(35)、熱交換器輸出接口(36)、導(dǎo)熱介質(zhì)注入口(37)和排氣口(38)設(shè)于法蘭盤封頭(34)的同一個(gè)軸向平面內(nèi)，且所述熱交換器輸入接口(35)和熱交換器輸出接口(36)相對(duì)法蘭盤封頭(34)的軸心線對(duì)稱分布，導(dǎo)熱介質(zhì)注入口(37)和排氣口(38)相對(duì)法蘭盤封頭(34)的軸心線對(duì)稱分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種熱交換器的子母水箱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述水箱 (1)為豎直放置的圓筒形，所述子水箱(3)同軸設(shè)于水箱(1)內(nèi)，且所述子水箱(3)位于水箱(1)內(nèi)的液面下。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種熱交換器的子母水箱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述水箱(1)為豎直放置的圓筒形，所述子水箱(3)同軸設(shè)于水箱(1)內(nèi)，且所述子水箱(3)位于水箱(1) 內(nèi)的液面下。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種熱交換器的子母水箱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述導(dǎo)熱介質(zhì)(4)為液態(tài)石臘、導(dǎo)熱油、水等。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種熱交換器的子母水箱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述導(dǎo)熱介質(zhì) (4)為液態(tài)石臘、導(dǎo)熱油、水等。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種熱交換器的子母水箱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述水箱 (1)包括水箱內(nèi)壁(11)及套罩在水箱內(nèi)壁(11)外的水箱外壁(12 )，在所述水箱內(nèi)壁(11) 與水箱外壁(12)之間設(shè)有保溫層(13)，在所述水箱(1)的上部側(cè)壁上設(shè)有出水口(14)，下部側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)水口(15)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種熱交換器的子母水箱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述水箱 (1)設(shè)于底座(6)上。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種熱交換器的水箱結(jié)構(gòu)，提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，可避免熱交換器被水腐蝕后導(dǎo)致制冷劑泄漏，進(jìn)而導(dǎo)致用水污染的熱交換器的子母水箱結(jié)構(gòu)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的熱交換器表面極易因腐蝕而穿孔，并造成制冷劑泄漏，泄漏的制冷劑直接進(jìn)入用水而造成用水污染，威脅使用者的身體健康等技術(shù)問(wèn)題，它包括水箱及設(shè)于水箱液面下的熱交換器，所述熱交換器的輸入端和輸出端分別穿過(guò)水箱與室外機(jī)相連，在所述水箱內(nèi)設(shè)有子水箱，在所述子水箱內(nèi)填充有導(dǎo)熱介質(zhì)，所述熱交換器埋設(shè)于導(dǎo)熱介質(zhì)中，且對(duì)應(yīng)于熱交換器的輸入端和輸出端穿過(guò)子水箱后直接延伸至水箱外。
文檔編號(hào)F24H9/00GK102410632SQ201110294608
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月8日
發(fā)明者劉銀龍, 蘇穎耿, 鄭軍 申請(qǐng)人:黃山市北川電子科技有限公司, 黃山市龍成能源科技有限公司