的導(dǎo)程角均可為55°至70°，例如，每根內(nèi)管22的纏繞成螺旋狀的管段的導(dǎo)程角均可為60°、65°等。
[0033]在本實用新型的一些實施例中，為了防止兩根內(nèi)管22之間進(jìn)行熱交換，每根內(nèi)管22的內(nèi)管進(jìn)口臨近外管21的一端，每根內(nèi)管22的內(nèi)管出口臨近外管21的另一端，以使多根內(nèi)管22內(nèi)的流體沿同一方向流動。進(jìn)一步地，每根內(nèi)管22的內(nèi)管進(jìn)口臨近外管21的外管出口，每根內(nèi)管22的內(nèi)管出口臨近外管21的外管進(jìn)口，以使每根內(nèi)管22內(nèi)的流體與外管21和每根內(nèi)管22之間的流體逆向流動換熱，以進(jìn)一步提高套管式換熱裝置20的熱交換效率。每根內(nèi)管22內(nèi)流動的流體為二氧化碳。外管21和每根內(nèi)管22之間流動的流體為水。
[0034]圖3是根據(jù)本實用新型一個實施例的二氧化碳熱泵熱水器的示意性結(jié)構(gòu)圖，圖中實線箭頭表示二氧化碳的流向，虛線箭頭表示水的流向。本實用新型實施例還提供了一種二氧化碳熱泵熱水器，其主要由壓縮機10、套管式換熱裝置20、節(jié)流裝置30和蒸發(fā)器40等幾大部件組成。該套管式換熱裝置20為上述任一實施例中的套管式換熱裝置20。該套管式換熱裝置20的每根內(nèi)管22的內(nèi)管進(jìn)口利用管路連接至二氧化碳熱泵熱水器的壓縮機10的冷媒出口，每根內(nèi)管22的內(nèi)管出口利用管路連接至二氧化碳熱泵熱水器的節(jié)流裝置30的冷媒進(jìn)口。套管式換熱裝置20的外管21的外管進(jìn)口可利用管路連接至自來水管網(wǎng)，套管式換熱裝置20的外管21的外管出口利用管路連接至用戶用水管網(wǎng)或儲存套管式換熱裝置20加熱后的水的水箱。
[0035]本實用新型實施例的二氧化碳熱泵熱水器的工作原理是由壓縮機10工作產(chǎn)生高壓高溫的冷媒氣體進(jìn)入套管式換熱裝置20后被流經(jīng)該套管式換熱裝置20內(nèi)的水冷凝降溫，也就是說冷媒氣體對水進(jìn)行加熱，然后到節(jié)流裝置30進(jìn)行節(jié)流膨脹，后進(jìn)入蒸發(fā)器40吸收空氣的熱量蒸發(fā)成低壓蒸汽，低壓冷媒蒸汽被吸入壓縮機10重新被壓縮成高溫高壓氣體。冷媒氣體加熱后的水可儲存起來被用戶使用，或者直接被用戶使用。
[0036]在本實用新型的一些替代性實施例中，二氧化碳熱泵熱水器還可包括水箱。該水箱可配置成儲存套管式換熱裝置20加熱后的水，水箱的下部利用管路經(jīng)由循環(huán)泵連接至套管式換熱裝置20的外管21的外管進(jìn)口，套管式換熱裝置20的外管21的外管出口利用管路連接至水箱的上部。該二氧化碳熱泵熱水器的工作原理是由壓縮機10工作產(chǎn)生高壓高溫的冷媒氣體進(jìn)入套管式換熱裝置20后被流經(jīng)該套管式換熱裝置20內(nèi)的循環(huán)水冷凝降溫，以對循環(huán)水進(jìn)行加熱，然后到節(jié)流裝置30進(jìn)行節(jié)流膨脹，后進(jìn)入蒸發(fā)器40吸收空氣的熱量蒸發(fā)成低壓蒸汽，低壓冷媒蒸汽被吸入壓縮機10重新被壓縮成高溫高壓氣體。循環(huán)泵與壓縮機10同時運轉(zhuǎn)，以使水箱內(nèi)的溫度較低的水循環(huán)流入熱交換器內(nèi)以被加熱，然后循環(huán)流回水箱，直至水箱內(nèi)的水溫達(dá)到預(yù)設(shè)溫度。
[0037]圖4是根據(jù)本實用新型一個實施例的二氧化碳熱泵熱水器的示意性結(jié)構(gòu)圖。在本實用新型實施例中，二氧化碳熱泵熱水器還包括殼體50。殼體50可包括底板51和安裝于底板51的分隔板52，分隔板52配置成將殼體50限定的容納空腔分隔成壓縮機10腔和送風(fēng)腔。壓縮機10和節(jié)流裝置30安裝在壓縮機10腔內(nèi)。套管式換熱裝置20位于送風(fēng)腔內(nèi)，并安裝于底板51，以使二氧化碳熱泵熱水器有效利用風(fēng)道的閑置空間，可使二氧化碳熱泵熱水器的結(jié)構(gòu)合理緊湊、安裝維護(hù)方便。
[0038]至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本實用新型的多個示例性實施例，但是，在不脫離本實用新型精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本實用新型公開的內(nèi)容直接確定或推導(dǎo)出符合本實用新型原理的許多其他變型或修改。因此，本實用新型的范圍應(yīng)被理解和認(rèn)定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。
【主權(quán)項】
1.一種用于二氧化碳熱泵熱水器的套管式換熱裝置，其特征在于，包括:外管，其兩端分別具有供流體流入流出所述外管的外管進(jìn)口和外管出口 ；和 在所述外管內(nèi)延伸的多根內(nèi)管，每根所述內(nèi)管的兩端分別具有供流體流入流出該內(nèi)管的內(nèi)管進(jìn)口和內(nèi)管出口，其中所述多根內(nèi)管的至少部分管段彼此相互纏繞呈螺旋狀，且每根所述內(nèi)管的外壁與所述外管的內(nèi)壁接觸抵靠。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管式換熱裝置，其特征在于，所述多根內(nèi)管的纏繞成螺旋狀的管段彼此相互接觸抵靠。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管式換熱裝置，其特征在于，所述內(nèi)管為兩根，所述兩根內(nèi)管中一根內(nèi)管的全部管段與另一內(nèi)管的全部管段相互纏繞呈雙螺旋狀。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管式換熱裝置，其特征在于，每根所述內(nèi)管的纏繞成螺旋狀的管段的導(dǎo)程角均為55°至70°。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管式換熱裝置，其特征在于，每根所述內(nèi)管的內(nèi)管進(jìn)口臨近所述外管的一端，每根所述內(nèi)管的內(nèi)管出口臨近所述外管的另一端，以使多根所述內(nèi)管內(nèi)的流體沿同一方向流動。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的套管式換熱裝置，其特征在于，每根所述內(nèi)管的內(nèi)管進(jìn)口臨近所述外管的外管出口，每根所述內(nèi)管的內(nèi)管出口臨近所述外管的外管進(jìn)口，以使每根所述內(nèi)管內(nèi)的流體與所述外管和每根所述內(nèi)管之間的流體逆向流動換熱。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的套管式換熱裝置，其特征在于，每根所述內(nèi)管內(nèi)流動的流體為二氧化碳；所述外管和每根所述內(nèi)管之間流動的流體為水。8.一種二氧化碳熱泵熱水器，其特征在于，包括:權(quán)利要求1至7中任一項所述的套管式換熱裝置，所述套管式換熱裝置的每根內(nèi)管的內(nèi)管進(jìn)口利用管路連接至所述二氧化碳熱泵熱水器的壓縮機的冷媒出口，每根所述內(nèi)管的內(nèi)管出口利用管路連接至所述二氧化碳熱泵熱水器的節(jié)流裝置的冷媒進(jìn)口。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的二氧化碳熱泵熱水器，其特征在于，還包括:殼體，其具有底板和安裝于所述底板的分隔板，所述分隔板配置成將所述殼體限定的容納空腔分隔成壓縮機腔和送風(fēng)腔；且所述套管式換熱裝置位于所述送風(fēng)腔內(nèi)，并安裝于所述底板；所述壓縮機和所述節(jié)流裝置安裝在所述壓縮機腔內(nèi)。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的二氧化碳熱泵熱水器，其特征在于，所述套管式換熱裝置的外管的外管進(jìn)口利用管路連接至自來水管網(wǎng)，所述套管式換熱裝置的外管的外管出口利用管路連接至用戶用水管網(wǎng)或儲存所述套管式換熱裝置加熱后的水的水箱；或 所述二氧化碳熱泵熱水器還包括儲存所述套管式換熱裝置加熱后的水的水箱，所述水箱的下部利用管路經(jīng)由循環(huán)泵連接至所述套管式換熱裝置的外管的外管進(jìn)口，所述套管式換熱裝置的外管的外管出口利用管路連接至所述水箱的上部。
【專利摘要】本實用新型涉及一種套管式換熱裝置及具有其的二氧化碳熱泵熱水器。具體地，本實用新型提供了一種套管式換熱裝置，其可包括：外管，其兩端分別具有供流體流入流出外管的外管進(jìn)口和外管出口；和在外管內(nèi)延伸的多根內(nèi)管，每根內(nèi)管的兩端分別具有供流體流入流出該內(nèi)管的內(nèi)管進(jìn)口和內(nèi)管出口，其中多根內(nèi)管的至少部分管段彼此相互纏繞呈螺旋狀，且每根內(nèi)管的外壁與外管的內(nèi)壁接觸抵靠。此外，本實用新型還提供了一種具有該套管式換熱裝置的二氧化碳熱泵熱水器。該套管式換熱裝置中因為每根內(nèi)管具有螺旋延伸段，且每根內(nèi)管和外管接觸抵靠，顯著提高了內(nèi)管內(nèi)的流體與外管內(nèi)的流體之間的進(jìn)行熱交換的熱交換系數(shù)。
【IPC分類】F28D7/10, F24H9/00, F24H4/04
【公開號】CN204678928
【申請?zhí)枴緾N201520305183
【發(fā)明人】王建良, 陳炳泉, 張吉恒
【申請人】青島海爾新能源電器有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年5月12日