[实用新型]热泵热水器浸入式水箱换热器

说明书

技术领域：本实用新型涉及到一种浸入在热泵热水器水箱中的换热器。

背景技术：目前，公知采用浸入式换热器的热泵热水器，其换热器置于水箱内，热泵工质从气相端口进入相变换热区，基本液化后经过液封区，然后进入液相区，再从液相端口离开换热器。由于布局方式的差异，大体上采用方案一、方案二和方案三等三种形式：

方案一，气相端口至液封区的相变换热区为螺旋形盘管，液封区至液相端口的液相区为垂直的直管，由于螺旋形盘管底部有较长的管路比较平缓，在汽液界面的横向流动速度较大，挟带在液相中的气泡难以彻底分离并返回相变区域，不利于热泵效率提高；

方案二，气相端口至液封区的相变换热区为垂直的直管，液封区至液相端口的液相区为螺旋形盘管，由于液态工质在底部形成液封，导致换热管大部分区域为液相区，处于汽液共存两相区的管段较短，换热器的换热能力被大大降低，显然，不仅导致材料费用增加，而且，由于管道延长使工质流动阻力降增大，热泵系统的性能因此降低；

方案三，气相端口至液封区的相变换热区，以及液封区至液相端口的液相区均为螺旋形盘管，则同时将方案一和方案二布局的缺点结合在一起。为克服这些缺陷，对热泵热水器浸入式水箱换热器进行了研制。

发明内容：本实用新型所要解决的技术问题是提供一种热泵热水器浸入式水箱换热器，它能有效地提高换热能力，有利于提高热泵效率。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：它包括气相端口至液封区的相变换热区为螺旋形盘管，液封区至液相端口的液相区为垂直的直管，换热器底部设置一个垂直的液封区。

本实用新型同背景技术相比所产生的有益效果：

1、由于本实用新型在换热器底部设置一个垂直的液封结构，热泵系统气态工质进入螺旋管加热热水，气态工质在换热器底部被液封阻隔，留在螺旋管段，已经液化的工质经直管离开换热器，故它能有效地提高换热能力，从而提高热泵效率。

附图说明：图1为本实用新型的结构图。

图2为液封区的结构图。

具体实施方式：参看附图1所示，本实施例中，热泵工质从气相端口2进入螺旋管状的相变换热区3，基本液化后进入液封区5，该段管路大致是处在垂直面上，挟带在液态工质中的气泡在此处分离，并返回两相区3，润滑油随液态工质经液相区4从液相端口1离开换热器。热泵工质在换热器中的换热过程主要相变方式为主，而且相变过程中热泵工质一侧的换热系数较高，完全液化之前的相变过程是影响传热效率的关键，因此，换热表面得到充分利用。

附图2所示的液封区中，整个结构处于同一垂直面上，其中分界面6是为液相区8和两相区7的结合处，混入液态工质的气泡经过分界面6之后从液相区中返回两相区7。

若汽液界面在垂直液封结构处，较大范围内上下移动，对相变区影响较小，因而对换热面积的影响也较小，有利于保持冷凝器换热性能高效和稳定。

在液封结构区域，由于有一段接近垂直的较长管路，液位相对较深，使得液态工质有较为充分的机会释放挟带的气泡，因而液态工质的过冷度易于保证，从而有利于热泵系统运行状态保持高效稳定。

本实用新型利用流程布置的简单措施，不仅将汽液分界面的面积减小至管道的横截面，由于流速较高，润滑油不易分层；而且，液态工质基本限制在直管段，将运行期间换热器中存留的液态工质量减少到最少，有利于减少热泵系统必要的工质注入量，因而也有利于热泵系统的可靠性提高。