[发明专利]一种热补偿转移换热器和包含该换热器的热泵热水机

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用热泵的流体加热器及其配件，尤其涉及一种热补偿转移换热器和包含该换热器的热泵热水机。

背景技术

空气源热泵机组除了具有环保、节能的特点外，还有系统简单、初始投资低、维护方便、调节灵活等特点，因此已经得到了大面积的推广应用。中国实用新型专利“一种低温补气空气源热泵热水器”（中国实用新型专利号：ZL201120113835.X，授权公告号：CN201983513U）公开了一种低温补气空气源热泵热水器，包括水箱、套管换热器、所述套管换热器一侧通过管道连接有压缩机，所述套管换热器另一侧通过管道依次连接有高压储液器和干燥过滤器，其特征在于：所述干燥过滤器通过管道连接有经济器，所述经济器与干燥过滤器相对一侧通过管道并联连接有第一电磁阀和第二电磁阀，所述第二电磁阀通过管道连接有第二膨胀阀。该实用新型中提供一种能够在外界超低温环境、水箱内高水温的恶劣工况下，保证进入第二膨胀阀之前的制冷剂充分冷凝为液体，而非汽液混合物，从而使第二膨胀阀稳定工作，提高蒸发压力，保障系统稳定运行，保障机组的寿命。但是，空气源热泵热水机在冬季运行时，因为环境空气温度低，换果效果差，导致蒸发压力低、吸气温度低，机组的制热量低、能效低；而夏季高温运行时，因为蒸发效果好，导致压缩机排气温度和排气压力高，吸气压力也易超过压缩机吸气阀片的设计压力，压缩机的寿命受到很大影响。中国实用新型专利“宽域气候智能适应型空气源热泵热水机”（中国实用新型专利号：ZL200920075446.5，授权公告号：CN201637104U）公开了一种宽域气候智能适应型空气源热泵热水机，即在系统中增加一个换热器，所述的换热器的输入端与两个并联的第一电磁阀和第二电磁阀相连，换热器的输出端与两个并联的第三电磁阀和第四电磁阀相连，所述的热泵热水机的翅片蒸发器与第五电磁阀相接，第五电磁阀的两端分别与第一电磁阀和第三电磁阀相连,所述的热泵热水机的水冷冷凝器的一端与第六电磁阀相连，第六电磁阀的两端分别与第二电磁阀和第四电磁阀相连。利用电磁阀对制冷剂管路进行夏季和冬季运行模式切换。该实用新型虽然公开了增加一个换热器提高了机组冬季和夏季的性能的技术方案，但是并未解决不同工况下不同热力学状态的工质之间的热能高效转移换热的技术问题。

发明内容

本发明的目的是要提供一种热补偿转移换热器，用于空气源热泵热水机，解决热泵机组在冬季因蒸发压力过低导致能效降低，夏季因温度过高容易造成超压影响压缩机寿命的技术问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种热补偿转移换热器，用于热泵热水机系统，包括壳体、换热管、工质入口、工质出口、进水口和出水口，所述的工质入口和工质出口连接到热泵热水机的工质循环回路，所述的进水口和出水口连接到热泵热水机的热媒水回路，其特征在于：

所述的热补偿转移换热器是半容积式换热器，所述的换热管盘绕为螺旋状，置于所述壳体内部的下半部，形成管壳式的半容积式换热结构；

所述的换热管本身采用由外管和内管组成的套筒管，内管和外管之间留有工质通道，内管的内部为热媒水通道；

所述外管的两端分别连接到所述的工质入口和工质出口；

所述内管的一端连接到通往壳体外部的进水口，内管的另一端为置于壳体内部靠近底部的开口端；内管的内部为热媒水通道，热媒水通道通过所述的开口端连通壳体内部的贮水腔；所述的贮水腔连通设置在靠近壳体顶部并通往壳体外部出水口。

本发明提供的热补偿转移换热器的一种较佳的技术方案，其特征在于所述的换热管为低频紊流换热管，所述的低频紊流换热管是由外管和内管组成的套筒管，所述的内管为麻花状螺旋管，所述麻花状螺旋管的内外表面均带有凹凸螺旋扭转的峰谷结构，所述外管的内壁贴近内管外壁的凸起螺旋，形成具有螺旋状工质通道的盘绕管结构；所述的热补偿转移换热器同时具备管壳结构、套筒管结构和盘绕管结构。