循环节能式采暖热泵的制作方法

专利2024-10-19  34


本发明属于采暖设备技术领域,涉及一种循环节能式采暖热泵。



背景技术:

热泵又称冷机,是在热力学第二定律基础上产生的一种高效加热装置,可将能量由低温处传送到高温处,它能提供给高温处的能量总和要大于它自身运行所需要的能量,多出的这部分热量是在运行能量的作用下从较低温处所取得的。

现有的采暖热泵的工作原理为:热泵利用低沸点液体经过节流阀减压之后蒸发时,从较低温处吸热,然后经压缩机将蒸汽压缩,使温度升高,在经过冷凝器时放出吸收的热量而液化后,再回到节流阀处。如此循环工作能不断地把热量从温度较低的地方转移给温度较高的地方,其存在的主要缺点为:采暖热泵在工作的过程中,用于用户采暖的水在使用之后,直接进行循环冷却后再次通入热泵中工作,造成该部分的水热量直接散失,没有二次利用,耗能大。



技术实现要素:

本发明的目的是针对上述问题,提供一种耗能低的循环节能式采暖热泵。

为达到上述目的,本发明采用了下列技术方案:

一种循环节能式采暖热泵,包括储水罐、泵送加热装置以及热交换仓,其特征在于,所述的泵送加热装置连接于储水罐的出水端,所述的热交换仓内设置有通过管道与泵送加热装置相连接的内热交换组件以及与内热交换组件相配合的外水交换管,所述外水交换管的一端连接于储水罐的出水端处,外水交换管的另一端具有位于热交换仓外用于用户使用的外换热管,所述热交换仓的上还设置有集水结构与蒸汽循环结构,所述的集水结构连通热交换仓与储水罐的进水端,所述的蒸汽循环结构连接热交换仓的上部与下部实现循环以及连通热交换仓的上部与外换热管,所述外换热管的一端连接至泵送加热装置内部。

在上述的一种循环节能式采暖热泵中,所述的泵送加热装置包括与储水罐相连接的加热装置以及设置于加热装置与热交换仓之间的动力泵。

在上述的一种循环节能式采暖热泵中,所述的外水交换管弯曲折叠设置于热交换仓内。

在上述的一种循环节能式采暖热泵中,所述的内热交换组件包括端部连接于动力泵上的热交换管,所述热交换管的本体设置于热交换仓内,且热交换管环绕包围于外水交换管的外侧面上,所述的热交换管上开设有朝向外水交换管设置的喷孔。

在上述的一种循环节能式采暖热泵中,所述的蒸汽循环结构包括设置于热交换仓顶部的排气管,以及连接于排气管上的第一集气管与第二集气管,所述的排气管上设置有蒸汽压缩机,所述的第一集气管连接排气管与外换热管,所述的第二集气管将排气管与热交换仓相连通实现循环。

在上述的一种循环节能式采暖热泵中,所述的第一集气管与第二集气管相互并联设置于排气管上,第一集气管与第二集气管相互独立工作互不干涉。

在上述的一种循环节能式采暖热泵中,所述的热交换管上设置有取水结构,所述的取水结构位于第一集气管与泵送加热装置之间的位置处。

在上述的一种循环节能式采暖热泵中,所述的取水结构包括连接于热交换管上的放水阀以及设置于放水阀内的滤网。

在上述的一种循环节能式采暖热泵中,所述的集水结构包括设置于热交换仓底端部的收集部,所述收集部的上端与热交换仓的底部相连通,所述收集部的下端与储水罐的进水端相连通。

在上述的一种循环节能式采暖热泵中,所述的收集部呈锥形设置,收集部直径大的一端与热交换仓相连接。

与现有的技术相比,本发明的优点在于:

1、本发明的蒸汽循环结构连接热交换仓的上部与下部实现循环以及连通热交换仓的上部与外换热管,当外交换管内的水进行回流时,通过蒸汽循环结构将部分蒸汽导致至外热交换管内,使外换热管内的水留至泵送加热装置内部时具有较高的初始温度,进而降低泵送加热装置的加热时间与加热能耗,提升工作效率,同时降低能耗。

2、本发明的外水交换管弯曲折叠设置于热交换仓内,热交换管环绕包围于外水交换管的外侧面上,提高热交换管喷水形成蒸汽时与外水交换管的接触面积,提升热量的传递效果。

3、本发明的第一集气管连接排气管与外换热管,第二集气管将排气管与热交换仓相连通实现循环,使得蒸汽循环结构产生的蒸汽得到充分的循环利用,进而降低能耗。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明泵送加热装置的局部结构示意图。

图3是本发明热交换仓中收集部的结构示意图。

图中,1、储水罐;2、泵送加热装置;3、热交换仓;4、内热交换组件;5、外水交换管;6、外换热管;7、集水结构;8、蒸汽循环结构;9、加热装置;10、动力泵;11、热交换管;12、排气管;13、第一集气管;14、第二集气管;15、蒸汽压缩机;16、取水结构;17、放水阀;18、滤网;19、收集部。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步说明。

如图1至图3所示,一种循环节能式采暖热泵,包括储水罐1、泵送加热装置2以及热交换仓3,泵送加热装置2连接于储水罐1的出水端,热交换仓3内设置有通过管道与泵送加热装置2相连接的内热交换组件4以及与内热交换组件4相配合的外水交换管5,外水交换管5的一端连接于储水罐1的出水端处,外水交换管5的另一端具有位于热交换仓3外用于用户使用的外换热管6,热交换仓3的上还设置有集水结构7与蒸汽循环结构8,集水结构7连通热交换仓3与储水罐1的进水端,蒸汽循环结构8连接热交换仓3的上部与下部实现循环以及连通热交换仓3的上部与外换热管6,外换热管6的一端连接至泵送加热装置2内部。

在本实施例中,采暖热泵正常工作时,储水罐1向泵送加热装置2供冷水,泵送加热装置2对水进行加热之后流向热交换仓3内的内热交换组件4处,此时储水罐1会向位于热交换仓3内的外水交换管5供冷水,当内热交换组件4与外水交换管5进行热量交换时,产生水蒸气,蒸汽循环结构8对水蒸气进行收集并增压处理,增压后的蒸汽一部分从热交换仓3的底部回流至仓内进行热量交换并凝结成液态水,增压后的蒸汽一部分进入外换热管6与外换热管6内的水混合提升水的温度,并且一同进入泵送加热装置2内,在热交换仓3内凝结成的液态水回流至储水罐1内。

在本实施例中,泵送加热装置2包括与储水罐1相连接的加热装置9以及设置于加热装置9与热交换仓3之间的动力泵10。加热装置9可为市面上常见的电加热设备,比例电锅炉,本领域技术人员应当理解,此为现有技术,故不详细阐述。

为了提升热量的传递效果,外水交换管5弯曲折叠设置于热交换仓3内,内热交换组件4包括端部连接于动力泵10上的热交换管11,热交换管11的本体设置于热交换仓3内,且热交换管11环绕包围于外水交换管5的外侧面上,热交换管11上开设有朝向外水交换管5设置的喷孔。

热交换管11通过喷孔对外交换管进行喷水时,热水迅速闪发成水蒸气与外交换管进行热量交换,对外交换管内的水进行加热。

在本实施例中,蒸汽循环结构8包括设置于热交换仓3顶部的排气管12,以及连接于排气管12上的第一集气管13与第二集气管14,排气管12上设置有蒸汽压缩机15,第一集气管13连接排气管12与外换热管6,所述的第二集气管14将排气管12与热交换仓3相连通实现循环。

排气管12通过蒸汽压缩机15工作对蒸汽进行收集,蒸汽通过排气管12进入到蒸汽压缩机15内部,蒸汽压缩机15对气体进行压缩达到额定压强时,通过第一集气管13与第二集气管14分别排入至外换热管6与热交换仓3内部。

为了使第一集气管13与第二集气管14使用更加的稳定,两者相互并联设置于排气管12上,第一集气管13与第二集气管14相互独立工作互不干涉。

为了提高采暖热泵内热水的利用率,热交换管11上设置有取水结构16,取水结构16位于第一集气管13与泵送加热装置2之间的位置处。通过取水结构16可以将热交换管11内的暖水置换出来用于日常生活用水。

在本实施例中,取水结构16包括连接于热交换管11上的放水阀17以及设置于放水阀17内的滤网18。水在通过放水阀17排出时,利用滤网18可以过滤掉水中的杂质,起到净化的目的。

在本实施例中,集水结构7包括设置于热交换仓3底端部的收集部19,收集部19的上端与热交换仓3的底部相连通,收集部19的下端与储水罐1的进水端相连通。

作为优选,为了提高集水效果,收集部19呈锥形设置,收集部19直径大的一端与热交换仓3相连接。

本发明的工作原理为:采暖热泵正常工作时,储水罐1向泵送加热装置2供冷水,泵送加热装置2对水进行加热之后流向热交换仓3内的内热交换组件4处,此时储水罐1会向位于热交换仓3内的外水交换管5供冷水,当内热交换组件4与外水交换管5进行热量交换时,产生水蒸气,蒸汽循环结构8对水蒸气进行收集并增压处理,增压后的蒸汽一部分从热交换仓3的底部回流至仓内进行热量交换并凝结成液态水,增压后的蒸汽一部分进入外换热管6与外换热管6内的水混合提升水的温度,并且一同进入泵送加热装置2内,在热交换仓3内凝结成的液态水回流至储水罐1内。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用储水罐1、泵送加热装置2、热交换仓3、内热交换组件4、外水交换管5、外换热管6、集水结构7、蒸汽循环结构8、加热装置9、动力泵10、热交换管11、排气管12、第一集气管13、第二集气管14、蒸汽压缩机15、取水结构16、放水阀17、滤网18、收集部19等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质,把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。


技术特征:

1.一种循环节能式采暖热泵,包括储水罐(1)、泵送加热装置(2)以及热交换仓(3),其特征在于,所述的泵送加热装置(2)连接于储水罐(1)的出水端,所述的热交换仓(3)内设置有通过管道与泵送加热装置(2)相连接的内热交换组件(4)以及与内热交换组件(4)相配合的外水交换管(5),所述外水交换管(5)的一端连接于储水罐(1)的出水端处,外水交换管(5)的另一端具有位于热交换仓(3)外用于用户使用的外换热管(6),所述热交换仓(3)的上还设置有集水结构(7)与蒸汽循环结构(8),所述的集水结构(7)连通热交换仓(3)与储水罐(1)的进水端,所述的蒸汽循环结构(8)连接热交换仓(3)的上部与下部实现循环以及连通热交换仓(3)的上部与外换热管(6),所述外换热管(6)的一端连接至泵送加热装置(2)内部。

2.根据权利要求1所述的一种循环节能式采暖热泵,其特征在于,所述的泵送加热装置(2)包括与储水罐(1)相连接的加热装置(9)以及设置于加热装置(9)与热交换仓(3)之间的动力泵(10)。

3.根据权利要求1所述的一种循环节能式采暖热泵,其特征在于,所述的外水交换管(5)弯曲折叠设置于热交换仓(3)内。

4.根据权利要求2所述的一种循环节能式采暖热泵,其特征在于,所述的内热交换组件(4)包括端部连接于动力泵(10)上的热交换管(11),所述热交换管(11)的本体设置于热交换仓(3)内,且热交换管(11)环绕包围于外水交换管(5)的外侧面上,所述的热交换管(11)上开设有朝向外水交换管(5)设置的喷孔。

5.根据权利要求1所述的一种循环节能式采暖热泵,其特征在于,所述的蒸汽循环结构(8)包括设置于热交换仓(3)顶部的排气管(12),以及连接于排气管(12)上的第一集气管(13)与第二集气管(14),所述的排气管(12)上设置有蒸汽压缩机(15),所述的第一集气管(13)连接排气管(12)与外换热管(6),所述的第二集气管(14)将排气管(12)与热交换仓(3)相连通实现循环。

6.根据权利要求5所述的一种循环节能式采暖热泵,其特征在于,所述的第一集气管(13)与第二集气管(14)相互并联设置于排气管(12)上,第一集气管(13)与第二集气管(14)相互独立工作互不干涉。

7.根据权利要求4所述的一种循环节能式采暖热泵,其特征在于,所述的热交换管(11)上设置有取水结构(16),所述的取水结构(16)位于第一集气管(13)与泵送加热装置(2)之间的位置处。

8.根据权利要求7所述的一种循环节能式采暖热泵,其特征在于,所述的取水结构(16)包括连接于热交换管(11)上的放水阀(17)以及设置于放水阀(17)内的滤网(18)。

9.根据权利要求9所述的一种循环节能式采暖热泵,其特征在于,所述的集水结构(7)包括设置于热交换仓(3)底端部的收集部(19),所述收集部(19)的上端与热交换仓(3)的底部相连通,所述收集部(19)的下端与储水罐(1)的进水端相连通。

10.根据权利要求1所述的一种循环节能式采暖热泵,其特征在于,所述的收集部(19)呈锥形设置,收集部(19)直径大的一端与热交换仓(3)相连接。

技术总结
本发明提供了一种循环节能式采暖热泵,属于采暖设备技术领域。它解决了现有采暖热泵耗能大的问题。本循环节能式采暖热泵,包括储水罐、泵送加热装置以及热交换仓,泵送加热装置连接于储水罐的出水端,热交换仓内设置有通过管道与泵送加热装置相连接的内热交换组件以及与内热交换组件相配合的外水交换管,热交换仓的上还设置有集水结构与蒸汽循环结构,集水结构连通热交换仓与储水罐的进水端,蒸汽循环结构连接热交换仓的上部与下部实现循环以及连通热交换仓的上部与外换热管,外换热管的一端连接至泵送加热装置内部。本发明具有耗能低的优点。

技术研发人员:李珊珊
受保护的技术使用者:杭州肖育科技有限公司
技术研发日:2020.12.18
技术公布日:2021.04.06

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