[发明专利]热交换器及具有该热交换器的热泵热水器

说明书

技术领域

本发明涉及水加热技术领域，特别是涉及一种热交换器及具有该热交换器的热泵热水器。

背景技术

目前，热泵热水器一般性可包括热泵制热系统和水箱，其中热泵制热系统主要由压缩机、热交换器、节流装置和蒸发器等几大部件组成，其工作原理是由压缩机工作产生高压高温的制冷剂气体进入热交换器后被冷凝降温，然后到节流装置进行节流膨胀，后进入蒸发器吸收空气的热量蒸发成低压蒸汽，低压制冷剂蒸汽被吸入压缩机重新被压缩成高温高压气体。冷水可被引入热交换器内，被热交换器内的制冷剂加热后进入水箱储存。

热交换器在使用过程中，由于水处理设备运行不当，水质控制不严，将不符合水质标准的循环水注入到热交换器中，水中的一些物质如Ca²⁺、Mg²⁺遇热后变成沉淀物，这些沉淀物会粘结在受热面上形成竖硬的水垢，由于水垢的导热性极差，降低热交换器的传热效率，造成热能的严重浪费。热泵热水器的热交换器结水垢是行业难点。

现有常用抑垢方法有增加软水设备、结垢后酸洗、磁化抑垢、电子抑垢等方法，但效果都不理想。增加软水设备会大大增加用户投资，增加安装难度，且软化水会极大改变自来水物理指标，人误饮软化水会造成健康影响。结垢后酸洗不仅没有解决热水器使用过程中结垢造成能效下降或降低换热器堵塞风险，维修还增加人工成本和造成设备停工。磁化抑垢、电子抑垢方法的抑垢效果都不理想。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有热交换器抑垢的至少一个缺陷，提供一种新颖的热交换器及具有该热交换器的热泵热水器，其能够利用酸性气体尽可能地防止水加热后在热交换器内部结垢，以防止热交换器换热效率的降低，也不会改变水的物理指标。

具体地，本发明提供了一种用于热泵热水器的热交换器，其包括：

热交换部，配置成将进入其内的工质中的热量传递给进入其内的水，以对流经其的水进行加热；和

水气混合部，与所述热交换部的进水口连通，配置成接收水和气态物质，且使所述气态物质与水混合，以使混合后的水和所述气态物质进入所述热交换部；其中

所述气态物质为酸性气体或包含酸性气体的混合气体。

可选地，所述水气混合部包括：

文丘里管，其进口配置成接收水，出口连接于所述热交换部的进水口；

气体进管，其具有进气孔，且与所述文丘里管的喉道和/或扩散段连通；和

堵塞，设置于所述气体进管内，配置成：堵塞所述气体进管的所述进气孔，且在水流经所述文丘里管时所形成的负压的作用下打开所述气体进管的进气口，以使所述气态物质经由所述气体进管进入所述文丘里管。

可选地，所述堵塞为浮子。

可选地，所述水气混合部为喷射器。

可选地，所述热交换部包括工质管和水管。

可选地，所述热交换部为板式换热装置或套管式换热装置。

本发明还提供了一种热泵热水器，其包括：

水箱，配置成容纳水；

热泵制热系统，其具有上述任一种热交换器，所述热交换器的所述热交换部的出水口经由管路与所述水箱连通。

可选地，所述气态物质为二氧化碳或空气。

可选地，所述热泵热水器还包括浮球阀，配置成根据所述水箱内的水位导通或断开所述热交换部的出水口与所述水箱之间的管路。

可选地，所述热交换器的水气混合部配置成接收自来水网中的水。

本发明的热交换器及具有该热交换器的热泵热水器因为能够使酸性气体混入被加热的水中，例如在自来水进入热交换部前加入空气，利用空气中的CO₂等酸性气体与水、Ca²⁺、Mg²⁺、Ca₂CO₃等生成Ca(HCO₃)₂、Mg(HCO₃)₂等，抑制Ca₂CO₃等的生成并沉淀于热交换器内水管的管壁上，从而抑制热交换部内水垢的生成，影响换热效果。进一步地，在水中加入气体也可提高水的加热速度，提高换热效率。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明