[实用新型]一种跨临界CO2热泵一体式换热器、水箱及热水一体机

说明书

技术领域

本实用新型涉及热泵热水系统领域，特别是一种跨临界CO2热泵一体式换热器、水箱及热水一体机。

背景技术

由于绿色环保天然制冷剂CO2以其无毒、对臭氧层无破坏，不会产生温室效应，以及其良好的热力学性质等优点，再次受到人们的重视。同时由于跨临界CO2循环的放热过程处于超临界区，且在放热过程中存在温度滑移等特性，特别适用于热泵热水器系统。但跨临界二氧化碳热泵系统通常情况下效率较之常规冷媒系统要低，为了提高系统性能，一般都需要在跨临界二氧化碳热泵系统中加入回热器。回热器的作用一是可以降低气冷器出口工质的过冷度，二是可以提高压缩机的吸气过热度。同时增加回热器不仅减少了系统的节流损失，同时还提高了系统的循环效率。

目前跨临界CO2热泵热水器用气冷器和回热器一般都是套管式结构。套管式换热器不仅结构简单，而且换热效率高。套管式换热器中内管为高压工质通道，即气冷器的内管为工质通道，内外管之间为水通道；在回热器中，内管为高压工质通道，内外管之间为低压工质通道。其中气冷器和回热器是两个分离的部件，在安装和使用过程中需要通过管道连接。

实用新型内容

本实用新型提供一种跨临界CO2热泵一体式换热器、水箱及热水一体机，以解决上述热泵热水器的气冷器和回热器是两个分离的部件，在安装和使用过程中需要通过管道连接的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种跨临界CO2热泵一体式换热器，包括换热器主体，所述换热器主体包括内管和外管，所述外管通过换热器外管隔断部件隔断成两部分、分别为换热器外管气冷器段和换热器外管回热器段，所述换热器外管气冷器段位于内管的高压工质进口端，所述换热器外管回热器段位于内管的高压工质出口端；与所述换热器外管气冷器段和所述换热器外管回热器段相对应的内管分别为换热器内管气冷器段和换热器内管回热器段；所述换热器外管回热器段上设有与所述换热器外管回热器段贯通的换热器低压工质进口和换热器低压工质出口；所述换热器外管气冷器段上设有与所述换热器外管气冷器段贯通的换热器进水口端和换热器出水口端。

本实用新型的有益效果是：由于外管通过换热器外管隔断部件隔断成两部分、分别为换热器外管气冷器段和换热器外管回热器段，换热器的气冷器和回热器为一体结构，将套管式气冷器和回热器做成一体式设计，可以有效地利用空间，换热器的安装非常简单；由于是一体式设计，减少了中间连接管，也就意味着减少了接头，从而减少了系统的泄漏点；同时，由于是一体式设计，气冷器和回热器的内管自然而然的是同一规格尺寸，减少了部件的重复设计。

进一步，所述换热器低压工质进口靠近所述高压工质出口端，所述换热器出水口端靠近高压工质进口端。

采用上述进一步方案的有益效果是：这种设计使得气冷器段中的高压工质的流向和换热器中的谁的流动方向相反，这种逆流式换热方式，能够有效地提高换热效率；同时在回热器段也是逆流式换热方式，能够有效地提高换热效率。

进一步，所述内管为多个，所述多个内管相互平行设置在所述外管内。

采用上述进一步方案的有益效果是：高压工质在多个内管中流动，有效地提高了高压工质和水的换热面积，提高了换热器的换热效率。

进一步，所述换热器外管气冷器段的长度大于所述换热器外管回热器段的长度。

采用上述进一步方案的有益效果是：换热器外管气冷器段的长度大于换热器外管回热器段的长度，有利于提高水的换热容量。

本实用新型还提供一种水箱，包括水箱主体和设置在所述水箱主体上的循环水泵，还包括上述一体式换热器，所述换热器主体设置在所述水箱主体的内部，所述循环水泵的进水端与循环水泵进水管连接，所述循环水泵的出水端通过循环水泵出水管与换热器进水口端连接，换热器出水口端与热水出水管连接；在所述水箱主体的下部和上部分别设置有水箱进水口端和水箱出水口端。。

本实用新型水箱的有益效果是：由于在水箱中设有一体式换热器，节省了大量安装空间，提高了水箱的安装速度，节约了安装成本。

进一步，所述换热器主体为盘管式，设置在所述水箱主体的内表面。

采用上述进一步方案的有益效果是：盘管式的换热器设置在水箱主体的内表面，安装过程非常方便，不会影响到水箱的整体结构和使用。

进一步，所述换热器外管气冷器段在所述水箱中、相对于所述换热器外管回热器段的位置靠上。