[实用新型]一种水与相变材料双作用式热泵热水器储热装置

说明书

技术领域 本实用新型涉及一种热泵热水器储热装置，特别是涉及一种利用水与相变材料同时储热的双作用式热泵热水器储热装置。

背景技术 热泵热水器由于具有较高的制热效率，逐渐受到人们的重视，其市场份额也越来越大。为降低成本，热泵热水器通常做成储热水箱式，即把盘管式冷凝器置于一个储热水箱中，利用水的温升显热来储存热泵制取的热量，需要时对外供热。该做法主要有两个方面的缺点，一是因为只能利用水的温升显热来储热，储热密度较小，导致水箱的体积较大；二是置于水箱中的冷凝器金属管容易被水腐蚀而产生破裂，导致系统不能正常工作。

现有技术中有人采用相变材料储热装置来代替储热水箱，把盘管式冷凝器置于相变材料中，利用相变材料的潜热来储热，一定程度上可以克服储热水箱的上述缺点，但同时也带来新的问题，一个问题是相变材料的导热系数较低，即使采用金属翅片等强化传热的手段，对外供热功率也很难长时间维持稳定；另一个问题是全部采用相变材料储热，会导致储热装置成本较高。

发明内容 因此，为克服现有热泵热水器储热水箱及相变材料储热装置的缺点，本实用新型提供一种利用水与相变材料同时储热的双作用式热泵热水器储热装置。该储热装置由盘管式冷凝器及其进出口、相变材料及其容器、水箱壳体及其进出水管、外壳及保温材料组成，其工作过程是：储热时，置于相变材料中的盘管式冷凝器加热相变材料容器中的相变材料并使其发生相变而储热，同时一部分热量通过相变材料传递给水箱中的水并使其温度升高而储热；供热时，利用水箱中的热水对外供热，当水位降到低位时补水，并利用相变材料的储热对其进行加热。

与公知技术相比本实用新型具有的优点及积极效果：该水与相变材料双作用式热泵热水器储热装置，可以有效减小储热水箱的体积，减少相变材料的用量，降低储热装置的成本，具有结构简单，响应迅速，供热稳定的特点。

附图说明 附图1是水与相变材料双作用式热泵热水器储热装置结构示意图的主视图。

附图2是水与相变材料双作用式热泵热水器储热装置结构示意图的俯视图。

10：盘管式冷凝器

11：制冷剂进口

12：制冷剂出口

20：相变材料容器

21：相变材料

30：水箱壳体

31：进水管

32：出水管

40：外壳

41：保温材料

盘管式冷凝器10、相变材料容器20、水箱壳体30及外壳40均为同心布置；相变材料容器20中装有相变材料21，盘管式冷凝器10置于相变材料21中；相变材料容器20的外壁面与水箱壳体30的内壁面之间形成一个夹层式水箱；水箱壳体30的外壁面与外壳40之间填充保温材料41；盘管式冷凝器10上接有制冷剂进口11及制冷剂出口12；水箱壳体30上接有进水管31及出水管32。

具体实施方式

实施例1：按附图说明中所述要点设计、加工和组装成一台水与相变材料双作用式热泵热水器储热装置。该储热装置由以下的主要部件组成：盘管式冷凝器10、制冷剂进口11、制冷剂出口12、相变材料容器20、相变材料21、水箱壳体30、进水管31、出水管32、外壳40、保温材料41；盘管式冷凝器10、相变材料容器20、水箱壳体30及外壳40均为同心布置；相变材料容器20中装有相变材料21，盘管式冷凝器10置于相变材料21中；相变材料容器20的外壁面与水箱壳体30的内壁面形成一个夹层式水箱；水箱壳体30的外壁面与外壳40之间填充保温材料41；盘管式冷凝器10上接有制冷剂进口11及制冷剂出口12；水箱壳体30上接有进水管31及出水管32。该储热装置的具体尺寸为：长度1380mm，相变材料容器直径200mm，水箱壳体直径300mm，外壳直径380mm。该储热装置不含保温层的总容积为91.2升，其中夹层式水箱的容积为50.4升，相变材料容器的容积为40.8升，扣除盘管式冷凝器后可填充相变材料的容积为37.5升，采用相变温度为45-55℃的相变材料，其相变潜热折合为温升30℃的水达89.8.升，加上夹层式水箱的容积50.4升，相当于一个总容积为140.2升的水箱，为91.2升的1.54倍，储热能力明显增加。

实施例2：按附图说明中所述要点设计、加工和组装成一台水与相变材料双作用式热泵热水器储热装置。该储热装置由以下的主要部件组成：盘管式冷凝器10、制冷剂进口11、制冷剂出口12、相变材料容器20、相变材料21、水箱壳体30、进水管31、出水管32、外壳40、保温材料41；盘管式冷凝器10、相变材料容器20、水箱壳体30及外壳40均为同心布置；相变材料容器20中装有相变材料21，盘管式冷凝器10置于相变材料21中；相变材料容器20的外壁面与水箱壳体30的内壁面形成一个夹层式水箱；水箱壳体30的外壁面与外壳40之间填充保温材料41；盘管式冷凝器10上接有制冷剂进口11及制冷剂出口12；水箱壳体30上接有进水管31及出水管32。该储热装置的具体尺寸为：长度1580mm，相变材料容器直径300mm，水箱壳体直径400mm，外壳直径480mm。该储热装置不含保温层的总容积为188.4升，其中夹层式水箱的容积为82.4升，相变材料容器的容积为106升，扣除盘管式冷凝器后可填充相变材料的容积为99.5升，采用相变温度为45-55℃的相变材料，其相变潜热折合为温升30℃的水达236.9升，加上夹层式水箱的容积82.4升，相当于一个总容积为319.3升的水箱，为188.4升的1.69倍，储热能力明显增加。