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换热器及设有其的换热设备

阅读:1041发布:2020-05-26

专利汇可以提供换热器及设有其的换热设备专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种换热器及设有其的换热设备,换热器包括换热器主体及防冻泄压结构,防冻泄压结构安装于换热器主体,防冻泄压结构用于释放换热器主体内的压 力 以使换热器主体内的压力不超过预设最高压力。上述换热器,当设有该换热器的换热设备处于断电停机状态时,换热器主体内的 水 因外界环境 温度 较低而逐渐结 冰 。水在结冰的过程中体积不断膨胀,同时结冰的水阻碍了剩下的液态水流动泄压,从而导致换热器主体内部的压力不断升高。当换热器主体内部的压力升高至最高预设压力时,防冻泄压结构自动开启以起到泄压作用,换热器主体内的水通过防冻泄压结构排出,最终使换热器主体的内部压力恢复至正常范围,从而防止换热设备因断电而冻坏。,下面是换热器及设有其的换热设备专利的具体信息内容。

1.一种换热器,其特征在于,所述换热器(100)包括换热器主体(20)及防冻泄压结构(40),所述防冻泄压结构(40)安装于所述换热器主体(20),所述防冻泄压结构(40)用于释放所述换热器主体(20)内的压以使所述换热器主体(20)内的压力不超过预设最高压力。
2.根据权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述换热器主体(20)包括换热主管道(21)及连接于所述换热主管道(21)的第一连接管道(232),所述防冻泄压结构(40)安装于所述第一连接管道(232)连接所述换热主管道(21)的一端。
3.根据权利要求2所述的换热器,其特征在于,所述换热主管道(21)包括高温端(212)及低温端(214),所述第一连接管道(232)一端连接于所述换热主管道(21)的所述高温端(212)。
4.根据权利要求3所述的换热器,其特征在于,在重力方向上,所述高温端(212)位于所述低温端(214)上方。
5.根据权利要求3所述的换热器,其特征在于,所述第一连接管道(232)连接所述换热主管道(21)的一端开设有连接口,所述防冻泄压结构(40)通过所述连接口安装于所述第一连接管道(232)。
6.根据权利要求5所述的换热器,其特征在于,所述防冻泄压结构(40)为泄压
7.根据权利要求6所述的换热器,其特征在于,所述泄压阀包括流体入口及泄压口,所述流体入口与所述连接口连通;
其中,当所述流体入口的压力小于所述泄压阀的泄压压力时,所述流体入口与所述泄压口处于断开状态,当所述流体入口的压力等于或大于所述泄压阀的泄压压力时,所述流体入口与所述泄压口连通。
8.根据权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述换热器(100)为套管式换热器、管壳换热器、板式换热器或壳盘式换热器。
9.一种换热设备,其特征在于,包括如权利要求1至8任意一项所述的换热器(100)。
10.根据权利要求9所述的换热设备,其特征在于,所述换热设备为机组。

说明书全文

换热器及设有其的换热设备

技术领域

[0001] 本实用新型涉及换热技术领域,特别是涉及一种换热器及设有其的换热设备。

背景技术

[0002] 近年来随着资源及环境问题日益严重,在满足人们对健康、舒适等要求的前提下,合理利用自然资源,保护环境,减少常规能源消耗,已成为人们需要面对的一个重要问题。作为一种制取生活热的设备,空气源热水机组通过热泵循环吸收周围空气中的低品位热能制取生活热水,具有节能、安全、环保少等优点,越来越得到人们的认可,即使是在冬季非常寒冷的北方,空气源热泵热水机组的应用也越来越多。
[0003] 然而,当空气源热泵热水机组在断电后,由于环境温度较低,容易造成空气源热泵热水机组冻坏。目前,针对这一问题,主要采取的解决方法是要求使用者对机组进行人工放水,以防止残留在机组内的水结而损坏机组零件,但使用者无法即使进行放水操作,甚至不知道如何放水,从而导致机组冻坏报废。实用新型内容
[0004] 基于此,有必要针对空气源热泵机组容易在低温环境下容易冻坏的问题,提供一种可有效避免空气源热泵机组冻坏的换热器及设有其的换热设备。
[0005] 一种换热器,所述换热器包括换热器主体及防冻泄压结构,所述防冻泄压结构安装于所述换热器主体,所述防冻泄压结构用于释放所述换热器主体内的压以使所述换热器主体内的压力不超过预设最高压力。
[0006] 上述换热器,在环境温度较低的情况下,当设有该换热器的换热设备处于断电停机状态时,换热器主体内的水因外界环境温度较低而逐渐结冰。水在结冰的过程中体积不断膨胀,同时结冰的水阻碍了剩下的液态水流动泄压,从而导致换热器主体内部的压力不断升高。当换热器主体内部的压力升高至最高预设压力时,防冻泄压结构自动开启以起到泄压作用,换热器主体内的水可在其内部压力作用下通过防冻泄压结构排出,最终使换热器主体的内部压力恢复至正常范围,从而防止换热设备因断电而冻坏,延长了换热设备的使用寿命。
[0007] 在其中一个实施例中,所述换热器主体包括换热主管道及连接于所述换热主管道的连接管道,所述防冻泄压结构安装于所述连接管道连接所述换热主管道的一端。
[0008] 在其中一个实施例中,所述换热主管道包括高温端及低温端,所述第一连接管道一端连接于所述换热主管道的所述高温端。
[0009] 在其中一个实施例中,在重力方向上,所述高温端位于所述低温端上方。
[0010] 在其中一个实施例中,所述第一连接管道连接所述换热主管道的一端开设有连接口,所述防冻泄压结构通过所述连接口安装于所述第一连接管道。
[0011] 在其中一个实施例中,所述防冻泄压结构为泄压
[0012] 在其中一个实施例中,所述泄压阀包括流体入口及泄压口,所述流体入口与所述连接口连通;
[0013] 其中,当所述流体入口的压力小于所述泄压阀的泄压压力时,所述流体入口与所述泄压口处于断开状态,当所述流体入口的压力等于或大于所述泄压阀的泄压压力时,所述流体入口与所述泄压口连通。
[0014] 在其中一个实施例中,所述换热器为套管式换热器、管壳换热器、板式换热器或壳盘式换热器。
[0015] 一种换热设备,包括上述的换热器。
[0016] 在其中一个实施例中,所述换热设备为热泵机组。附图说明
[0017] 图1为本实用新型一实施例的换热器的部分结构示意图。

具体实施方式

[0018] 为了便于理解本实用新型,下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是,本实用新型可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
[0019] 需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0020] 除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0021] 如图1所示,本实用新型的实施例的一种换热设备,包括用于进行热量交换的换热器100。下面以换热设备为热泵机组为例,对本申请的中换热器100的结构进行说明。本实施例仅用以作为范例说明,并不会限制本申请的技术范围。可以理解,在其它实施例中,换热设备也可具体为安装有换热器100的其它设备,在此不作限定。
[0022] 目前,在环境温度较低且热泵机组处于断电停机状态的情况下,换热器100 极易损坏,为用户带来了极大的不便,因此如何延长换热器100在低温环境下的使用寿命是目前该领域面临的重要挑战之一。发明人在研究过程中发现,换热器100在低温环境下容易受损的根本原因在于,换热器100中留存的水在结冰过程中体积膨胀,进而导致换热器100的内部压力升高,而且由于结冰的水阻止了剩下的液态水的流动泄压,因此导致换热器100的内部压力进一步升高,最终将换热器100涨坏或压坏。因此,发明人根据前述发现提出了一种设有防冻泄压结构40的换热器100。
[0023] 换热器100包括换热器主体20及防冻泄压结构40,防冻泄压结构40安装于换热器主体20,防冻泄压结构40用于释放换热器主体20内的压力,以使换热器主体20内的压力不超过最高预设压力,从而避免换热器主体20因内部压力过高的损坏。
[0024] 如此,在环境温度较低的情况下,当热泵机组处于断电停机状态时,换热器主体20内的水因外界环境温度较低而逐渐结冰。水在结冰的过程中体积不断膨胀,同时结冰的水阻碍了剩下的液态水流动泄压,从而导致换热器主体20内部的压力不断升高。当换热器主体20内部的压力升高至最高预设压力时,防冻泄压结构40自动开启以起到泄压作用,换热器主体20内的水可在其内部压力作用下通过防冻泄压结构40排出,最终使换热器主体20的内部压力恢复至正常范围,从而防止热泵机组因断电而冻坏,延长了热泵机组的使用寿命。
[0025] 请继续参阅图1,具体在一些实施例中,换热器100为套管式换热器,换热器主体20包括换热主管道21及连接于换热主管道21的连接管道,防冻泄压结构40安装于连接管道连接换热主管道21的一端,从而在可实现泄压功能的同时无需对换热主管道21的结构进行改变。
[0026] 进一步地,换热主管道21呈双层结构,包括内管及套设于内管外侧的外管,且内管的外壁与外管的内壁之间存在间隙。连接管道包括第一连接管道232、第二连接管道234、第三连接管道以及第四连接管道(图未示)。其中,第一连接管道232连接内管的一端,第二连接管道234连接内管的另一端,第三连接管道连接外管的一端,第四连接管道连接外管的另一端。如此,水在第一连接管道232、内管以及第二连接管道234内流动,换热介质在第三连接管道、外管以及第四连接管道内流动。在水与换热介质的流动过程中,温度较低的水从换热介质中吸收热量升温,从而实现热泵机组的制热水功能。
[0027] 由于基于热学原理,在重力方向上,换热主管道21中的热水位于换热主管道21的上部,冷水位于换热主管道21的下部,因此换热主管道21形成水温略高的高温端212及水温略低的低温端214,且在重力方向上,高温端212位于低温端214上方。第一连接管道232一端连接于换热主管道21的高温端212,第二连接管道234连接于换热主管道21的低温端214,第一连接管道232靠近换热主管道21的一端开设有用于安装防冻泄压结构40的连接口。如此,防冻泄压结构40通过连接口安装于第一连接管道232靠近温度较高的高温端212,因此利用高温端212的温度延缓结冰速度,进而在换热主管道21内完全结冰之前进行泄压工作,最终调节换热主管道21内的压力。
[0028] 在一些实施例中,防冻泄压结构40为泄压阀,泄压阀包括流体入口及泄压口,流体入口与连接口连通。流体入口与泄压口可根据流体入口的压力连通或断开。当流体入口的压力小于泄压阀的泄压压力时,流体入口与泄压口处于断开状态;当流体入口的压力等于或大于泄压阀的泄压压力时,流体入口与泄压口连通。如此,当换热主管道21内的压力大于或等于预设最高压力时,流体入口的压力等于或大于泄压阀的泄压压力,换热主管道21内的水在压力作用下迫使流体入口与泄压口连通,进而依次通过连接口、流体入口及泄压口排出换热主管道21。具体在一些实施例中,泄压阀的泄压压力不小于0.8MPa,优选为 0.8MPa。可以理解,泄压阀的泄压压力的具体数值不限于此,可根据需要设置。
[0029] 可以理解,防冻泄压结构40的具体结构不限于此,可根据需要选择具有泄压作用的不同构造的部件作为防冻泄压结构40。换热器100的具体类型也不限于套管式换热器,在其它一些实施例中,换热器100还可为管壳换热器、板式换热器或壳盘式换热器。
[0030] 上述换热器100及设有其的换热设备,由于可在换热主管道21内部的水结冰后对换热主管道21进行自动泄压,因此可避免因为换热主管道21的内部压力过高造成换热器100的损坏,从而延长了换热设备的使用寿命,且无需使用者进行人工操作,因此简化了换热设备的使用方法,有利于设有该换热器100 的换热设备的进一步推广。
[0031] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0032] 以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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