小型水回路热泵的核心部分制造技术

整个装置组包括一压缩机组件（１０）、来自和通向一利用回路的一入口（２３）和一出口（２４）、来自和通向一加热回路的一入口（３３）和一出口（３４），以及连接至压缩机组件以及诸入口和出口的两个热交换器（２０，３０）。热交换器与压缩机组件之间的连接件（２１，２２，３１，３２）、和／或来自和通向利用和加热回路的入口和出口不是钎焊的、而是用焊接的不锈钢管制成的，特别是通过环形轨道ＴＩＧ焊接的。该整个装置组封闭在一密闭壳体（４０）中，所述壳体包括密封在一起的一支承基底（４１）和一机罩（４２）。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水回路热泵。
技术介绍
这样的设备允许利用空气、土地上层或自由水中的热能，集中这样的热能并将其以这种形式(以较高温度)供应到热水中心加热装置。“水回路”热泵指的是利用回路以及加热回路都充有液体的一种设备。它不同于“水/空气”或“空气/空气”设备。根据需要，必须考虑到，例如在利用回路中，水可由一其它的液体来替换或实施。对于该回路中的水，最为经常的是添加乙二醇作为防冻剂。使用热泵可获得的利益在于其原理，根据该原理，需要向它供给的能量少于它所传输的热能。为了说明这种能力，要考虑系统所传输的能力与系统所吸收的能力之间的一“性能系数”(COP)比。该比值在目前可获得的最好的设备中通常可达到5。更具体地说，热泵包括一压缩机组件和两个热交换器，一热交换器连接至利用回路，另一则连接至加热回路。诸热交换器在另一侧上连接至压缩机组件，一个连接至压缩机的热点，另一个则连接至其冷点。在压缩机组件中可设有一冷凝器、一扩张器以及一汽化器。压缩机在冷凝器一侧集中所利用的能量，并将其冷散入汽化器一侧的利用回路中。当热交换是优选的、且压缩机和热交换器以所可能的、与外界大气最佳隔离的状态进行工作时，热泵的总体性能最佳。压缩机、其内部的冷却气体、以及两热交换器连接在同一个功能组件中，下文称之为“水回路热泵核心部分”。该组件形成接着连接至用于利用和加热的多支管(管子、循环泵、截热器等)、整个系统的供应装置和调节装置的一装置组。迄今所提供的热泵设有利用管道系统的内部连接，且它们是通过制冷和加热设备中的专用技术所常用的方法来实现的。更具体地说，压缩机与热交换器之间、以及热交换器与利用和加热回路的入口/出口之间的连接件是通过钎焊连接的黄铜管。不过，在热泵中，使用黄铜管和钎焊连接并非是不会带来缺点的。首先，黄铜具有高热传导率的特性，而在本应用中，由于这样的高热传导率会导致与环境附加的热交换，所以不是有利的。其次，钎焊连接，即使正确无泄漏，其机械强度也不高，并可能会发生锈蚀。如众所周知的，钎焊在于铜管将一第三金属(例如，当性能需要时，该第三金属为银)加热到其熔点之上来将两种不同金属装配在一起。由于压缩机是用钢制成的，而热交换器是用钢或者不锈钢制成的，则在所有的钎焊连接件中，这些由黄铜管连接的部分是存在金属种类的改变的钢/黄铜或者不锈钢/黄铜，以及还要加上一第三金属。这些连接件可能会受到来自压缩机的振动，设计得过于刚性时，很快就会渗漏、甚至是断裂。为了避免这个缺点，黄铜管通常设计成在多支管中保证柔性。这是通过使用长度较长和/或适合几何形状(七弦琴形、螺旋形等)的管子来实现，它们可吸收机械应力、大部分的振动传递。不过，这样的管子长度加长会使与周围大气的热交换表面增大，因而损失可用能量，且增加了压缩机所用气体的体积。
技术实现思路
本专利技术的目标在于，通过引入一种在性能以及紧凑性和可靠性方面都为优选的水回路热泵核心部分来克服这些缺点。本专利技术的水回路热泵符合上面的总体描述，亦即，更具体地和以本身就已知的方式包括一压缩机组件，它包括充注有冷却气体的一闭合回路，且它还带有压缩机、冷凝器、扩张器以及汽化器；在热的一侧上的入口和出口，在冷的一侧上的入口和出口；一第一热交换器，它以其主侧联接至压缩机组件的汽化器，并以其副侧联接至利用回路；以及，一第二热交换器，它以其主侧联接至压缩机组件的冷凝器，并以其副侧联接至加热回路。以一种作为本专利技术特征的方式，热交换器与压缩机组件之间的连接件、和/或热交换器与通向和来自利用和加热回路之间的连接件不是采用黄铜钎焊的，而用焊接的不锈钢管。通过用不锈钢管来替换至今仍在使用的黄铜管，以及通过不是钎焊而是焊接的连接，水回路热泵核心部分中的连接就不再出现连续性中断，并使其在抗机械力(特别是对于振动)方面的性能和抗蚀方面的性能极大地高于它们使用黄铜管道和钎焊的情况。众所周知，如果焊接正确则在机械强度和密闭性方面等同于原始管。尤其是，压缩机所发出的振动不会导致这样的连接件断裂，并且不锈钢管和热交换器的机械强度、几何形状以及柔性可以设计成在短和直径小的回路中吸收这样的振动，这些都是迄今所使用的黄铜管所不能做到的。尺寸上的减小允许以相同的比例减小气体与环境之间的附加热交换，因而也同比例地减少了能量损失、以及设备所需的气体体积。除了减小所述的暴露之外，附加的热交换还将由于钢具有比黄铜低得多的热传导率、以及由于不再需要紧固在一框架上以固定诸热交换器而减小。通过该上一优点，可抑制热交换器与外界大气之间的热桥。因此，可能极大地增加热泵的性能系数，通常可增加1至2点，这意味着该性能系数可达到6至7的范围，这样的数值远高于目前所可能获得的最佳设备的性能。所需要的管子焊接有利的是通过环形轨道TIG(钨极电弧惰性气体保护)焊接来实现，这是一种可自动进行的完全受控制的工艺，因而带有可精确控制的必需参数以及出色的可重复性，从而又使设备的可靠性提高。此外，环形轨道TIG焊接允许在焊接过程中控制住压缩机主体温度的上升，因而避免了对其的削弱。热交换器较佳的是不锈钢的多支管状同轴热交换器。这样的热交换器十分适合根据本专利技术的、其中所有的连接件是焊接的不锈钢管的热泵核心部分，它们比标准的热泵中最为经常使用的平板式热交换器要好。即便平板式热交换器能保证很好的热交换，但是它们是脆性的，且更易于使水带有矿物质，这会由于沉积或杂质的引入而导致堵塞。最后一点，它们的机械强度是有局限的，特别是当它们受到连续的振动时。由于可靠性的显著提高，在初始生产好之后就无需再保持可触及热泵的内部零部件。因而，所有这些零部件(压缩机组件、热交换器、热交换器与压缩机之间的连接件以及热交换器与通至和来自利用和加热网络的入口和出口之间的连接件)可以被限制在一个壳体内，形成一唯一的、密闭且隔离的功能性装置组。有利的是，该密闭的壳体可包括一接纳压缩机组件和至热交换器的管连接件的支承基底、以及一覆盖它们的机罩，该支承基底和机罩例如通过焊接(如果它们都用金属制成的话)而永久地结合在一起。壳体内部的残余自由空间可用一种隔热材料来填充，然后，给支承基底装备一合适的闭塞孔，以引入该隔热材料。可以对壳体的内部大气施加真空，或者可对其充注一合适的、干燥的、隔热气体，然后，给支承基底装备一合适的闭塞孔，该孔通向该内部大气，以施加真空或引入气体。较佳的是，利用回路和加热回路的入口和出口、以及闭塞孔都聚集设置在支承基底上。附图简述我们现将参照所附的唯一3D示意图，描述一个根据在下面的、本专利技术所教授内容而建立的水回路热泵核心部分的例子，该附图表示了该热泵核心部分的构成部分。具体实施例方式在附图中，标号10示出压缩机组件，它是充注有气体的闭合回路的一装置组，包括一压缩机11、一汽化器、一冷凝器13以及一扩张器14。压缩机的发动机例如是一电动机，该电动机由来自壳体外部、并连接至公用电网的一线路来供电。一第一热交换器20在其主侧上通过两连接件21和22联接至压缩机组件10的汽化器12。它在其副侧上连接至入口23和出口24，以再连接至一利用回路；由管子25、26来实现至开口23、24的连接。一第二热交换器30在其主侧上通过两连接件31和32联接至压缩机组件10的冷凝器13。它在其副侧上连接至来自加热回路的入口33和通至加热回路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水回路热泵，该热泵包括：－－一压缩机组件（１０），它包括带有一压缩机（１１）、一冷凝器（１２）、一扩张器（１４）和一汽化器（１２）的冷却气体闭合回路，－－来自和通向一利用回路的一入口（２３）和一出口（２４），－－ 来自和通向一加热回路的一入口（３３）和一出口（３４），－－一第一热交换器（２０），它在其主侧上联接至压缩机组件的汽化器，并在其副侧上联接至利用回路的入口和出口；以及，－－一第二热交换器，它在其主侧上联接至压缩机组件的冷凝器， 并在其副侧上联接至加热回路的入口和出口，其特征在于，热交换器与压缩机组件之间的连接件（２１，２２，３１，３２）、和／或热交换器与利用和加热回路的入口和出口之间的连接件（２５、２６、３５、３６）是用焊接的不锈钢管制成的非钎焊连接件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：乔治弗维埃，
申请(专利权)人：乔治弗维埃，米歇尔奥尔，菲利浦菲萨尔，
类型：发明
国别省市：FR[法国]