專利名稱：一種利用空氣熱源的高效熱泵式熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種日常生活用熱水器制造技術(shù)，特別是一種可利用空氣熱能作為低溫?zé)嵩吹母咝岜檬綗崴鳌?br> 技術(shù)背景傳統(tǒng)的家用熱水器或其他賓館飯店中使用的中央熱水供應(yīng)系統(tǒng)，其提供熱水的方式很多，如有使用鍋爐的，電熱水器的，太陽能熱水器的等等，上述熱水器雖然已廣泛使用，極大方便了人們?nèi)粘５纳a(chǎn)生活，但也存在諸多缺陷，如利用鍋爐的須消耗大量煤、油燃料資源，運行費用高，鍋爐屬壓力容器，體積龐大存在一定不安全因素，每年都需要檢修，還要定期除垢等；利用電熱水器更需消耗大量電能，使用中央電熱供水系統(tǒng)還需安裝大容量供電設(shè)備和補水供水系統(tǒng)，運行費用亦很高，因工作方式是采用電發(fā)熱管在容器內(nèi)發(fā)熱來加熱水，無法水電分離，不安全因素較高；使用太陽能熱水器，其工作方式雖然是吸收太陽的幅射能來加熱水，無太陽時還可采用電熱補充，使用也較安全，不污染環(huán)境，陽光充足時能充分利用太陽能源加工熱水，但在早、晚及陰雨天陽光不足時就難以保證熱水正常供應(yīng)，仍需大量消耗電能來加熱水，且安裝太陽能集熱板占地面積大，管道用量大，費用高。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種利用空氣熱源的高效熱泵式熱水器，該熱泵式熱水器可以集中收集外界環(huán)境空氣中的低溫?zé)崮軄砑訜崂渌?，不用電力直接加熱水，水電完全隔離，具有耗電量小、能效高，安裝簡單，使用安全系數(shù)高。因加熱不受夜間或陰雨、雪天等惡劣天氣影響，可全天候使用。
本實用新型是以如下技術(shù)方案實現(xiàn)的它包括主要由壓縮機(jī)，儲液罐(亦稱儲液器)，過濾器，膨脹閥，風(fēng)機(jī)、四通換向閥以及分布有冷凝盤管的冷凝器(亦稱換熱器)和蒸發(fā)器(亦稱集熱器)等組成的熱泵機(jī)組，保溫用儲熱水箱，冷、熱水連接管路，智能溫度控制系統(tǒng)等所構(gòu)成，其特征是在熱泵機(jī)組和儲熱水箱之間連接有循環(huán)水泵，在儲熱水箱的底部設(shè)有冷水出口并通過循環(huán)水泵與熱泵機(jī)組冷凝器相應(yīng)的冷水入口端(即下循環(huán)水入口端)相連接，熱泵機(jī)組冷凝器的熱水出口端(即上循環(huán)水出口端)與保溫用儲熱水箱上方的熱水進(jìn)口相連接，在儲熱水箱總高度H的1/5至1/3位置(如在1/4位置)設(shè)有測溫口，在測溫口處裝設(shè)有一個能控制熱泵機(jī)組壓縮機(jī)啟動工作以保證有足夠熱水供應(yīng)的溫控探頭，而裝在儲熱水箱上方的用于頂水式傳熱的熱水輸送管在儲熱水箱上的安裝高度h應(yīng)高于溫控探頭的安裝高度。
本實用新型的工作原理過程如下外界冷水經(jīng)冷水入口進(jìn)入副水箱，經(jīng)過水位開關(guān)進(jìn)入開關(guān)程序，可保證儲熱水箱達(dá)到規(guī)定的水位，熱泵機(jī)組根據(jù)逆卡諾熱循環(huán)原理，采用電能驅(qū)動，運行時通過蒸發(fā)器冷凝盤管中的傳熱工質(zhì)吸收環(huán)境空氣中的熱能，再經(jīng)機(jī)組中的壓縮機(jī)壓縮升溫后在冷凝器中與水換熱，從而提高水溫，換熱后的工質(zhì)再經(jīng)過熱泵機(jī)組中的膨脹閥和熱交換器不間斷地吸熱和釋放熱量的循環(huán)，使水溫逐步升高(最高可達(dá)到80℃以上)，所獲得的熱水從熱水管道(采用頂水方式)經(jīng)儲熱水箱上方流入水箱內(nèi)保溫，當(dāng)用水沐浴時，熱水從水箱中部附近位置的熱水出口對外供應(yīng)熱水。位于儲熱水箱底部的冷水由循環(huán)水泵(用推水法)將水箱底部冷水往熱泵機(jī)組進(jìn)行輸送，在完成熱交換后又從水箱上方(靠頂部附近)注入水箱內(nèi)保溫，如此周而復(fù)始，不斷循環(huán)往復(fù)，即可產(chǎn)生大量熱水保證用戶需求。由以上所述可知，本熱泵熱水器是吸收空氣中的熱量和太陽光能存在于外界環(huán)境中的潛熱，充分利用了免費的能源，本熱泵(機(jī)組)熱水器雖然使用電力，但并不利用電力直接加熱水，在無需電熱管的情況下，水電完全隔離，安全系數(shù)進(jìn)一步提高，由于本實用新型可以從空氣中獲得大量的免費熱能，所消耗的電能僅僅是壓縮機(jī)用于搬運含有太陽光熱源的空氣以加熱冷水，它消耗的電力能量僅僅是傳統(tǒng)電熱水器的四分之一左右，為燃?xì)馊加蜔崴?或鍋爐)的三分之一左右，本實用新型可與其他供熱水裝置結(jié)合使用，每年可為用戶節(jié)省下大筆的能耗費用，又由于本實用新型采用太陽光潛熱、空氣熱能和電能這三種干凈能源加工熱水，沒有使用油、煤氣等礦物燃料所造成的環(huán)境污染，可改善生活環(huán)境，降低溫室效應(yīng)、十分有利環(huán)保。“由于熱水來源于空氣”，因此工作時不受陰雨、霧天等惡劣天氣影響，夜晚也照樣工作，全天候使用。與現(xiàn)有技術(shù)比較，具有安全可靠，綠色環(huán)保，節(jié)約能耗費用少，全天候使用性能佳，安裝簡便，不受環(huán)境限制，可安裝于樓面、陽臺，甚至地下室等場合，無須專人看管，不須設(shè)置專用機(jī)房，哪里方便就裝在哪里(只需要空氣流通性好)，其所提供源源不斷的生活熱水可滿足賓館飯店、寫字樓、美發(fā)足浴桑拿室、洗衣店、工礦企業(yè)、學(xué)校、醫(yī)院等單位的需求。


圖1是本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是熱泵機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖(工作原理圖)。
其中，1～保溫用儲熱水箱，2～水位開關(guān)，3～副水箱，4～冷水入口(自來水入口)，5～閥門，6～水箱的熱水出口(對外界提供熱水用)，7～水箱排污口，8～熱泵機(jī)組，9～熱水進(jìn)口(接冷凝器的熱水出口端)，10～熱水輸送管，11～溫控探頭(裝在測溫口中)，12～水箱的冷水出口(接冷凝器的冷水入口端)，13～冷水輸送管，14～循環(huán)水泵，15～閥門，16～壓縮機(jī)，17～蒸發(fā)器(亦稱集熱器)，18～膨脹閥，19～儲液罐，20～過濾器，21～冷凝器(亦稱換熱器)，22～冷凝器的冷水入口端，23～冷凝器的熱水出口端，24～冷凝盤管(位于冷凝器中)，25～冷凝盤管(位于蒸發(fā)器中)，26～(外)風(fēng)機(jī)，27～四通換向閥，28～毛細(xì)管。
具體實施方法參照附圖可知，本實用新型在具體設(shè)計制造時，還具有以下技術(shù)特征一、還可將多臺相同功率型號的熱泵機(jī)組8并聯(lián)(組合)安裝使用，以構(gòu)成多臺模塊式的中央熱泵熱水系統(tǒng)(附圖略)。
二、在保溫用儲熱水箱1的上方一側(cè)還附設(shè)有一個副水箱3，在副水箱3中設(shè)有一個可控制儲水箱水位保持恒定的水位開關(guān)2。
三、所述用于冷熱水的連接水管及冷水輸送管13的外徑應(yīng)≥32mm，其中冷水輸送管13的管徑應(yīng)大于熱水輸送管10的管徑。
權(quán)利要求1.一種利用空氣熱源的高效熱泵式熱水器，它包括主要由壓縮機(jī)(16)，儲液罐(19)、過濾器(20)、膨脹閥(18)以及內(nèi)分布有冷凝盤管的冷凝器(21)和蒸發(fā)器(17)組成的熱泵機(jī)組(8)、保溫用儲熱水箱(1)、冷熱水連接管路、智能控制系統(tǒng)，其特征是在熱泵機(jī)組(8)和儲熱水箱(1)之間設(shè)有循環(huán)水泵(14)，在儲熱水箱(1)的底部設(shè)有冷水出口(12)并通過循環(huán)水泵(14)與熱泵機(jī)組冷凝器相應(yīng)的冷水入口端(22)相連接，熱泵機(jī)組冷凝器的熱水出口端(23)與儲熱水箱(1)上方的熱水進(jìn)口(9)相連接，在儲熱水箱總高度H的1/5至1/3位置設(shè)有測溫口，在測溫口處裝設(shè)有一個能控制熱泵機(jī)組壓縮機(jī)啟動工作的溫控探頭(11)，用于頂水式傳熱的熱水輸送管(10)在儲熱水箱(1)上的安裝高度h高于溫控探頭(11)的安裝高度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效熱泵式熱水器，其特征是可將多臺相同功率型號的熱泵機(jī)組(8)并聯(lián)組合安裝，以構(gòu)成多臺模塊式的中央熱泵熱水系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高效熱泵式熱水器，其特征是在保溫儲熱水箱(1)的上方一側(cè)還附設(shè)有一個副水箱(3)，在副水箱中設(shè)有一個可控制儲水箱水位保持恒定的水位開關(guān)(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高效熱泵式熱水器，其特征是所述用于冷熱水的連接水管及冷水輸送管(13)的外徑≥32mm，其中冷水輸送管的管徑應(yīng)大于熱水輸送管(10)的管徑。
專利摘要利用空氣熱源的高效熱泵式熱水器，其特征是在熱泵機(jī)組和儲熱水箱之間設(shè)有循環(huán)水泵，在儲熱水箱底部設(shè)有冷水出口并通過循環(huán)水泵與熱泵機(jī)組冷凝器的冷水入口端相連接，熱泵機(jī)組冷凝器的熱水出口端與儲熱水箱上方的熱水進(jìn)口相連接，在儲熱水箱總高度H的1/5至1/3位置設(shè)有測溫口，在測溫口處設(shè)有溫控探頭，用于頂水式傳熱的熱水輸送管在儲熱水箱上的安裝高度h高于溫控探頭的安裝高度。本實用新型使用干凈能源加工熱水，可改善生活環(huán)境，降低溫室效應(yīng)，工作時不受夜晚、陰雨、霧天等惡劣氣候影響，具有安全可靠，綠色環(huán)保，能耗費用少，全天候使用性能佳，安裝簡便不受環(huán)境限制，可安裝于樓面、陽臺，甚至地下室等場合，十分適于賓館飯店、工礦企業(yè)、學(xué)校、醫(yī)院等單位的需求。
文檔編號F24H4/04GK2706710SQ200420045278
公開日2005年6月29日 申請日期2004年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月22日
發(fā)明者張少偉 申請人:張少偉