專利名稱：節(jié)能快速式熱泵熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種熱水器，特別是熱泵熱水器，屬于熱泵式熱水器在熱能回收利用方面的改進(jìn)技術(shù)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，熱水器已成為家庭必不可少的廚衛(wèi)設(shè)備之一，傳統(tǒng)的電熱水器、燃?xì)鉄崴?，存在著能耗高，危險；太陽能熱水器在陰雨天氣必須使用電或燃?xì)猓泊嬖谂c電熱水器、燃?xì)鉄崴鞯娜秉c(diǎn)。近兩年來，我國能源供需矛盾日趨尖銳，油氣價格居高不下，燃煤供應(yīng)緊張，從而導(dǎo)致煤價高漲，電力緊缺。中國專利CN2448255Y公開了一種節(jié)能型熱泵式淋浴器，由于其只是通過蒸發(fā)換熱器將淋浴過程中產(chǎn)生的廢水余熱與蒸發(fā)換熱器進(jìn)行熱能的回收利用，使得該熱水器的熱效率達(dá)到400％至600％，但它沒有將廢水余熱對進(jìn)入淋浴器的冷水進(jìn)行預(yù)熱，沒能充分和完全利用生活廢水的余熱，沒有使整個系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更高的熱效率。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、充分利用生活廢水來預(yù)熱生活用水的節(jié)能快速式熱泵熱水器。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種節(jié)能快速式熱泵熱水器，包括設(shè)有壓縮機(jī)、冷凝換熱器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)換熱器的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)，壓縮機(jī)的排氣口通過管路與設(shè)置在冷凝換熱器熱水出口端的工質(zhì)內(nèi)管相連，設(shè)置在冷凝換熱器冷水入口端的工質(zhì)內(nèi)管通過節(jié)流裝置及管路與壓縮機(jī)的吸氣口連接，蒸發(fā)換熱器內(nèi)的工質(zhì)內(nèi)管與節(jié)流裝置和壓縮機(jī)吸氣口之間的管路相連，其特征在于所述冷凝換熱器熱水出口端連接有熱水管，與冷凝換熱器冷水入口端相連的冷水管路上設(shè)有使生活廢水與冷水進(jìn)行熱交換的預(yù)換熱裝置。
所述預(yù)換熱裝置內(nèi)的工質(zhì)管路與冷水管路相連，生活廢水的進(jìn)水管、排水管與預(yù)換熱裝置的殼體相連。所述生活廢水進(jìn)水管的另一端設(shè)有收集生活廢水的集水器。所述生活廢水進(jìn)水管上設(shè)有水泵。所述集水器內(nèi)設(shè)有過濾器以及與水泵電連接的水位開關(guān)。所述預(yù)換熱裝置為可以為逆流式套管換熱器或板式換熱器或殼管式換熱器。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述蒸發(fā)換熱器的入口端設(shè)有與外界水源相連的外接水管，蒸發(fā)換熱器的出口端通過管路與外界或儲水箱相連。如與儲水箱相連，則可對儲水箱內(nèi)的水資源實(shí)現(xiàn)二次利用，如用于沖廁所等。
作為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述外接水管與生活廢水的排水管之間設(shè)有二次利用余熱的生活廢水支路；和/或所述外接水管與熱水管之間補(bǔ)充熱能的熱水支路。所述生活廢水支路上設(shè)有單向閥。所述熱水支路上設(shè)有電磁閥和/或單向閥。
這種節(jié)能快速式熱泵熱水器，利用生活廢水來預(yù)熱生活用水，預(yù)熱后的生活用水與壓縮后的高溫高壓制冷劑在冷凝換熱器中進(jìn)行熱交換，并通過生活廢水的循環(huán)支路和蒸發(fā)換熱器對廢水余熱進(jìn)行二次利用，以及蒸發(fā)換熱器中熱能不足的部分由熱水支路補(bǔ)充。本熱泵熱水器的使用能效為600％-1000％，可以節(jié)約能源，降低能耗，加熱時水電分離，無觸電危險，安裝簡單，占地小，可安裝在浴室內(nèi)。


以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型節(jié)能快速式熱泵熱水器作進(jìn)一步的說明附圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的原理圖；附圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二的原理圖。
附圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例三的原理圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一如附圖1所示，壓縮機(jī)1、冷凝換熱器4、儲液罐5、節(jié)流裝置6、蒸發(fā)換熱器7通過連接管路組成現(xiàn)有的熱泵式熱水器的基本結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例在與冷凝換熱器4的冷水入口端相連的冷水管路15上設(shè)有用于使生活廢水預(yù)熱生活用水的預(yù)換熱裝置3。利用水泵2把沐浴后集中到集水器11中、經(jīng)過過濾器12過濾的生活廢水抽到預(yù)換熱裝置3中，并且在集水器11中還設(shè)置了與水泵2電連接的水位開關(guān)控制水泵2的啟動與停機(jī)。生活廢水通過在預(yù)換熱裝置3中換熱后直接排掉，生活用水經(jīng)由預(yù)換熱裝置3中的工質(zhì)內(nèi)管進(jìn)入冷凝換熱器4中，與從壓縮機(jī)1排出的高溫高壓制冷劑發(fā)生熱交換，得到生活用熱水從熱水管16排出用于淋浴，制冷劑放出熱量，得到冷凝。制冷劑通過節(jié)流裝置后，與外接水管19引來的冷卻水在蒸發(fā)換熱器7中發(fā)生熱交換，制冷劑吸熱氣化，冷卻水換熱后進(jìn)入儲水箱14暫存，用來沖廁所。
其中制冷劑循環(huán)路徑為壓縮機(jī)1-冷凝換熱器4-儲液罐5-節(jié)流裝置6-蒸發(fā)換熱器7-壓縮機(jī)1；生活廢水流動路徑為集水器11-水泵2-預(yù)換熱裝置3；冷卻水流動路徑為外接水管19-蒸發(fā)換熱器7-儲水箱14；生活用水流動路徑為冷水管15-預(yù)換熱裝置3-冷凝換熱器4-熱水管16。其中預(yù)換熱裝置3可以為逆流式套管換熱器或板式換熱器或殼管式換熱器。節(jié)流裝置6可以為毛細(xì)管，或電子膨脹閥，或熱力膨脹閥，或節(jié)流短管，或恒壓閥，或者它們的任意組合。
實(shí)施例二與實(shí)施例一相比，實(shí)施例二的區(qū)別在于，通過增設(shè)生活廢水支路17，將在預(yù)換熱裝置3內(nèi)進(jìn)行了一次換熱的生活廢水引入到蒸發(fā)換熱裝置7與制冷劑進(jìn)行二次換熱。如附圖2所示，利用水泵2把沐浴后集中到集水器11中經(jīng)過過濾的廢水抽到預(yù)換熱裝置3中，經(jīng)過一次換熱后的生活廢水通過生活廢水支路17進(jìn)入蒸發(fā)換熱器7，生活用水經(jīng)由預(yù)換熱裝置3中的工質(zhì)內(nèi)管進(jìn)入冷凝換熱器4中，與從壓縮機(jī)1排出的高溫高壓制冷劑發(fā)生熱交換，得到生活用熱水從熱水管16排出用于淋浴，制冷劑放出熱量，得到冷凝。生活廢水支路17與外接水管19通過設(shè)置在其上的單向閥8與單向閥9的選擇控制單獨(dú)或一起與制冷劑在蒸發(fā)換熱器7中發(fā)生熱交換，制冷劑吸熱氣化，生活廢水二次換熱后進(jìn)入儲水箱，或直徑排放掉。
其中生活廢水流動路徑為集水器 11-水泵 2-預(yù)換熱裝置 3-生活廢水支路 17-蒸發(fā)換熱器 7-儲水箱14。
實(shí)施例三與實(shí)施例二相比，實(shí)施例三的區(qū)別在于，在熱水管16與蒸發(fā)換熱器7之間增設(shè)熱水支路18，以補(bǔ)充生活廢水二次熱能的不足，并取代外接水管19。如附圖3所示，利用水泵2把沐浴后集中到集水器11中經(jīng)過過濾的廢水抽到預(yù)換熱裝置3中，對生活用冷水進(jìn)行預(yù)熱；預(yù)熱后的生活用水進(jìn)入冷凝換熱器4中，與從壓縮機(jī)1排出的高溫高壓制冷劑發(fā)生熱交換，得到生活用熱水，制冷劑放出熱量，得到冷凝。從預(yù)換熱裝置3進(jìn)行預(yù)熱后的生活廢水進(jìn)入蒸發(fā)換熱器7中與節(jié)流后的制冷劑發(fā)生熱交換，制冷劑吸熱，完全氣化，從蒸發(fā)換熱器7中出來的生活廢水排掉。蒸發(fā)換熱器7中生活廢水熱能不足部分由熱水支路18提供的生活熱水補(bǔ)充。熱水支路18上設(shè)有電磁閥10和單向閥9，該電磁閥10可與溫度傳感器連接起來自動控制熱水支路18與蒸發(fā)換熱器7的連接。
其中補(bǔ)充蒸發(fā)換熱器的熱水流動路徑為冷水管15-預(yù)換熱裝置 3-冷凝換熱裝置 4-熱水管 16-熱水支路 18-蒸發(fā)換熱器 7-直接排出。
這種節(jié)能快速式熱泵熱水器，利用生活廢水來預(yù)熱生活用水，預(yù)熱后的生活用水與壓縮后的高溫高壓制冷劑在冷凝換熱器中進(jìn)行熱交換，并通過生活廢水的循環(huán)支路和蒸發(fā)換熱器對廢水余熱進(jìn)行二次利用，蒸發(fā)換熱器中熱能不足的部分由熱水支路補(bǔ)充。這種結(jié)構(gòu)的熱水器的使用能效可達(dá)600％-1000％。
權(quán)利要求1.一種節(jié)能快速式熱泵熱水器，包括設(shè)有壓縮機(jī)、冷凝換熱器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)換熱器的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)，壓縮機(jī)的排氣口通過管路與設(shè)置在冷凝換熱器熱水出口端的工質(zhì)內(nèi)管相連，設(shè)置在冷凝換熱器冷水入口端的工質(zhì)內(nèi)管通過節(jié)流裝置及管路與壓縮機(jī)的吸氣口連接，蒸發(fā)換熱器內(nèi)的工質(zhì)內(nèi)管與節(jié)流裝置和壓縮機(jī)吸氣口之間的管路相連，其特征在于所述冷凝換熱器熱水出口端連接有熱水管，與冷凝換熱器冷水入口端相連的冷水管路上設(shè)有使生活廢水與冷水進(jìn)行熱交換的預(yù)換熱裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能快速式熱泵熱水器其特征在于所述預(yù)換熱裝置內(nèi)的工質(zhì)管路與冷水管路相連，生活廢水的進(jìn)水管、排水管與預(yù)換熱裝置的殼體相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的節(jié)能快速式熱泵熱水器其特征在于所述生活廢水進(jìn)水管的另一端設(shè)有收集生活廢水的集水器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能快速式熱泵熱水器其特征在于所述生活廢水進(jìn)水管上設(shè)有水泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的節(jié)能快速式熱泵熱水器其特征在于所述集水器內(nèi)設(shè)有過濾器以及與水泵電連接的水位開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的節(jié)能快速式熱泵熱水器其特征在于所述預(yù)換熱裝置為逆流式套管換熱器或板式換熱器或殼管式換熱器。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6任一項所述的節(jié)能快速式熱泵熱水器其特征在于所述蒸發(fā)換熱器的入口端設(shè)有與外界水源相連的外接水管，蒸發(fā)換熱器的出口端通過管路與外界或儲水箱相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的節(jié)能快速式熱泵熱水器其特征在于所述外接水管與生活廢水的排水管之間設(shè)有二次利用余熱的生活廢水支路；和/或所述外接水管與熱水管之間補(bǔ)充熱能的熱水支路。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的節(jié)能快速式熱泵熱水器其特征在于所述生活廢水支路上設(shè)有單向閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的節(jié)能快速式熱泵熱水器其特征在于所述熱水支路上設(shè)有電磁閥和/或單向閥。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種利用生活廢水預(yù)熱生活用水的節(jié)能快速式熱泵熱水器。它包括設(shè)有壓縮機(jī)、冷凝換熱器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)換熱器的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)，壓縮機(jī)的排氣口通過管路與設(shè)置在冷凝換熱器熱水出口端的工質(zhì)內(nèi)管相連，設(shè)置在冷凝換熱器冷水入口端的工質(zhì)內(nèi)管通過節(jié)流裝置及管路與壓縮機(jī)的吸氣口連接，蒸發(fā)換熱器內(nèi)的工質(zhì)內(nèi)管與節(jié)流裝置和壓縮機(jī)吸氣口之間的管路相連，所述冷凝換熱器熱水出口端連接有熱水管，與冷凝換熱器冷水入口端相連的冷水管路上設(shè)有使生活廢水與冷水進(jìn)行熱交換的預(yù)換熱裝置。這種熱泵熱水器的使用能效為600％－1000％，可以節(jié)約能源，降低能耗，加熱時水電分離，無觸電危險，安裝簡單，占地小，可安裝在浴室內(nèi)。
文檔編號F24H4/02GK2879027SQ20062005788
公開日2007年3月14日 申請日期2006年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月18日
發(fā)明者黃啟均, 陳伯清, 馮翔 申請人:中山華帝燃具股份有限公司