專利名稱：熱泵熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種采取承壓水箱儲存熱水的熱泵熱水器。
背景技術(shù)：
熱泵熱水器是利用熱泵技術(shù)工作原理進行設(shè)計的，現(xiàn)有的熱泵熱水器的構(gòu)
成原理圖如圖3所示，包括壓縮機、換熱器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器、承壓水箱、 水泵、給水回路總管、熱水回路總管、冷水補入管、熱水供給管，使用前熱水
器將水加熱的工作原理如下
熱泵系統(tǒng)工作原理冷媒在圖3右端所示的封閉熱泵系統(tǒng)中循環(huán)。壓縮機 排出的高溫高壓氣體，進入換熱器散熱(與水進行熱交換，使水升溫)冷凝成 為中溫高壓液體，經(jīng)節(jié)流裝置節(jié)流后成為低溫低壓液體，進入蒸發(fā)器吸收熱源 (如水、空氣等)中的熱量進行蒸發(fā)，成為低溫低壓氣體，被吸入壓縮機通 過壓縮做功成為高溫高壓氣體，如此往復(fù)循環(huán)實現(xiàn)在蒸發(fā)器中吸熱、在換熱器 中放熱。
水路系統(tǒng)工作原理水流在圖3左端所示的封閉水路系統(tǒng)中循環(huán)。在熱泵 熱水器中，熱泵系統(tǒng)的換熱器就是冷媒與水的熱交換器。承壓水箱中的低溫水 通過水泵運行經(jīng)給水回路總管進入換熱器吸收冷媒放出的熱量，經(jīng)熱水回路總 管回到承壓水箱中，如此循環(huán)反復(fù)，使水溫逐漸提高，并最終達到設(shè)定溫度后， 熱泵系統(tǒng)和水路系統(tǒng)停止運行。
當承壓水箱中的熱水通過熱水供給管放出使用時，同時冷水因冷水補入管 網(wǎng)壓力作用從冷水補入管進入水箱，冷水進入承壓水箱后將會與熱水混合，導 致承壓水箱的水溫降低，隨著熱水放出量和冷水補給量的增多，當承壓水箱水 溫低于一定值時，熱泵系統(tǒng)和水泵又將啟動運行，給水加熱。
從現(xiàn)有的熱泵熱水器可以看出它存在以下的問題
l.承壓水箱熱水利用率低承壓水箱水溫達到設(shè)定溫度后，熱泵熱水器處 于停機狀態(tài)，當開始使用熱水時，熱水從熱水供給管輸出，冷水同時從冷水補入管進入承壓水箱并與熱水混合，使承壓水箱的水溫逐漸下降，當水溫降到使 用所需溫度以下時，則無法繼續(xù)使用，但此時承壓水箱中的水溫仍然高出冷水 補入管的冷水溫度很多，還存有大量的熱量，致使承壓水箱所儲的熱水不能充 分利用，熱水利用率很低。
2. 承壓水箱越大、散熱越多，使用成本增加因為承壓水箱中的熱水利用 率低，所以為滿足熱水的使用，承壓水箱容積較大。在熱水不使用處于儲存狀 態(tài)的時候，承壓水箱雖然有保溫層，但仍然不可避免熱量的損失，且承壓水箱 與空氣接觸的面積越大，單位時間的熱量損耗越多，機器用于保溫工作的時間 越長，所消耗的電能增加，帶來使用費用的增加。
3. 機器安裝占用的空間大承壓水箱體積越大，所占用的安裝空間就越大， 不利于家庭使用的普及。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種能提高承壓水箱的熱水利用率、承壓水箱 容積較小、減少熱量損耗的熱泵熱水器。
本實用新型提供的這種熱泵熱水器，包括承壓水箱、給水回路總管、換熱 器、熱水回路總管、熱水供給管，所述承壓水箱上沿冷水補入端向熱水供給端 方向至少兩個不同的位置處各設(shè)有給水回路支管，每條給水回路支管分別通過 一個閥門與給水回路總管連接。
所述給水回路總管上連有一個調(diào)節(jié)水流量大小的調(diào)節(jié)閥，在熱水回路總管 上裝有熱水回路溫度傳感器，該傳感器把采集到的換熱器輸出水溫信號傳給用 于控制調(diào)節(jié)閥的控制器
本實用新型由于在承壓水箱沿冷水補入端向熱水供給端方向不同位置處增 設(shè)了給水回路支管，并且每條支管能分別通過各自的閥門與給水回路總管連通， 給水回路總管再通過調(diào)節(jié)閥與換熱器連接，當承壓水箱內(nèi)的溫水低于使用需求 溫度時，可以開啟不同的給水回路支管將承壓水箱中的溫水輸入換熱器進行二 次加熱，迅速達到使用需求溫度而能繼續(xù)使用。如此既提高了儲存熱水的利用 率，又補充了新的熱量，因而能減小承壓水箱的容積，進而使熱水儲存時的散 熱減少，并減小安裝空間，有利于家庭使用的普及。

圖1為本實用新型的熱泵熱水器的工作原理示意圖。 圖2為本實用新型熱水工作流程示意圖。 圖3為現(xiàn)有的熱泵熱水器的工作原理示意圖。
具體實施方式

從圖l可以看出，本實用新型仍包括承壓水箱l、給水回路總管5、換熱器 8、熱水回路總管IO、熱水供給管12、冷水補入管13，還包括給水回路支管3、 調(diào)節(jié)閥7、給水回路溫度傳感器2、熱水回路溫度傳感器9、控制器ll，其中給 水回路支管3至少有兩條，本實施方式為立式水箱熱泵熱水器，采用了三條給 水回路支管下給水回路支管3-1、中給水回路支管3-2、上給水回路支管3-3， 這三個給水回路支管分別對應(yīng)布置在承壓水箱1沿冷水補入端向熱水供給端方 向的三個不同位置，并且每個給水回路支管3上都分別裝有一個閥門4，調(diào)節(jié) 閥7安裝在給水回路總管5上用于調(diào)節(jié)換熱器8進水的流量大小。給水回路溫 度傳感器2是用來檢測承壓水箱1不同高度位置處水溫的，在每個給水回路支 管3靠近承壓水箱1處各設(shè)置一個，以隨時采集承壓水箱1在這些位置的溫度 信號，并將該信號傳給控制器11，由控制器11控制每條給水回路支管上的閥 門的開啟與關(guān)閉。熱水回路總管10—端與換熱器8的出水口連接，另一端與熱 水供給管12連接，在熱水回路總管10的管路上有一個熱水回路溫度傳感器9， 用于采集換熱器8的出水溫度信號，然后將該信號傳至控制器ll，由該控制器 控制調(diào)節(jié)閥7的開啟度，對流入換熱器8的水流量進行調(diào)節(jié)，從而控制換熱器 8的出水溫度(因為在熱水器制熱能力一定的情況下，水流量大則換熱器8的 進出水溫差小，水流量小則換熱器8的進出水溫差大)，達到使用需要的溫度。 從換熱器8加熱后的水經(jīng)過熱水回路總管10進入熱水供給管12，直接供給使 用或流入承壓水箱l儲存。
結(jié)合圖2可以看出，當承壓水箱1的水達到使用所需要的溫度后，熱泵熱 水器處于停機狀態(tài)。開始使用熱水時，承壓水箱1中的熱水從熱水供給管12輸 出，冷水同時從冷水補入管13進入承壓水箱1，隨著熱水輸出和冷水的進入， 承壓水箱1中的水溫從冷水補入管13處向熱水供給管12處逐漸降低，進而使不同位置處的給水回路溫度傳感器檢測到的水溫就不同。當下給水回路支管3-1 的給水回路溫度傳感器檢測到的水溫(設(shè)為Tl)降到某一設(shè)定溫度(設(shè)為Tsl) 以下時，下給水回路支管3-1的閥門開啟(中給水回路支管3-2的閥門和上給 水回路支管3-3的閥門處于關(guān)閉狀態(tài))，承壓水箱1內(nèi)的溫水通過換熱器8開始 進行二次加熱?？刂破?1根據(jù)熱水回路溫度傳感器9檢測的水溫，調(diào)節(jié)換熱器 8的出水溫度，使換熱器8的出水溫度達到使用所需要的溫度。此時熱水回路 總管10和承壓水箱1同時向熱水供給管12供給熱水。當中給水回路支管3-2 的給水回路溫度傳感器檢測的水溫(設(shè)為T2)降到Tsl以下時，表明承壓水箱 1在中給水回路支管3-2的位置以下水溫較低，中給水回路支管3-2的閥門開 啟，同時下給水回路支管3-1的閥門關(guān)閉。當上給水回路溫度傳感器3-3檢測 的水溫(設(shè)為T3)降到Tsl以下時，表明承壓水箱1在上給水回路支管3-3的 位置以下水溫較低，上給水回路支管3-3的閥門開啟，同時中給水回路支管3-2 的閥門關(guān)閉。當熱水回路總管IO和承壓水箱1流出的混合熱水的水流量和水溫 達不到使用要求時，停止熱水使用。
本實用新型的熱泵熱水器在停止熱水使用后，可以繼續(xù)運行轉(zhuǎn)向熱水的儲 存，承壓水箱1內(nèi)的熱水從熱水供給管12向冷水補入管13方向逐漸增加。熱 水回路總管10的熱水進入承壓水箱1，當上給水回路支管3-3的給水回路溫度 傳感器檢測的水溫T3升到某一設(shè)定溫度(設(shè)為Ts2)時，即T3》Ts2時，中給 水回路支管3-2的閥門開啟，上給水回路支管3-3的閥門關(guān)閉；承壓水箱1中 的熱水繼續(xù)增加，當中給水回路支管3-2的給水回路溫度傳感器檢測到T2^Ts2 時，下給水回路支管3-1的閥門開啟，中給水回路支管3-3的闊門關(guān)閉；當下 給水回路支管3-1的給水回路溫度傳感器檢測到TDTs2時，說明承壓水箱1 已充滿熱水，下給水回路支管3-1的閥門關(guān)閉，熱水器停止運行。采用這種加 熱方式，熱水首先集中在承壓水箱1的熱水供給端，這樣能夠更方便地再次供 給熱水，而不必等到整個承壓水箱全部充滿熱水。
本實用新型同樣適用于臥式水箱熱泵熱水器，在臥式水箱熱泵熱水器中給 水回路支管分別對應(yīng)布置在承壓水箱沿冷水補入端向熱水供給端方向的至少兩 個不同位置處，其工作原理同立式水箱熱泵熱水器。
權(quán)利要求1、一種熱泵熱水器，包括承壓水箱(1)、給水回路總管(5)、換熱器(8)、熱水回路總管(10)、熱水供給管(12)，其特征在于所述承壓水箱(1)上沿冷水補入端向熱水供給端方向至少兩個不同的位置處各設(shè)有給水回路支管(3)，每條給水回路支管分別通過一個閥門(4)與給水回路總管(5)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵熱水器，其特征在于所述給水回路總管(5) 上連有一個調(diào)節(jié)水流量大小的調(diào)節(jié)閥(7)，在熱水回路總管(10)上裝有熱水 回路溫度傳感器(9)，該傳感器把采集到的換熱器輸出水溫信號傳給用于控制 調(diào)節(jié)閥(7)的控制器(11)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱泵熱水器，其特征在于每條給水回路支管 (3)在連接所述承壓水箱(1)處分別有給水回路溫度傳感器(2)，這些傳感器把采集到的承壓水箱(1)不同位置的水溫信號傳給用于控制所述閥門(4) 的控制器(11)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱泵熱水器，其特征在于所述承壓水箱(1)上 沿冷水補入端向熱水供給端方向不同的三個位置處各設(shè)有一條給水回路支管。
專利摘要本實用新型公開了一種熱泵熱水器，包括承壓水箱、給水回路總管、換熱器、熱水回路總管、熱水供給管，所述承壓水箱上沿冷水補入端向熱水供給端方向至少兩個不同的位置處設(shè)有給水回路支管，每條給水回路支管分別通過一個閥門與給水回路總管連接。當承壓水箱內(nèi)的溫水低于使用需求溫度時，可以控制開啟不同的給水回路支管，溫水通過換熱器進行二次加熱后，直接達到使用需求溫度，可以繼續(xù)使用。提高了熱水的利用率，并且在使用時能夠及時補充有效熱水，由此就能夠減小承壓水箱的容積，使熱水儲存時的散熱減少，節(jié)約了使用費用，并帶來熱泵熱水器的安裝空間減小，更有利于家庭使用的普及。
文檔編號F24H4/02GK201377904SQ20092006395
公開日2010年1月6日 申請日期2009年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月3日
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