專利名稱：高效快熱型熱泵熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及熱泵系統(tǒng)，尤其是一種高效快熱型熱泵熱水器，屬于熱泵應(yīng)用技 術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
熱泵熱水器由于其制熱能效比恒大于1，其節(jié)能優(yōu)勢(shì)明顯，在能源緊缺的現(xiàn)代社會(huì) 已經(jīng)被人們大力推廣應(yīng)用?，F(xiàn)有技術(shù)的熱泵熱水器包含熱泵系統(tǒng)，熱泵系統(tǒng)包含水冷凝器， 熱泵系統(tǒng)工作時(shí)依靠水冷凝器使需要加熱的水或介質(zhì)得到逐漸加熱，最終可以滿足人們對(duì) 熱水的需要。眾所周知，相對(duì)于燃?xì)?、燃油等熱水器來說，熱泵熱水器制熱功率較低、制熱水 速度也較慢，屬于慢熱型熱水器。在現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)下，熱泵熱水器的熱水使用等待時(shí)間較 長(zhǎng)，尤其是在配有蓄熱箱時(shí)并且在大量使用熱水之后，問題更加突出，因此其實(shí)際使用效果 不能充分令人滿意，也大大地限制了這種新一代節(jié)能環(huán)保型產(chǎn)品的推廣應(yīng)用。雖然現(xiàn)有技 術(shù)可以通過增加熱泵系統(tǒng)的功率配置、增大儲(chǔ)熱水箱等方法來緩解熱泵熱水器的上述不足 之處，但是隨之而來的是用戶初期投資相應(yīng)大幅提高，設(shè)備占用空間也必須增大，顯然這些 解決方法并不理想。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種高效快熱型熱泵熱水器，它 可以對(duì)配置的蓄熱箱中的蓄熱介質(zhì)分區(qū)加熱，達(dá)到快速供熱水的目的。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的高效快熱型熱泵熱水器，包括熱泵系統(tǒng)和電控 裝置，所述的熱泵系統(tǒng)包含水冷凝器，所述的水冷凝器設(shè)有流通入水口和流通出水口，其特 征在于包括可控選通裝置，所述的可控選通裝置設(shè)有選通入水口、左選通出水口和右選通 出水口，所述的選通入水口與所述的流通出水口相連。進(jìn)一步地，上述的高效快熱型熱泵熱水器還可以是具有如下特點(diǎn)所述的可控選 通裝置包含可控閥，并且所述的可控閥的入水口與所述的選通入水口相連；更進(jìn)一步地，上述的高效快熱型熱泵熱水器還可以是具有如下特點(diǎn)所述的可控 閥為電磁閥、電動(dòng)閥、電子膨脹閥或者是熱力膨脹閥，其可以是一個(gè)或多個(gè)。進(jìn)一步地，上述的高效快熱型熱泵熱水器還可以是具有如下特點(diǎn)所述的可控選 通裝置包含恒溫混水閥，其中所述的恒溫混水閥的恒溫混合出水口與所述的選通入水口相 連。進(jìn)一步地，上述各高效快熱型熱泵熱水器還可以是具有如下特點(diǎn)包括循環(huán)水泵， 所述的循環(huán)水泵出水口與所述的流通入水口相連。進(jìn)一步地，上述各高效快熱型熱泵熱水器還可以是具有如下特點(diǎn)包括蓄熱箱，所 述的蓄熱箱設(shè)有上循環(huán)入水口、下循環(huán)入水口以及循環(huán)出水口 ；更進(jìn)一步地，上述的高效快熱型熱泵熱水器還具有如下特點(diǎn)所述的左選通出水 口與所述的上循環(huán)入水口相連，所述的右選通出水口與所述的下循環(huán)入水口相連；[0011]更進(jìn)一步地，上述的高效快熱型熱泵熱水器還可以是具有如下特點(diǎn)包括循環(huán)水 泵，所述的循環(huán)水泵入水口與所述的循環(huán)出水口相連，所述的循環(huán)水泵出水口與所述的流 通入水口相連。更進(jìn)一步地，上述的高效快熱型熱泵熱水器還可以是具有如下特點(diǎn)包括蓄熱材 料，所述的蓄熱材料包含水和/或相變蓄熱材料，所述的蓄熱材料置于所述的蓄熱箱中；更進(jìn)一步地，上述的高效快熱型熱泵熱水器還可以是具有如下特點(diǎn)所述的熱泵 系統(tǒng)與所述的蓄熱箱結(jié)合為一整體式結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型獲得了相當(dāng)可觀的性能提升和積極效果所述的水冷凝器可以為用戶制熱水，它可以對(duì)配置的蓄熱箱中的蓄熱介質(zhì)分區(qū)加 熱，達(dá)到高效而快速供應(yīng)熱水的目的。在熱泵系統(tǒng)制熱工作中，水冷凝器可以優(yōu)先加熱蓄熱 箱其中一個(gè)區(qū)域中一部分相對(duì)少量的蓄熱介質(zhì)(水)，之后再同時(shí)加熱或單獨(dú)加熱蓄熱箱 另一個(gè)區(qū)域中的蓄熱介質(zhì)(水)。優(yōu)先加熱的區(qū)域中可以快速供應(yīng)相對(duì)少量的熱水，即使 是用戶大量或連續(xù)使用熱水，由于所述的水冷凝器可以集中加熱優(yōu)先加熱的區(qū)域中流過的 水，本實(shí)用新型也具有較強(qiáng)的持續(xù)供熱水能力。綜上所述，本實(shí)用新型能夠高效快速制熱，與常規(guī)技術(shù)的熱泵熱水器相比，本實(shí)用 新型在相同的功率及水箱容積配置下，能夠高效而快速、持續(xù)大量地供應(yīng)熱水，工作性能穩(wěn) 定，綜合性價(jià)比極高。

附圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖附圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖附圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一一種高效快熱型熱泵熱水器，在外殼內(nèi)設(shè)有熱泵系統(tǒng)(1)，另設(shè)有電控裝置(2)，熱泵系統(tǒng)⑴與電控裝置(2)電連接并由電控裝置(2)控制工作，熱泵系統(tǒng)(1) 包含水冷凝器(3)及壓縮機(jī)、節(jié)流裝置和蒸發(fā)器等，水冷凝器(3)在此可選用殼管式換熱 器，也可以選用套管式換熱器、螺旋板式換熱器及板式換熱器等，水冷凝器(3)設(shè)有流通 入水口(4)和流通出水口(5)；蒸發(fā)器可為風(fēng)機(jī)旁管式換熱器；另外還設(shè)有可控選通裝置 (6)，可控選通裝置(6)設(shè)有選通入水口(7)、左選通出水口(8)和右選通出水口(9)，選通 入水口(7)與流通出水口(5)相連，可控選通裝置(6)包含三通(10)和與之相連的可控閥 (11)，三通(10)的一個(gè)通口與選通入水口(7)相連，可控閥(11)為電磁閥，也可以是電動(dòng) 閥、電子膨脹閥或者是熱力膨脹閥，本實(shí)施例中選用兩個(gè)二位二通電磁閥或電動(dòng)閥，當(dāng)然也 可選用一個(gè)二位三通電磁閥或電動(dòng)閥，不過此時(shí)就不需要三通(10)，可控閥(11)均與電控 裝置(2)電連接。事實(shí)上，可控選通裝置(6)既可以是一個(gè)整體的成型部件，也可以是由一 些相關(guān)組成配件分散組合而成。在本實(shí)施例中，可控選通裝置(6)即是由兩個(gè)選通電控閥 (11)與一個(gè)三通(10)等相關(guān)組成配件分散組合而成。另外，還包括循環(huán)水泵(14)及蓄熱 箱(15)，循環(huán)水泵(14)出水口與流通入水口(4)相連，循環(huán)水泵(14)與電控裝置(2)電 連接；蓄熱箱(15)與熱泵系統(tǒng)(1)分立設(shè)置，蓄熱箱(15)設(shè)有上循環(huán)入水口(16)、下循環(huán)入水口(17)以及循環(huán)出水口(18)，當(dāng)然，還可另設(shè)有出熱水口和入冷水口，出熱水口設(shè)置在循環(huán)出水口(18)至上循環(huán)入水口(16)之間、尤其是靠近上循環(huán)入水口(16)的區(qū)域范圍 為佳，入冷水口設(shè)置在循環(huán)出水口(18)至下循環(huán)入水口(17)之間、尤其是靠近下循環(huán)入水 口(17)的區(qū)域范圍為佳。為簡(jiǎn)潔起見甚至可由上循環(huán)入水口(16)引出出熱水口，由下循 環(huán)入水口(17)引出入冷水口。蓄熱箱(15)在此選用承壓式水箱并設(shè)有保溫材料以防止散 熱。由于是承壓式工作，為防止水流誤流動(dòng)影響使用，可控閥(11)出口后還可以相應(yīng)的配 接有止回閥，連接方式為可控閥(11)出口與相應(yīng)止回閥的入水口相連。用戶應(yīng)用安裝時(shí)，將左選通出水口(8)與所述的上循環(huán)入水口(16)相連、右選通 出水口(9)與下循環(huán)入水口(17)相連、循環(huán)水泵(14)入水口與循環(huán)出水口(18)相連；將 入冷水口與自來水管路相連，出熱水口與用戶終端管路相連。在蓄熱箱(15)中的水溫不足而需要加熱水的過程當(dāng)中，受電控裝置(2)的控制， 熱泵系統(tǒng)(1)的壓縮機(jī)啟動(dòng)制熱，循環(huán)水泵(14)接通運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)水溫較低(如低于45°C ) 時(shí)，電控裝置(2)控制可控選通裝置(6)的選通電控閥(11)接通左選通循環(huán)入水口(8)， 此時(shí)，水冷凝器(3)優(yōu)先加熱循環(huán)出水口(18)至上循環(huán)入水口(16)之間區(qū)域相對(duì)少量的 水，這些水得到快速加熱，以使得出熱水口能夠快速供應(yīng)適宜溫度的熱水；當(dāng)水溫較高(如 達(dá)到或高于45°C )時(shí)，電控裝置(2)控制可控選通裝置(6)的另一選通電控閥(11)接通右 選通循環(huán)入水口(9)，而此時(shí)，左選通循環(huán)入水口(8)既可以是斷流，也可以是繼續(xù)接通，水 冷凝器(3)加熱另一區(qū)域相對(duì)大量或同時(shí)加熱所有的水，可以預(yù)熱并供應(yīng)大量的熱水，以 保持本實(shí)用新型的持續(xù)供熱水能力。在左選通循環(huán)入水口(8)繼續(xù)接通的情況下，可以在 水溫高至某預(yù)定值時(shí)(如達(dá)到或高于55°C )時(shí)，左選通循環(huán)入水口(8)斷流。本實(shí)施例供熱水速度快，與現(xiàn)有技術(shù)的普通熱泵熱水器相比，顯著地提升了整機(jī) 的使用舒適性，大大地增加了本熱泵熱水器的適用范圍并且其體形相對(duì)小型化，尤其適合 制造成為分體式高效快熱型熱泵熱水器。實(shí)施例二 一種高效快熱型熱泵熱水器，本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相似，只是作如 下調(diào)整熱泵系統(tǒng)(1)與蓄熱箱(15)、循環(huán)水泵(14)以及電控裝置(2)結(jié)合成為一整體式 結(jié)構(gòu)；可控選通裝置(6)包含恒溫混水閥(12)，其中恒溫混水閥(12)的恒溫混合出水口與 選通入水口(7)相連，恒溫混水閥(12)的熱水連接口與左選通循環(huán)入水口(8)相連，恒溫 混水閥(12)的冷水連接口與右選通循環(huán)入水口(9)相連，恒溫混水閥(12)既可以選恒溫 溫度固定的(如45°C的)，也可以選用恒溫溫度可調(diào)的(如30°C 48°C的)。由于是承壓 式工作，為防止水流誤流動(dòng)影響使用，恒溫混水閥(12)的熱水連接口或冷水連接口處或該 兩個(gè)接口之后還可以相應(yīng)的配接有止回閥，連接方式為熱水連接口或冷水連接口與相應(yīng)止 回閥的入水口相連。在水箱(15)中的水溫不足而需要加熱水的過程當(dāng)中，受電控裝置(2)的控制，熱 泵系統(tǒng)(1)的壓縮機(jī)啟動(dòng)制熱，循環(huán)水泵(14)接通運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)由水冷凝器(3)加熱而來的 水其溫度較低時(shí)，恒溫混水閥(12)受其內(nèi)熱力膨脹機(jī)構(gòu)的調(diào)控主要或只接通其恒溫混合 出水口至熱水連接口的水流，這樣，水冷凝器(3)優(yōu)先加熱循環(huán)出水口(18)至上循環(huán)入水 口(16)之間區(qū)域相對(duì)少量的水，這些水得到快速加熱，以使得出熱水口能夠快速供應(yīng)適宜 溫度的熱水；隨著水溫的升高，由水冷凝器(3)加熱而來的水其溫度也逐漸升高，恒溫混水 閥(12)受其內(nèi)熱力膨脹機(jī)構(gòu)的調(diào)控逐漸接通或增加其恒溫混合出水口至冷水連接口的水流，即流入下循環(huán)入水口(17)的加熱水流逐漸增大，并逐漸減少或關(guān)閉其恒溫混合出水口 至熱水連接口的水流，即流入上循環(huán)入水口(16)的加熱水流逐漸減小。這樣，水冷凝器(3) 逐漸將整箱水加熱。在恒溫混水閥(12)的調(diào)控下，這個(gè)分區(qū)加熱的轉(zhuǎn)換過程是相對(duì)平滑調(diào) 控的，使得本實(shí)施例的性能更加優(yōu)異和穩(wěn)定。本實(shí)施例尤其適合制造成為家用整體式高效快熱型熱泵熱水器。實(shí)施例三一種高效快熱型熱泵熱水器，本實(shí)施例也與實(shí)施例一相似，只是作如下 調(diào)整熱泵系統(tǒng)(1)與蓄熱箱(15)、循環(huán)水泵(14)以及電控裝置(2)結(jié)合成為一整體式結(jié) 構(gòu)；蓄熱箱(15)分為兩部分，其中一部分仍為承壓式水箱并設(shè)有保溫材料及外殼，其上開 有上循環(huán)入水口(16)、循環(huán)出水口(18)及出熱水口，另一部分為非承壓式箱體并設(shè)有保溫 材料及外殼；在非承壓式箱體內(nèi)置有水流換熱器(19)及蓄熱材料(13)，蓄熱材料(13)包 含水和相變蓄熱材料，在寒冷環(huán)境使用時(shí)，可將水換成防凍液(如乙二醇)等，其中相變蓄 熱材料選用相變溫度在30°C 60°C的固-液或固-固相變材料即可，其可以封裝于不銹鋼 或塑料殼體內(nèi)，水流換熱器(19)可選用帶(鋁)翅片的銅管換熱器并與蓄熱材料(13)具 有良好的熱接觸，水流換熱器(19)的入水口與下循環(huán)入水口(17)相連，水流換熱器(19) 的出水口與上循環(huán)入水口(16)相連，水流換熱器(19)的入水口同時(shí)也是本機(jī)的入冷水口 ； 而熱泵系統(tǒng)(1)增加有四通閥以方便化霜。工作中，水流換熱器(19)既可作加熱換熱器加熱蓄熱材料(13)而存儲(chǔ)熱能，也可 作取熱換熱器從蓄熱材料(13)中吸取熱能預(yù)熱冷水?；獣r(shí)，由水流換熱器(19)作取熱 換熱器從蓄熱材料(13)中吸取熱能化霜。本實(shí)施例供熱水速度快、儲(chǔ)熱量大，其系統(tǒng)整體小型化，尤其適合制造成為類似冰 箱形體的家用整體式高效快熱型熱泵熱水器。在需要時(shí)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型還可以做各種常規(guī)技術(shù)的搭配、調(diào)整， 在不背離本實(shí)用新型權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念的精神和范圍的情況下，這些 技術(shù)措施都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求高效快熱型熱泵熱水器，包括熱泵系統(tǒng)(1)和電控裝置(2)，所述的熱泵系統(tǒng)(1)包含水冷凝器(3)，所述的水冷凝器(3)設(shè)有流通入水口(4)和流通出水口(5)，其特征在于包括可控選通裝置(6)，所述的可控選通裝置(6)設(shè)有選通入水口(7)、左選通出水口(8)和右選通出水口(9)，所述的選通入水口(7)與所述的流通出水口(5)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效快熱型熱泵熱水器，其特征在于所述的可控選通裝置 (6)包含可控閥(11)，并且所述的可控閥(11)的入水口與所述的選通入水口(7)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效快熱型熱泵熱水器，其特征在于所述的可控閥(11)為電 磁閥、電動(dòng)閥、電子膨脹閥或者是熱力膨脹閥，其可以是一個(gè)或多個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效快熱型熱泵熱水器，其特征在于所述的可控選通裝置 (6)包含恒溫混水閥(12)，其中所述的恒溫混水閥(12)的恒溫混合出水口與所述的選通入 水口 (7)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的高效快熱型熱泵熱水器，其特征在于包括循環(huán) 水泵(14)，所述的循環(huán)水泵(14)出水口與所述的流通入水口(4)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的高效快熱型熱泵熱水器，其特征在于包括蓄熱 箱(15)，所述的蓄熱箱(15)設(shè)有上循環(huán)入水口(16)、下循環(huán)入水口(17)以及循環(huán)出水口 (18)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高效快熱型熱泵熱水器，其特征在于所述的左選通出水口 (8)與所述的上循環(huán)入水口(16)相連，所述的右選通出水口(9)與所述的下循環(huán)入水口 (17)相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高效快熱型熱泵熱水器，其特征在于包括循環(huán)水泵(14)，所 述的循環(huán)水泵(14)入水口與所述的循環(huán)出水口(18)相連，所述的循環(huán)水泵(14)出水口與 所述的流通入水口(4)相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高效快熱型熱泵熱水器，其特征在于包括蓄熱材料(13)，所 述的蓄熱材料(13)包含水和/或相變蓄熱材料，所述的蓄熱材料(13)置于所述的蓄熱箱 (15)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高效快熱型熱泵熱水器，其特征在于所述的熱泵系統(tǒng)(1)與 所述的蓄熱箱(15)結(jié)合為一整體式結(jié)構(gòu)。
專利摘要高效快熱型熱泵熱水器，屬熱泵應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，包括熱泵系統(tǒng)(1)和電控裝置(2)，熱泵系統(tǒng)(1)包含水冷凝器(3)，水冷凝器(3)設(shè)有流通入水口(4)和流通出水口(5)，其特征在于包括可控選通裝置(6)，可控選通裝置(6)設(shè)有選通入水口(7)、左選通出水口(8)和右選通出水口(9)，選通入水口(7)與流通出水口(5)相連。本實(shí)用新型可以對(duì)配置的蓄熱箱中的蓄熱介質(zhì)分區(qū)加熱，達(dá)到高效而快速供熱水的目的。本實(shí)用新型供熱水速度快、持續(xù)供熱水能力強(qiáng)、性能穩(wěn)定并且綜合性價(jià)比高，適合大范圍推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)F24H9/20GK201569154SQ20092027974
公開日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2009年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
發(fā)明者胡宗紅 申請(qǐng)人:胡宗紅