專利名稱：具有開放回路的大氣取熱式熱泵熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種大氣取熱式熱泵熱水器(air-source heat pump waterheater), 并且特別地，本發(fā)明關(guān)于一種以空氣取代冷媒并具有開放回路的大氣取熱式熱泵熱水器。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，利用空氣中熱能的大氣取熱式熱泵熱水器已漸漸被市場(chǎng)所接受。加上環(huán) 保意識(shí)抬頭、能源價(jià)格不斷攀升，等因素，大氣取熱式熱泵熱水器此類高效能的制熱系統(tǒng)將 是未來(lái)主流。請(qǐng)參閱圖1，圖1示意地繪示一已知的大氣取熱式熱泵熱水器1的架構(gòu)。該大氣取 熱式熱泵熱水器1內(nèi)部灌有冷媒，并且冷媒的傳輸管路為封閉回路。如圖1所示，該大氣取熱式熱泵熱水器1包含一壓縮機(jī)(compressor) 10、一熱交 換器(heat exchanger) 12、一熱儲(chǔ)存桶(heat storage tank) 14、一膨脹閥(expansion valve) 16以及一蒸發(fā)器18。該熱儲(chǔ)存桶14內(nèi)儲(chǔ)存水。該壓縮機(jī)10是以馬達(dá)為動(dòng)力，因此，該大氣取熱式熱泵熱水器1并且包含一馬達(dá) 11，如圖一所示。該馬達(dá)11操作性地連接至該壓縮機(jī)10。該馬達(dá)11用以帶動(dòng)該壓縮機(jī)10運(yùn)作。該壓縮機(jī)10將低壓、低溫的氣態(tài)冷媒(refrigerant)壓縮成高溫、高壓的氣態(tài)冷媒。經(jīng)該壓縮機(jī)10壓縮的高溫、高壓的氣態(tài)冷媒經(jīng)由管路輸送至該熱交換器12。該熱 交換器12另藉由管路與該熱儲(chǔ)存桶14連接。該熱儲(chǔ)存桶14內(nèi)的低溫的水流到該熱交換 器12中與該高溫、高壓的氣態(tài)冷媒做熱交換，并吸收大量熱能回流該熱儲(chǔ)存桶14。藉此，該 大氣取熱式熱泵熱水器1可以高效率地制作出大量的熱水，并將熱水儲(chǔ)存于該熱儲(chǔ)存桶14 內(nèi)。高溫、高壓的氣態(tài)冷媒流經(jīng)該熱交換器12內(nèi)進(jìn)行熱交換、冷凝成中溫、高壓液態(tài)冷媒。隨后，中溫、高壓液態(tài)冷媒會(huì)流經(jīng)該膨脹閥16。該膨脹閥16主要作用是將中溫、高 壓液態(tài)冷媒膨脹變成低溫、低壓的液態(tài)冷媒。低溫、低壓的液態(tài)冷媒經(jīng)由管路再輸送至該蒸 發(fā)器18。流經(jīng)該蒸發(fā)器18的低溫、低壓的液態(tài)冷媒藉由吸收空氣中大量熱能，蒸發(fā)成低 溫、低壓的氣態(tài)冷媒。低溫、低壓的氣態(tài)冷媒再回至該壓縮機(jī)10，被吸入壓縮成高溫、高壓的 氣態(tài)冷媒，如此循環(huán)往復(fù)。一般的大氣取熱式熱泵熱水器其產(chǎn)生的熱能為輸入電力的二到六倍。然而，大氣取熱式熱泵熱水器的運(yùn)轉(zhuǎn)與氣溫息息相關(guān)。一般的大氣取熱式熱泵熱 水器處在氣溫為15°c以下，其熱效能低于電熱水器；處在氣溫為10°c以下，則運(yùn)轉(zhuǎn)不正常； 處在氣溫為5°C以下，一般的大氣取熱式熱泵熱水器完全無(wú)法動(dòng)作。造成上述結(jié)果的最大因 素為氣溫在10°C以下時(shí)，蒸發(fā)器會(huì)開始結(jié)冰，因此讓一般的大氣取熱式熱泵熱水器無(wú)法正 常動(dòng)作。有現(xiàn)有技術(shù)針對(duì)上述問(wèn)題，在蒸發(fā)器上加上除霜設(shè)備，但改善的程度有限。因此，本發(fā)明的一范疇在于提供一種具有高效率大氣取熱式熱泵熱水器，并且其以空氣取代冷媒且具有開放回路，藉此讓根據(jù)本發(fā)明的大氣取熱式熱泵熱水器能在低溫環(huán) 境下運(yùn)作。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一較佳具體實(shí)施例的大氣取熱式熱泵熱水器，其包含一進(jìn)氣管 (intake pipe)、一排氣管(exhaust pipe)、一壓縮機(jī)、一熱儲(chǔ)存桶以及一熱交換器。該壓 縮機(jī)具有一進(jìn)氣口(intake)以及一出氣口(outlet)。該進(jìn)氣管連接至該壓縮機(jī)的進(jìn)氣 口。該排氣管連接至該壓縮機(jī)的出氣口。該壓縮機(jī)經(jīng)由該進(jìn)氣管從該進(jìn)氣口引入空氣。該 壓縮機(jī)將該空氣壓縮成高溫、高壓的氣體，并從該出氣口經(jīng)由該排氣管排出該高溫、高壓的 氣體。該熱儲(chǔ)存桶內(nèi)儲(chǔ)存水。該熱交換器與傳輸在該排氣管內(nèi)的高溫、高壓氣體做熱耦合。 該熱儲(chǔ)存桶內(nèi)的低溫的水流到該熱交換器中與該高溫、高壓氣體做熱交換，并且吸收大量 熱能回流該熱儲(chǔ)存桶。根據(jù)本發(fā)明的另一較佳具體實(shí)施例，該大氣取熱式熱泵熱水器進(jìn)一步包含一循環(huán) 幫浦。該循環(huán)幫浦連接在該熱交換器與該熱儲(chǔ)存桶之間。該循環(huán)幫浦用以將該熱儲(chǔ)存桶內(nèi) 的低溫的水輸送至該熱交換器內(nèi)。關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以藉由以下的發(fā)明詳述及附圖得到進(jìn)一步的了解。



構(gòu)。

圖1示意地繪示一已知的大氣取熱式熱泵熱水器1的架構(gòu)。 圖2示意地繪示根據(jù)本發(fā)明的一較佳具體實(shí)施例的大氣取熱式熱泵熱水器2的架
主要組件符號(hào)說(shuō)明
1、2:大氣取熱式熱泵熱水器
10,20 壓縮機(jī)
14、24 熱儲(chǔ)存桶
18 蒸發(fā)器
204 出氣口
26 排氣管
11、21 馬達(dá) 12,22 熱交換器 16 膨脹閥 202 進(jìn)氣口 25 進(jìn)氣管 28 循環(huán)幫浦
具體實(shí)施例方式以下將詳述本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例以及實(shí)際應(yīng)用案例，藉以充分說(shuō)明本發(fā)明的 特征、精神及優(yōu)點(diǎn)。請(qǐng)參閱圖2，圖2示意地繪示根據(jù)本發(fā)明的一較佳具體實(shí)施例的大氣取熱式熱泵 熱水器2的架構(gòu)。如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的大氣取熱式熱泵熱水器2包含一進(jìn)氣管25、一排氣管 沈、一壓縮機(jī)20、一熱儲(chǔ)存桶M以及一熱交換器22。該壓縮機(jī)20是以馬達(dá)為動(dòng)力，因此，根據(jù)本發(fā)明的大氣取熱式熱泵熱水器2并且 包含一馬達(dá)21，如圖2所示。該馬達(dá)21操作性地連接至該壓縮機(jī)20。該馬達(dá)21用以帶動(dòng) 該壓縮機(jī)20運(yùn)作。
同樣示于圖2，該壓縮機(jī)20具有一進(jìn)氣口 202以及一出氣口 204。該進(jìn)氣管25連 接至該壓縮機(jī)20的進(jìn)氣口 202。該排氣管沈連接至該壓縮機(jī)20的出氣口 204。該壓縮機(jī) 20經(jīng)由該進(jìn)氣管25從該進(jìn)氣口 202引入空氣。該壓縮機(jī)20將該空氣壓縮成高溫、高壓的 氣體，并從該出氣口 204經(jīng)由該排氣管沈排出該高溫、高壓的氣體。該熱儲(chǔ)存桶M內(nèi)儲(chǔ)存水。該熱交換器22與傳輸在該排氣管內(nèi)的高溫、高壓氣體 做熱耦合。該熱儲(chǔ)存桶M內(nèi)的低溫的水流到該熱交換器M中與該高溫、高壓氣體做熱交 換，并且吸收大量熱能回流該熱儲(chǔ)存桶。藉此，該大氣取熱式熱泵熱水器2可以高效率地制 作出大量的熱水，并將熱水儲(chǔ)存于該熱儲(chǔ)存桶M內(nèi)。同樣示于圖2，根據(jù)本發(fā)明的另一較佳具體實(shí)施例，該大氣取熱式熱泵熱水器2進(jìn) 一步包含一循環(huán)幫浦觀。該循環(huán)幫浦觀連接在該熱交換器22與該熱儲(chǔ)存桶M之間。該 循環(huán)幫浦觀用以將該熱儲(chǔ)存桶M內(nèi)的低溫的水輸送至該熱交換器22內(nèi)。顯見地，根據(jù)本發(fā)明的大氣取熱式熱泵熱水器2以空氣取代冷媒并且具有開放回 路。也因此，根據(jù)本發(fā)明的大氣取熱式熱泵熱水器2其架構(gòu)相當(dāng)精簡(jiǎn)，更免除先前技術(shù)的膨 脹閥、蒸發(fā)器，等成本。此外，在操作上與先前技術(shù)最大不同處，根據(jù)本發(fā)明的大氣取熱式熱 泵熱水器2能在低溫下繼續(xù)運(yùn)作，甚至氣溫為零下四十。C、五十。C也能產(chǎn)生熱能，并不會(huì)結(jié) 冰。藉由以上較佳具體實(shí)施例的詳述，希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神，而 并非以上述所揭露的較佳具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明的范疇加以限制。相反地，其目的是希望 能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請(qǐng)的專利范圍的范疇內(nèi)。因此，本發(fā)明 所申請(qǐng)的專利范圍的范疇?wèi)?yīng)該根據(jù)上述的說(shuō)明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的 改變以及具相等性的安排。
權(quán)利要求
1.一種大氣取熱式熱泵熱水器(air-source heat pump water heater),包含一進(jìn)氣管(intake pipe)；一排氣管(exhaust pipe)；一壓縮機(jī)(compressor)，該壓縮機(jī)具有一進(jìn)氣口(intake)以及一出氣口(outlet)，該 進(jìn)氣管連接至該壓縮機(jī)的進(jìn)氣口，該排氣管連接至該壓縮機(jī)的出氣口，該壓縮機(jī)經(jīng)由該進(jìn) 氣管從該進(jìn)氣口引入空氣，該壓縮機(jī)將該空氣壓縮成高溫、高壓的氣體并從該出氣口經(jīng)由 該排氣管排出該高溫、高壓的氣體；一熱儲(chǔ)存桶(heat storage tank)，該熱儲(chǔ)存桶內(nèi)儲(chǔ)存水；以及一熱交換器(heat exchanger)，該熱交換器與傳輸在該排氣管內(nèi)的高溫、高壓氣體做 熱耦合，該熱儲(chǔ)存桶內(nèi)的低溫的水流到該熱交換器中與該高溫、高壓氣體做熱交換并吸收 大量熱能回流該熱儲(chǔ)存桶。
2.如權(quán)利要求1所述的大氣取熱式熱泵熱水器，其中該熱交換器一板式熱交換器 (plate heat exchanger)0
3.如權(quán)利要求1所述的大氣取熱式熱泵熱水器，進(jìn)一步包含一循環(huán)幫浦，該循環(huán)幫浦 連接在該熱交換器與該熱儲(chǔ)存桶之間，該循環(huán)幫浦用以將該熱儲(chǔ)存桶內(nèi)的低溫的水輸送至 該熱交換器內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的大氣取熱式熱泵熱水器，進(jìn)一步包含一馬達(dá)，該馬達(dá)操作性地 連接至該壓縮機(jī)，該馬達(dá)用以帶動(dòng)該壓縮機(jī)運(yùn)作。
全文摘要
本發(fā)明揭露一種大氣取熱式熱泵熱水器，其包含一進(jìn)氣管、一排氣管、一壓縮機(jī)、一熱儲(chǔ)存桶以及一熱交換器。該壓縮機(jī)經(jīng)由該進(jìn)氣管從該進(jìn)氣口引入空氣。該壓縮機(jī)將該空氣壓縮成高溫、高壓的氣體，并從該出氣口經(jīng)由該排氣管排出該高溫、高壓的氣體。該熱儲(chǔ)存桶內(nèi)儲(chǔ)存水。該熱交換器與傳輸在該排氣管內(nèi)的高溫、高壓氣體做熱耦合。該熱儲(chǔ)存桶內(nèi)的低溫的水流到該熱交換器中與該高溫、高壓氣體做熱交換，并吸收大量熱能回流該熱儲(chǔ)存桶。特別地，根據(jù)本發(fā)明的大氣取熱式熱泵熱水器利用空氣來(lái)取代冷媒，并且具有開放回路。
文檔編號(hào)F24H4/02GK102128493SQ201010005358
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月14日
發(fā)明者游森溢 申請(qǐng)人:良品機(jī)械股份有限公司