專利名稱：蓄熱熱泵熱水器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱水器裝置，具體涉及一種使用儲(chǔ)熱密度高的蓄熱材料進(jìn)行蓄熱，使用不低于室溫的空氣作為熱源的蓄熱熱泵熱水器裝置。
背景技術(shù)：
目前廣為應(yīng)用的家用熱水器為燃?xì)鉄崴?、電熱水器、太陽能熱水器及空氣源熱泵熱水器四種。太陽能熱水器的制熱能力及節(jié)能效果受地域條件影響很大，并且體積龐大安裝受限；電熱水器和燃?xì)鉄崴饕恢倍即嬖谖＜吧踩碾[患，并且能效比低。空氣源熱泵熱水器由于能效比遠(yuǎn)大于1的節(jié)能原因而具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。其原理是利用逆卡諾循環(huán)原理，使用空氣作為低溫?zé)嵩?，由蒸發(fā)器內(nèi)的液態(tài)制冷劑的蒸發(fā)汽化來吸收空氣中的熱能， 再通過壓縮機(jī)將氣態(tài)工質(zhì)變成高溫、高壓的氣態(tài)工質(zhì)，當(dāng)這種氣態(tài)工質(zhì)傳輸?shù)嚼淠鲿r(shí)高溫、高壓氣態(tài)工質(zhì)釋放熱能，釋放出大量的熱量，傳遞給水箱中的儲(chǔ)備冷水，使水溫升高，達(dá)到制備熱水的目的。然而空氣源熱泵熱水器也存在下述主要問題
1、使用環(huán)境大氣所含熱能，在低溫時(shí)能效比顯著下降，且嚴(yán)重影響壓縮機(jī)壽命；因此應(yīng)用上受地域條件的限制也很大，導(dǎo)致在我國廣大北方地區(qū)無法應(yīng)用；
2、由于使用大水箱(120升以上)，體積龐大，一般采用分體設(shè)計(jì)，需要占用較大的室內(nèi) (水箱)、室外(主機(jī))空間。3、安裝復(fù)雜，需要專業(yè)人員進(jìn)行接管、加裝致冷劑等工序；尤其住宅樓層較高時(shí)， 室外機(jī)的安裝需要高空作業(yè)。專利申請(qǐng)?zhí)枮?3U9369. 7、200480041392、200920136023、2454749、200920262628
等一些專利提出了使用相變材料以減小水箱體積的方法，其原理是熱泵工作時(shí)制備的熱能存儲(chǔ)在蓄熱密度比水大4倍左右的相變材料中，使用熱水時(shí)將相變材料中存儲(chǔ)的熱能釋放到水中將水加熱。然而這些方法除了減小了熱泵熱水器室內(nèi)機(jī)體積以外上述三個(gè)問題依然沒有解決。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)目前空氣源熱泵熱水器的上述不足，本發(fā)明提供了一種安裝方便、占用住宅空間小、冬季可用的蓄熱熱泵熱水器裝置。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是蓄熱熱泵熱水器裝置包括離心風(fēng)機(jī)、離心風(fēng)機(jī)旁的蒸發(fā)器、控制器、化霜四通換向閥、壓縮機(jī)、與控制器連接的蓄熱感溫器、取熱換熱盤管、蓄熱材料、冷媒換熱盤管、節(jié)流元件，上述部件置于一箱體內(nèi)，箱體上設(shè)有進(jìn)氣接口、與蒸發(fā)器對(duì)應(yīng)的排氣接口、與取熱換熱盤管的入水端連接的進(jìn)水口、與冷媒換熱盤管的出水端連接的出水口，進(jìn)氣接口、排氣接口分別通過進(jìn)氣三通換向閥、排氣三通換向閥與室外進(jìn)氣管、室內(nèi)進(jìn)氣管、室外排氣管、室內(nèi)排氣管連接，進(jìn)水口、出水口的外端分別與進(jìn)水管、出水管連接。本發(fā)明可設(shè)有與控制器連接的窒內(nèi)感溫器和窒外感溫器。本發(fā)明的工作原理是通過冷媒換熱盤管與蓄熱材料進(jìn)行熱交換，將從空氣中吸收
3的熱能預(yù)先儲(chǔ)存在蓄熱材料中；供應(yīng)熱水時(shí)取熱換熱盤管通過與蓄熱材料進(jìn)行熱交換，將其所蓄熱能取出，對(duì)循環(huán)水加熱；使用小功率壓縮機(jī)、小尺寸蒸發(fā)器及冷凝器，減小裝置的體積和成本；使用熔化潛熱和能量密度都比較大且成本較低，相變溫度在60 的相變材料作用蓄熱材料；其工作方式可由控制器自動(dòng)選擇進(jìn)入冬季制熱模式、夏季制熱模式、一般制熱模式、休眠模式，或者通過人工選擇進(jìn)入換氣模式。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是在冬天環(huán)境氣溫較低時(shí)，使用置換出的室內(nèi)空氣進(jìn)行制熱，壓縮機(jī)工況不受影響；因此，在具有冬天暖氣的住宅同樣可以高能效比地使用；由于采用一體化設(shè)計(jì)，安裝時(shí)主機(jī)機(jī)箱可暗藏在衛(wèi)生間吊頂天花內(nèi)，只需占用少量的室內(nèi)空間，并且不需占用室外空間；安裝時(shí)連接好進(jìn)水管、排水管、進(jìn)氣管、排氣管及控制面板即可，無需專業(yè)人員安裝；由于壓縮機(jī)工作溫度不低于室內(nèi)氣溫，可使壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)一直處于良好工況；同時(shí)壓縮機(jī)和蒸發(fā)器集成于一體，可減少連接繁瑣而引發(fā)的泄漏等故障，維護(hù)方便；在冬季應(yīng)用中，可同時(shí)提供新風(fēng)功能；通過將一天新風(fēng)功能中置換出去的室內(nèi)空氣中熱能進(jìn)行回收， 制備一個(gè)家庭一天所需的生活熱水；裝置制熱時(shí)通過控制器自動(dòng)選擇進(jìn)入冬季制熱模式、 夏季制熱模式或一般制熱模式，這些模式下的進(jìn)氣和排氣可來自室內(nèi)或者室外；可同時(shí)提供衛(wèi)生間排氣功能，可節(jié)省衛(wèi)生間排氣扇；熱水可即開即用。


圖1為本發(fā)明的構(gòu)造示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明由主要功能部件、接口和附加功能部件三部分組成。主要功能部件包括蒸發(fā)器3、離心風(fēng)機(jī)4、控制器5、化霜四通換向閥6、壓縮機(jī)7、蓄熱感溫器12、取熱換熱盤管15、蓄熱材料16、冷媒換熱盤管17、節(jié)流元件21，通過機(jī)箱2集成，機(jī)箱2通過接口與附加功能部件進(jìn)行連接。接口包括進(jìn)氣接口 11、排氣接口 23、進(jìn)水口 18、出水口 19。附加功能部件包括室外進(jìn)氣管8、室內(nèi)進(jìn)氣管10、室外排氣管1、室內(nèi)排氣管25、進(jìn)氣三通換向閥9、排氣三通換向閥對(duì)、室內(nèi)感溫器13、室外感溫器20、蓄熱感溫器12及控制面板22。蓄熱材料使用熔化潛熱和能量密度都比較大且成本較低的石蠟，也可用 Na2HP04*12H20, Na2CO3^lOH2O或癸酸等相變溫度在35— 60的相變材料。壓縮機(jī)使用小功率壓縮機(jī)，蒸發(fā)器和冷凝器使用小尺寸蒸發(fā)器和冷凝器，所有部件都是通過利用公知技術(shù)生產(chǎn)的一定規(guī)格的工業(yè)產(chǎn)品。本發(fā)明可使用五種工作模式 (一)冬季制熱模式
當(dāng)室外氣溫低于室內(nèi)氣溫10度以上時(shí)，控制器控制進(jìn)排氣管開關(guān)為室內(nèi)進(jìn)氣室外排氣通路進(jìn)行蓄熱。(二)夏季制熱模式
當(dāng)室外氣溫高于室內(nèi)氣溫10度以上時(shí)，控制器控制進(jìn)排氣管開關(guān)為室外進(jìn)氣室內(nèi)排氣通路進(jìn)行蓄熱。
(三)一般制熱模式
當(dāng)室外氣溫低于室內(nèi)氣溫以上時(shí)，控制器控制進(jìn)排氣管開關(guān)為室內(nèi)進(jìn)氣室外排氣通路進(jìn)行蓄熱。反之，控制器控制進(jìn)排氣管開關(guān)為室外進(jìn)氣室外排氣通路進(jìn)行蓄熱。(四)休眠模式
當(dāng)蓄熱溫度達(dá)到最高溫度時(shí)，停止制熱。(五)換氣模式
當(dāng)需要使用衛(wèi)生間排氣扇功能時(shí)，手動(dòng)打開此模式，裝置控制器控制進(jìn)排氣管開關(guān)為室內(nèi)進(jìn)氣室外排氣通路進(jìn)行排氣，或者一邊排氣一邊使用冬季制熱模式進(jìn)行蓄熱。本發(fā)明工作流程如下 (一)開機(jī)。(二)控制器根據(jù)蓄熱感溫器判斷是否需要制熱；如果不需要制熱，則進(jìn)入休眠模式。(三)根據(jù)室外感溫器和室內(nèi)感溫器判斷，進(jìn)入冬季制熱模式、夏季制熱模式或一般制熱模式中的一種。(四)當(dāng)手動(dòng)打開換氣模式時(shí)，裝置進(jìn)入換氣模式。
權(quán)利要求
1.蓄熱熱泵熱水器裝置，包括離心風(fēng)機(jī)、離心風(fēng)機(jī)旁的蒸發(fā)器、控制器化霜四通換向閥、壓縮機(jī)、與控制器連接的蓄熱感溫器、取熱換熱盤管、蓄熱材料、冷媒換熱盤管、節(jié)流元件，其特征在于上述部件置于一箱體內(nèi)，箱體上設(shè)有進(jìn)氣接口、與蒸發(fā)器對(duì)應(yīng)的排氣接口、 與取熱換熱盤管的入水端連接的進(jìn)水口、與冷媒換熱盤管的出水端連接的出水口，進(jìn)氣接口、排氣接口分別通過進(jìn)氣三通換向閥、排氣三通換向閥與室外進(jìn)氣管、室內(nèi)進(jìn)氣管、室外排氣管、室內(nèi)排氣管連接，進(jìn)水口、出水口的外端分別與進(jìn)水管、出水管連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵裝置，其特征在于設(shè)有與控制器連接的窒內(nèi)感溫器和窒外感溫器。
全文摘要
本發(fā)明涉及蓄熱熱泵熱水器裝置。本發(fā)明包括離心風(fēng)機(jī)、離心風(fēng)機(jī)旁的蒸發(fā)器、控制器、化霜四通換向閥、壓縮機(jī)、與控制器連接的蓄熱感溫器、取熱換熱盤管、蓄熱材料、冷媒換熱盤管、節(jié)流元件，上述部件置于一箱體內(nèi)，箱體上設(shè)有進(jìn)氣接口、與蒸發(fā)器對(duì)應(yīng)的排氣接口、與取熱換熱盤管的入水端連接的進(jìn)水口、與冷媒換熱盤管的出水端連接的出水口，進(jìn)氣接口、排氣接口分別通過進(jìn)氣三通換向閥、排氣三通換向閥與室外進(jìn)氣管、室內(nèi)進(jìn)氣管、室外排氣管、室內(nèi)排氣管連接，進(jìn)水口、出水口的外端分別與進(jìn)水管、出水管連接。本發(fā)明具有冬天可用、占用空間少、安裝方便、生產(chǎn)和維護(hù)成本低的優(yōu)點(diǎn)，是一種節(jié)能、環(huán)保、安全、可靠的家居用品。
文檔編號(hào)F24H9/20GK102305467SQ20111027522
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月16日
發(fā)明者趙密升 申請(qǐng)人:廣東紐恩泰新能源科技發(fā)展有限公司