專利名稱：燃氣輔助加熱型熱泵熱水器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及到一種燃氣輔助加熱型熱泵熱水器。
背景技術：
在現有技術中，家用空氣源熱泵熱水器基本采用蓄熱式設計，但蓄熱量 有限，一旦熱水的需求量超過熱水器的蓄熱量，熱水器將無法滿足用戶的使用需求；同時， 當熱泵熱水器的室外換熱器進風溫度較低時，熱泵熱水器的制熱能力相應下降，而且熱泵 熱水器還受允許最低進風溫度的限制，若低于設計的最低進風溫度運行，不僅熱力效率低， 還可能對熱泵熱水器的系統(tǒng)可靠性造成危害。為克服這些缺陷，對燃氣輔助加熱型熱泵熱 水器進行了研制。實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是要提供一種燃氣輔助加熱型熱 泵熱水器，它能夠減少最低進風溫度對熱泵熱水器制熱能力的影響，提高熱泵熱水器滿足 用水需求的能力及其環(huán)境適應性。本實用新型解決其技術問題采用的技術方案是它包括水源端口、用水端口、蓄 熱水箱和換熱器，蓄熱水箱設置有水箱進水端口和水箱出水端口，換熱器設置有換熱器進 水端口和換熱器出水端口，換熱器出水端口與水箱進水端口連通，同時，它還包括水源單向 閥、電動三通閥、燃氣加熱單元、循環(huán)水泵，水源單向閥的進水端口與水源端口連通，水源單 向閥的出水端口分別與換熱器進水端口、循環(huán)水泵的進水端口連通，循環(huán)水泵的出水端口 與電動三通閥的第一端口連通，電動三通閥的第二端口與水箱出水端口連通，電動三通閥 的第三端口與燃氣加熱單元的進水端口連通，燃氣加熱單元的出水端口與用水端口連通。此外，它還包括循環(huán)單向閥，循環(huán)單向閥的進水端口與燃氣加熱單元的出水端口 連通，循環(huán)單向閥的出水端口與水箱出水端口連通。所述水箱出水端口的水平高度大于水箱進水端口的水平高度。所述燃氣加熱單元為燃氣熱水器。所述換熱器為板式換熱器、套管式換熱器或管殼式換熱器。本實用新型同背景技術相比所產生的有益效果1、由于熱泵熱水器的熱水輸出管路上設置有燃氣加熱單元，在熱泵熱水器的蓄熱 量不能滿足需求時，燃氣加熱單元對蓄熱水箱輸出的熱水進行補充加熱，從而減少最低進 風溫度對熱泵熱水器供熱能力的影響，提高熱泵熱水器滿足用水需求的能力及其環(huán)境適應 性。


圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本燃氣輔助加熱型熱泵熱水器包括水源端口 1、用水 端口 2、蓄熱水箱3和換熱器4，蓄熱水箱3設置有水箱進水端口 31和水箱出水端口 32，換 熱器4設置有換熱器進水端口 41和換熱器出水端口 42，換熱器出水端口 42與水箱進水端 口 31連通，同時，它還包括水源單向閥5、電動三通閥6、燃氣加熱單元7、循環(huán)水泵8，水源 單向閥5的進水端口 51與水源端口 1連通，水源單向閥5的出水端口 52分別與換熱器進 水端口 41、循環(huán)水泵8的進水端口 81連通，循環(huán)水泵8的出水端口 82與電動三通閥6的第 一端口 61連通，電動三通閥6的第二端口 62與水箱出水端口 32連通，電動三通閥6的第 三端口 63與燃氣加熱單元7的進水端口 71連通，燃氣加熱單元7的出水端口 72與用水端口 2連通。本燃氣輔助加熱型熱泵熱水器還包括循環(huán)單向閥9，循環(huán)單向閥9的進水端口 91 與燃氣加熱單元7的出水端口 72連通，循環(huán)單向閥9的出水端口 92與水箱出水端口 32連通。本實用新型中水箱出水端口 32的水平高度大于水箱進水端口 31的水平高度，從 而能利用冷熱水自動上下分層的物理效應，改善蓄熱水箱內溫度分布，提高熱水器效率，同 時提高蓄熱水箱的蓄熱能力。本實用新型中換熱器4可以為板式換熱器、套管式換熱器或管殼式換熱器。本燃氣輔助加熱型熱泵熱水器的運行方式如下熱泵預熱運行模式。壓縮機A排出的高壓氣態(tài)制冷劑進入換熱器4，制冷劑在換 熱器4釋放熱量后凝結為液態(tài)，經節(jié)流元件B減壓后進入室外換熱器C，風機強制空氣流過 室外換熱器C，空氣與制冷劑通過室外換熱器C進行熱量傳遞，在通過液態(tài)制冷劑在室外換 熱器C吸收熱量后汽化為氣態(tài)，低壓氣態(tài)制冷劑進入壓縮機A。與此同時，冷水從水源端口 1經水源單向閥5進入換熱器4，吸收制冷劑冷凝過程釋放的熱量，然后從水箱進水端口 31 進入蓄熱水箱3。蓄熱運行模式。壓縮機A排出的高壓氣態(tài)制冷劑進入換熱器4，制冷劑在換熱器4 釋放熱量后凝結為液態(tài)，經節(jié)流元件B減壓后進入室外換熱器C，風機強制空氣流過室外換 熱器C，空氣與制冷劑通過室外換熱器C進行熱量傳遞，在通過液態(tài)制冷劑在室外換熱器C 吸收熱量后汽化為氣態(tài)，低壓氣態(tài)制冷劑進入壓縮機A。與此同時，在蓄熱水箱3下部的溫 度較低的水從水箱進水端口 31進入換熱器4，吸收制冷劑冷凝過程釋放的熱量，再經過循 環(huán)水泵8加壓進入電動三通閥6。此時，電動三通閥6的第一端口 61和第二端口 62導通， 熱水直接從水箱出水端口 32進入蓄熱水箱3，如此循環(huán)，直至水箱內熱水溫度達到設定值； 若熱水的水溫不滿足蓄熱要求，且滿足燃氣加熱單元7啟動運行條件，則電動三通閥6的第 一端口 61和第三端口 63導通，熱水通過燃氣加熱單元7加熱，再經循環(huán)單向閥9從水箱出 水端口 32進入蓄熱水箱3。消毒運行模式。將熱水的溫度加熱到60°C以上，并持續(xù)一定的時間，可實現對熱水 的消毒殺菌功能。消毒運行模式與蓄熱運行模式基本相同，只是設定熱水溫度應達到60°C 以上的消毒溫度，然后在消毒溫度下保溫，并使保溫時間滿足消毒要求。燃氣單獨加熱運行模式。若室外換熱器C的進風溫度不允許熱泵運行，冷水直接 從水箱進水端口 31進入蓄熱水箱3。當需要燃氣加熱單元7運行加熱出水時，電動三通閥 6的第二端口 62和第三端口 63導通，熱水從蓄熱水箱3的水箱出水端口 32經電動三通閥 6進入燃氣加熱單元7，經燃氣加熱單元7升溫后，熱水流向用水端口 2。為避免燃氣加熱單 元7出現頻繁短時啟動、停止現象，同時為穩(wěn)定用水端口 2的出水溫度，當燃氣加熱單元7 啟動后，循環(huán)水泵8同步啟動。具體是，當用水端口 2的流量正常時，電動三通閥6的第二 端口 62和第三端口 63導通，循環(huán)水泵8以低流量狀態(tài)運行；當用水端口 2的流量短時減小 時，電動三通閥6的第一端口 61和第三端口 63導通，循環(huán)水泵8以適當流量將蓄熱水箱3 下部溫度較低的水送入燃氣加熱單元7加熱，然后經循環(huán)單向閥9從水箱出水端口 32進入 蓄熱水箱3。此外，當從水源端口 1流入的冷水經燃氣加熱單元7已經可以滿足使用要求 時，電動三通閥6的第一端口 61和第三端口 63導通，循環(huán)水泵8以適當流量將蓄熱水箱3下部溫度較低的水送入燃氣加熱單元7，直接流向用水端口 2，此時，若調節(jié)循環(huán)水泵8的流 量，還可以將部分熱水經循環(huán)單向閥9進入蓄熱水箱3上部，從而改善熱水器的供水流量和 溫度調節(jié)性能。由于本燃氣輔助加熱型熱泵熱水器設置了循環(huán)單向閥9，從而使燃氣加熱單元7 能根據實際需要而參與蓄熱運行模式、消毒運行模式、燃氣單獨加熱運行模式，燃氣加熱單 元7輔助加熱功能在熱泵熱水器中得到充分發(fā)揮。本燃氣輔助加熱型熱泵熱水器的燃氣加熱單元7為燃氣熱水器。對燃氣加熱單元 7進行適當的改造，將其替換為適應使用液態(tài)燃料、固態(tài)燃料、電力或其他外部熱源熱能的 輔助加熱單元。利用液體燃料或固體燃料代替燃氣，可改善熱水器對不同種類燃料的適應 能力；利用電力代替燃料提供輔助熱能，可簡化輔助加熱單元的結構和運行管理，降低熱水 器的制造成本。對室外換熱器C進行適當改造，將其替換為低溫熱源換熱器，可使熱泵熱水器將 利用環(huán)境空氣以外的其它低溫熱源，例如以水或其它載體傳遞的熱能，使其適用于更廣泛 的應用場合，例如，低溫水源余熱回收、地表水熱利用等。
權利要求1.一種燃氣輔助加熱型熱泵熱水器，包括水源端口(1)、用水端口 O)、蓄熱水箱(3)和 換熱器G)，蓄熱水箱C3)設置有水箱進水端口(31)和水箱出水端口(32)，換熱器(4)設 置有換熱器進水端口 Gl)和換熱器出水端口(42)，換熱器出水端口 0 與水箱進水端口 (31)連通，其特征在于它還包括水源單向閥(5)、電動三通閥(6)、燃氣加熱單元(7)、循環(huán) 水泵(8)，水源單向閥(5)的進水端口(51)與水源端口(1)連通，水源單向閥(5)的出水端 口(5 分別與換熱器進水端口(41)、循環(huán)水泵( 的進水端口(81)連通，循環(huán)水泵(8)的 出水端口(82)與電動三通閥(6)的第一端口(61)連通，電動三通閥(6)的第二端口(62) 與水箱出水端口(32)連通，電動三通閥(6)的第三端口(63)與燃氣加熱單元(7)的進水 端口(71)連通，燃氣加熱單元(7)的出水端口(72)與用水端口(2)連通。
2.根據權利要求1所述的燃氣輔助加熱型熱泵熱水器，其特征在于它還包括循環(huán)單 向閥(9)，循環(huán)單向閥(9)的進水端口(91)與燃氣加熱單元(7)的出水端口(72)連通，循 環(huán)單向閥(9)的出水端口(9 與水箱出水端口(3 連通。
3.根據權利要求1或2所述的燃氣輔助加熱型熱泵熱水器，其特征在于所述水箱出 水端口(3 的水平高度大于水箱進水端口(31)的水平高度。
4.根據權利要求3所述的燃氣輔助加熱型熱泵熱水器，其特征在于所述燃氣加熱單 元(7)為燃氣熱水器。
5.根據權利要求3所述的燃氣輔助加熱型熱泵熱水器，其特征在于所述換熱器(4) 為板式換熱器、套管式換熱器或管殼式換熱器。
專利摘要一種燃氣輔助加熱型熱泵熱水器，其主要技術特征是水源端口通過水源單向閥與換熱器進水端口連通，換熱器出水端口與蓄熱水箱的水箱進水端口連通，水源單向閥的出水端口還與循環(huán)水泵的進水端口連通，循環(huán)水泵的出水端口與電動三通閥的第一端口連通，電動三通閥的第二端口與蓄熱水箱的水箱出水端口連通，電動三通閥的第三端口與燃氣加熱單元的進水端口連通，燃氣加熱單元的出水端口與用水端口連通。由于熱泵熱水器的熱水輸出管路上設置有燃氣加熱單元，在熱泵熱水器的蓄熱量不能滿足需求時，燃氣加熱單元對蓄熱水箱輸出的熱水進行補充加熱，從而減少最低進風溫度對熱泵熱水器供熱能力的影響，提高熱泵熱水器滿足用水需求的能力及其環(huán)境適應性。
文檔編號F24H7/00GK201917073SQ20112000201
公開日2011年8月3日 申請日期2011年1月3日 優(yōu)先權日2011年1月3日
發(fā)明者葉遠璋, 方巧蓮, 黃遜青 申請人:佛山市高明萬和電氣有限公司