一種多功能熱栗開水裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種多功能熱泵開水裝置，包括：控制系統(tǒng)、熱栗系統(tǒng)、水系統(tǒng)；水系統(tǒng)包括由水系統(tǒng)管路依次串聯(lián)的沸水器、高溫開水箱、中溫開水箱及冰開水箱；熱泵系統(tǒng)包括：由熱泵系統(tǒng)管路連接的壓縮機、節(jié)流機構(gòu)、熱源換熱器。有益之處在于：本實用新型的熱泵開水裝置，能夠同時提供開水、溫水、冰水，衛(wèi)生健康，滿足不同客戶的多樣化需求，特別適合用于開水需求較多的商場、酒店、飲料店、機場、車站、工廠企業(yè)等場所；水的煮沸、升溫、降溫均是通過同一套熱泵系統(tǒng)來完成的，很好地實現(xiàn)了余熱回收和利用，相較于傳統(tǒng)的電加熱型開水器耗電量能夠減少70%左右，節(jié)能減排，符合國家的節(jié)能產(chǎn)業(yè)政策和社會節(jié)3能環(huán)保的新理念。
【專利說明】一種多功能熱泵開水裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種開水裝置，具體涉及一種多功能的節(jié)能型飲用水裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前的開水裝置多為電加熱式，有少部分采用燃料直接加熱方式，它們共同的缺點是能耗高，而且燃料加熱式開水器還會產(chǎn)生環(huán)境污染，不符合國家提出的節(jié)能環(huán)保要求。
[0003]根據(jù)人們的生活習(xí)慣和衛(wèi)生健康要求，一般來說，飲用水多是煮沸后的開水，但是剛煮沸后的水溫高達90-95°C，是不能直接入口的，通常情況下人們能直接入口的水溫為60°C左右。所以，整個飲用水的物理過程是先升溫再降溫的過程，升溫采用傳統(tǒng)的加熱方法，降溫則依靠自然冷卻，造成了很大的能量浪費，而且不能及時滿足人的需求。此外，在炎熱的天氣環(huán)境下，冰水也廣受歡迎，目前，獲得冰水的最常用的方法是在飲用水或飲料中加上冰塊，但是目前市場上的冰塊多是用自來水直接制成的，無法達到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)常食用還可能影響身體健康。
[0004]申請?zhí)枮?01210456909.9的中國專利公開了一種多功能空氣源熱泵開水器，包括空氣源熱泵系統(tǒng)和電加熱系統(tǒng)兩套加熱裝置，其中空氣源熱泵僅僅是對自來水進行預(yù)熱功能，真正的把水溫升到95°C以上還是開電加熱直接完成的。該專利除了有開水功能外還包括了溫開水功能，但是其溫開水功能是靠電加熱煮沸后的水和低溫自來水進行熱交換降溫而成的。
[0005]申請?zhí)枮?01220232076.3的中國專利公開了應(yīng)用熱泵制熱空氣能開水爐，包括一套氣源熱泵系統(tǒng)，一套控制系統(tǒng)，一個開水箱和一個儲水箱。其中的空氣源熱泵系統(tǒng)是一套復(fù)疊的熱泵系統(tǒng)，包括兩個壓縮機、兩個節(jié)流機構(gòu)和相應(yīng)的換熱器等，其最大的特點是完全取消了電直接對水加熱的裝置。
[0006]上述公開的專利在煮沸水的過程中使用了熱泵技術(shù)，采用空氣源為熱源，受環(huán)境溫度和濕度的局限性，同時還存在其他的不足之處。申請?zhí)枮?01210456909.9的中國專利，僅僅使用熱泵對水進行預(yù)熱，節(jié)能效果并不理想；另外其溫開水的處理程是靠自來水流動時進行熱交換的，降溫幅度有限，熱回收也不完全；還有其開水箱的保溫是靠電加熱輔助溫升的，電加熱管在工作時候表面溫度超過100°C與其表面接觸的水依然是沸騰的，存在千沸水等不健康的因素。而申請?zhí)枮?01220232076.3的中國專利，雖然應(yīng)用了空氣源熱泵原理直接把水煮沸，但是其核心熱泵系統(tǒng)是一套復(fù)疊熱泵制熱系統(tǒng)，系統(tǒng)太復(fù)雜，制作成本太高在實際應(yīng)用中并不適合工業(yè)化量產(chǎn)，而且節(jié)能效果也不理想；同時該專利功能單一，僅具有開水功能，無法滿足不同客戶的多樣化需求。
實用新型內(nèi)容
[0007]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的在于提供一種節(jié)能的、功能多樣的、衛(wèi)生健康的熱泵開水裝置。
[0008]為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，本實用新型采用如下的技術(shù)方案:
[0009]一種多功能熱泵開水裝置，包括:控制系統(tǒng)、熱泵系統(tǒng)、水系統(tǒng)；水系統(tǒng)包括由水系統(tǒng)管路依次串聯(lián)的沸水器、高溫開水箱、中溫開水箱及冰開水箱，所述水系統(tǒng)管路上設(shè)有多個水路控制閥；熱泵系統(tǒng)包括:由熱泵系統(tǒng)管路連接的壓縮機、節(jié)流機構(gòu)、熱源換熱器，熱泵系統(tǒng)管路上設(shè)有多個熱泵控制閥，熱泵系統(tǒng)管路供制冷劑流動循環(huán)，用于實現(xiàn)對沸水器中的自來水加熱、對高溫開水箱中的水加熱、對中溫開水箱中的水加熱或降溫、對冰開水箱中的水降溫；所述壓縮機與沸水器、高溫開水箱、中溫開水箱之間均連有熱泵系統(tǒng)管路，所述節(jié)流機構(gòu)與沸水器、高溫開水箱、中溫開水箱及冰開水箱之間均連有熱泵系統(tǒng)管路。
[0010]前述高溫開水箱的水溫為95°C，所述中溫開水箱的水溫為60°C，所述冰開水箱的水溫為10 °c。
[0011]前述高溫開水箱、中溫開水箱及冰開水箱上分別安裝有高溫開水出水閥、中溫開水出水閥及冰開水出水閥。
[0012]前述控制系統(tǒng)用于設(shè)定和控制高溫開水箱、中溫開水箱及冰開水箱的水溫。
[0013]前述節(jié)流機構(gòu)為膨脹閥。
[0014]前述熱源換熱器中與制冷劑進行熱交換的熱源側(cè)介質(zhì)為:空氣源、水源、地源、太陽能源或其他余熱源。
[0015]本實用新型的有益之處在于:本實用新型的熱泵開水裝置，能夠同時提供開水、溫水、冰水，衛(wèi)生健康，滿足不同客戶的多樣化需求，特別適合用于開水需求較多的商場、酒店、飲料店、機場、車站、工廠企業(yè)等場所；水的煮沸、升溫、降溫均是通過同一套熱泵系統(tǒng)來完成的，很好地實現(xiàn)了余熱回收和利用，相較于傳統(tǒng)的電加熱型開水器耗電量能夠減少70%左右，節(jié)能減排，符合國家的節(jié)能產(chǎn)業(yè)政策和社會節(jié)能環(huán)保的新理念。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的一種多功能熱泵開水裝置的原理結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中附圖標(biāo)記的含義:1、熱泵壓縮機，2、熱泵系統(tǒng)管路，3、第一熱泵控制閥，4、沸水器，5、單向閥，6、節(jié)流機構(gòu)，7、第二熱泵控制閥，8、熱源換熱器，9、第四熱泵控制閥，10、高溫開水箱，11、第五熱泵控制閥，12、中溫開水箱，13、第六熱泵控制閥，14、第七熱泵控制閥，15、第八熱泵控制閥，16、第三熱泵控制閥，17、第一水路控制閥，18、第二水路控制閥，19、水系統(tǒng)管路，20、第三水路控制閥，21、高溫開水出水閥，22、第四水路控制閥，23、中溫開水出水閥，24、冰開水箱，25、冰開水出水閥，26、控制系統(tǒng)。

【具體實施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作具體的介紹。
[0019]參見圖1，本實用新型的熱泵開水裝置包括三大部分:熱泵系統(tǒng)、水系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)26。其中，水系統(tǒng)包括依次串聯(lián)的沸水器4、高溫開水箱10、中溫開水箱12及冰開水箱24，自來水沿著水系統(tǒng)管路19經(jīng)第一水路控制閥17進入沸水器4中與來自熱泵系統(tǒng)的高溫高壓的制冷劑進行熱交換，自來水被加熱為95°C以上的沸水；沸水經(jīng)過第二水路控制閥18進入高溫開水箱10中，部分高溫開水存儲于高溫開水箱10中，也有部分高溫開水繼續(xù)沿著水系統(tǒng)管路19經(jīng)過第三水路控制閥20進入中溫開水箱12中；部分存儲于中溫開水箱12中，部分繼續(xù)沿著水系統(tǒng)管路19經(jīng)過第四水路控制閥22進入冰開水箱24中。
[0020]控制系統(tǒng)26用于設(shè)定和監(jiān)控高溫開水箱10、中溫開水箱12以及冰開水箱24中的溫度，一般情況下，高溫開水箱10的溫度為95°C左右，中溫開水箱12為適宜直接飲用的60°C左右，冰開水箱24則為10°C左右，也可進行人為設(shè)定。為了方便取水，分別安裝有高溫開水出水閥21、中溫開水出水閥23和冰開水出水閥25。
[0021]在高溫開水箱10中，如果水溫下降并低于設(shè)定溫度，則通過控制系統(tǒng)26控制高溫制冷劑對高溫開水箱10進行加熱。在中溫開水箱12內(nèi)，如果水溫下降并低于設(shè)定溫度，則通過控制系統(tǒng)26控制高溫制冷劑對中溫開水箱12進行加熱；如果水溫高于設(shè)定溫度，則通過控制系統(tǒng)26控制低溫制冷劑對中溫開水箱12進行降溫，并回收熱量。在冰開水箱24內(nèi)，如果水溫高于設(shè)定溫度，則通過控制系統(tǒng)26控制低溫制冷劑對冰開水箱24進行降溫，并回收熱量。
[0022]為了更好地理解本實用新型，下面我們對升溫、降溫過程進行逐一的詳細(xì)介紹，箭頭所不方向為制冷劑的流向。
[0023]本實用新型的熱泵系統(tǒng)包括由熱泵系統(tǒng)管路2及多個熱泵控制閥連接的熱泵壓縮機1、節(jié)流機構(gòu)6以及熱源換熱器8，構(gòu)成一套升溫、降溫的循環(huán)回路，節(jié)流機構(gòu)6可以選用膨脹閥，在熱源換熱器8中與制冷劑進行熱交換的熱源側(cè)介質(zhì)，不僅可以是常用的空氣源，也可以是水源、地源，還可以是其他余熱源或太陽能等可再生能源，選擇多樣，不受地理環(huán)境和氣候條件的制約。
[0024]如圖1所示，熱泵壓縮機I將制冷劑壓縮為高溫高壓氣體，該高溫高壓氣體經(jīng)熱泵系統(tǒng)管路2和第一熱泵控制閥3后到達沸水器4，與沸水器4中的常溫自來水進行熱交換，使自來水升溫，換熱后制冷劑變?yōu)楦邏阂后w沿著熱泵系統(tǒng)管路2經(jīng)過單向閥5流向節(jié)流機構(gòu)6，經(jīng)節(jié)流機構(gòu)6降壓后變?yōu)榈蜏氐蛪旱闹评鋭摰蜏氐蛪旱闹评鋭┮徊糠纸?jīng)過第二熱泵控制閥7進入熱源換熱器8和熱源側(cè)介質(zhì)進行熱交換，熱交換后流向熱泵壓縮機I ;另一部分低溫低壓的制冷劑經(jīng)過第三熱泵控制閥16進入冰開水箱24與其中的低溫開水進行熱交換，對低溫開水降溫，完成熱交換后的制冷劑又沿著熱泵系統(tǒng)管路2流向熱泵壓縮機1，如此循環(huán)。
[0025]如果高溫開水箱10中水溫下降并低于設(shè)定溫度，則通過控制系統(tǒng)26控制高溫制冷劑對高溫開水箱10進行加熱。該過程中，熱泵壓縮機I將制冷劑壓縮為高溫高壓氣體，經(jīng)第四熱泵控制閥9后到達高溫開水箱10，與高溫開水箱10中的降溫了的開水進行熱交換，熱交換后制冷劑變成高壓液體流向節(jié)流機構(gòu)6，經(jīng)節(jié)流機構(gòu)6降壓后變成低溫低壓的制冷劑，該低溫低壓的制冷劑同前，一部分經(jīng)過第二熱泵控制閥7進入熱源換熱器8和熱源側(cè)介質(zhì)進行熱交換，另一部分低溫低壓的制冷劑經(jīng)過第三熱泵控制閥16進入冰開水箱24和其中的低溫開水進行熱交換，最終流向壓縮機，如此循環(huán)。
[0026]如果中溫開水箱12中水溫下降并低于設(shè)定溫度，則通過控制系統(tǒng)26控制高溫制冷劑對中溫開水箱12進行加熱。熱泵壓縮機I將制冷劑壓縮成高溫高壓氣體，經(jīng)過熱泵系統(tǒng)管路2和第五熱泵控制閥11后進入中溫開水箱12，與中溫開水箱12中降溫后的開水進行熱交換，制冷劑變成高壓液體經(jīng)過第六熱泵控制閥13流向節(jié)流機構(gòu)6，制冷劑的后續(xù)流向同前，如此循環(huán)。
[0027]如果中溫開水箱12的水溫高于設(shè)定溫度，則通過控制系統(tǒng)26控制低溫制冷劑對中溫開水箱12進行降溫。通過兩條循環(huán)線路可實現(xiàn)對中溫開水箱12的降溫:(1)、熱泵壓縮機I將制冷劑壓縮成高溫高壓氣體，經(jīng)過第一熱泵控制閥3后到達沸水器4，與沸水器4中的常溫自來水進行熱交換，制冷劑變成高壓液體經(jīng)過單向閥5流向節(jié)流機構(gòu)6，經(jīng)過降壓后變成低溫低壓的制冷劑，經(jīng)過第七控制閥，進入中溫開水箱12與其中的高溫開水進行熱交換，對高溫開水進行降溫，熱交換后的制冷劑經(jīng)過第八熱泵控制閥15流向壓縮機；(2)、熱泵壓縮機I將制冷劑壓縮成高溫高壓氣體，經(jīng)過第四熱泵控制閥9后進入高溫開水箱10，與高溫開水箱10中的低溫開水進行熱交換，然后制冷劑流向節(jié)流機構(gòu)6，經(jīng)降壓后變成低溫低壓的制冷劑經(jīng)過第七熱泵控制閥14，進入中溫開水箱12對其中的高溫開水進行熱交換，熱交換后的制冷劑經(jīng)過第八熱泵控制閥15流向壓縮機，如此循環(huán)。
[0028]需要說明的是，本實用新型中所提及的若干個熱泵控制閥和水路控制閥，其結(jié)構(gòu)和原理與我們常用的控制閥都是一樣的，受控制系統(tǒng)26控制實現(xiàn)開啟或閉合，本實用新型中在控制閥前面加上“熱泵”或“水路”只是為了更清楚地闡述本實用新型，并不特指某一類特殊的控制閥。
[0029]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，上述實施例不以任何形式限制本實用新型，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能熱泵開水裝置，其特征在于，包括:控制系統(tǒng)、熱泵系統(tǒng)、水系統(tǒng)；水系統(tǒng)包括由水系統(tǒng)管路依次串聯(lián)的沸水器、高溫開水箱、中溫開水箱及冰開水箱，所述水系統(tǒng)管路上設(shè)有多個水路控制閥；熱泵系統(tǒng)包括:由熱泵系統(tǒng)管路連接的壓縮機、節(jié)流機構(gòu)、熱源換熱器，熱泵系統(tǒng)管路上設(shè)有多個熱泵控制閥，熱泵系統(tǒng)管路供制冷劑流動循環(huán)，用于實現(xiàn)對沸水器中的自來水加熱、對高溫開水箱中的水加熱、對中溫開水箱中的水加熱或降溫、對冰開水箱中的水降溫；所述壓縮機與沸水器、高溫開水箱、中溫開水箱之間均連有熱泵系統(tǒng)管路，所述節(jié)流機構(gòu)與沸水器、高溫開水箱、中溫開水箱及冰開水箱之間均連有熱泵系統(tǒng)管路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能熱泵開水裝置，其特征在于，所述高溫開水箱的水溫為95°C，所述中溫開水箱的水溫為60°C，所述冰開水箱的水溫為10°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多功能熱泵開水裝置，其特征在于，所述高溫開水箱、中溫開水箱及冰開水箱上分別安裝有高溫開水出水閥、中溫開水出水閥及冰開水出水閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能熱泵開水裝置，其特征在于，所述控制系統(tǒng)用于設(shè)定和控制高溫開水箱、中溫開水箱及冰開水箱的水溫。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能熱泵開水裝置，其特征在于，所述節(jié)流機構(gòu)為膨脹閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的一種多功能熱泵開水裝置，其特征在于，所述熱源換熱器中與制冷劑進行熱交換的熱源側(cè)介質(zhì)為:空氣源、水源、地源、太陽能源或其他余熱源。
【文檔編號】F24H4/04GK204026993SQ201420341504
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】郭永, 孫海龍, 文立寧 申請人:江蘇樂普四方科技有限公司