本發(fā)明涉及一種熱水器，特別是關(guān)于一種循環(huán)利用廢熱對(duì)自來(lái)水進(jìn)行加熱的即熱持續(xù)式高能效型熱泵熱水器。

背景技術(shù)：

目前，由于全球面臨嚴(yán)重的能源危機(jī)和水資源危機(jī)，中國(guó)也面臨著巨大的節(jié)能壓力，因此大力發(fā)展節(jié)能減排產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了很多水源熱泵、地?zé)嵩礋岜煤涂諝庠礋岜玫榷喾N回收低品位熱源的熱泵技術(shù)，經(jīng)驗(yàn)表明，這些技術(shù)得到了很好的推廣，同時(shí)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。但是對(duì)于工業(yè)和生活廢水中含有大量的廢熱，卻沒(méi)有得到很好的利用。現(xiàn)階段，回收工業(yè)和生活廢水中廢熱的熱泵系統(tǒng)主要是經(jīng)過(guò)一次廢熱回收，熱泵系統(tǒng)回收的效率不是很高，且系統(tǒng)能效比較低，從而導(dǎo)致上述熱泵系統(tǒng)不具備較強(qiáng)的實(shí)用性，因此這些工業(yè)和生活廢水被大量直接排走，造成了巨大能源的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種循環(huán)利用廢熱對(duì)自來(lái)水進(jìn)行加熱的即熱持續(xù)式高能效型熱泵熱水器，其具有系統(tǒng)能效比高和實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，解決了目前大量工業(yè)和生活廢水中廢熱浪費(fèi)的現(xiàn)象。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種即熱持續(xù)式高能效型熱泵熱水器，其特征在于：它包括制冷回路、回?zé)崃髀泛妥匝h(huán)回路，所述制冷回路包括一個(gè)通過(guò)管路依次連接壓縮機(jī)、冷凝器、液-液換熱蒸發(fā)器和液-氣換熱蒸發(fā)器組成的封閉式流路，所述制冷回路先抽成真空，然后再灌裝制冷工質(zhì)；所述回?zé)崃髀钒ㄒ粋€(gè)通過(guò)管路依次連接回?zé)崞鳌⑺隼淠?、?chǔ)水箱、第一水泵和熱水噴淋裝置組成的開(kāi)放式流路，還包括一個(gè)通過(guò)管路依次連接廢水收集池、第二水泵、所述回?zé)崞骱退鲆?液換熱蒸發(fā)器組成的開(kāi)放式流路，所述熱水噴淋裝置噴出的熱水經(jīng)使用后排入所述廢水收集池中；其中在所述回?zé)崞髦啊⑺龅谝凰门c熱水噴淋裝置之間和所第二水泵與回?zé)崞髦g的管路上分別設(shè)置第一至第三閥門(mén)；所述自循環(huán)回路包括一個(gè)通過(guò)管路依次連接所述冷凝器、所述儲(chǔ)水箱和所述第一水泵組成的封閉式流路，且在所述第一水泵和回?zé)崞髦g的管路上安裝第四閥門(mén)。

所述儲(chǔ)水箱上安裝有溫度控制系統(tǒng)和液位控制系統(tǒng)，且所述溫度控制系統(tǒng)與所述壓縮機(jī)和第四閥門(mén)相連，所述液位控制系統(tǒng)與所述第一閥門(mén)相連，分別用來(lái)監(jiān)測(cè)所述儲(chǔ)水箱內(nèi)的水溫和液位，并控制所述壓縮機(jī)和所述第一、第四閥門(mén)動(dòng)作。

所述制冷回路的管路上設(shè)置一起節(jié)流作用的電子膨脹閥。

所述液-液換熱蒸發(fā)器和液-氣換熱蒸發(fā)器的位置可以互換。

在所述廢水收集池和第二水泵之間的管路上設(shè)置一排水管，并在所述排水管上安裝第五閥門(mén)。

在所述廢水收集池和液-液換熱蒸發(fā)器之間并聯(lián)一旁路，所述旁路上安裝有第六閥門(mén)。

所述熱水噴淋裝置和廢水收集池的數(shù)量為兩個(gè)以上，且采用多級(jí)并聯(lián)的布置方式，在并聯(lián)的每級(jí)所述熱水噴淋裝置前的管路上均安裝所述第二閥門(mén)。

所述液-液換熱蒸發(fā)器、液-氣換熱蒸發(fā)器和回?zé)崞鞯臄?shù)量為兩個(gè)以上，且采用多級(jí)串聯(lián)的方式。

所述冷凝器、液-液換熱蒸發(fā)器和液-氣換熱蒸發(fā)器均采用板翅式、翅片管式、可拆板式、整體板式或列管管殼式換熱結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明包括制冷回路、回?zé)崃髀泛妥匝h(huán)回路三個(gè)換熱系統(tǒng)，通過(guò)循環(huán)利用廢熱回?zé)岬姆绞?，能夠最大限度的利用廢熱，獲得最高的系統(tǒng)能效比，因此具有很強(qiáng)的實(shí)用性，解決了目前大量工業(yè)和生活廢水中廢熱浪費(fèi)的現(xiàn)象。2、本發(fā)明在制冷回路中設(shè)置一個(gè)或多個(gè)液-液換熱蒸發(fā)器和液-氣換熱蒸發(fā)器，綜合了空氣源和廢熱水源等熱泵的優(yōu)點(diǎn)，具有從空氣和廢水中同時(shí)吸收熱量的功能，從而進(jìn)一步增大了回?zé)嵝省?、本發(fā)明在儲(chǔ)水箱上安裝一溫度控制系統(tǒng)，能夠使儲(chǔ)水箱中熱水保持在一定的溫度，減小了溫度驟變的影響，從而為用戶提供穩(wěn)定溫度的熱水和比較舒適的使用環(huán)境。4、本發(fā)明在儲(chǔ)水箱上安裝一液位控制系統(tǒng)，可以有效的控制水泵流量，能夠在保證溫度的情況下最大限度的節(jié)約用水。5、本發(fā)明在回?zé)崃髀分性O(shè)置一可以調(diào)節(jié)回?zé)崞髦袕U水流量的旁路，從而可以分配回?zé)崞髋c蒸發(fā)器的熱量，能夠快速的調(diào)節(jié)水溫，有效地控制儲(chǔ)水箱內(nèi)的水溫，體現(xiàn)了更人性化的優(yōu)點(diǎn)。6、本發(fā)明的蒸發(fā)器和冷凝器采用板翅式、翅片管式、可拆板式、整體板式、列管管殼式或散熱器等換熱系數(shù)高且結(jié)構(gòu)緊湊的換熱結(jié)構(gòu)，與普通圓管相比不僅大大提高了換熱效率，而且結(jié)構(gòu)緊湊，有效地減小了換熱器的尺寸，便于安裝和拆卸。本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于工廠、家庭、洗浴中心等洗浴或者供熱場(chǎng)所，具有非常大的經(jīng)濟(jì)和市場(chǎng)前景。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖

圖2是本發(fā)明帶旁路的結(jié)構(gòu)示意圖

圖3是本發(fā)明帶多個(gè)噴淋裝置的結(jié)構(gòu)示意圖

圖4是本發(fā)明帶多個(gè)蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。

如圖1所示，本發(fā)明包括制冷回路1、回?zé)崃髀?、自循環(huán)回路3、溫度控制系統(tǒng)4和液位控制系統(tǒng)5。制冷回路1包括一個(gè)通過(guò)管路6依次連接壓縮機(jī)11、冷凝器12、液-液換熱蒸發(fā)器13和液-氣換熱蒸發(fā)器14組成的封閉式流路，且在制冷回路1的管路6上設(shè)置一起節(jié)流作用的電子膨脹閥15。制冷回路1先抽成真空，然后再灌裝制冷工質(zhì)。

回?zé)崃髀?包括一個(gè)通過(guò)管路6依次連接回?zé)崞?1、冷凝器12、儲(chǔ)水箱22、水泵23和熱水噴淋裝置24組成的開(kāi)放式流路，還包括一個(gè)通過(guò)管路6依次連接廢水收集池25、水泵26、回?zé)崞?1和液-液換熱蒸發(fā)器13組成的開(kāi)放式流路，熱水噴淋裝置24噴出的熱水經(jīng)使用后排入廢水收集池25中。其中在回?zé)崞?1之前、水泵23與熱水噴淋裝置24之間和水泵26與回?zé)崞?1之間的管路6上分別設(shè)置閥門(mén)71～73。

自循環(huán)回路3包括一個(gè)通過(guò)管路6依次連接冷凝器12、儲(chǔ)水箱22和水泵23組成的封閉式流路，且在水泵23和回?zé)崞?1之間的管路6上安裝一閥門(mén)74。溫度控制系統(tǒng)4和液位控制系統(tǒng)5均安裝在儲(chǔ)水箱22上，且溫度控制系統(tǒng)4與壓縮機(jī)11和閥門(mén)74相連，液位控制系統(tǒng)5與閥門(mén)71相連，分別用來(lái)監(jiān)測(cè)儲(chǔ)水箱22內(nèi)的水溫和液位，并控制壓縮機(jī)11和閥門(mén)71、74動(dòng)作。

上述實(shí)施例中，液-液換熱蒸發(fā)器13和液-氣換熱蒸發(fā)器14的位置可以互換，即液-氣換熱蒸發(fā)器14可以安裝在冷凝器12和液-液換熱蒸發(fā)器13之間的管路6上。

上述實(shí)施例中，可以在廢水收集池25和水泵26之間的管路6上設(shè)置一排水管8，并在該排水管8上安裝一閥門(mén)75，該排水管8在熱水器不投入或需要維修時(shí)起到排水作用。

上述實(shí)施例中，可以在廢水收集池25和液-液換熱蒸發(fā)器13之間并聯(lián)一旁路9，該旁路9上安裝有一閥門(mén)76(如圖2所示)，通過(guò)閥門(mén)76可以調(diào)節(jié)回?zé)崞?1中廢水的流量，從而實(shí)現(xiàn)回?zé)崤c蒸發(fā)的匹配，有效地控制儲(chǔ)水箱22內(nèi)的水溫，體現(xiàn)了更人性化的優(yōu)點(diǎn)。

上述實(shí)施例中，熱水噴淋裝置24和廢水收集池25的數(shù)量可以為兩個(gè)以上，且采用多級(jí)并聯(lián)的布置方式，在并聯(lián)的每級(jí)熱水噴淋裝置24前的管路6上均安裝一閥門(mén)72(如圖3所示)，從而使經(jīng)過(guò)水泵23的熱水分為幾路進(jìn)行噴淋，以滿足多個(gè)用戶同時(shí)使用。

上述實(shí)施例中，液-液換熱蒸發(fā)器13、液-氣換熱蒸發(fā)器14和回?zé)崞?1的數(shù)量可以為兩個(gè)以上，且采用多級(jí)串聯(lián)的方式(如圖4所示)，液-液換熱蒸發(fā)器13、液-氣換熱蒸發(fā)器14和回?zé)崞?1的個(gè)數(shù)可以根據(jù)需要來(lái)確定，從而進(jìn)一步提高制冷回路1和回?zé)崃髀?的換熱效率。

上述實(shí)施例中，冷凝器12、液-液換熱蒸發(fā)器13和液-氣換熱蒸發(fā)器14均采用板翅式、翅片管式、可拆板式、整體板式或列管管殼式等換熱系數(shù)高且結(jié)構(gòu)緊湊的換熱結(jié)構(gòu)，與普通圓管相比不僅大大提高了換熱效率，而且結(jié)構(gòu)緊湊，有效地減小了換熱器的尺寸，便于安裝和拆卸。

本發(fā)明的工作原理是制冷回路1中的制冷工質(zhì)經(jīng)過(guò)液-液換熱蒸發(fā)器13吸收廢水中的熱量，制冷工質(zhì)溫度升高，再經(jīng)過(guò)液-氣換熱蒸發(fā)器14，從空氣中吸收熱量變成高溫的蒸氣進(jìn)入壓縮機(jī)11。在壓縮機(jī)11中，高溫的蒸汽經(jīng)過(guò)壓縮，同時(shí)吸收壓縮機(jī)11放出的熱量，變成高溫的液體，在冷凝器12中將熱量傳給通往儲(chǔ)水箱22的自來(lái)水，溫度降低進(jìn)入電子膨脹閥15。在回?zé)崃髀?中，當(dāng)熱水噴淋裝置24未啟動(dòng)時(shí)(即閥門(mén)72關(guān)閉)，自來(lái)水經(jīng)過(guò)閥門(mén)71進(jìn)入回?zé)崞?1(此時(shí)自來(lái)水在回?zé)崞?1中并未吸收熱量)，然后進(jìn)入冷凝器12吸收熱量，進(jìn)入儲(chǔ)水箱22以備使用。如果儲(chǔ)水箱22中的水溫達(dá)不到使用要求，則溫度控制系統(tǒng)4打開(kāi)自循環(huán)回路3中的閥門(mén)74，同時(shí)溫度控制系統(tǒng)4控制壓縮機(jī)11工作頻率升高，儲(chǔ)水箱22中的水再次回到冷凝器12中吸收熱量，使溫度繼續(xù)升高，并再次進(jìn)入儲(chǔ)水箱22直至達(dá)到使用要求。當(dāng)熱水噴淋裝置24啟動(dòng)時(shí)(即閥門(mén)72打開(kāi))，儲(chǔ)水箱22中的熱水被使用后排入廢水收集池25，當(dāng)廢水收集池25中的廢水到達(dá)一定量時(shí)，則打開(kāi)閥門(mén)73，將廢水收集池25中的廢水通過(guò)水泵26依次泵入回?zé)崞?1和液-液換熱蒸發(fā)器13換熱后排出(此時(shí)自來(lái)水從回?zé)崞?1中吸收熱量)。當(dāng)儲(chǔ)水箱22中液位高于設(shè)計(jì)水位時(shí)，液位控制系統(tǒng)5控制閥門(mén)71關(guān)閉，儲(chǔ)水箱22中的水繼續(xù)循環(huán)加熱；當(dāng)儲(chǔ)水箱22中液位低于設(shè)計(jì)水位，液位控制系統(tǒng)5控制閥門(mén)71打開(kāi)，自來(lái)水及時(shí)補(bǔ)充。

本發(fā)明僅以上述實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，各部件的結(jié)構(gòu)、設(shè)置位置、及其連接都是可以有所變化的，在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本發(fā)明原理對(duì)個(gè)別部件進(jìn)行的改進(jìn)和等同變換，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。