專利名稱：雙風(fēng)管式熱泵熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱水器，屬于電器制造的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的家庭或商用熱水器主要有燃?xì)馐綗崴鳌㈦姛崴骱吞柲軣崴?，燃?xì)鉄崴骷訜峋湍苁褂茫旧线_(dá)到即開即用的功能，但使用成本較高，安全性較差，且燃?xì)馐褂玫赜蚴艿较拗?；電熱水器需要預(yù)熱后才能使用，使用成本很高，一些地區(qū)因電力緊缺影響使用受到限制；太陽能熱水器使用成本很低，但安裝成本高，安裝所受限制較大，且單獨(dú)使用不能全天候提供熱水，遇陰雨天氣又不能生產(chǎn)熱水，必須設(shè)置輔助電加熱器。
熱泵熱水器是應(yīng)用熱泵制熱原理，它主要不是將其它能量轉(zhuǎn)化為熱能，而是通過壓縮機(jī)作功將熱量從低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩崔D(zhuǎn)移，具有很高的制熱效率。但是，熱泵熱水器的低溫?zé)嵩瓷形吹玫酵晟平鉀Q低溫?zé)嵩磥碜允覂?nèi)在夏季可用于制冷，但在其它季節(jié)則由于使室內(nèi)溫度降低而導(dǎo)致不便；低溫?zé)嵩磥碜允彝獠粌H在夏季將冷氣排向室外而造成浪費(fèi)，而且在寒冷冬季使用遇到室外機(jī)結(jié)霜時，因不能采用制冷方式化霜運(yùn)行而無法正常工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有熱泵熱水器的低溫?zé)嵩此嬖诘膯栴}，提供一種可以根據(jù)需要選擇室內(nèi)側(cè)或室外側(cè)作為低溫?zé)嵩吹碾p風(fēng)管式熱泵熱水器。本發(fā)明使用靈活方便，具有很高的制熱效率。
為了達(dá)到上述的發(fā)明目的，本發(fā)明提供的雙風(fēng)管式熱泵熱水器由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流部件、蒸發(fā)器組成，所述的壓縮機(jī)的吸氣口和排氣口分別與蒸發(fā)器的出口和冷凝器的入口連接，冷凝器的出口與節(jié)流部件的入口連接，節(jié)流部件的出口再與蒸發(fā)器的入口連接，組成了熱泵系統(tǒng)；本發(fā)明還設(shè)有進(jìn)風(fēng)管和排風(fēng)管，并設(shè)有與蒸發(fā)器連通的蒸發(fā)器風(fēng)道，進(jìn)風(fēng)管和排風(fēng)管一端分別與蒸發(fā)器風(fēng)道的進(jìn)、出風(fēng)口相連，另一端與室內(nèi)或室外環(huán)境相通。
本發(fā)明可通過人工操作，使進(jìn)風(fēng)管和排風(fēng)管按照不同的環(huán)境條件選擇室內(nèi)或室外的進(jìn)出風(fēng)，或通過設(shè)有用于選擇從室內(nèi)側(cè)或室外側(cè)進(jìn)出風(fēng)的進(jìn)出風(fēng)選擇裝置，進(jìn)風(fēng)管和排風(fēng)管通過該進(jìn)出風(fēng)選擇裝置與室內(nèi)或室外環(huán)境相通。進(jìn)出風(fēng)選擇裝置設(shè)置有通向室內(nèi)或室外的通氣口，并在兩個通氣口之間設(shè)置一可選擇關(guān)閉任一通氣口的風(fēng)門，通過該進(jìn)出風(fēng)選擇裝置，以手動或自動地選擇風(fēng)門來關(guān)閉相應(yīng)的通氣口，從而使另一個通氣口工作，以根據(jù)不同環(huán)境條件選擇從室內(nèi)側(cè)或室外側(cè)進(jìn)出風(fēng)，從而適應(yīng)不同環(huán)境條件的要求，在室內(nèi)需要制冷或除濕時，進(jìn)風(fēng)管選擇從室內(nèi)進(jìn)風(fēng)，排風(fēng)管選擇向室內(nèi)排風(fēng)，熱泵熱水器在制熱水的同時為室內(nèi)提供冷氣，充當(dāng)空調(diào)器或抽濕機(jī)的作用；在室內(nèi)不需要制冷時，進(jìn)風(fēng)管選擇從室外進(jìn)風(fēng)，排風(fēng)管選擇向室外排風(fēng)，熱泵熱水器從室外環(huán)境吸取熱量；在環(huán)境溫度很低冷凝器結(jié)霜時，進(jìn)風(fēng)管選擇從室內(nèi)進(jìn)風(fēng)，排風(fēng)管選擇向室外排風(fēng)，可以利用室內(nèi)具有較高溫度的空氣除霜，霜層融化成水后從蒸發(fā)器風(fēng)道底部的排水孔排出。
上述技術(shù)方案中，所述的進(jìn)風(fēng)管和排風(fēng)管選用可以伸縮或彎曲的軟管，為了避免空氣中的灰塵和雜物對本發(fā)明的部件造成損害，進(jìn)風(fēng)管上帶有用于過濾進(jìn)風(fēng)中夾帶的灰塵和雜物的空氣濾網(wǎng)。
上述技術(shù)方案中，所述的冷凝器是一個外包保溫材料的密閉水箱，作為熱水器的貯水箱，水箱內(nèi)安裝有盤管式或平板肋片式或其它水冷換熱器，由連接管分別與壓縮機(jī)排氣口和節(jié)流部件相連接，壓縮機(jī)排出的高溫高壓制冷劑氣體通過連接管進(jìn)入冷凝器中放熱冷凝，將水箱中的冷水加熱，制冷劑氣體冷凝后通過連接管流經(jīng)節(jié)流部件節(jié)流，水箱上設(shè)有開關(guān)和溫度控制器，用于控制熱泵熱水器的啟停和使用水溫，水箱內(nèi)還可以根據(jù)需要安裝輔助電加熱器，用于在特殊情況下輔助加熱。
上述技術(shù)方案中，所述的節(jié)流部件是一個熱力膨脹閥或電子膨脹閥或毛細(xì)管，或者由一組并聯(lián)或串聯(lián)的熱力膨脹閥或電子膨脹閥或毛細(xì)管組成。
上述技術(shù)方案中，所述的蒸發(fā)器是一個風(fēng)冷管翅式換熱器或板翅式換熱器，可以通過從環(huán)境中吸熱使經(jīng)節(jié)流部件節(jié)流后的制冷劑蒸發(fā)；所述的蒸發(fā)器風(fēng)道兩端分別設(shè)有進(jìn)、出風(fēng)口的密閉腔體，其進(jìn)、出風(fēng)口分別與進(jìn)風(fēng)管和排風(fēng)管相連；蒸發(fā)器風(fēng)道設(shè)有風(fēng)扇，當(dāng)風(fēng)扇開啟時，空氣由進(jìn)風(fēng)管導(dǎo)入蒸發(fā)器風(fēng)道，與蒸發(fā)器換熱后從排風(fēng)管排出，蒸發(fā)器風(fēng)道底部設(shè)有排水孔，用于排除在蒸發(fā)器上凝結(jié)的冷凝水，或結(jié)霜后霜層融化所形成的水。
本發(fā)明可以結(jié)合余熱回收裝置使用，回收用過的廢熱水中所具有的余熱，以提高熱泵熱水器的制熱效率。安裝余熱回收裝置時，可設(shè)置一個帶有水位開關(guān)和水泵的貯水盒，用于當(dāng)貯水盒中的廢熱水達(dá)到設(shè)定水位時啟動水泵將廢熱水送至余熱回收裝置，解決了由于安裝條件的限制，收集廢熱水的接水盤的位置低于余熱回收裝置，而使廢熱水不能自然向下流至余熱回收裝置的問題。
本發(fā)明所提出的雙風(fēng)管式熱泵熱水器的工作原理在于壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流部件和蒸發(fā)器組成了熱泵系統(tǒng)，壓縮機(jī)排出的高溫高壓制冷劑氣體進(jìn)入水箱式冷凝器中放熱冷凝，將水箱中的冷水加熱；然后經(jīng)節(jié)流部件節(jié)流后成為低溫低壓的制冷劑液體，進(jìn)入蒸發(fā)器吸熱蒸發(fā)；最后回到壓縮機(jī)吸氣口，完成熱泵制熱循環(huán)。蒸發(fā)器的熱源通過進(jìn)風(fēng)管將空氣引入蒸發(fā)器風(fēng)道，與蒸發(fā)器換熱實(shí)現(xiàn)，換熱后再由排風(fēng)管將空氣排向室外。
本發(fā)明所提出的雙風(fēng)管式熱泵熱水器，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明按照熱泵原理制熱運(yùn)行，加熱速度快，制熱效率很高。系統(tǒng)輸入功率和耗電量遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)電熱水器，節(jié)能效果非常顯著，使用成本很低。
2、本發(fā)明通過雙風(fēng)管進(jìn)行蒸發(fā)器進(jìn)出風(fēng)選擇，最有效地利用低溫?zé)嵩矗募究梢灾评?，冬季易于除霜，擴(kuò)大了熱水器的應(yīng)用范圍，且解決了現(xiàn)有低溫?zé)嵩此嬖诘膯栴}。
3、本發(fā)明可結(jié)合余熱蒸發(fā)器或余熱噴淋器等余熱回收裝置回收用過的廢熱水中所具有的余熱，進(jìn)一步提高了熱泵熱水器的制熱效率。
4、本發(fā)明通過冷凝換熱器加熱水箱中的冷水，電器系統(tǒng)與水箱不直接相連，消除了傳統(tǒng)電熱水器使用中存在的觸電隱患。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是一種帶余熱蒸發(fā)器的雙風(fēng)管式熱泵熱水器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是進(jìn)風(fēng)管的進(jìn)風(fēng)閥和出風(fēng)管的出風(fēng)閥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是一種帶余熱噴淋器的雙風(fēng)管式熱泵熱水器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
實(shí)施例一作為一個實(shí)施例子，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖如附圖1所示，由壓縮機(jī)101，冷凝器102，膨脹閥103，蒸發(fā)器104，進(jìn)風(fēng)管111，蒸發(fā)器風(fēng)道112，風(fēng)扇113，排風(fēng)管114，排水孔121組成。壓縮機(jī)101的吸氣口與蒸發(fā)器104的出口連接，壓縮機(jī)101的排氣口與冷凝器102的入口連接，冷凝器102的出口與膨脹閥103的入口連接，而膨脹閥103的出口與蒸發(fā)器104的入口連接；蒸發(fā)器風(fēng)道112設(shè)在蒸發(fā)器104旁邊并與之連通，蒸發(fā)器風(fēng)道112是一個兩端分別設(shè)有進(jìn)、出風(fēng)口的密閉腔體，里面安裝有風(fēng)扇113，并在底下設(shè)有排水孔121，進(jìn)風(fēng)管111和排風(fēng)管114分別與其進(jìn)、出風(fēng)口分別相連。
壓縮機(jī)101排出的高溫高壓制冷劑氣體進(jìn)入水箱式冷凝器102中放熱冷凝，將水箱中的冷水加熱，冷凝后的制冷劑液體通過冷凝器102的出口流進(jìn)膨脹閥103的入口，經(jīng)膨脹閥103節(jié)流后成為低溫低壓的制冷劑液體，再進(jìn)入蒸發(fā)器104蒸發(fā)，最后回到壓縮機(jī)101的吸氣口，完成熱泵制熱循環(huán)。同時風(fēng)扇113開啟，進(jìn)風(fēng)管111將室內(nèi)或室外空氣吸入蒸發(fā)器風(fēng)道112，與蒸發(fā)器104換熱，提供蒸發(fā)器104所需的熱量，然后由排風(fēng)管114排出。
本實(shí)施例中的進(jìn)出風(fēng)選擇是通過手動操作進(jìn)風(fēng)管和排風(fēng)管實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)熱泵熱水器運(yùn)行的環(huán)境條件，使用者移動進(jìn)風(fēng)管和排風(fēng)管的位置來手動選擇不同的進(jìn)出風(fēng)方式在室內(nèi)需要制冷或除濕時，將進(jìn)風(fēng)管的進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)管的出風(fēng)口都轉(zhuǎn)向室內(nèi)，熱泵熱水器將室內(nèi)空氣中的熱量轉(zhuǎn)移至熱水器的水箱內(nèi)，在制熱水的同時為室內(nèi)提供冷量，充當(dāng)空調(diào)器或抽濕機(jī)的作用。在室內(nèi)不需要制冷時，將進(jìn)風(fēng)管的進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)管的出風(fēng)口都轉(zhuǎn)向室外，熱泵熱水器從室外環(huán)境吸取熱量。在環(huán)境溫度很低冷凝器結(jié)霜時，將進(jìn)風(fēng)管的進(jìn)風(fēng)口轉(zhuǎn)向室內(nèi)，而排風(fēng)管的排風(fēng)口轉(zhuǎn)向室外，可以利用室內(nèi)具有較高溫度的空氣除霜，霜層融化成水后從蒸發(fā)器風(fēng)道底部的排水孔排出。
實(shí)施例二本發(fā)明加上一種余熱蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖如附圖2所示，由壓縮機(jī)201、水箱式冷凝器202、膨脹閥203、蒸發(fā)器204、管殼式余熱蒸發(fā)器205、進(jìn)風(fēng)管211、蒸發(fā)器風(fēng)道212、風(fēng)扇213、排風(fēng)管214、排水孔221、進(jìn)風(fēng)管的進(jìn)風(fēng)閥222、排風(fēng)管的出風(fēng)閥223、接水盤224組成，壓縮機(jī)201、冷凝器202、膨脹閥203、蒸發(fā)器204和余熱蒸發(fā)器205串接組成熱泵系統(tǒng)，余熱蒸發(fā)器205連接壓縮機(jī)201和蒸發(fā)器204，蒸發(fā)器204的出口與余熱蒸發(fā)器205的吸氣口連接，余熱蒸發(fā)器205的排氣口與壓縮機(jī)201的吸氣口連接，接水盤224安裝在室內(nèi)側(cè)洗浴底座下方，管殼式余熱蒸發(fā)器205位于接水盤224的下方，進(jìn)風(fēng)管211和排風(fēng)管214分別連接進(jìn)風(fēng)閥222和出風(fēng)閥223。
所述的余熱蒸發(fā)器205是一個從廢熱水中吸熱的殼管式水冷蒸發(fā)器，包括殼體和盤管，并配有接水盤和過濾器。其中制冷劑走管側(cè)，廢熱水走殼側(cè)。制冷劑流經(jīng)盤管的一端連接蒸發(fā)器204的出口，另一端連接壓縮機(jī)201的吸氣口。接水盤224安裝在室內(nèi)側(cè)洗浴底座下方，用過的廢熱水經(jīng)接水盤收集和過濾器過濾后向下流入余熱蒸發(fā)器205，與盤管內(nèi)的制冷劑換熱后進(jìn)入排水系統(tǒng)。
使用時，壓縮機(jī)201排出的高溫高壓制冷劑氣體進(jìn)入水箱式冷凝器202中放熱冷凝，將水箱中的冷水加熱。然后經(jīng)膨脹閥203節(jié)流后成為低溫低壓的制冷劑液體，先后進(jìn)入蒸發(fā)器204和余熱蒸發(fā)器205蒸發(fā)，最后回到壓縮機(jī)201的吸氣口，完成熱泵制熱循環(huán)。用過的廢熱水經(jīng)接水盤224收集和過濾器過濾后向下流入余熱蒸發(fā)器205的殼側(cè)，與盤管內(nèi)的制冷劑換熱后進(jìn)入排水系統(tǒng)。風(fēng)扇213開啟時，進(jìn)風(fēng)管211將室內(nèi)或室外空氣吸入蒸發(fā)器風(fēng)道212，與蒸發(fā)器204換熱后再由排風(fēng)管214排出。蒸發(fā)器風(fēng)道212的底部設(shè)有排水孔221，用于排放除霜后形成的水。
本實(shí)施例中的進(jìn)出風(fēng)選擇是通過手動操作進(jìn)出風(fēng)閥實(shí)現(xiàn)的。進(jìn)風(fēng)管211和排風(fēng)管214分別與進(jìn)風(fēng)閥222和出風(fēng)閥223連接，進(jìn)、出風(fēng)閥的結(jié)構(gòu)如附圖3所示，都設(shè)置有通向室內(nèi)或室外的通氣口，并在兩個通氣口之間設(shè)置可選擇關(guān)閉任一通氣口的風(fēng)門。通過轉(zhuǎn)動進(jìn)風(fēng)管的進(jìn)風(fēng)閥222和排風(fēng)管的排風(fēng)門223的位置或操作遮住裝置可根據(jù)熱泵熱水器運(yùn)行的環(huán)境條件來選擇不同的進(jìn)出風(fēng)方式。
實(shí)施例三本發(fā)明加上一種余熱噴淋器的結(jié)構(gòu)示意圖如附圖4所示。其余熱回收裝置采用余熱噴淋盒315，并增加了貯水盒325、水泵326和電控系統(tǒng)327，還包含壓縮機(jī)301，水箱式冷凝器302，膨脹閥303，蒸發(fā)器304，進(jìn)風(fēng)管311，蒸發(fā)器風(fēng)道312，風(fēng)扇313，排風(fēng)314管，排水孔321，進(jìn)風(fēng)管的進(jìn)風(fēng)閥322，排風(fēng)管的出風(fēng)閥323，接水盤324組成。
壓縮機(jī)301排出的高溫高壓制冷劑氣體進(jìn)入水箱式冷凝器302中放熱冷凝，將水箱中的冷水加熱。然后經(jīng)膨脹閥303節(jié)流后成為低溫低壓的制冷劑液體，再進(jìn)入蒸發(fā)器304蒸發(fā)，最后回到壓縮機(jī)301的吸氣口，完成熱泵制熱循環(huán)。接水盤324安裝在室內(nèi)側(cè)洗浴底座下方，貯水盒325位于接水盤324的下方。用過的廢熱水經(jīng)接水盤324收集和過濾器過濾后向下流入貯水盒325，當(dāng)貯水盒325中的水到達(dá)設(shè)定水位時啟動水泵326將廢熱水泵送至余熱噴淋盒315，由噴淋盒315上的小孔噴淋到蒸發(fā)器304的翅片上，與制冷劑換熱后流入蒸發(fā)器風(fēng)道312的底部由排水孔321排出至排水系統(tǒng)。
風(fēng)扇313開啟時，進(jìn)風(fēng)管311將室內(nèi)或室外空氣吸入蒸發(fā)器風(fēng)道312，與蒸發(fā)器304換熱后再由排風(fēng)管314排出。
本實(shí)施例中的進(jìn)出風(fēng)選擇是通過控制進(jìn)出風(fēng)閥實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)熱泵熱水器運(yùn)行的環(huán)境條件，電控系統(tǒng)327通過控制進(jìn)風(fēng)管的進(jìn)風(fēng)閥322和排風(fēng)管的排風(fēng)閥323的導(dǎo)通方向來動選擇不同的進(jìn)出風(fēng)方式。
權(quán)利要求
1.一種雙風(fēng)管式熱泵熱水器，由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流部件、蒸發(fā)器組成，所述冷凝器的入口與壓縮機(jī)的排氣口連接，冷凝器的出口與節(jié)流部件的入口連接，節(jié)流部件的出口再與蒸發(fā)器的入口連接，而蒸發(fā)器的出口與壓縮機(jī)的吸氣口連接，其特征在于還設(shè)有進(jìn)風(fēng)管和排風(fēng)管，并設(shè)有與蒸發(fā)器連通的蒸發(fā)器風(fēng)道，所述的進(jìn)風(fēng)管和排風(fēng)管一端分別與蒸發(fā)器風(fēng)道的進(jìn)、出風(fēng)口相連，另一端與室內(nèi)或室外環(huán)境相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙風(fēng)管式熱泵熱水器，其特征在于還設(shè)有用于選擇從室內(nèi)側(cè)或室外側(cè)進(jìn)出風(fēng)的進(jìn)出風(fēng)選擇裝置，所述的進(jìn)出風(fēng)選擇裝置分別與進(jìn)風(fēng)管和出風(fēng)管連接，進(jìn)出風(fēng)選擇裝置設(shè)置有通向室內(nèi)或室外的通氣口，并在兩個通氣口之間設(shè)置一可選擇關(guān)閉任一通氣口的風(fēng)門。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙風(fēng)管式熱泵熱水器，其特征在于所述的冷凝器是一個外包保溫材料的密閉水箱，水箱內(nèi)裝有換熱器，水箱分別與壓縮機(jī)排氣口和節(jié)流部件入口相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙風(fēng)管式熱泵熱水器，其特征在于所述的節(jié)流部件是一個熱力膨脹閥或電子膨脹閥或毛細(xì)管，或者由一組并聯(lián)或串聯(lián)的熱力膨脹閥或電子膨脹閥或毛細(xì)管組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙風(fēng)管式熱泵熱水器，其特征在于所述的蒸發(fā)器風(fēng)道兩端分別設(shè)有進(jìn)、出風(fēng)口的密閉腔體，其進(jìn)、出風(fēng)口分別與進(jìn)風(fēng)管和排風(fēng)管相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙風(fēng)管式熱泵熱水器，其特征在于所述的進(jìn)風(fēng)管和排風(fēng)管選用可以伸縮或彎曲的軟管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙風(fēng)管式熱泵熱水器，其特征在于所述的進(jìn)風(fēng)管上帶有用于過濾進(jìn)風(fēng)中夾帶的灰塵和雜物的空氣濾網(wǎng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙風(fēng)管式熱泵熱水器，其特征在于所述冷凝器的水箱內(nèi)安裝有用于在特殊情況下輔助加熱的輔助電加熱器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙風(fēng)管式熱泵熱水器，其特征在于所述的蒸發(fā)器是一個風(fēng)冷管翅式換熱器或鋁制板翅式換熱器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的雙風(fēng)管式熱泵熱水器，其特征在于還設(shè)有用于回收用過的廢熱水中所具有的余熱的余熱回收裝置，所述的余熱回收裝置與蒸發(fā)器連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種雙風(fēng)管式熱泵熱水器，由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流部件、蒸發(fā)器、蒸發(fā)器風(fēng)道、進(jìn)風(fēng)管及排風(fēng)管組成。通過進(jìn)風(fēng)管及排風(fēng)管可以根據(jù)不同環(huán)境進(jìn)行蒸發(fā)器的進(jìn)出風(fēng)選擇，最有效地利用低溫?zé)嵩?，夏季可以制冷，冬季易于除霜，擴(kuò)大了熱水器的應(yīng)用范圍，有效的解決了常規(guī)熱泵熱水器的低溫?zé)嵩此嬖诘膯栴}。本發(fā)明熱效率高，結(jié)構(gòu)簡單，使用安全可靠，且可以同其它部件配合使用，兼容性能好。
文檔編號F24H4/04GK1584439SQ20041002753
公開日2005年2月23日 申請日期2004年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月9日
發(fā)明者黃曉峰 申請人:廣東科龍電器股份有限公司