專利名稱：熱泵熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采取承壓水箱儲(chǔ)存熱水的熱泵熱水器。
背景技術(shù)：
熱泵熱水器是利用熱泵技術(shù)工作原理進(jìn)行設(shè)計(jì)的，現(xiàn)有的熱泵熱水器的構(gòu)
成原理圖如圖3所示，包括壓縮機(jī)、換熱器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器、承壓水箱、 水泵、給水回路總管、熱水回路總管、冷水補(bǔ)入管、熱水供給管，使用前熱水
器將水加熱的工作原理如下
熱泵系統(tǒng)工作原理冷媒在圖3右端所示的封閉熱泵系統(tǒng)中循環(huán)。壓縮機(jī) 排出的高溫高壓氣體，進(jìn)入換熱器散熱(與水進(jìn)行熱交換，使水升溫)冷凝成 為中溫高壓液體，經(jīng)節(jié)流裝置節(jié)流后成為低溫低壓液體，進(jìn)入蒸發(fā)器吸收熱源 (如水、空氣等)中的熱量進(jìn)行蒸發(fā)，成為低溫低壓氣體，被吸入壓縮機(jī)通 過(guò)壓縮做功成為高溫高壓氣體，如此往復(fù)循環(huán)實(shí)現(xiàn)在蒸發(fā)器中吸熱、在換熱器 中放熱。
水路系統(tǒng)工作原理水流在圖3左端所示的封閉水路系統(tǒng)中循環(huán)。在熱泵 熱水器中，熱泵系統(tǒng)的換熱器就是冷媒與水的熱交換器。承壓水箱中的低溫水 通過(guò)水泵運(yùn)行經(jīng)給水回路總管進(jìn)入換熱器吸收冷媒放出的熱量，經(jīng)熱水回路總 管回到承壓水箱中，加此循環(huán)反復(fù)，使水溫逐漸提高，并最終達(dá)到設(shè)定溫度后， 熱泵系統(tǒng)和水路系統(tǒng)停止運(yùn)行。
當(dāng)承壓水箱中的熱水通過(guò)熱水供給管放出使用時(shí)，同時(shí)冷水因冷水補(bǔ)入管 網(wǎng)壓力作用從冷水補(bǔ)入管進(jìn)入水箱，冷水進(jìn)入承壓水箱后將會(huì)與熱水混合，導(dǎo) 致承壓水箱的水溫降低，隨著熱水放出量和冷水補(bǔ)給量的增多，當(dāng)承壓水箱水 溫低于一定值時(shí)，熱泵系統(tǒng)和水泵又將啟動(dòng)運(yùn)行，給水加熱。
從現(xiàn)有的熱泵熱水器可以看出它存在以下的問(wèn)題
l.承壓水箱熱水利用率低承壓水箱水溫達(dá)到設(shè)定溫度后，熱泵熱水器處 于停機(jī)狀態(tài)，當(dāng)開(kāi)始使用熱水時(shí)，熱水從熱水供給管輸出，冷水同時(shí)從冷水補(bǔ)入管進(jìn)入承壓水箱并與熱水混合，使承壓水箱的水溫逐漸下降，當(dāng)水溫降到使 用所需溫度以下時(shí)，則無(wú)法繼續(xù)使用，但此時(shí)承壓水箱中的水溫仍然高出冷水 補(bǔ)入管的冷水溫度很多，還存有大量的熱量，致使承壓水箱所儲(chǔ)的熱水不能充 分利用，熱水利用率很低。
2. 承壓水箱越大、散熱越多，使用成本增加因?yàn)槌袎核渲械臒崴?率低，所以為滿足熱水的使用，承壓水箱容積較大。在熱水不使用處于儲(chǔ)存狀 態(tài)的時(shí)候，承壓水箱雖然有保溫層，但仍然不可避免熱量的損失，且承壓水箱 與空氣接觸的面積越大，單位時(shí)間的熱量損耗越多，機(jī)器用于保溫工作的時(shí)間 越長(zhǎng)，所消耗的電能增加，帶來(lái)使用費(fèi)用的增加。
3. 機(jī)器安裝占用的空間大承壓水箱體積越大，所占用的安裝空間就越大， 不利于家庭使用的普及。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能提高承壓水箱的熱水利用率、承壓水箱容積 較小、減少熱量損耗的熱泵熱水器。
本發(fā)明提供的這種熱泵熱水器，包括承壓水箱、給水回路總管、換熱器、 熱水回路總管、熱水供給管，所述承壓水箱上沿冷水補(bǔ)入端向熱水供給端方向 至少兩個(gè)不同的位置處各設(shè)有給水回路支管，每條給水回路支管分別通過(guò)一個(gè) 閥門與給水回路總管連接。
所述給水回路總管上連有一個(gè)調(diào)節(jié)水流量大小的調(diào)節(jié)閥，在熱水回路總管 上裝有熱水回路溫度傳感器，該傳感器把采集到的換熱器輸出水溫信號(hào)傳給用 于控制調(diào)節(jié)閥的控制器
本發(fā)明由于在承壓水箱沿冷水補(bǔ)入端向熱水供給端方向不同位置處增設(shè)了 給水回路支管，并且每條支管能分別通過(guò)各自的閥門與給水回路總管連通，給 水回路總管再通過(guò)調(diào)節(jié)閥與換熱器連接，當(dāng)承壓水箱內(nèi)的溫水低于使用需求溫 度時(shí)，可以開(kāi)啟不同的給水回路支管將承壓水箱中的溫水輸入換熱器進(jìn)行二次 加熱，迅速達(dá)到使用需求溫度而能繼續(xù)使用。如此既提高了儲(chǔ)存熱水的利用率， 又補(bǔ)充了新的熱量，因而能減小承壓水箱的容積，進(jìn)而使熱水儲(chǔ)存時(shí)的散熱減 少，并減小安裝空間，有利于家庭使用的普及。


圖1為本發(fā)明的熱泵熱水器的工作原理示意圖。 圖2為本發(fā)明熱水工作流程示意圖。 圖3為現(xiàn)有的熱泵熱水器的工作原理示意圖。
具體實(shí)施例方式
從圖l可以看出，本發(fā)明仍包括承壓水箱l、給水回路總管5、換熱器8、 熱水回路總管IO、熱水供給管12、冷水補(bǔ)入管13，還包括給水回路支管3、調(diào) 節(jié)閥7、給水回路溫度傳感器2、熱水回路溫度傳感器9、控制器ll，其中給水 回路支管3至少有兩條，本實(shí)施方式為立式水箱熱泵熱水器，采用了三條給水 回路支管下給水回路支管3-1、中給水回路支管3-2、上給水回路支管3-3， 這三個(gè)給水回路支管分別對(duì)應(yīng)布置在承壓水箱1沿冷水補(bǔ)入端向熱水供給端方 向的三個(gè)不同位置，并且每個(gè)給水回路支管3上都分別裝有一個(gè)閥門4，調(diào)節(jié) 閥7安裝在給水回路總管5上用于調(diào)節(jié)換熱器8進(jìn)水的流量大小。給水回路溫 度傳感器2是用來(lái)檢測(cè)承壓水箱1不同高度位置處水溫的，在每個(gè)給水回路支 管3靠近承壓水箱1處各設(shè)置一個(gè)，以隨時(shí)采集承壓水箱1在這些位置的溫度 信號(hào)，并將該信號(hào)傳給控制器11，由控制器11控制每條給水回路支管上的閥 門的開(kāi)啟與關(guān)閉。熱水回路總管10—端與換熱器8的出水口連接，另一端與熱 水供給管12連接，在熱水回路總管10的管路上有一個(gè)熱水回路溫度傳感器9， 用于采集換熱器8的出水溫度信號(hào)，然后將該信號(hào)傳至控制器ll，由該控制器 控制調(diào)節(jié)閥7的開(kāi)啟度，對(duì)流入換熱器8的水流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而控制換熱器 8的出水溫度(因?yàn)樵跓崴髦茻崮芰σ欢ǖ那闆r下，水流量大則換熱器8的 進(jìn)出水溫差小，水流量小則換熱器8的進(jìn)出水溫差大)，達(dá)到使用需要的溫度。 從換熱器8加熱后的水經(jīng)過(guò)熱水回路總管10進(jìn)入熱水供給管12，直接供給使 用或流入承壓水箱1儲(chǔ)存。
結(jié)合圖2可以看出，當(dāng)承壓水箱1的水達(dá)到使用所需要的溫度后，熱泵熱 水器處于停機(jī)狀態(tài)。開(kāi)始使用熱水時(shí)，承壓水箱1中的熱水從熱水供給管12輸 出，冷水同時(shí)從冷水補(bǔ)入管13進(jìn)入承壓水箱1，隨著熱水輸出和冷水的進(jìn)入， 承壓水箱1中的水溫從冷水補(bǔ)入管13處向熱水供給管12處逐漸降低，進(jìn)而使不同位置處的給水回路溫度傳感器檢測(cè)到的水溫就不同。當(dāng)下給水回路支管3-1
的給水回路溫度傳感器檢測(cè)到的水溫(設(shè)為T1)降到某一設(shè)定溫度(設(shè)為Tsl) 以下時(shí)，下給水回路支管3-1的閥門開(kāi)啟(中給水回路支管3-2的閥門和上給 水回路支管3-3的閥門處于關(guān)閉狀態(tài))，承壓水箱1內(nèi)的溫水通過(guò)換熱器8開(kāi)始 進(jìn)行二次加熱?？刂破?1根據(jù)熱水回路溫度傳感器9檢測(cè)的水溫，調(diào)節(jié)換熱器 8的出水溫度，使換熱器8的出水溫度達(dá)到使用所需要的溫度。此時(shí)熱水回路 總管10和承壓水箱1同時(shí)向熱水供給管12供給熱水。當(dāng)中給水回路支管3-2 的給水回路溫度傳感器檢測(cè)的水溫(設(shè)為T2)降到Tsl以下時(shí)，表明承壓水箱 1在中給水回路支管3-2的位置以下水溫較低，中給水回路支管3-2的閥門開(kāi) 啟，同時(shí)下給水回路支管3-l的閥門關(guān)閉。當(dāng)上給水回路溫度傳感器3-3檢測(cè) 的水溫(設(shè)為T3)降到Tsl以下時(shí)，表明承壓水箱1在上給水回路支管3-3的 位置以下水溫較低，上給水回路支管3-3的閥門開(kāi)啟，同時(shí)中給水回路支管3-2 的閥門關(guān)閉。當(dāng)熱水回路總管IO和承壓水箱1流出的混合熱水的水流量和水溫 達(dá)不到使用要求時(shí)，停止熱水使用。
本發(fā)明的熱泵熱水器在停止熱水使用后，可以繼續(xù)運(yùn)行轉(zhuǎn)向熱水的儲(chǔ)存， 承壓水箱1內(nèi)的熱水從熱水供給管12向冷水補(bǔ)入管13方向逐漸增加。熱水回 路總管10的熱水進(jìn)入承壓水箱1,當(dāng)上給水回路支管3-3的給水回路溫度傳感 器檢測(cè)的水溫T3升到某一設(shè)定溫度(設(shè)為Ts2)時(shí)，即T3^Ts2時(shí)，中給水回 路支管3-2的閥門開(kāi)啟，上給水回路支管3-3的閥門關(guān)閉；承壓水箱1中的熱 水繼續(xù)增加，當(dāng)中給水回路支管3-2的給水回路溫度傳感器檢測(cè)到T2》Ts2時(shí)， 下給水回路支管3-1的閥門開(kāi)啟，中給水回路支管3-3的閥門關(guān)閉；當(dāng)下給水 回路支管3-1的給水回路溫度傳感器檢測(cè)到Tl》Ts2時(shí)，說(shuō)明承壓水箱1已充 滿熱水，下給水回路支管3-1的闊門關(guān)閉，熱水器停止運(yùn)行。采用這種加熱方 式，熱水首先集中在承壓水箱1的熱水供給端，這樣能夠更方便地再次供給熱 水，而不必等到整個(gè)承壓水箱全部充滿熱水。
本發(fā)明同樣適用于臥式水箱熱泵熱水器，在臥式水箱熱泵熱水器中給水回 路支管分別對(duì)應(yīng)布置在承壓水箱沿冷水補(bǔ)入端向熱水供給端方向的至少兩個(gè)不 同位置處，其工作原理同立式水箱熱泵熱水器。
權(quán)利要求
1、一種熱泵熱水器，包括承壓水箱(1)、給水回路總管(5)、換熱器(8)、熱水回路總管(10)、熱水供給管(12)，其特征在于所述承壓水箱(1)上沿冷水補(bǔ)入端向熱水供給端方向至少兩個(gè)不同的位置處各設(shè)有給水回路支管(3)，每條給水回路支管分別通過(guò)一個(gè)閥門(4)與給水回路總管(5)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵熱水器，其特征在于所述給水回路總管(5) 上連有一個(gè)調(diào)節(jié)水流量大小的調(diào)節(jié)閥(7)，在熱水回路總管(10)上裝有熱水 回路溫度傳感器(9)，該傳感器把采集到的換熱器(8)輸出水溫信號(hào)傳給用于 控制調(diào)節(jié)閥(7)的控制器(11)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱泵熱水器，其特征在于每條給水回路支管 (3)在連接所述承壓水箱(1)處分別有給水回路溫度傳感器(2)，這些傳感器把采集到的承壓水箱(1)不同位置的水溫信號(hào)傳給用于控制所述閥門(4) 的控制器(11)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱泵熱水器，其特征在于所述承壓水箱(1)上 沿冷水補(bǔ)入端向熱水供給端方向不同的三個(gè)位置處各設(shè)有一條給水回路支管。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種熱泵熱水器，包括承壓水箱、給水回路總管、換熱器、熱水回路總管、熱水供給管，所述承壓水箱上沿冷水補(bǔ)入端向熱水供給端方向至少兩個(gè)不同的位置處設(shè)有給水回路支管，每條給水回路支管分別通過(guò)一個(gè)閥門與給水回路總管連接。當(dāng)承壓水箱內(nèi)的溫水低于使用需求溫度時(shí)，可以控制開(kāi)啟不同的給水回路支管，溫水通過(guò)換熱器進(jìn)行二次加熱后，直接達(dá)到使用需求溫度，可以繼續(xù)使用。提高了熱水的利用率，并且在使用時(shí)能夠及時(shí)補(bǔ)充有效熱水，由此就能夠減小承壓水箱的容積，使熱水儲(chǔ)存時(shí)的散熱減少，節(jié)約了使用費(fèi)用，并帶來(lái)熱泵熱水器的安裝空間減小，更有利于家庭使用的普及。
文檔編號(hào)F24H4/02GK101532725SQ20091004304
公開(kāi)日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2009年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月3日
發(fā)明者勇 謝 申請(qǐng)人:勇 謝