專利名稱：并列雙循環(huán)熱泵熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蒸氣壓縮式熱泵熱水系統(tǒng)，特別是一種可以以室外或室 內(nèi)空氣源作為熱源，用于熱泵熱水器中的并列雙循環(huán)熱泵熱水器。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的蒸氣壓縮式空氣源熱泵熱水器熱泵循環(huán)中，工質(zhì)，皮壓縮機(jī)壓縮 后，被壓縮機(jī)排放到散熱器中，向高溫?zé)嵩?水)釋放熱量并冷凝，再經(jīng)過 節(jié)流元件(如毛細(xì)管、膨脹閥)時(shí)被節(jié)流，工質(zhì)壓力和溫度均降低，然后進(jìn) 入蒸發(fā)器，從低溫?zé)嵩?空氣)吸收熱量并蒸發(fā)，最后重新進(jìn)入壓縮機(jī)被壓 縮，完成一個(gè)完整循環(huán)。
現(xiàn)有技術(shù)中，蒸氣壓縮式空氣源熱泵熱水器己經(jīng)商品化。其熱泵循環(huán)采 用單循環(huán)結(jié)構(gòu)，使用室外空氣源。此類熱泵熱水器，熱泵蒸發(fā)器總成布置在 室外，熱泵散熱器或內(nèi)置散熱器的水箱可布置在室外或室內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)的熱 泵熱水器，其熱泵運(yùn)行時(shí)，特別是壓縮機(jī)為定轉(zhuǎn)速的壓縮機(jī)時(shí)，其熱泵制熱 量相對比較難以被人為控制、其低溫適應(yīng)性相對較差，也影響了其應(yīng)用范圍。 而且，這種結(jié)構(gòu)的空氣源熱泵熱水器，熱泵安裝工作的一部分是在室外進(jìn)行， 特別是在高層樓盤安裝時(shí)，其安裝工人具有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，熱水器室外機(jī) 也影響所在建筑、乃至整個(gè)宏觀區(qū)域的美觀。
目前已有的空氣源熱泵熱水器，其熱泵循環(huán)均為單循環(huán)，沒有熱泵熱量 輸出控制的相關(guān)內(nèi)容，這個(gè)方面的欠缺研究，也約束了熱泵的應(yīng)用范圍，而
且多利用室外空氣源。本發(fā)明人2007年申報(bào)了發(fā)明專利"室內(nèi)空氣源雙壓縮機(jī)家用熱泵熱水器"(專利申請?zhí)?00710018740.8)，提出了雙壓縮機(jī)熱泵 熱水器方案，該方案中壓縮機(jī)并聯(lián)，使用公共的蒸發(fā)器、節(jié)流元件和散熱器， 該方案使熱泵熱水器可全部安裝于室內(nèi)，可以靈活控制壓縮t幾的啟停來控制 熱泵的熱量輸出，單壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)，擁有較大的兩器面積，因而具有高能效 比的潛力。但是，由于兩器面積既需要和單個(gè)壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)匹配，也要和多 個(gè)壓縮機(jī)共同運(yùn)行時(shí)的性能匹配，因此，在實(shí)際運(yùn)行中，會帶來或者單個(gè)壓 縮機(jī)運(yùn)行時(shí)，或多個(gè)壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)工況可能不在適宜工況下運(yùn)行，給 系統(tǒng)穩(wěn)定工作帶來一定的風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠進(jìn)行熱泵制熱量輸出控制、壓縮機(jī)噪音 控制的并列雙循環(huán)熱泵熱水器。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是包括兩組或兩組以上并聯(lián)
的蒸氣壓縮熱泵裝置，各組蒸氣壓縮熱泵裝置均包括壓縮機(jī)、散熱器、節(jié)流 元件、和蒸發(fā)器，所述的壓縮機(jī)的出口與散熱器相連通，散熱器通過節(jié)流元 件與蒸發(fā)器相連通，蒸發(fā)器的出口與壓縮機(jī)的入口相連通，所說的各組散熱 器均置于同一個(gè)容器中。
本發(fā)明的容器為水箱，散熱器置于水箱中；蒸發(fā)器外側(cè)設(shè)置有一個(gè)或與 蒸發(fā)器數(shù)量相同的風(fēng)扇。
本發(fā)明的容器為間接換熱器，散熱器置于間接換熱器中，水箱通過間接 換熱器循環(huán)水泵與間接換熱器構(gòu)成封閉的循環(huán)水路；蒸發(fā)器外側(cè)設(shè)置有一個(gè) 或與蒸發(fā)器數(shù)量相同的風(fēng)扇。
本發(fā)明的容器為水箱，散熱器置于水箱中，且在水箱還設(shè)置有與自來水 相連的即熱換熱器；蒸發(fā)器外側(cè)設(shè)置有一個(gè)或與蒸發(fā)器數(shù)量相同的風(fēng)扇。本發(fā)明采用并列雙蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)，每個(gè)蒸氣壓縮式f盾環(huán)有各自的 蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、散熱器和節(jié)流元件，每個(gè)循環(huán)的兩器、節(jié)流元件和壓縮機(jī) 間都能得到很好的匹配?？梢杂瞄_啟其中一組或同時(shí)兩組蒸氣壓縮熱泵裝置 來生產(chǎn)熱水，以這種方式來人為控制熱泵制熱量和噪音。當(dāng)對熱泵熱水器的 熱水供應(yīng)沒有時(shí)間限制時(shí)，可以只啟用其中一組蒸氣壓縮熱泵裝置的熱泵運(yùn) 行方式。同單組蒸氣壓縮裝置熱泵相比，在兩組蒸氣壓縮裝置的壓縮機(jī)的累 加功率與單組壓縮機(jī)功率相同的情況下，開啟兩組壓縮熱泵系統(tǒng)其中一組運(yùn)
行時(shí)，其壓縮機(jī)功率將約為單組壓縮機(jī)熱泵系統(tǒng)的二分之一，各自獨(dú)立的蒸 氣壓縮式熱泵裝置其換熱器、壓縮機(jī)和節(jié)流元件間得到了很好的匹配；當(dāng)不 需要快速熱水時(shí)，使用其中一組蒸氣壓縮熱泵裝置來運(yùn)行熱泵循環(huán)，在冬天 使用，不會對室內(nèi)空氣溫度場分布造成明顯的改變；可以使用室內(nèi)熱源，也 可以使用室外空氣源，在夏天使用時(shí)，可以造成室內(nèi)局部溫度下降，有居室 清涼的作用；又可以控制噪音，不對室內(nèi)使用帶來過大噪音。


圖1為本發(fā)明提供的采用兩組蒸氣壓縮裝置中蒸發(fā)器共用風(fēng)扇的空氣源 并列雙循環(huán)熱泵熱水器熱泵循環(huán)示意圖2為本發(fā)明提供的采用兩組蒸氣壓縮裝置中蒸發(fā)器各自擁有風(fēng)扇的并 列雙循環(huán)熱泵熱水器熱泵循環(huán)示意圖;
圖3為本發(fā)明提供的采用中間換熱器且兩組蒸氣壓縮裝置中蒸發(fā)器共用 風(fēng)扇的并列雙循環(huán)熱泵熱水器示意圖4為本發(fā)明提供的采用中間換熱器且兩組蒸氣壓縮裝置中蒸發(fā)器各自 擁有風(fēng)扇的并列雙循環(huán)熱泵熱水器示意圖5為本發(fā)明提供的可用于非承壓水箱中換熱且兩組蒸氣壓縮裝置中蒸發(fā)器共用風(fēng)扇的室內(nèi)空氣源并列雙循環(huán)熱泵熱水器熱力循環(huán)示意圖6為本發(fā)明提供的可用于非承壓水箱中換熱且兩組蒸氣壓縮裝置中蒸 發(fā)器各自擁有風(fēng)扇的室內(nèi)空氣源并列雙循環(huán)熱泵熱水器示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明
實(shí)施例l，參見圖l，圖2。本發(fā)明的并列雙循環(huán)熱泵熱水器，包括兩組 蒸氣壓縮熱泵裝置，第一壓縮機(jī)20出口端通過管路51連接第一散熱器60， 第一壓縮機(jī)20入口端連接第一蒸發(fā)器40。第一散熱器60置于水箱10中， 第一散熱器60通過管路53與第一節(jié)流元件30連通，并且通過管路55連接 第一蒸發(fā)器40，第一蒸發(fā)器40通過管路57與第一壓縮機(jī)20相連。第二壓 縮機(jī)22出口端通過管路52與第二散熱器61相連，第二壓縮機(jī)22入口端連 接第二蒸發(fā)器41。第二散熱器61置于水箱10中，第二散熱器61通過管路 54與第二節(jié)流元件31連通，并且通過管路56連接第二蒸發(fā)器41，第二蒸發(fā) 器通過管路58與壓縮機(jī)22相連。
圖1中第二蒸發(fā)器40、第二蒸發(fā)器41共用一個(gè)風(fēng)扇70。圖2中第一蒸 發(fā)器40使用第一蒸發(fā)器風(fēng)扇71，第二蒸發(fā)器41使用第二蒸發(fā)器風(fēng)扇70。
本實(shí)施例中的第一壓縮機(jī)20和第二壓縮機(jī)22可以單獨(dú)開啟運(yùn)行，也可 以同時(shí)開啟運(yùn)行，蒸發(fā)器中工質(zhì)與室內(nèi)空氣換熱，也可以與室外空氣換熱。
當(dāng)然，蒸氣壓縮裝置的數(shù)量還可以根據(jù)需要增加，可以單獨(dú)一個(gè)裝置開 啟運(yùn)行，也可以同時(shí)開啟運(yùn)行，均可以達(dá)到本發(fā)明的目的。
實(shí)施例2，參見圖3、圖4。本發(fā)明的并列雙循環(huán)熱泵熱水器，包括兩組 蒸氣壓縮熱泵裝置，兩組裝置并聯(lián)作用，第一壓縮機(jī)20的出口端通過管路 51連接第一散熱器60，第一壓縮機(jī)20的入口端連接第一蒸發(fā)器40，第二壓縮機(jī)22的出口端通過管路52連接第二散熱器61，第二壓縮機(jī)22的入口端 連接第二蒸發(fā)器41 ，第一散熱器60、第二散熱器61均置于間接換熱器90中， 水箱10通過間接換熱器90、循環(huán)水泵80、管路IOI、 102、 103構(gòu)成一個(gè)封 閉循環(huán)水路，第一散熱器60、第二散熱器61在間接換熱器90中與水箱10 中的水實(shí)現(xiàn)換熱，第一散熱器60通過管路53與第一節(jié)流元件30連通，并且 通過管路55連接第一蒸發(fā)器40，第一蒸發(fā)器40通過管路57與第一壓縮機(jī) 20相連。第二散熱器61通過管路54與第二節(jié)流元件31連通，并且通過管 路56連接第二蒸發(fā)器41 ，第二蒸發(fā)器41通過管路58與第二壓縮機(jī)22相連。
圖3中第一蒸發(fā)器40、第二蒸發(fā)器41共用同一個(gè)風(fēng)扇70。圖4中第一 蒸發(fā)器40使用第一蒸發(fā)器風(fēng)扇71，第二蒸發(fā)器41使用第二蒸發(fā)器風(fēng)扇70。
本實(shí)施例中的兩組蒸氣壓縮裝置可單獨(dú)作用，即第一壓縮豐幾20和第二壓 縮機(jī)22可以單獨(dú)開啟運(yùn)行，也可以同時(shí)開啟運(yùn)行，蒸發(fā)器中工質(zhì)與室內(nèi)空氣 換熱，也可以與室外空氣換熱。
實(shí)施例3，參見圖5、圖6。本發(fā)明的并列雙循環(huán)熱泵熱水器，包括兩組 蒸氣壓縮裝置，兩組裝置并聯(lián)連接作用，第一壓縮機(jī)20的出口端通過管路 51與第一散熱器60相連，第一壓縮機(jī)20的入口端連接第一蒸發(fā)器40，第二 壓縮機(jī)22的出口端通過管路52連接第二散熱器61，第二壓縮機(jī)22的入口 端連接第二蒸發(fā)器41，第一散熱器60和第二散熱器61均置于水箱10中， 自來水通過循環(huán)散熱器63與在水箱10中的水實(shí)現(xiàn)換熱，第一散熱器60通過 管路53與第一節(jié)流元件30連通，并且通過管路55連接第一蒸發(fā)器40，第 一蒸發(fā)器40通過管路57與第一壓縮機(jī)20相連。第二散熱器61通過管路54 與第二節(jié)流元件31連通，并且通過管路56連接第二蒸發(fā)器41，第二蒸發(fā)器 41通過管路58與第二壓縮機(jī)22相連。圖5中第一蒸發(fā)器40和第二蒸發(fā)器41共用同一個(gè)風(fēng)扇70。圖6中第一 蒸發(fā)器40使用第一蒸發(fā)器風(fēng)扇71，第二蒸發(fā)器41使用第二蒸發(fā)器風(fēng)扇70。
本實(shí)施例中的兩組蒸氣壓縮裝置可單獨(dú)作用，即壓縮機(jī)20、 22可以單獨(dú) 開啟運(yùn)行，也可以同時(shí)開啟運(yùn)行，蒸發(fā)器中工質(zhì)與室內(nèi)空氣換熱。
當(dāng)然，蒸氣壓縮裝置的數(shù)量還可以根據(jù)需要增加，以單獨(dú)開啟運(yùn)行，也 可以同時(shí)開啟運(yùn)行，均可以達(dá)到本發(fā)明的目的。
本發(fā)明采用各獨(dú)立蒸氣壓縮熱泵裝置里的壓縮機(jī)與兩器、節(jié)流元件能更 好的匹配，熱泵系統(tǒng)運(yùn)行能夠更加穩(wěn)定。在使用室內(nèi)空氣源時(shí)，在冬天使用， 不會對室內(nèi)空氣溫度場分布造成明顯的改變，在夏天使用時(shí)，可以造成室內(nèi) 局部溫度下降，有居室清涼的作用；又可以控制噪音，不對室內(nèi)使用帶來過 大噪音。同時(shí)，可僅在室內(nèi)安裝，非常方便，避免了室外安裝使用帶來的種 種的弊端。此時(shí)，小功率壓縮機(jī)運(yùn)行噪音將明顯處于較小的水平；還有，小 功率壓縮機(jī)熱泵運(yùn)行時(shí)，其對空氣源的吸熱量也相對減小，如果使用室內(nèi)空 氣源，室內(nèi)空氣溫度場的變化將不明顯，對人類以及室內(nèi)環(huán)境的影響很小， 壓縮機(jī)也可以置于室外，這樣更避免了對室內(nèi)溫度的影響?？筛鶕?jù)工作環(huán)境 條件自動(dòng)切換兩種運(yùn)行模式，如果需要熱泵系統(tǒng)高制熱量輸出時(shí)，同時(shí)開啟 多組蒸氣壓縮裝置，可以提供最大供熱量，滿足熱水供應(yīng)需要。同時(shí)兩個(gè)蒸 發(fā)器可共用一個(gè)風(fēng)扇，簡化結(jié)構(gòu)，也可以各用各的風(fēng)扇。室內(nèi)安裝固定相對 簡單，避免了室外安裝和破壞建筑物美觀等麻煩。
權(quán)利要求
1. 并列雙循環(huán)熱泵熱水器，其特征在于包括兩組或兩組以上并聯(lián)的蒸氣壓縮熱泵裝置，各組蒸氣壓縮熱泵裝置均包括壓縮機(jī)、散熱器、節(jié)流元件、和蒸發(fā)器，所述的壓縮機(jī)的出口與散熱器相連通，散熱器通過節(jié)流元件與蒸發(fā)器相連通，蒸發(fā)器的出口與壓縮機(jī)的入口相連通，所說的各組散熱器均置于同一個(gè)容器中。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的并列雙循環(huán)熱泵熱水器，其特征在于所說的 容器為水箱，散熱器置于水箱中。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的并列雙循環(huán)熱泵熱7jC器，其特征在于所 說的蒸發(fā)器外側(cè)設(shè)置有一個(gè)或與蒸發(fā)器數(shù)量相同的風(fēng)扇。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的并列雙循環(huán)熱泵熱水器，其特征在于所說的 容器為間接換熱器，散熱器置于間接換熱器中，水箱通過間接換熱器循環(huán)水 泵與間接換熱器構(gòu)成封閉的循環(huán)水路。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的并列雙循環(huán)熱泵熱水器，其特征在于所說的蒸發(fā)器外側(cè)設(shè)置有一個(gè)或與蒸發(fā)器數(shù)量相同的風(fēng)扇。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的并列雙循環(huán)熱泵熱水器，其特征在于所說的 容器為水箱，散熱器置于水箱中，且在水箱還設(shè)置有與自來水相連的即熱換 熱器。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的并列雙循環(huán)熱泵熱水器，其特征在于所 說的蒸發(fā)器外側(cè)設(shè)置有一個(gè)或與蒸發(fā)器數(shù)量相同的風(fēng)扇。
全文摘要
一種并列雙循環(huán)熱泵熱水器裝置，兩組蒸氣壓縮熱泵裝置，各組蒸氣壓縮熱泵裝置均包括壓縮機(jī)、散熱器、水箱、節(jié)流元件、蒸發(fā)器，各自獨(dú)立，其散熱器并聯(lián)連接于水箱中，各壓縮機(jī)的出口端連接各自熱泵的散熱器，各壓縮機(jī)的入口端連接各自熱泵的蒸發(fā)器；各散熱器內(nèi)置于水箱中，通過管路各自連接節(jié)流元件，節(jié)流元件通過管路與各自蒸發(fā)器連通。各自獨(dú)立的蒸氣壓縮式熱泵裝置其換熱器、壓縮機(jī)和節(jié)流元件間得到了很好的匹配；可以用開啟其中一組或同時(shí)兩組蒸氣壓縮熱泵裝置來生產(chǎn)熱水，以這種方式來人為控制熱泵制熱量和噪音。
文檔編號F24H4/02GK101280957SQ200810018008
公開日2008年10月8日 申請日期2008年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月18日
發(fā)明者張?jiān)缧? 科 強(qiáng), 鄧建強(qiáng) 申請人:西安交通大學(xué)