專利名稱：蓄能速熱型熱泵熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及熱泵系統(tǒng)，尤其是一種蓄能速熱型熱泵熱水器，屬于熱泵 應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
熱泵熱水器由于其制熱能效比恒大于l，其節(jié)能優(yōu)勢明顯，在能源緊缺的現(xiàn) 代社會己經(jīng)被人們大力推廣應(yīng)用，現(xiàn)有技術(shù)的熱泵熱水器其工作原理是制冷 劑被壓縮機壓縮成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑由壓縮機出氣口排出進入到水冷凝 器，釋放出制熱熱量后冷凝為中溫中壓的液態(tài)制冷劑，然后經(jīng)節(jié)流裝置減壓成 低溫低壓的氣液混合制冷劑后流入蒸發(fā)器吸收熱能，最后通過壓縮機吸氣口回 到壓縮機完成循環(huán)，在此過程中水冷凝器中的水得到加熱，可以滿足人們對熱 水的需求。眾所周知，相對于燃氣、燃油等熱水器來說，熱泵熱水器制熱功率 較低、制熱水速度也較慢，屬于慢熱型熱水器，在現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)下，熱泵熱水 器的使用等待時間較長，尤其是在大量使用熱水之后，問題更加突出，因此其 實際使用效果不能充分令人滿意，也大大地限制了這種新一代節(jié)能環(huán)保型產(chǎn)品 的推廣應(yīng)用，雖然現(xiàn)有技術(shù)可以通過增加熱泵功率、增大儲熱水箱等方法緩解 熱泵熱水器的上述不足之處，但是隨之而來的是用戶初期投資相應(yīng)大幅提高， 設(shè)備占用空間也必須增大，顯然這些解決方法并不理想。
實用新型內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的是提供一種蓄能速熱型熱泵熱水器。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的蓄能速熱型熱 熱水器，主要由壓縮機、 水冷凝器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器和電控裝置構(gòu)成，所述的壓縮機出氣口與所述的水冷凝器氣態(tài)制冷劑入口相連，其特征在于所述的水冷凝器入口之后液態(tài)制冷 劑輸出通道至少有兩路，其中第一路通過相應(yīng)的制冷劑通道與所述的節(jié)流裝置 相連，第二路通過相應(yīng)的制冷劑通道與一蓄能換熱器的第一路制冷劑換熱通道 相連，該第一路制冷劑換熱通道的制冷劑出口通過相應(yīng)的制冷劑通道與所述的 節(jié)流裝置相連，所述的蓄能換熱器還包括第二路制冷劑換熱通道，該第二路制 冷劑換熱通道的入口連接于所述的節(jié)流裝置之后，該第二路制冷劑換熱通道的 出口連接于所述的壓縮機吸氣口之前。
進一步的，上述蓄能速熱型熱泵熱水器還可以是具有如下特點所述的蒸 發(fā)器入口與所述的節(jié)流裝置相連，所述的蒸發(fā)器出口通過相應(yīng)的制冷劑通道與 所述的壓縮機吸氣口相連，所述的蓄能換熱器的第二路制冷劑換熱通道的入口 連接于所述的節(jié)流裝置之后、所述的蒸發(fā)器之前，所述的蓄能換熱器的第二路 制冷劑換熱通道的出口連接于所述的蒸發(fā)器之后、所述的壓縮機吸氣口之前；
更進一步的，上述蓄能速熱型熱泵熱水器還可以是具有如下特點所述的 節(jié)流裝置包括一可調(diào)節(jié)流閥，所述的蓄能換熱器的第二路制冷劑換熱通道的入 口連接于所述的可調(diào)節(jié)流閥的出口之后。
進一步的，上述蓄能速熱型熱泵熱水器還可以是具有如下特點所述的蒸 發(fā)器入口與所述的節(jié)流裝置相連，所述的蓄能換熱器的第二路制冷劑換熱通道 的入口與所述的蒸發(fā)器出口連接，所述的蓄能換熱器的第二路制冷劑換熱通道 的出口通過相應(yīng)的制冷劑通道與所述的壓縮機吸氣口連接；
更進一步的，上述蓄能速熱型熱泵熱水器還可以是具有如下特點包括一 可調(diào)控制閥，所述的可調(diào)控制閥的入口與所述的蓄能換熱器的第二路制冷劑換 熱通道的入口相連，所述的可調(diào)控制閥的出口與所述的蓄能換熱器的第二路制 冷劑換熱通道的出口相連。進一步的，上述蓄能速熱型熱泵熱水器還可以是具有如下特點所述的節(jié) 流裝置包括一可控閥，所述的可控閥的入口與所述的蓄能換熱器的第一路制冷 劑換熱通道的制冷劑出口相連；或者是所述的可控閥的入口與所述的水冷凝器 入口之后液態(tài)制冷劑出口相連，所述的可控閥的出口與所述的蓄能換熱器的第 一路制冷劑換熱通道的制冷劑入口相連。
進一步的，上述蓄能速熱型熱泵熱水器還可以是具有如下特點所述的節(jié) 流裝置包括一可調(diào)閥，所述的水冷凝器入口之后液態(tài)制冷劑輸出通道的第一路 通過相應(yīng)的制冷劑通道與所述的可調(diào)閥的入口相連。
進一步的，上述各蓄能速熱型熱泵熱水器還可以是具有如下特點所述的 蓄能換熱器還包括一水流換熱通道，該水流換熱通道的出水口與所述的水冷凝 器的水流換熱通道相連。
進一步的，上述各蓄能速熱型熱泵熱水器還可以是具有如下特點還包括 蓄熱材料，所述的蓄熱材料與所述的水冷凝器和/或所述的蓄能換熱器相結(jié)合， 并且所述的蓄熱材料與所述的水冷凝器的制冷劑通道和/或所述的水冷凝器的 水流換熱通道和/或所述的蓄能換熱器的第一路制冷劑換熱通道和/或所述的蓄 能換熱器的第二路制冷劑換熱通道熱接觸；
更進一步的，上述蓄能速熱型熱泵熱水器還可以是具有如下特點所述的 蓄熱材料為相變蓄熱材料或包含相變蓄熱材料。
本實用新型獲得了相當(dāng)可觀的性能提升和積極效果
本實用新型能夠通過所述的蓄能換熱器其第一路制冷劑換熱通道換熱蓄存 并可釋放大量熱能。當(dāng)蓄存熱能時，所述的蓄能換熱器其第一路制冷劑換熱通 道中的液態(tài)制冷劑可流入或相對快速流入所述的節(jié)流裝置，而此時所述的水冷 凝器之后第一路液態(tài)制冷劑輸出通道中的液態(tài)制冷劑可停止流入或相對慢速流入所述的節(jié)流裝置；當(dāng)釋放熱能時，所述的蓄能換熱器其第一路制冷劑換熱通 道中的液態(tài)制冷劑可停止流入或相對慢速流入所述的節(jié)流裝置，而此時所述的 水冷凝器之后第一路液態(tài)制冷劑輸出通道中的液態(tài)制冷劑可流入或相對快速流 入所述的節(jié)流裝置。釋放熱能時，所述的蓄能換熱器的第二路制冷劑換熱通道 中的制冷劑可以大量吸收所述的蓄能換熱器其第一路制冷劑換熱通道中液態(tài)制 冷劑中的熱能，這樣，即使所述的蒸發(fā)器所處吸熱環(huán)境的溫度較低，本實用新 型也能快速制熱并提供大量熱水，保證舒適性；當(dāng)包括蓄熱材料時，更可利用 蓄熱材料蓄熱和放熱，尤其是當(dāng)蓄熱材料為相變蓄熱材料或包含相變蓄熱材料 時，單位體積的相變材料一般均大大超過水的蓄熱量。因此，同樣的供水量本 實用新型的整機體積可以較小而緊湊。
綜上所述，本實用新型能夠高效蓄能快速制熱，與常規(guī)技術(shù)的熱泵熱水器 相比，本實用新型在相同的功率及體積配置下能夠相對快速而大量地供應(yīng)熱水， 工作性能穩(wěn)定，綜合性價比高，易于推廣和普及。

附圖1是本實用新型實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖 附圖2是本實用新型實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖 附圖3是本實用新型實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖 附圖4是本實用新型實施例四的結(jié)構(gòu)示意圖 附圖5是本實用新型實施例五的結(jié)構(gòu)示意圖 附圖6是本實用新型實施例六的結(jié)構(gòu)示意圖
具體實施方式
實施例一 一種蓄能速熱型熱泵熱水器，主要由壓縮機(l)、水冷凝器(2)、節(jié)流裝置(3)、蒸發(fā)器(4)和電控裝置(5)構(gòu)成，壓縮機(l)出氣口通過相應(yīng)的銅管等 配件與水冷凝器(2)氣態(tài)制冷劑入口相連，水冷凝器(2)之后液態(tài)制冷劑輸出通道 分有兩路，其中第一路通過相應(yīng)的銅管等配件與節(jié)流裝置(3)相連，第二路通過 相應(yīng)的銅管等配件與一蓄能換熱器(6)的第一路制冷劑換熱通道相連，該第一路 制冷劑換熱通道的制冷劑出口通過相應(yīng)的銅管等配件與節(jié)流裝置(3)相連，蓄能 換熱器(6)還包括第二路制冷劑換熱通道，該第二路制冷劑換熱通道的入口通過 相應(yīng)的銅管等配件與蒸發(fā)器(4)出口連接，該第二路制冷劑換熱通道的出口通過 一氣液分離器與壓縮機(l)入氣口相連，蒸發(fā)器(4)的入口通過相應(yīng)的銅管等配件 與節(jié)流裝置(3)相連。另外還有一可調(diào)控制閥(8),可調(diào)控制閥(8)的入口與蓄能換 熱器(6)的第二路制冷劑換熱通道的入口相連，可調(diào)控制閥(8)的出口與蓄能換熱 器(6)的第二路制冷劑換熱通道的出口相連。在本系統(tǒng)中，蓄能換熱器(6)相當(dāng)于 回?zé)崞?，而蓄能換熱器(6)的第二路制冷劑換熱通道相當(dāng)于過熱器。
節(jié)流裝置(3)包括一可控閥(9)和一可調(diào)閥(10)，可控閥(9)的入口與蓄能換熱 器(6)的第一路制冷劑換熱通道的制冷劑出口相連；水冷凝器(2)液態(tài)制冷劑出口 的第一路通過相應(yīng)的銅管等配件與可調(diào)閥(10)的入口相連；可控閥(9)的兩端并聯(lián) 有一毛細管以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定工作，必要時還可并聯(lián)一熱力膨脹閥，效果更佳， 此時，所述毛細管也可以省略；可調(diào)閥(10)的出口通過小段毛細管與可控閥(9) 的出口相連接后與一段毛細管相連。以此構(gòu)成本實施例的節(jié)流裝置(3)。本實用 新型的節(jié)流裝置(3)既可以是由相應(yīng)的節(jié)流原件及連接管道接合而構(gòu)成的一體式 獨立組件，該獨立組件可以具有一個或多個入口以及一個或多個出口，也可以 是分散組合式，在制造時將相應(yīng)的節(jié)流原件及連接管道接合而構(gòu)成。
另外，還包括蓄熱材料(ll)，并且蓄熱材料(ll)為相變蓄熱材料，這些相變 材料被封裝在多個金屬(尤其是不銹鋼)或塑料殼體內(nèi)，其外形可以是小球狀或塊狀等。
一般來講，同體積相變材料的蓄熱量要大大超過水的蓄熱量，選用
時其相變潛熱至少應(yīng)超過100kJ/kg以上，在此選用280kJ/kg的液-固或固-固相 變材料。蓄熱材料(11)分別與水冷凝器(2)和蓄能換熱器(6)相結(jié)合。其中，與水 冷凝器(2)相結(jié)合的蓄熱材料(11)其相變溫度選在45'C 80'C之間較妥當(dāng)，與蓄 能換熱器(6)相結(jié)合的蓄熱材料(11)其相變溫度選在25'C 6(TC之間較妥當(dāng)，本 實施例分別選在58"C及42'C。
可調(diào)控制閥(8)、可控閥(9)及可調(diào)闊(10)在此均可以選用二位二通電磁閥， 也可以是其它電磁閥、電動閥、電子膨脹閥、熱力膨脹閥或手調(diào)閥等可以調(diào)整 開度狀態(tài)或開關(guān)的閥件。
水冷凝器(2)和蓄能換熱器(6)在此均可以優(yōu)選殼管式換熱器，其外層均附有 保溫層。其中水冷凝器(2)的殼體內(nèi)腔為制冷劑通道，并且內(nèi)部置有蓄熱材料(11)， 水冷凝器(2)的管體內(nèi)腔為水流換熱通道；蓄能換熱器(6)的殼體內(nèi)腔為第一路制 冷劑換熱通道，并且內(nèi)部置有蓄熱材料(ll)，蓄能換熱器(6)的管體內(nèi)腔為第二路 制冷劑換熱通道。蓄能換熱器(6)殼體內(nèi)腔的容積可設(shè)計為5升 100升之間較妥 當(dāng)，本實施例選為15升左右，本實施例的制冷劑主要為R22。這樣，在系統(tǒng)熱 水速度不足時，通過熱泵提取蓄能換熱器(6)殼體內(nèi)腔中蓄熱材料(11)及制冷劑蓄 存的熱能，再結(jié)合蒸發(fā)器(4)吸收的外界熱量，足以快速穩(wěn)定地提供大量的熱水 滿足用戶需求。需要說明的 ，由于系統(tǒng)制冷劑的總量可能較大，若有必要， 在制造時，應(yīng)適量增加壓縮機冷凍潤滑油的注入量，防止壓縮機(l)缺油損毀。 而在其他實施例中，系統(tǒng)在壓縮機(l)之后、水冷凝器(2)之前還可串接專門的油 氣分離器，該油氣分離器和與之配合的主要由毛細管、過濾器(必要時還可包 括電磁閥以間歇方式控制回油)等構(gòu)成的回油支路接在壓縮機(l)回氣管路上， 這樣更能充分的保證回油，另外，還可以將水冷凝器(2)設(shè)計成帶有專門回油口的結(jié)構(gòu)。根據(jù)不同要求，水冷凝器(2)殼體內(nèi)腔的容積可設(shè)計為2升 50升之間 較妥當(dāng)，本實施例選為5升左右，水冷凝器(2)還可以選用套管式(尤其是螺旋 套管式)換熱器、板式換熱器及水箱盤管式換熱器等。而水冷凝器(2)的管體及 蓄能換熱器(6)的管體均可以采用帶外(鋁)翅片或外螺紋的銅管繞制而成，這 樣可以大大地增加換熱效率。蓄能換熱器(6)的管體還可以是帶有內(nèi)螺紋。當(dāng)然， 兩者都還可以選用經(jīng)軸向旋轉(zhuǎn)扭曲后的螺旋銅管繞制而成。 一般來講，若將本 實施例定型為無外接水箱的即熱式家用(或小型商用)熱水器，則蓄能換熱器(6) 殼體內(nèi)腔及水冷凝器(2)殼體內(nèi)腔的容積可設(shè)計稍大一些；而若將本實施例定型 為有外接水箱的儲熱式工程(或大型商用)熱水器，則蓄能換熱器(6)殼體內(nèi)腔 及水冷凝器(2)殼體內(nèi)腔的容積可設(shè)計稍小一些，并且水冷凝器(2)內(nèi)也可以不設(shè) 置蓄熱材料(ll)(甚至蓄能換熱器(6)內(nèi)也可不設(shè)蓄熱材料(U))。 蒸發(fā)器(4)在此選用風(fēng)機旁管式翅片換熱器。
下面以本實施例定型為即熱式家用(或小型商用)熱水器為例，描述其工 作原理首先，蓄熱運行當(dāng)電控裝置(5)感應(yīng)到水冷凝器(2)內(nèi)的溫度低于設(shè)定 啟動溫度時(如低于58°C)，電控裝置(5)控制熱泵系統(tǒng)啟動運行，可調(diào)控制閥(8)、 可控閥(9)開啟，可調(diào)閥(10)可關(guān)閉，直至達到設(shè)定值(如水冷凝器(2)內(nèi)的溫度 達到6(TC或蓄能換熱器(6)內(nèi)的溫度達到45"C)停機。
為達到快速供水的目的，可調(diào)控制閥(8)、可控閥(9)及可調(diào)閥(10)的工作模 式還可以是這樣的可調(diào)閥(10)先開啟，可控閥(9)可關(guān)閉，液態(tài)制冷劑主要通過 可調(diào)閥(10)流向蒸發(fā)器(4)，少量通過并聯(lián)在可控閥(9)兩端的毛細管(或熱力膨 脹閥)流向蒸發(fā)器(4)。此時，熱泵系統(tǒng)優(yōu)先加熱水冷凝器(2)內(nèi)的水、制冷劑及 蓄熱材料(U)，以達到可以快速供水的目的。待水冷凝器(2)內(nèi)的溫度先升至某預(yù) 定值(如58'C)后，延時一段時間(如5分鐘)后可控閥(9)再開啟，而此時可
10調(diào)閥(10)既可關(guān)閉也仍可開啟。此時，熱泵系統(tǒng)同時加熱蓄能換熱器(6)內(nèi)的制冷 劑及蓄熱材料(ll)(由于制冷劑是不斷流動的，事實上應(yīng)該是熱的制冷劑逐漸代 替了冷的制冷劑留在殼體內(nèi)，顯得殼體內(nèi)的制冷劑被加熱了)，以達到可以蓄存 大量熱能的目的。而在可調(diào)閥(10)仍然開啟的情況下，直至水冷凝器(2)內(nèi)的溫度 升至另一預(yù)定值(如59*C )或蓄能換熱器(6)內(nèi)的溫度升至另一預(yù)定值(如42'C ) 時，可調(diào)閥(10)關(guān)閉，這種控制模式可以保證轉(zhuǎn)換制冷劑流向后，水冷凝器(2) 內(nèi)的蓄能速度不至變化(減少)太多，同時也能保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。直至 水冷凝器(2)內(nèi)的溫度升至設(shè)定值(如水冷凝器(2)內(nèi)的溫度達到6(TC或蓄能換熱 器(6)內(nèi)的溫度達到45°C )，電控裝置(5)控制熱泵系統(tǒng)停止運行。
在上述運行過程中，若用戶用水，并且出水溫度即將不足(如低至42X:)， 則可調(diào)控制閥(8)關(guān)閉，此時，蓄能換熱器(6)的第二路制冷劑換熱通道將作為系 統(tǒng)過熱器從蓄能換熱器(6)內(nèi)大量吸收熱能用于加熱水冷凝器(2)內(nèi)流過的水和制 冷劑，保證穩(wěn)定的供水能力。
供熱運行流入水冷凝器(2)內(nèi)的冷水吸收其內(nèi)制冷劑及蓄熱材料(ll)蓄存的 熱能可以提供少量的熱水。當(dāng)持續(xù)用水至電控裝置(5)感應(yīng)到水冷凝器(2)內(nèi)的溫 度低于設(shè)定啟動溫度時(如低于58-C)或出水溫度低于某預(yù)定值(如42"C)時， 電控裝置(5)控制熱泵系統(tǒng)啟動運行(為精確控制，電控裝置(5)在系統(tǒng)水路上還 可設(shè)置水流開關(guān)或水流量傳感器，電控裝置(5)根據(jù)水流情況或能量輸出情況而 控制熱泵系統(tǒng)的啟動)。若水冷凝器(2)內(nèi)的溫度低至某預(yù)定值(如58。C)時，可 調(diào)閥(10)開啟，可控閥(9)此時既可關(guān)閉也仍可開啟。若出水溫度即將不足(如低 至4(TC)，則可調(diào)控制閥(8)關(guān)閉，此時，蓄能換熱器(6)的第二路制冷劑換熱通 道將作為系統(tǒng)過熱器從蓄能換熱器(6)內(nèi)大量吸收熱能用于加熱水冷凝器(2)內(nèi)流 過的水，保證穩(wěn)定的供水能力。除霜運行事實上空氣源熱泵的蒸發(fā)器均有可能結(jié)霜，當(dāng)電控裝置(5)感應(yīng)
到蒸發(fā)器(4)要除霜時，控制可調(diào)控制閥(8)關(guān)閉，此時，由于蒸發(fā)器(4)出口的壓 力上升，流入蒸發(fā)器的蒸冷劑溫度相對較高，可以除霜。為達到更佳的效果， 此時，還可以是將可調(diào)閥(10)開啟，可控閥(9)關(guān)閉，或者是可控閥(9)及可調(diào)閥(10) 均開啟。
若將木實施例定型為外接水箱的儲熱式工程(或大型商用)熱水器，則電 控裝置(5)是感應(yīng)外接水箱內(nèi)的溫度而控制熱泵系統(tǒng)的啟動運行。
為加快熱交換，保證進入水冷凝器(2)的高溫氣態(tài)制冷劑迅速液化而控制系 統(tǒng)高壓，還可設(shè)置一止回閥，水冷凝器(2)的水流換熱通道出口通過一個三通與 該止回閥的入水口相連，該止回閥的出水口通過另一個三通與水冷凝器(2)的水 流換熱通道入口相連。當(dāng)熱泵系統(tǒng)啟動制熱時，水冷凝器(2)的水流換熱通道中 的水受熱膨脹經(jīng)止回閥進入水冷凝器(2)的水流換熱通道入口 ，以此產(chǎn)生自力式 循環(huán)換熱，促進高溫氣態(tài)制冷劑迅速液化。為進一步達到目的，該止回閥還可 以串接一水泵以增加換熱效果，或者是將該止回閥換成一帶有止回閥的水泵。 另一種方法是，將水冷凝器(2)氣態(tài)制冷劑入口在殼體內(nèi)腔中連接一段深入內(nèi)腔 中并可與液態(tài)制冷劑充分接觸的換熱管道，該換熱管道的另一出口可轉(zhuǎn)回殼體 內(nèi)腔中水冷凝器(2)氣態(tài)制冷劑入口附近，這樣，由水冷凝器(2)氣態(tài)制冷劑入口 進入水冷凝器(2)的高溫氣態(tài)制冷劑經(jīng)過該換熱管道與該換熱管道外的液態(tài)制冷 劑熱交換后再進入殼體內(nèi)腔，可以促進氣態(tài)制冷劑迅速的液化。
本實用新型供熱水速度快，與現(xiàn)有技術(shù)的普通熱泵熱水器相比，顯著地提 升了整機的使用舒適性，大大地增加了本熱泵熱水器的適用范圍并且其系統(tǒng)整 體體形相對小型化，尤其適合制造成為整體式蓄能速熱型熱泵熱水器
實施例二 一種蓄能速熱型熱泵熱水器，本實施例與實施例一基本相似，只是具有以下調(diào)整不設(shè)可控閥(9)及與之并聯(lián)的毛細管、熱力膨脹閥等，蓄能 換熱器(6)的第一路制冷劑換熱通道的制冷劑出口直接與可調(diào)斷10)的出口相連；
水冷凝器(2)與蓄能換熱器(6)為殼體相通的同殼一體式結(jié)構(gòu)，并且水冷凝器(2)與
蓄能換熱器(6)的結(jié)合體在整機中的布置設(shè)計為臥置在整機的上部或下部；增設(shè)
一蓄熱水箱(12),蓄熱水箱(12)的出口與水冷凝器(2)的水流換熱通道入口相連， 蓄拔水箱nrv的A門誦計一小二誦Js— +岡陶nri的.屮7k"門站詮一 ,卜r5l鳊^in的
入水口通過另一個三通與水冷凝器(2)的水流換熱通道出口相連。蓄熱水箱(12) 外附保溫層。在其它實施例中，蓄熱水箱(12)與系統(tǒng)間還可以有另一種接法，即 將蓄熱水箱(12)的入口與水冷凝器(2)的水流換熱通道出口相連，蓄熱水箱(12)的 出口通過一個三通與一止回閥(13)的入水口相連，止回閥(13)的出水口通過另一 個三通與水冷凝器(2)的水流換熱通道入口相連。
需要進一步解釋的是，很明顯水冷凝器(2)入口之后液態(tài)制冷劑輸出通道分 有兩路，其中第一路從水冷凝器(2)的水流換熱通道入口之后的殼體開孔引出與 節(jié)流裝置(3)的可調(diào)閥(10)入口相連，第二路通過殼體內(nèi)腔與蓄能換熱器(6)的第 一路制冷劑換熱通道及殼體內(nèi)腔相連。水冷凝器(2)與蓄能換熱器(6)的區(qū)分界線 在此是相對模糊化的。 一般來講，既可以以水冷凝器(2)的水流換熱通道入口處 為界，也可以以蓄能換熱器(6)第二路制冷劑換熱通道的出口為界進行劃分。水 冷凝器(2)與蓄能換熱器(6)在殼體內(nèi)腔之間還可設(shè)置非密封的隔層以減少兩者制 冷劑間的熱量交換和干擾。而當(dāng)水冷凝器(2)與蓄能換熱器(6)的結(jié)合體在整機中 的布置設(shè)計為立式結(jié)構(gòu)時，殼體上開孔引出第一路液態(tài)制冷劑輸出通道的出口 的內(nèi)管口所處位置應(yīng)相應(yīng)地設(shè)置存油結(jié)構(gòu)，防止在某些工況下，由于冷凍潤滑 油大量沉淀于殼體底部而制冷劑主要由第一路液態(tài)制冷劑輸出通道輸往蒸發(fā)器 (4)工作，以此造成壓縮機缺油而損毀。上述的非密封隔層的設(shè)計其實就可以成為存油結(jié)構(gòu)的一種設(shè)置方式。
工作原理也與實施例一近似，只是由于蓄熱水箱(12)的入口與水冷凝器(2) 的水流換熱通道出口之間接有止回閥(13)，當(dāng)制熱時，水冷凝器(2)的水流換熱通 道中的水受熱膨脹經(jīng)止回閥(13)進入蓄熱水箱(12)并回到水冷凝器(2)的水流換 熱通道入口，以此產(chǎn)生自力式循環(huán)換熱。在其它實施例中，止回閥(13)還可以串 接一水泵增加換熱效果，或者是直接將止回閥(13)換成一帶有止回閥的水泵。
本實用新型熱水速度快、結(jié)構(gòu)簡潔、性能可靠，使用壽命長，尤其適合制 造成為家用整體式蓄能速熱型熱泵熱水器。
實施例三 一種蓄能速熱型熱泵熱水器，本實施例也與實施例一基本相似， 只是具有以下調(diào)整:水冷凝器(2)與蓄能換熱器(6)為殼體相通的同殼一體式結(jié)構(gòu)； 蓄能換熱器(6)殼體內(nèi)還包括一水流換熱通道，該水流換熱通道的出水口與水冷 凝器(2)的水流換熱通道在殼體內(nèi)相連，事實上，蓄能換熱器(6)內(nèi)的水流換熱通 道與水冷凝器(2)的水流換熱通道可以是一段完整的銅盤管，只不過分處不同的 環(huán)境其所屬部件的名稱和功能不同；水冷凝器(2)與蓄能換熱器(6)的結(jié)合體在整 機中的布置設(shè)計為立式結(jié)構(gòu)，殼體上開孔引出第一路液態(tài)制冷劑輸出通道的出 口的內(nèi)管口所處位置之下設(shè)有隔層(14),隔層(14)非密封，上開有通孔；在具體 構(gòu)造時，本實施例設(shè)計為外形類似立式冰箱型，壓縮機(1)及蒸發(fā)器(4)置于整機 的底后部，蒸發(fā)器(4)也可單獨置于整機頂部；水冷凝器(2)及蓄能換熱器(6)殼體 內(nèi)腔的容積分別選為10升及30升左右。
同實施例二一樣，水冷凝器(2)與蓄能換熱器(6)的區(qū)分界線在此是相對模糊 化的。在此可以以殼體上開孔引出第一路液態(tài)制冷劑輸出通道的出口的內(nèi)管口 所處位置為界進行劃分，而該出口的內(nèi)管口是位于構(gòu)成蓄能換熱器(6)內(nèi)水流換 熱通道與水冷凝器(2)的水流換熱通道的換熱銅盤管兩端之間的位置中。本實施例由于蓄能換熱器(6)還包括一水流換熱通道，蓄能換熱器(6)內(nèi)的制 冷劑及蓄熱材料(U)也可以直接預(yù)熱冷水，因此其供熱水速度更快，顯著地提升 了整機的使用舒適性，尤其適合制造成小功率家用整體式蓄能速熱型熱泵熱水 器。
實施例四 一種蓄能速熱型熱泵熱水器，本實施例與實施例三基本相似， 只是具有以下調(diào)整蒸發(fā)器(4)入口弓節(jié)流裝置(3)的一個熱力膨脹闊出口相連，
蒸發(fā)器(4)出口通過氣液分離器與壓縮機(1)吸氣口相連，節(jié)流裝置(3)包括一可調(diào) 節(jié)流閥(7)，蓄能換熱器(6)的第二路制冷劑換熱通道的入口連接于所述的可調(diào)節(jié) 流閥(7)的出口之后，蓄能換熱器(6)的第二路制冷劑換熱通道的出口連接于蒸發(fā) 器(4)出口之后。蓄能換熱器(6)的第二路制冷劑換熱通道，在此起了系統(tǒng)過冷器 及除蒸發(fā)器(4)之外的第二蒸發(fā)器的作用。
實施例五 一種蓄能速熱型熱泵熱水器，本實施例也與實施例一基本相似， 只是具有以下調(diào)整水冷凝器(2)及蓄能換熱器(6)的殼體內(nèi)腔都不作為制冷劑通 道，而是分別另設(shè)換熱管體作為相應(yīng)的制冷劑換熱通道；可控閥(9)的入口與水 冷凝器(2)入口之后液態(tài)制冷劑出口相連，可控阓(9)的出口與蓄能換熱器(6)的第 一路制冷劑換熱通道的制冷劑入口相連，蓄能換熱器(6)的第一路制冷劑換熱通 道的制冷劑出口與節(jié)流裝置(3)相連。
實施例六 一種蓄能速熱型熱泵熱水器，本實施例與實施例三基本相似， 只是具有以下調(diào)整水冷凝器(2)與蓄能換熱器(6)的結(jié)合體在殼體上開孔引出第 一路液態(tài)制冷劑輸出通道的出口所處位置之下設(shè)有隔層(14)，隔層(14)為不開通 孔的密封隔層；水冷凝器(2)內(nèi)不設(shè)置蓄熱材料(11);蓄能換熱器(6)的殼體內(nèi)腔 不作為制冷劑通道，而是另設(shè)換熱管體作為相應(yīng)的制冷劑換熱通道；節(jié)流裝置(3) 不設(shè)可控閥(9)。
15以上僅是本實用新型的幾種典型實施例，在需要時，本實用新型還可以做 各種常規(guī)零配件的增減變換或常規(guī)技術(shù)以及控制方式、參數(shù)數(shù)據(jù)的調(diào)整、搭配， 以使得本實用新型獲得各種需求領(lǐng)域的最佳使用效果。
權(quán)利要求1、蓄能速熱型熱泵熱水器，主要由壓縮機(1)、水冷凝器(2)、節(jié)流裝置(3)、蒸發(fā)器(4)和電控裝置(5)構(gòu)成，所述的壓縮機(1)出氣口與所述的水冷凝器(2)氣態(tài)制冷劑入口相連，其特征在于所述的水冷凝器(2)入口之后液態(tài)制冷劑輸出通道至少有兩路，其中第一路通過相應(yīng)的制冷劑通道與所述的節(jié)流裝置(3)相連，第二路通過相應(yīng)的制冷劑通道與一蓄能換熱器(6)的第一路制冷劑換熱通道相連，該第一路制冷劑換熱通道的制冷劑出口通過相應(yīng)的制冷劑通道與所述的節(jié)流裝置(3)相連，所述的蓄能換熱器(6)還包括第二路制冷劑換熱通道，該第二路制冷劑換熱通道的入口連接于所述的節(jié)流裝置(3)之后，該第二路制冷劑換熱通道的出口連接于所述的壓縮機(1)吸氣口之前。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄能速熱型熱泵熱水器，其特征在于所述的蒸發(fā)器(4) 入口與所述的節(jié)流裝置(3)相連，所述的蒸發(fā)器(4)出口通過相應(yīng)的制冷劑通道 與所述的壓縮機(l)吸氣口相連，所述的蓄能換熱器(6)的第二路制冷劑換熱通 道的入口連接于所述的節(jié)流裝置(3)之后、所述的蒸發(fā)器(4)之前，所述的蓄能 換熱器(6)的第二路制冷劑換熱通道的出口連接于所述的蒸發(fā)器(4)之后、所述 的壓縮機(l)吸氣口之前。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄能速熱型熱泵熱水器，其特征在于所述的節(jié)流裝置 (3)包括一可調(diào)節(jié)流閥(7)，所述的蓄能換熱器(6)的第二路制冷劑換熱通道的入 口連接于所述的可調(diào)節(jié)流閥C7)的出口之后。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄能速熱型熱泵熱水器，其特征在于所述的蒸發(fā)器(4) 入口與所述的節(jié)流裝置(3)相連，所述的蓄能換熱器(6)的第二路制冷劑換熱通 道的入口與所述的蒸發(fā)器(4)出口連接，所述的蓄能換熱器(6)的第二路制冷劑 換熱通道的出口通過相應(yīng)的制冷劑通道與所述的壓縮機(l)吸氣口連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的蓄能速熱型熱泵熱水器，其特征在于包括一可調(diào)控制閥(8)，所述的可調(diào)控制閥(8)的入口與所述的蓄能換熱器(6)的第二路制冷劑換 熱通道的入口相連，所述的可調(diào)控制閥(8)的出口與所述的蓄能換熱器(6)的第 二路制冷劑換熱通道的出口相連。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄能速熱型熱泵熱水器，其特征在于所述的節(jié)流裝置 (3)包括一可控閥(9)，所述的可控閥(9)的入口與所述的蓄能換熱器(6)的第一 路制冷劑換熱通道的制冷劑出口相連；或者是所述的可控閥(9)的入口與所述 的水冷凝器(2)入口之后液態(tài)制冷劑出口相連，所述的可控閥(9)的出口與所述 的蓄能換熱器(6)的第一路制冷劑換熱通道的制冷劑入口相連。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄能速熱型熱泵熱水器，其特征在于所述的節(jié)流裝置 (3)包括一可調(diào)閥(10),所述的水冷凝器(2)入口之后液態(tài)制冷劑輸出通道的第 一路通過相應(yīng)的制冷劑通道與所述的可調(diào)閥(10)的入口相連。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3、 4、 5、 6或7所述的蓄能速熱型熱泵熱水器，其特 征在于所述的蓄能換熱器(6)還包括一水流換熱通道，該水流換熱通道的出水 口與所述的水冷凝器(2)的水流換熱通道相連。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3、 4、 5、 6或7所述的蓄能速熱型熱泵熱水器，其特 征在于還包括蓄熱材料(U)，所述的蓄熱材料(ll)與所述的水冷凝器(2)和/或 所述的蓄能換熱器(6)相結(jié)合，并且所述的蓄熱材料(11)與所述的水冷凝器(2) 的制冷劑通道和/或所述的水冷凝器(2)的水流換熱通道和/或所述的蓄能換熱 器(6)的第一路制冷劑換熱通道和/或所述的蓄能換熱器(6)的第二路制冷劑換 熱通道熱接觸。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的蓄能速熱型熱泵熱水器，其特征在于所述的蓄熱材 料(ll)為相變蓄熱材料或包含相變蓄熱材料。
專利摘要蓄能速熱型熱泵熱水器，屬熱泵應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，主要由壓縮機(1)、水冷凝器(2)、節(jié)流裝置(3)、蒸發(fā)器(4)和電控裝置(5)構(gòu)成，壓縮機(1)出氣口與水冷凝器(2)氣態(tài)制冷劑入口相連，其特點是水冷凝器(2)入口之后液態(tài)制冷劑輸出通道至少有兩路，第一路與節(jié)流裝置(3)相連，第二路與一蓄能換熱器(6)的第一路制冷劑換熱通道相連，該第一路制冷劑換熱通道的制冷劑出口與節(jié)流裝置(3)相連，蓄能換熱器(6)還包括第二路制冷劑換熱通道，該第二路制冷劑換熱通道的入口連接于節(jié)流裝置(3)之后，該第二路制冷劑換熱通道的出口連接于壓縮機(1)吸氣口之前。本熱泵熱水器能夠高效蓄能、快速供熱，工作性能穩(wěn)定，綜合性價比高，易于推廣和普及。
文檔編號F24H9/18GK201373566SQ200820129009
公開日2009年12月30日 申請日期2008年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月25日
發(fā)明者秦恩溢 申請人:惠州市思想科技有限公司