CN201964613U - 速热式热泵热水器 - Google Patents

Abstract

速热式热泵热水器，主要由压缩机(1)、水冷凝器(2)、节流部件(3)、蒸发器(4)等部件构成，其至少设有水泵入口(5)、水泵出口(6)，水冷凝器(2)包括循环入水口(9)和循环出水口(10)，其特征在于包括可调流量阀(11)，可调流量阀(11)至少含有入水口(12)和右出水口(13)，循环出水口(10)与入水口(12)相连，右出水口(13)与水泵入口(5)相连或右出水口(13)与水泵入口(5)为同一接口，水泵出口(6)与循环入水口(9)相连或水泵出口(6)与循环入水口(9)为同一接口。本实用新型产/供热水速度快、持续供热水能力强、性能稳定并且综合性价比高，适合大范围推广应用。

Description

速热式热泵热水器

所属技术领域

本实用新型涉及热泵热水器装置，尤其是一种速热式热泵热水器，属于热泵应用技术领域。

背景技术

一般的热泵热水器可以产热水，其具有安全、节能、低碳环保等众多优点，在能源紧缺、污染严重的现代社会已经被人们大力推广应用，而最近逐渐出现的新型热泵热水器经合理配接空调换热器后，既可以产热水又可以提供空调冷和/或暖气，其功能强大、节能优势更加明显，未来或将主导中、高端热水器市场，而这种新型热泵热水器也被称为热泵三联供机组。众所周知，相对于燃气、燃油等热水器来说，在合适性价比的配置下，热泵热水器制热功率较低、制热水速度也较慢，属于慢热型热水器。在现有常规技术下，热泵热水器的热水使用等待时间较长，尤其是在大量使用热水之后，问题更加突出，这也大大地限制了这种新一代节能环保型产品的推广应用。虽然现有技术可以通过增加热泵系统功率、配置辅助电加热器、增大水箱容积等方法缓解热泵热水器的上述不足之处，但是随之而来的是用户初期投资相应大幅提高，或用水安全及节能效果不理想、设备占用空间也必须增大，显然这些解决方案并不令人满意。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种速热式热泵热水器，与常规技术的同配置热泵热水器相比，它可以为用户快速、稳定地提供热水。

本实用新型的目的是这样实现的：速热式热泵热水器，主要由压缩机、水冷凝器、节流部件、蒸发器等部件构成，其至少设有水泵入口、水泵出口，所述的水冷凝器包括循环入水口和循环出水口，其特征在于包括可调流量阀，所述的可调流量阀至少含有入水口和右出水口，所述的循环出水口与所述的入水口相连，所述的右出水口与所述的水泵入口相连或所述的右出水口与所述的水泵入口为同一接口，所述的水泵出口与所述的循环入水口相连或所述的水泵出口与所述的循环入水口为同一接口；或者是所述的循环出水口与所述的水泵入口相连或所述的循环出水口与所述的水泵入口为同一接口，所述的水泵出口与所述的入水口相连或所述的水泵出口与所述的入水口为同一接口，所述的右出水口与所述的循环入水口相连；

进一步的，所述速热式热泵热水器还可以是具有如下特征，包括包括水泵，所述的水泵入水口与所述的水泵入口相连，所述的水泵出水口与所述的水泵出口相连；

进一步的，所述速热式热泵热水器还可以是具有如下特征，包括储热水箱，所述的储热水箱包括用于连接构成换热循环的上水口和下水口；

进一步的，所述速热式热泵热水器还可以是具有如下特征，包括空调换热器；

再近一步的，上述各速热式热泵热水器还可以是具有如下特征，所述的可调流量阀是或包括能自动控制启闭/流量或能受控自动控制启闭/流量的阀，其包括但不限于热力式温控阀、压力式控制阀、电磁阀、电动阀或电子膨胀阀/电热膨胀阀等；

更进一步的，前述速热式热泵热水器还可以是具有如下特征，所述的可调流量阀含有左出水口；

进一步的，上述速热式热泵热水器还可以是具有如下特征，包括进水口、出水口，所述的左出水口与所述的出水口相连或所述的左出水口与所述的出水口为同一接口，所述的右出水口与所述的进水口相连或所述的右出水口与所述的进水口为同一接口；

再进一步的，上述速热式热泵热水器还可以是具有如下特征，所述的可调流量阀为恒温混水阀，其中所述的入水口为所述恒温混水阀的恒温出水口，所述的左出水口为所述恒温混水阀的冷水入口，所述的右出水口为所述恒温混水阀的热水入口。

进一步的，上述速热式热泵热水器还可以是具有如下特征，包括进水口、出水口，所述的左出水口与所述的进水口相连或所述的左出水口与所述的进水口为同一接口，所述的入水口与所述的出水口相连或所述的入水口与所述的出水口为同一接口；

再进一步的，上述速热式热泵热水器还可以是具有如下特征所述的可调流量阀为恒温混水阀，其中所述的入水口为所述恒温混水阀的热水入口，所述的右出水口为所述恒温混水阀的恒温出水口，所述的左出水口为所述恒温混水阀的冷水入口。

本实用新型获得了相当可观的性能提升和积极效果：

工作中，本实用新型可以根据预设的条件(如热水输出温度等)，自动调节所述的可调流量阀的开度或启闭。当未达预设条件(如热水输出温度不足预设温度时)，所述的可调流量阀开启或调大开度，以将适量的从所述水冷凝器的循环出水口加热后流出的循环水(或其它循环介质)回馈至所述水冷凝器的循环入水口重复加热，以此迅速提高并稳定所述水冷凝器的循环出水口的出水温度以达到要求而输出供用户使用或存储备用；当逐渐达到或达到、超过预设条件(如热水输出温度达到或超过预设温度时)，所述的可调流量阀关闭或逐渐减小开度，以逐渐减小甚至关闭从所述水冷凝器的循环出水口流出的回馈至所述水冷凝器的循环入水口的循环水(或其它循环介质)流量。运行中，由于所述水冷凝器的出水温度相对快速达到一稳定范围，热泵系统也将因为所述水冷凝器工况迅速稳定而相对稳定地运行，提高了整机的寿命，降低了故障率和维保成本，其冬季结霜量大大减少，增加了热水产量，适合更恶劣的环境运用。

当本实用新型包括水泵、储热水箱，本实用新型配套齐备、使用安装简捷；

当本实用新型包括空调换热器，空调换热器可以提供冷和/或暖气，本实用新型也可被称为热泵三联供机组，其功能强大、节能优势更加明显；

当本实用新型的可调流量阀是或包括热力式温控阀、压力式控制阀、电磁阀、电动阀或电子膨胀阀/电热膨胀阀，其回馈水流量调节可以自动控制，本实用新型性能更加稳定；

当可调流量阀含有左出水口，本实用新型回馈水流量调节更精细，性能更优越；

当本实用新型的左出水口与所述的出水口相连或为同一接口，所述的右出水口与所述的进水口相连或为同一接口，本实用新型尤其适合制成功率较大的机组如户式中央型机组、工程型机组，并且其还可以成为直热式机组；

当本实用新型的左出水口与进水口相连或为同一接口，入水口与出水口相连或为同一接口，本实用新型尤其适合制成小型家用机组，并且其可调流量阀工作稳定、寿命更长；

当本实用新型的可调流量阀为恒温混水阀，其设计巧妙、性能稳定可靠，寿命长、性价比高。

综上所述，本实用新型能够快速制热、供热，与常规技术的热泵热水器相比，本实用新型在相同的热泵功率或储热容积配置下能够快速供应热水，其冬季结霜量明显减少、产水量大，系统工作性能稳定，综合性价比高，有利于推动热泵热水器尤其是热泵三联供机组的大规模普及。

附图说明

附图1是本实用新型实施例一的结构示意图

附图2是本实用新型实施例二的结构示意图

附图3是本实用新型实施例三的结构示意图

附图4是本实用新型实施例四的结构示意图

具体实施方式

实施例一：一种速热式热泵热水器，主要由压缩机(1)、水冷凝器(2)、节流部件(3)、蒸发器(4)、可调流量阀(11)等部件构成，其设有水泵入口(5)、水泵出口(6)、进水口(7)、出水口(8)；压缩机(1)、水冷凝器(2)、节流部件(3)、蒸发器(4)有相应的铜管连接成制冷剂的闭合循环回路；水冷凝器(2)包括循环入水口(9)和循环出水口(10)。可调流量阀(11)含有入水口(12)、右出水口(13)和左出水口(20)；可调流量阀(11)可以是单个能自动控制启闭/流量或能受控自动控制启闭/流量的阀，也可以是由能自动控制启闭/流量或能受控自动控制启闭/流量的阀与其它阀或水控部件/管道等组合构成，所述的能自动控制启闭/流量或能受控自动控制启闭/流量的阀，如热力式温控阀、压力式控制阀、电磁阀、电动阀或电子膨胀阀/电热膨胀阀等等，很明显，类似需要靠手动才能调节启闭/流量的如各种手动式闸阀、球阀等是不包含在此之内的。可调流量阀(11)在此为一恒温混水阀，恒温混水阀内部一般由蜡式热动原件或记忆金属等温感材料驱动调节，其中入水口(12)为所述恒温混水阀的恒温出水口，左出水口(20)为所述恒温混水阀的冷水入口，右出水口(13)为所述恒温混水阀的热水入口；循环出水口(10)与入水口(12)相连，右出水口(13)与水泵入口(5)相连，水泵出口(6)与循环入水口(9)相连，左出水口(20)与出水口(8)相连，右出水口(13)与进水口(7)相连；

另一种可选择的接法是循环出水口(10)与水泵入口(5)相连，水泵出口(6)与入水口(12)相连，右出水口(13)与循环入水口(5)相连，这一接法很显然仅仅是改变了水泵的接入位置，但当水泵处于这一位置时，容易出现水冷凝器(2)中循环水(或其它循环介质)密度变低或产生起泡等不利状况，引起水冷凝器(2)换热不良，造成机组工作相对不稳定，因此，相对来说这一接法更不提倡。

需要说明的是，为使机组设计简洁、降低成本，右出水口(13)与水泵入口(5)、进水口(7)其实可以是同一接口，如直接将可调流量阀(11)的右出水口(13)固定在机壳上成为集本实用新型所述右出水口(13)、水泵入口(5)、进水口(7)为一体的一个接口，只是在机组使用安装外接水泵时，通过一个三通配件将其分成两个连接口构成水泵入口(5)及进水口(7)以方便连接水泵及水箱或自来水。而遵循这一规律，水泵出口(6)与循环入水口(9)也可以是同一接口，如直接将水冷凝器(2)的循环入水口(9)固定在机壳上成为集本实用新型所述水泵出口(6)与循环入水口(9)为一体的一个接口。这一规律在本实用新型其它实施例中均可如此施行。

很明显，在本实施例中，从水流方向的角度来说作为可调流量阀(11)的恒温混水阀是倒装的，有的恒温混水阀其冷水入口和热水入口装有止回装置(止回阀)，在使用这类恒温混水阀时应将其止回装置(止回阀)拆除，或者直接选择不带止回装置(止回阀)的恒温混水阀。当然，为防止从进水口(7)进入的水直接通过右出水口(13)流入出水口(8)，影响出水水温和系统工作的正常性，右出水口(13)可接有止回装置(止回阀)后再与水泵入口(5)及进水口(7)相连，当然，为达到这一目的，右出水口(13)也可自带止回装置(止回阀)。而恒温混水阀一般具有温度调节旋钮，便于在使用中调节其恒温出水口的出水温度，在此，利用这一特征可以调节其合理分配冷水入口和热水入口的水流量，以调节设定左出水口(20)或者说出水口(8)的出热水温度。当然，为减少故障率、降低成本，本实用新型选用的恒温混水阀可以不具有温度调节旋钮，而是选择恒温温度已经固定设定好的恒温混水阀，该固定设定好的温度可以是20～60摄氏度范围内的某个值或区间。

在其它的实施例中，若所述的可调流量阀(11)只含有入水口(12)和右出水口(13)，则其可包括一常用于与暖气片配合的恒温控制阀，只是装配时将循环出水口(10)之后的出热水管路部分与该阀的感温头尽量靠近或结合在一起并保温。如此也可实现本实用新型的设计要求。

若需要将本机设计成直热式机组，可将进冷水口直接或通过一电磁阀/电动阀后接在进水口(7)至循环入水口(9)之间的管路上，若系统接入保温水箱，为防止从进冷水口来的水直接通过进水口(7)流入水箱影响直热效果，可在冷水口接入点与保温水箱之间接入一止回阀，比如说可在进水口(7)之后接入止回阀后再与其它连接口连接。

使用时，在水泵入口(5)和水泵出口(6)间接入水泵，而进水口(7)、出水口(8)之间也可接入保温水箱。当然，在其它实施例中，可直接包含水泵以方便安装，也可包含保温水箱，而保温水箱、水泵与其它主要部件还可结合在一体构成一体机。

工作时，由于作为可调流量阀(11)的恒温混水阀已调节好一设定的温度，当由循环出水口(10)进入入水口(12)的水其温度不足上述设定的温度时，作为可调流量阀(11)的恒温混水阀其阀芯在其内部热动部件的自动调节下会将右出水口(13)的开度调大而左出水口(20)的开度调小甚至关闭，此时从水冷凝器(2)加热后流出的循环水全部或部份回馈至水冷凝器(2)的循环入水口(9)而重复加热，以此迅速提高水冷凝器(2)的循环出水口(10)出水温度以达到上述设定的温度；加热过程中，当由循环出水口(10)进入入水口(12)的水其温度逐渐达到或超过上述设定的温度时，作为可调流量阀(11)的恒温混水阀其阀芯在其内部热动部件的自动调节下会将右出水口(13)的开度逐渐调小甚至关闭而左出水口(20)的开度逐渐调大，此时，从水冷凝器(2)加热后流出的循环水也随之减少、甚至关闭回馈至水冷凝器(2)的循环入水口(9)的流量，而左出水口(20)流出的热水即可通过出水口(8)输出供用户使用或流入保温水箱储存待用。

由于水冷凝器(2)始终工作于相对高温状况，减少了蒸发器(4)的冬季结霜量，实验证明，在南方大部份地区使用可基本不用化霜。当然，在其它实施例中，可按常规方法接入四通阀，以利于冬季恶劣环境的除霜。

为达到更佳的节能和运行效果，在各实施例中，水冷凝器(2)之后还可串接一经济器(回热器)，必要时，该经济器(回热器)两端又可并接上旁路电磁阀以控制回热量。

本实施例的热泵热水器产热、供热水速度快，显著提升了整机的使用舒适性，大大地增加了热泵热水器的适用范围并且其系统体形可以相对小型化。

实施例二：一种速热式热泵热水器，与实施例一相似，只是有如下不同：包含空调换热器(18)、四通阀(19)、旁通阀(21)和水泵(14)、储热水箱(15)，水泵(14)连接在水泵入口(5)和水泵出口(6)之间，储热水箱(15)为承压式水箱，含有上水口(16)和下水口(17)。空调换热器(18)在此实施例中选用风机旁管式换热器，与分体式空调器相似，压缩机(1)、水冷凝器(2)、节流部件(3)、蒸发器(4)等部件结合在一个壳体内成为主机，空调换热器(18)在用户安装时才与前述的主机连接，空调换热器(18)可以提供冷和/或暖气，本实施例也可被称为分体式热泵三联供机组，其功能强大、节能优势更加明显。

使用时，将进水口(7)、出水口(8)分别与储热水箱(15)的上水口(16)和下水口(17)连接，将空调换热器(18)通过冷媒连接管与压缩机(1)、水冷凝器(2)、节流部件(3)、蒸发器(4)等部件所在的主机连接。

当然，在其它实施例中，储热水箱(15)、水泵(14)与其它主要部件还可结合在一体构成一体机；或者是除空调换热器(18)外，储热水箱(15)、水泵(14)与其它主要部件还可结合在一体构成一体机；

为防止水冷凝器(2)内部生锈、结垢、冻裂等，在其它实施例中，储热水箱(15)内可另设有管式换热器，上水口(16)和下水口(17)分别为该换热器的循环进、出口。当进水口(7)、出水口(8)分别与储热水箱(15)的上水口(16)和下水口(17)连接后，循环换热管道系统中注入防冻液(如乙二醇或含有乙二醇等的液体媒质)；或者是在水冷凝器(2)之后先连接一节流装置后再与四通阀(19)入气口相连，该节流装置可以是电子膨胀阀，也可以是电磁阀或电磁阀与毛细管的并联体等等，工作时，当水温不足，该节流装置开度较大或全开，水温较高或达到设定，该节流装置开度较小或关闭，此举也可以有效防止水冷凝器(2)内部的生锈、结垢。

在其它的实施例中，主机电路部分配置有水泵(14)的调速输出装置以与水泵(14)连接控制其变速工作，而水泵(14)可以相应的选用多速或变频水泵。在某些工况下，如空调制冷与热水功能同时开启的情况下，当热水水温较低时，水泵(14)是全速或高速运转，蒸发器(4)的风扇低速或不转，当热水水温较高时，水泵(14)是低速或停止运转，蒸发器(4)的风扇启动或全速运转；在空调制热与热水功能同时开启的情况下，水泵(14)也可以根据水温和/或空调换热器(18)所处室内温度的情况或空调换热器(18)的风速而调节热水和空调制热的加热功率比例，以达到舒适的使用和最佳的节能效果。

本实施例成本低廉、性价比高，功能齐备、热水空调多用，综合节能指标优于变频空调，其压缩机回油稳定，故障率低、寿命长，适合绝大多数现代家庭，有利于热泵三联供机组的大规模普及。

实施例三：一种速热式热泵热水器，本实施例与实施例一相似，只是有如下不同：左出水口(20)与进水口(7)相连，入水口(12)与出水口(8)相连；另外，包括水泵(14)、储热水箱(15)，储热水箱(15)为承压式水箱，含有上水口(16)和下水口(17)。

使用时先将出水口(8)及进水口(7)分别与储热水箱(15)的上水口(16)和下水口(17)连接，或者是在其它实施例中，水泵(14)、储热水箱(15)与其它主要部件还可结合在一体构成一体机；

与实施例一相似，由于水冷凝器(2)始终工作于相对高温状况，减少了蒸发器(4)的冬季结霜量，在南方地区基本不用化霜。当然，在其它实施例中，可按常规方法接入四通阀，以利于冬季恶劣环境的除霜。

本实施例成本低廉、性价比高，适合设计为小功率家用型机组，而且由其组成的整机性能较佳、寿命长。

实施例四：一种速热式热泵热水器，本实施例与实施例三相似，只是有如下不同：包含空调换热器(18)和四通阀(19)及节流装置(22)，空调换热器(18)选用套管式或板式或壳管式等换热器，当然，也可如实施例二选用风机旁管式换热器，节流部件(3)包括三段毛细管和单向阀以及相互并联的另一毛细管、电磁阀和单向阀，节流装置(22)为一电磁阀与毛细管的并连体。空调换热器(18)可以提供冷、暖气，本实施例也可被称为中央空调式热泵三联供机组，其功能强大、节能优势明显。

当然，在其它实施例中，储热水箱(15)、水泵(14)与其它主要部件还可结合在一体构成一体机；

为防止水冷凝器(2)内部生锈、结垢、冻裂等，在其它实施例中，储热水箱(15)内可另设有不锈钢、镍钛合金或铜盘管式换热器，上水口(16)和下水口(17)分别为该换热器的循环进、出口。当进水口(7)、出水口(8)分别与储热水箱(15)的上水口(16)和下水口(17)连接后，循环换热管道系统中注入防冻液(如乙二醇或含有乙二醇等的液体媒质)；

在其它的实施例中，主机电路部分配置有水泵(14)的调速输出装置以与水泵(14)连接控制其变速工作，而水泵(14)可以相应的选用多速或变频水泵。在某些工况下，如空调制冷与热水功能同时开启的情况下，当热水水温较低时，水泵(14)是全速或高速运转，蒸发器(4)的风扇低速或不转，当热水水温较高时，水泵(14)是低速或停止运转，蒸发器(4)的风扇启动或全速运转；在空调制热与热水功能同时开启的情况下，水泵(14)也可以根据水温和/或空调换热器(18)温度的情况或空调换热器(18)所连接的室内风机旁管的风速/温度而调节热水和空调制热的加热功率比例，以达到舒适的使用和最佳的节能效果；

以上仅是本实用新型的几种典型实施例，在需要时，本实用新型还可以做各种常规零配件的增减变换或常规技术以及控制方式、参数数据的调整、搭配，如压缩机(1)选用数码涡旋或变频压缩机而电控装置(7)也随之配合调整等，以使得本实用新型获得各种需求领域的最佳使用效果。

Claims (10)

1.速热式热泵热水器，主要由压缩机(1)、水冷凝器(2)、节流部件(3)、蒸发器(4)等部件构成，其至少设有水泵入口(5)、水泵出口(6)，所述的水冷凝器(2)包括循环入水口(9)和循环出水口(10)，其特征在于包括可调流量阀(11)，所述的可调流量阀(11)至少含有入水口(12)和右出水口(13)，所述的循环出水口(10)与所述的入水口(12)相连，所述的右出水口(13)与所述的水泵入口(5)相连或所述的右出水口(13)与所述的水泵入口(5)为同一接口，所述的水泵出口(6)与所述的循环入水口(9)相连或所述的水泵出口(6)与所述的循环入水口(9)为同一接口；或者是所述的循环出水口(10)与所述的水泵入口(5)相连或所述的循环出水口(10)与所述的水泵入口(5)为同一接口，所述的水泵出口(6)与所述的入水口(12)相连或所述的水泵出口(6)与所述的入水口(12)为同一接口，所述的右出水口(13)与所述的循环入水口(9)相连。

2.根据权利要求1所述的速热式热泵热水器，其特征在于包括水泵(14)，所述的水泵(14)入水口与所述的水泵入口(5)相连，所述的水泵(14)出水口与所述的水泵出口(6)相连。

3.根据权利要求1所述的速热式热泵热水器，其特征在于包括储热水箱(15)，所述的储热水箱(15)包括用于连接构成换热循环的上水口(16)和下水口(17)。

4.根据权利要求1所述的速热式热泵热水器，其特征在于包括空调换热器(18)。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的速热式热泵热水器，其特征在于所述的可调流量阀(11)是或包括能自动控制启闭/流量或能受控自动控制启闭/流量的阀，其包括但不限于热力式温控阀、压力式控制阀、电磁阀、电动阀或电子膨胀阀/电热膨胀阀等。

6.根据权利要求5所述的速热式热泵热水器，其特征在于所述的可调流量阀(11)含有左出水口(20)。

7.根据权利要求6所述的速热式热泵热水器，其特征在于包括进水口(7)、出水口(8)，所述的左出水口(20)与所述的出水口(8)相连或所述的左出水 口(20)与所述的出水口(8)为同一接口，所述的右出水口(13)与所述的进水口(7)相连或所述的右出水口(13)与所述的进水口(7)为同一接口。

8.根据权利要求7所述的速热式热泵热水器，其特征在于所述的可调流量阀(11)为恒温混水阀，其中所述的入水口(12)为所述恒温混水阀的恒温出水口，所述的左出水口(20)为所述恒温混水阀的冷水入口，所述的右出水口(13)为所述恒温混水阀的热水入口。

9.根据权利要求6所述的速热式热泵热水器，其特征在于包括进水口(7)、出水口(8)，所述的左出水口(20)与所述的进水口(7)相连或所述的左出水口(20)与所述的进水口(7)为同一接口，所述的入水口(12)与所述的出水口(8)相连或所述的入水口(12)与所述的出水口(8)为同一接口。

10.根据权利要求9所述的速热式热泵热水器，其特征在于所述的可调流量阀(11)为恒温混水阀，其中所述的入水口(12)为所述恒温混水阀的热水入口，所述的右出水口(13)为所述恒温混水阀的恒温出水口，所述的左出水口(20)为所述恒温混水阀的冷水入口。

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