恆溫變量節能型熱水器的製作方法
2023-05-26 13:46:46 1
專利名稱：恆溫變量節能型熱水器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種熱水器，特別是一種恆溫變量的節能型熱水器。
背景技術：
在目前的小型家用熱泵熱水器市場上，以靜態加熱式(即水箱內部放置換熱銅管 或水箱外壁盤繞銅管)熱水器為主導，同時也有少量的循環加熱式和一次即熱式這些機種 的熱水器。上述幾種機組各自存在自己的優缺點。例如，靜態加熱式熱水器和循環加熱式熱 水器屬於儲熱式，均可利用谷電將熱水制好儲存，靜態加熱式較循環加熱式換熱效率低，加 熱時間長，同時兩者需配備足夠大的承壓式儲水箱才能保證每天的熱水用量，佔去用戶較 大的居住空間。而儲熱式水箱在大量使用熱水時，冷水端會自動補水，產生冷熱水混水現 象，導致熱水不能得到充分利用。如果機組選配不當，還會使用戶感到在熱水大量使用時， 熱水突然降溫出現溫水現象，溫度甚至越來越低，直至無法使用。一次即熱式不需配置熱水 箱，使用時打開熱水供應端即可產生高溫熱水，但機組配置必須足夠大才能滿足熱水需求， 變相加大了用戶的投資。
發明內容
鑑於上述存在的問題，本發明的目的在於提供一種恆溫變量節能型熱水器，其同 時具有靜態加熱式和循環加熱式熱水器的優點而無它們的缺點，即使在熱水供應端用戶大 量使用熱水時，也始終能按設定好的溫度流出熱水，不會出現斷水現象。為實現上述目的，本發明的恆溫變量節能型熱水器，具有儲水箱(1)、使冷水進入 到該儲水箱內的一端為冷水端(wa)的冷水總管(W)、使熱水從所述儲水箱流出的熱水出水 管(h)、安裝在該熱水出水管一端上的冷熱水混水閥(3)、以及與該冷熱水混水閥連接的安 裝有熱水閥(f)的熱水出水管(c)，其特徵在於，還具有安裝在所述儲水箱上的系統控制裝置(12)；以及由壓縮機(6)、蒸發器、節流閥⑶和冷凝器(10)構成、且它們之間由連接管路(6a)串聯而成的熱泵系統，在所述冷水端設有與所述冷水總管連通的第一水路管(16)和第二水路管(17)，所述第一水路管的另一端與所述冷熱水混水閥連通且其途中安裝有第一水路切 換閥(5)，在所述熱水出水管的途中安裝有第二水路切換閥(2)，所述第二水路管的另一端 與該第二水路切換閥連通，且所述第二水路管的途中從所述冷水總管開始依次連接有循環 泵(9)、流量感應器(15)、所述冷凝器、出水溫度檢測裝置(14)和第三水路切換閥(4)，在所述儲水箱與所述第一水路切換閥之間連接有熱水出水支管(ζ)，其途中與所 述第三水路切換閥連接，在所述儲水箱內設有儲水箱水溫檢測裝置(13)。在上述結構中，當所述儲水箱水溫檢測裝置檢測到的儲水箱內的水溫低於設定溫度時，所述循環泵開始動作，所述流量感應器感應到所述第二水路管內的水流量大於其設 定值時反饋信號至所述系統控制裝置，起動所述熱泵系統開始進行加熱，所述壓縮機和所 述循環泵同時運轉。另外，當所述儲水箱內的水溫被加熱到設定溫度時，所述循環泵停止運轉，所述流 量感應器感應到所述第二水路管內的水流量低於其設定值，熱泵系統停止運行。另外，當打開所述熱水閥時，所述冷水端的冷水流經所述循環泵、所述流量感應器 和所述冷凝器，所述流量感應器感應到所述第二水路管內的水流量大於其設定值，起動所 述熱泵系統，所述循環泵不起動。此外，當所述出水溫度檢測裝置檢測到第二水路管內的出水溫度高於設定值時， 從所述冷凝器流出的熱水經過第三水路切換閥和所述二水路切換閥而進入所述冷熱水混 水閥，並與所述第一水路管內的冷水混合。而當打開所述熱水閥且熱水用量處於大量狀態、第二水路管內的出水溫度低於設 定溫度時，從所述冷凝器流出的熱水經所述第三水路切換閥和第一水路切換閥而進入所述 冷熱水混水閥，所述冷熱水混水閥的另一端由所述儲水箱內的高溫熱水通過所述熱水出水 管補充。此外，所述儲水箱設有用於防止熱泵系統故障、氣候原因而導致無法提供設定溫 度的熱水的輔助加熱器(11)。採用本發明的恆溫變量節能型熱水器，能將循環式和一次加熱式熱水器的優點很 好地結合在一起，儲水箱作為熱水補充，其容積只需普通循環加熱式儲水箱容積的1/2甚 至更小，可滿足大量使用熱水的需求。另外，在選配上也無需像一次加熱式熱水器，小功率 的壓縮機就可滿足家用，達到相同的制熱水量，既節約了空間，又節省了安裝熱水器所需的 資金投資。
圖1是表示本發明的恆溫變量節能型熱水器處於循環加熱式狀態的各水路切換 閥工作模式圖。圖2是表示本發明的恆溫變量節能型熱水器處於熱水閥打開後、出水溫度檢測裝 置檢測到第二水路管內的出水溫度高於設定值時的一次加熱式狀態的各水路切換閥工作 模式圖。圖3是表示本發明的恆溫變量節能型熱水器處於熱水閥打開後、第二水路管內的 出水溫度低於設定溫度時的一次加熱式狀態的各水路切換閥工作模式圖。
具體實施例方式下面，根據附圖來說明本發明的恆溫變量節能型熱水器的大致結構、優點和有益 效果。圖1所示的本發明的恆溫變量節能型熱水器(下面簡稱為熱水器)處於循環加熱 式的狀態。本熱水器具有儲水箱1、使冷水進入到該儲水箱1內的一端為冷水端的冷水 總管W、使熱水從儲水箱1流出的熱水出水管h、安裝在該熱水出水管h—端(未圖示)上 的冷熱水混水閥3、以及與該冷熱水混水閥3連接的安裝有熱水閥f的熱水出水管C。
本熱水器還具有安裝在儲水箱1上的系統控制裝置12 ；以及由壓縮機6、蒸發器 7、節流閥8和冷凝器10構成、且它們之間由連接管路6a串聯而成的熱泵系統。另外，在冷 水端wa設有與冷水總管w連通的第一水路管16和第二水路管17，第一水路管16的另一端 與冷熱水混水閥3連通且其途中安裝有第一水路切換閥5，在熱水出水管c的途中安裝有第 二水路切換閥2，第二水路管17的另一端與該第二水路切換閥2連通，且第二水路管17的 途中從冷水總管w開始依次連接有循環泵9、流量感應器15、冷凝器10、出水溫度檢測裝置 14和第三水路切換閥4。另外，在儲水箱1與第一水路切換閥5之間連接有熱水出水支管z，其途中與第三 水路切換閥4連接。此外，在儲水箱1內設有儲水箱水溫檢測裝置13。採用本發明的熱水器，其工作模式如下。當儲水箱1蓄滿水之後，由儲水箱水溫檢測裝置13檢測水溫。當儲水箱水溫檢測 裝置13檢測到的儲水箱1內的水溫Tl低於設定溫度TS時，循環泵9開始動作，流量感應 器15感應到第二水路管17內的水流量q大於其設定值qs時反饋信號至系統控制裝置12， 起動熱泵系統開始進行加熱，壓縮機6和循環泵9同時運轉。冷水從儲水箱1下部流出經 過熱泵系統的冷凝器10，壓縮機6中的高溫冷媒通過連接管路6a流向冷凝器10，高溫冷媒 和流經冷凝器10的冷水進行熱交換，這一過程使冷水溫度上升並經過第三水路切換閥4而 回到儲水箱1內，高溫冷媒冷凝降溫並流經節流閥8再次節流降溫成低溫液體而進入蒸發 器7蒸發成低溫氣體而回到壓縮機6。回到儲水箱1的水再次從儲水箱下部流出，如此往復 循環，使得儲水箱內的水溫Tl逐步上升至設定溫度TS並儲存在儲水箱1中備用。為防止熱泵系統的故障或是氣候等原因而導致無法提供設定溫度的熱水，在儲水 箱1內配備了輔助加熱器11，以保證儲水箱1中熱水溫度始終為設定溫度。當儲水箱1內的水溫Tl被加熱到設定溫度TS時，循環泵9停止運轉，此時，流量 感應器15感應到第二水路管17內的水流量q低於其設定值qs，熱泵系統停止運行，進入待 機狀態。上述這一工作模式為循環加熱式，各水路切換閥的動作方向如圖1所示。當用戶需使用熱水時，熱水不直接由儲水箱1提供。也就是說，當用戶打開熱水閥 f時，冷水端冊的冷水流經循環泵9、流量感應器15和冷凝器10，流量感應器15感應到第 二水路管17內的水流量q大於其設定值qs，起動熱泵系統，而循環泵9不起動。此時由於 流經冷凝器10的冷水流量較小，因此可直接獲得高溫熱水(即一次加熱式原理)。當出水溫度檢測裝置14檢測到第二水路管17內的出水溫度T2高於設定值T3時， 從冷凝器10流出的熱水經過第三水路切換閥4和第二水路切換閥2而進入冷熱水混水閥 3，並與第一水路管16內的冷水混合，向用戶提供適宜的溫水。各水路切換閥的動作如圖2 所示。圖3所示的本發明的熱水器是處於熱水閥打開後使用熱水過程中的一次加熱式 狀態圖。S卩，圖3表示本發明的熱水器的熱水端的熱水供應始終處於一個變量時各切換閥 工作的一次加熱式狀態的模式圖，詳細地說，當打開熱水閥f且熱水用量處於大量狀態、第 二水路管17內的出水溫度T2低於設定溫度T3時，從冷凝器10流出的熱水經第三水路切 換閥4和第一水路切換閥5而進入冷熱水混水閥3，冷熱水混水閥3的另一端由儲水箱1內
5的高溫熱水通過熱水出水管h來補充，混合產生適宜溫水提供給用戶。
採用本發明的熱水器，由於將循環加熱式和一次加熱式熱水器的優點很好地融合 到一起，使儲水箱作為熱水補充，其容積只需普通循環加熱式的儲水箱容積的1/2甚至更 小即可滿足大量熱水的使用需求；而在選配上又無需像一次加熱式熱水器那樣，小功率的 壓縮機即可滿足家用，達到相同的制熱水量，既節約了空間，又節省了資金投資。
權利要求
一種恆溫變量節能型熱水器，具有儲水箱(1)、使冷水進入到該儲水箱內的一端為冷水端(wa)的冷水總管(w)、使熱水從所述儲水箱流出的熱水出水管(h)、安裝在該熱水出水管一端上的冷熱水混水閥(3)、以及與該冷熱水混水閥連接的安裝有熱水閥(f)的熱水出水管(c)，其特徵在於，還具有安裝在所述儲水箱上的系統控制裝置(12)；以及由壓縮機(6)、蒸發器(7)、節流閥(8)和冷凝器(10)構成、且它們之間由連接管路(6a)串聯而成的熱泵系統，在所述冷水端設有與所述冷水總管連通的第一水路管(16)和第二水路管(17)，所述第一水路管的另一端與所述冷熱水混水閥連通且其途中安裝有第一水路切換閥(5)，在所述熱水出水管的途中安裝有第二水路切換閥(2)，所述第二水路管的另一端與該第二水路切換閥連通，且所述第二水路管的途中從所述冷水總管開始依次連接有循環泵(9)、流量感應器(15)、所述冷凝器、出水溫度檢測裝置(14)和第三水路切換閥(4)，在所述儲水箱與所述第一水路切換閥之間連接有熱水出水支管(z)，其途中與所述第三水路切換閥連接，在所述儲水箱內設有儲水箱水溫檢測裝置(13)。
2.如權利要求1所述的恆溫變量節能型熱水器，其特徵在於，當所述儲水箱水溫檢測 裝置檢測到的儲水箱內的水溫低於設定溫度時，所述循環泵開始動作，所述流量感應器感 應到所述第二水路管內的水流量大於其設定值時反饋信號至所述系統控制裝置，起動所述 熱泵系統開始進行加熱，所述壓縮機和所述循環泵同時運轉。
3.如權利要求1所述的恆溫變量節能型熱水器，其特徵在於，當所述儲水箱內的水溫 被加熱到設定溫度時，所述循環泵停止運轉，所述流量感應器感應到所述第二水路管內的 水流量低於其設定值，熱泵系統停止運行。
4.如權利要求1所述的恆溫變量節能型熱水器，其特徵在於，當打開所述熱水閥時，所 述冷水端的冷水流經所述循環泵、所述流量感應器和所述冷凝器，所述流量感應器感應到 所述第二水路管內的水流量大於其設定值，起動所述熱泵系統，所述循環泵不起動。
5.如權利要求1所述的恆溫變量節能型熱水器，其特徵在於，當所述出水溫度檢測裝 置檢測到第二水路管內的出水溫度高於設定值時，從所述冷凝器流出的熱水經過第三水路 切換閥和所述二水路切換閥而進入所述冷熱水混水閥，並與所述第一水路管內的冷水混合 O
6.如權利要求1所述的恆溫變量節能型熱水器，其特徵在於，當打開所述熱水閥且熱 水用量處於大量狀態、第二水路管內的出水溫度低於設定溫度時，從所述冷凝器流出的熱 水經所述第三水路切換閥和第一水路切換閥而進入所述冷熱水混水閥，所述冷熱水混水閥 的另一端由所述儲水箱內的高溫熱水通過所述熱水出水管來補充。
7.如權利要求1 6中任一項所述的恆溫變量節能型熱水器，其特徵在於，所述儲水 箱設有用於防止熱泵系統故障、氣候原因而導致無法提供設定溫度的熱水的輔助加熱器 (11)。
全文摘要
一種恆溫變量節能型熱水器，具有安裝在儲水箱上的系統控制裝置；以及由壓縮機、蒸發器、節流閥和冷凝器構成的熱泵系統，設有與冷水總管連通的第一水路管和第二水路管，第一水路管的另一端與冷熱水混水閥連通且其途中安裝有第一水路切換閥，在熱水出水管的途中安裝有第二水路切換閥，第二水路管的另一端與第二水路切換閥連通，且其途中依次連接有循環泵、流量感應器、冷凝器、出水溫度檢測裝置和第三水路切換閥，在儲水箱與第一水路切換閥之間連接有熱水出水支管，其途中與第三水路切換閥連接。本熱水器能同時具有一次加熱式和循環加熱式熱水器的優點，即使大量使用熱水，也始終能按設定好的溫度流出熱水，且不會斷水。
文檔編號F24H9/20GK101900416SQ20101024641
公開日2010年12月1日 申請日期2010年8月6日 優先權日2010年8月6日
發明者丁亮, 孫永劍, 季忠海, 王天舒, 王玉軍 申請人:江蘇天舒電器有限公司