一種即熱式熱泵熱水器的製造方法
2023-05-31 10:01:31 1
一種即熱式熱泵熱水器的製造方法
【專利摘要】一種即熱式熱泵熱水器，它包括熱泵機組、水管路和智能控制器，其中熱泵機組包括由工質管路依次連接的壓縮機、冷凝器和蒸發器，所述水管路經過冷凝器進行熱交換後到達淋浴噴頭；其中所述蒸發器為扁平狀的金屬腔體，平鋪於淋浴噴頭下方的地面上。所述熱水器通過熱泵機組將洗浴後廢水中的熱量進行回收，形成高溫熱源，因此能夠節約電能，還具有噪音小，即熱即用的優點。
【專利說明】一種即熱式熱泵熱水器
【技術領域】
[0001]本發明涉及加熱裝置，特別是一種熱泵熱水器。
【背景技術】
[0002]現有熱水器主要是太陽能壁掛熱水器、空氣能熱泵熱水器、電熱水器。由於城市中住宅小區主要以高層建築為主，樓間距較小，許多樓層住戶日照時間短，或常年見不到陽光，影響了太陽能壁掛熱水器的使用，而且其安裝也受到室內裝修及小區物業的限制。空氣能熱泵熱水器體積大、噪音大，不適宜住戶使用。電熱水器作為主流產品，其主要缺點是費電，由於無法確定用水量，只能提高水箱的加熱溫度，使剩餘熱量白白浪費掉。儲水式的電熱水器水箱佔用空間較大，加熱所用時間較長，洗浴後水箱中有剩餘熱水；而即熱式電熱水器要求功率在3-6千瓦，一般家庭用戶的電源不能滿足此要求。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種即熱式熱泵熱水器，所述熱水器能夠節約電能，具有噪音小，即熱即用的特點。
[0004]本發明的技術問題是以下述技術方案實現的:
一種即熱式熱泵熱水器，它包括熱泵機組、水管路和智能控制器，所述熱泵機組包括由工質管路依次連接的壓縮機、冷凝器和蒸發器，所述水管路經過冷凝器進行熱交換後到達淋浴噴頭；所述蒸發器平鋪於淋浴噴頭下方的地面上。
[0005]上述即熱式熱泵熱水器，所述蒸發器為扁平狀的密封金屬腔體，腔體的上、下兩層金屬板之間設有若干個連接構件。
[0006]上述即熱式熱泵熱水器，所述蒸發器腔體內部的相對兩側分別設置與工質管路連接的兩根分布管，分布管上均布若干小孔。
上述即熱式熱泵熱水器，所述蒸發器上部增設餘熱回收盤管，餘熱回收盤管與水管路連通，並設置於冷凝器的前端。
[0007]上述即熱式熱泵熱水器，所述冷凝器為一個封閉腔體，內設工質盤管和溫度傳感器，工質盤管連接到工質管路上。
[0008]上述即熱式熱泵熱水器，所述智能控制器是直流調速控制器或PLC智能控制器；智能控制器與溫度傳感器和壓縮機連接。
[0009]本發明採用熱泵回收洗浴後廢水中的熱量，從而達到節約電能的目的，並可以通過餘熱回收盤管進一步增加換熱效率；本發明熱水器僅需I千瓦功率的電能，可即熱即洗浴8-10分鐘，同時不需要過量加熱，也不需存留熱水，而普通電熱水器需1.5千瓦電能加熱25-40分鐘後，才能達到洗浴溫度；實際耗電量僅為普通電熱水器的1/4-1/8。所述熱水器用電功率為I千瓦-1.5千瓦,一般家庭電源都能滿足。
[0010]本發明體積小，蒸發器上沒有風機，因而噪音小；同時不受陽光、場地的限制，住戶可普遍安裝使用。與太陽能熱水器聯合使用時，在陰雨天及霧霾天將水箱中的溫水稍加提溫就可達到洗浴溫度，比使用電輔助加熱器節省電能80%以上。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明的結構示意圖；
圖2是本發明另一實施例的結構示意圖；
圖3是本發明蒸發器的結構示意圖；
圖4是本發明蒸發器的A-A剖視圖；
圖中各標號清單為:1、壓縮機，2、冷凝器，2-1、工質進口，2-2、工質出口，2-3、工質盤管，3、水管路，4、混水閥，5、淋浴噴頭，6、閥門，7、膨脹閥，8、蒸發器，9、工質管路，10、電源，
11、智能控制器，12、溫度傳感器，13、餘熱回收盤管，14、分布管。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。
[0013]如圖1所示，一種即熱式熱泵熱水器包括它包括熱泵機組、水管路3和智能控制器11，其中熱泵機組包括壓縮機1、冷凝器2、膨脹閥7和蒸發器8，它們由工質管路9依次連接。壓縮機電機為直流電機。冷凝器2為一個封閉腔體，內設工質盤管2-3和溫度傳感器
12。工質盤管2-3的兩端與工質管路9相連接，分別形成工質進口2-1和工質出口 2-2。所述水管路3連通至冷凝器2，在冷凝器2內進行熱交換。熱交換後的熱水經過混水閥4到達淋浴噴頭5，通過混水閥4進行水溫的調節，淋浴噴頭5流出的水可直接洗浴。恆溫龍頭可以替代混水閥，使溫度調節簡單易行，並且能夠精確控制水流出的溫度。蒸發器8為金屬盤管結構或扁平狀的金屬腔體，平鋪於淋浴噴頭5下方的地面上。洗浴過程中流下的水散落在蒸發器8上面，廢水中低溫熱量傳遞給蒸發器8，並由熱泵機組轉換成可利用的高溫熱源。
[0014]如圖3、圖4所示，蒸發器8為扁平狀的薄型金屬密封腔體，蒸發器8的形狀可以為圓形或方形。腔體的上、下兩層金屬板之間設有若干個連接構件。所述連接構件的一種形式為將上、下兩層金屬板衝壓出若干圓形凹陷，兩層金屬板相對設置，對應的凹陷點相對並點焊連接，形成連接構件。連接構件另一種形式為在上、下兩層金屬板之間設置的若干工件，工件兩端與金屬板焊接形成連接構件。蒸發器整體近似平板狀，便於清潔又能提高換熱效果，同時平板內的連接構件能夠有效抵抗氣體工質的膨脹壓力，並防止踩踏變形，有利於保持腔體的形狀。
[0015]蒸發器的腔體兩側分別設有工質進出接口，進出接口分別與工質管路9相連接。工質管路9分別從進出接口進入蒸發器8，並沿蒸發器相對的兩邊向內延伸，形成兩根分布管14。分布管14上均布若干小孔。液體工質沿工質管路9進入蒸發器，並從分布管14上的小孔流出分散至整個蒸發器8，吸收熱量成為氣體，氣體工質匯集至蒸發器對面的分布管14，流出蒸發器8進入工質管路9。在蒸發器中加入分布管14，可使工質均勻分布在蒸發器內，防止出現工質短路的現象，提高換熱效率。
如圖2所示，本發明另一實施方式為在蒸發器8上部增設餘熱回收盤管13，餘熱回收盤管13連接至水管路3，並設置於閥門6之後、冷凝器2之前。淋浴後的廢水通過餘熱回收盤管13，廢水中的餘熱可提高水管路3中自來水的水溫，充分利用餘熱資源。[0016]本發明所採用的智能控制器11可以為PLC智能控制器或直流調速控制器，採用智能控制器既節約電能，又可使洗浴的溫度恆定在某一設定溫度。壓縮機I和溫度傳感器12與智能控制器11連接，智能控制器11與電源10連接，溫度傳感器12將溫度信號傳給智能控制器11，根據設定溫度控制壓縮機I的運轉。本發明表面設置顯示面板，顯示面板上設有水溫顯示、壓縮機啟停狀態顯示和壓縮機啟停控制鍵。
[0017]以下對本發明的工作過程做進一步說明:
需要洗浴時，按下智能控制器11顯示面板上的啟動鍵(以PLC智能控制器為例)，壓縮機I將氣體工質壓縮後進入冷凝器2，工質在冷凝器中放出大量熱後變為液體，膨脹閥7調整適當開度，液體工質緩慢流入蒸發器8，在蒸發器中吸收熱量變為氣體，通過工質管路9回到壓縮機完成工質循環。如壓縮機啟停的設定溫度範圍設為40°C -45°C，高於45°C壓縮機停止轉動，低於40°C壓縮機再次啟動，不斷循環。
[0018]以設定溫度40°C為例進行說明:當溫度顯示達到40°C後打開閥門6，自來水通過水管路3進入冷凝器，被加熱成熱水後經過混水閥4，調成適當溫度熱水後到達淋浴噴頭5可洗浴。洗浴完後按下顯示面板的停止鍵，壓縮機停止運行，關閉閥門6，停止上水。洗浴廢水流到地面時約為35°C，經過餘熱回收盤管13進行熱交換並釋放熱量，水溫降至22°C，再流經蒸發器8溫度降至(TC _5°C，低溫廢水流入下水道。冬季自來水溫度約為10°C，經過蒸發器後水溫升到約20°C，再經過熱泵機組中的冷凝器二次加熱使水溫升到40°C -45°C，實現洗浴功能。此熱交換過程相當於從35°C廢水提取同流量水30°C溫差的熱能。夏季自來水為22°C，智能控制器控制壓縮機降低轉速就可將水溫提到41°C。本發明實現低溫熱能的再利用，降低電能消耗，節約電能。
【權利要求】
1.一種即熱式熱泵熱水器，它包括熱泵機組、水管路(3)和智能控制器(11)，所述熱泵機組包括由工質管路(9)依次連接的壓縮機(I)、冷凝器(2)和蒸發器(8)，所述水管路(3)經過冷凝器(2)進行熱交換後到達淋浴噴頭(5);其特徵在於，所述蒸發器(8)平鋪於淋浴噴頭(5)下方的地面上。
2.根據權利要求1所述的即熱式熱泵熱水器，其特徵在於，所述蒸發器(8)為扁平狀的密封金屬腔體，腔體的上、下兩層金屬板之間設有若干個連接構件。
3.根據權利要求2所述的即熱式熱泵熱水器，其特徵在於，所述蒸發器(8)腔體內部的相對兩側分別設置與工質管路(9)連接的兩根分布管(14)，分布管(14)上均布若干小孔。
4.根據權利要求1至3所述的即熱式熱泵熱水器，其特徵在於，所述蒸發器(8)上部增設餘熱回收盤管(13)，餘熱回收盤管(13)與水管路(3)連通，並設置於冷凝器(2)的前端。
5.根據權利要求4所述的即熱式熱泵熱水器，其特徵在於，所述冷凝器(2)為一個封閉腔體，內設工質盤管(2-3 )和溫度傳感器(12 )，工質盤管(2-3 )連接到工質管路(9 )上。
6.根據權利要求5所述的即熱式熱泵熱水器，其特徵在於，所述智能控制器(11)是直流調速控制器或PLC智能控制器；智能控制器(11)與溫度傳感器(12 )和壓縮機(I)連接。
【文檔編號】F24H1/12GK103925694SQ201410170396
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月25日 優先權日:2014年4月25日
【發明者】李秀琴 申請人:山東中科華宇能源技術有限公司