增热式热泵热水器的制作方法

1.本实用新型涉及一种热水器，特别涉及一种空气源热泵热水器。


背景技术：

2.现有技术空气源热泵热水器，主要包括压缩机、蒸发器、水箱换热器和节流单元，所述压缩机的出口与水箱换热器的制冷剂进口相连接，水箱换热器的制冷剂出口连接节流单元，节流单元经蒸发器后再连接到压缩机的出口，其工作时，蒸发器通过吸收空气中的热能，并在水箱换热器中散热，使得水温增高，达到使用要求；其存在这样的问题，一个是产生的热水一般只有40-50℃，另一个是在冬季超低温环境中甚至于无法正常运行，为此，一般采用如下方法：采用两台压缩机覆叠式运行，采用压缩机增焓措施等等，缺点是这种空气源热泵热水器的成本大大增加。


技术实现要素：

3.本实用新型系为克服上述缺点，目的提供一种增热式热泵热水器，其通过一台普通压缩机，可产生70℃以上的热水，且可实现超低温运行。
4.本实用新型的目的是这样实现的：一种增热式热泵热水器，包括压缩机、蒸发器、水箱换热器和节流单元，所述压缩机的出口与水箱换热器的制冷剂进口相连接，所述水箱换热器的制冷剂出口连接节流单元的进口，节流单元的出口连接至蒸发器的进口；蒸发器的出口与压缩机的进口之间设有换热器，所述换热器包括接口一、接口二、接口三和接口四，其中接口一与接口二在换热器内部连通，接口三与接口四在换热器内部连通；压缩机的进口所述接口一接通；换热器的接口三经控制阀一与压缩机的出口相连，换热器的接口四经控制阀二与节流单元的进口相连；蒸发器的出口连接至换热器的接口二；
5.控制阀一与控制阀二两者之中，任意一个为开度可调的手动控制阀，另一个为电磁阀。
6.控制阀一与控制阀二两者之中的手动控制阀可根据运行地点具体情况设置好开度大小，不必频繁设置，也可以根据需要的高温度热水需求情况设置好开度大小，再由控制仪表自动控制控制阀一与控制阀二两者之中的电磁阀，现有技术控制方法有很多可以实现这种控制，本实用新型提供了实现这种控制的可能性、稳定性、可靠性以及这些部件组合的回路获得的独特效果。
7.该装置工作时，有三种工作方式：其一，关闭控制阀一和控制阀二其中的电磁阀，开启压缩机，制冷剂在蒸发器中吸收外界空气中的热能，吸热后的制冷剂经接口二、换热器、接口一，再进入压缩机的进口，压缩机的出口的制冷剂流向水箱换热器的制冷剂进口，在水箱中散热后，可使水箱水温提高到40-50℃，制冷剂从水箱换热器的制冷剂出口离开，经节流元件降温降压后流回蒸发器的制冷剂进口，完成一个工作循环。其二，除了仍然存在上述其一所述的工作循环之外，当需要水箱输出高温度热水时，打开控制阀一和控制阀二其中的电磁阀，压缩机的出口的制冷剂中分流了一部分经控制阀一流向换热器的接口三、
接口四，再经控制阀二流向节流元件，然后经节流元件膨胀降温降压后，流向蒸发器的进口，该分路循环过程中，压缩机的出口分流的高温高压制冷剂中的热能经换热器换热后，热能转换到压缩机的进口的制冷剂中，使得压缩机的进口的制冷剂温度提高，从而提高压缩机的出口的制冷剂温度，通过换热提高水箱水温，可以使得水箱水温提高到60-70℃，甚至更高。其三，除了仍然存在其一所述的工作循环外，当外界环境温度极低，例如达到零下15℃及以下时，开启控制阀一和控制阀二其中的电磁阀，压缩机的出口的制冷剂分流一部分经控制阀一流向换热器的接口三、接口四，再经控制阀二流向节流元件，然后经节流元件膨胀降温降压后，流向蒸发器的进口，该过程中分流出压缩机的一部分能量，通过换热器转换一部分能量进入压缩机的进口，提高压缩机的进口的制冷剂温度，从而使压缩机输出温度提高，实现在超低环境温度下的正常运行。上述工作方式二和三，其应用场景不同，实质工作过程是一致的。该装置通过一台普通压缩机，可产生60℃—70℃甚至于更高温度的热水，且可实现超低温环境下的正常运行。
8.本专利有益的效果在于：
9.1）可以在超低温环境条件下正常运行。超温是指低于-15℃的温度，由于两个控制阀中有一个为手动阀，开度大小可以根据安装地域冬季最低温度设置开度大小，从而让增热所需要从压缩机出口处分流的热能的比例最恰当，分流的比例过大将会使设备运行中平均cop值降低，手动阀的开度有条件按温度分档，比如-15℃-20℃地域开度1档，-20℃至-25℃地域开度2档，-25℃至-30℃地域开度3档，低于-30℃地域开度4档，专业安装人员按照厂家技术要求安装后，用户不必再频繁调整。这样，有条件让手动阀开度大小最佳适合当地超低温环境条件，就可以让设备运行中平均cop值获得最佳。
10.2）可以在超低温环境条件下自动启闭分流热能增热回路。由于两个控制阀中有一个为电磁阀，运行时可以自动按运行当时环境温度自动开启或关闭电磁阀，比如在白天气温高不需要分流热能增热时，若仍然固定不变地开启分流热能增热回路，就会大大降低设备运行中平均cop值。
11.3）可以在需要输出高温度热水运行条件下自动启闭分流热能增热回路，设备运行中平均cop值保持最佳。
12.由于两个控制阀其中有一个为电磁阀，可以自动按需要输出高温度热水时设定的运行条件自动开启或关闭电磁阀，比如当时的环境温度等情况已经可以让输出口制冷剂温度达到需求不需要分流热能增热时，若仍然固定不变地开启分流热能增热回路，就会大大降低设备运行中平均cop值。
13.进一步地，所述换热器为管壳式换热器或板式换热器。
14.进一步地，所述水箱换热器可为内置式盘管换热器。
15.进一步地，所述水箱换热器可为紧贴热水箱内胆外表面的盘管换热器。
16.进一步地，所述水箱换热器可为紧贴热水箱内胆外表面的微通道换热器。
附图说明
17.图1为本实用新型工作原理图。
18.图中，1水箱换热器，2水箱换热器的制冷剂出口，3控制阀一，4控制阀二，5节流单元，6蒸发器，7换热器，8压缩机，9出水口，10水箱换热器的制冷剂进口，11进水口。
具体实施方式
19.如图1所示，为一种增热式热泵热水器，包括压缩机8、蒸发器6、水箱换热器1和节流单元5，水箱换热器1上设有进水11、出水口9、水箱换热器的制冷剂进口10和水箱换热器的制冷剂出口2，水箱换热器的制冷剂进口10和水箱换热器的制冷剂出口2之间在水箱内经换热器件相连，以便制冷剂与水之间进行换热，提高水温达到使用要求；压缩机8的出口与水箱换热器的制冷剂进口10相连接，水箱换热器的制冷剂出口2连接节流单元5的进口，节流单元5的出口连接至蒸发器6的进口；蒸发器6的出口与压缩机8的进口之间设有换热器7，换热器7包括接口一a、接口二b、接口三c和接口四d，其中接口一a与接口二b在换热器内部连通，接口三c与接口四d在换热器内部连通；压缩机8的进口与接口一a接通；换热器的接口三c经控制阀一3与压缩机8的出口相连，换热器的接口四d经控制阀二4与节流单元5的进口相连；蒸发器6的出口连接至换热器的接口二b。
20.换热器7可为管壳式换热器或板式换热器。
21.水箱换热器1可为内置式盘管换热器。也即换热器件为内置式盘管。
22.该水箱换热器1可为紧贴热水箱内胆外表面的盘管换热器、紧贴热水箱内胆外表面的微通道换热器所取代。
23.该装置工作时，有三种工作方式：其一，关闭控制阀一3和控制阀二4其中的电磁阀，开启压缩机8，制冷剂在蒸发器6中吸收外界空气中的热能，吸热后的制冷剂经接口二b、换热器、接口一a，再进入压缩机8的进口，压缩机8的出口的制冷剂流向水箱换热器的制冷剂进口10，在水箱中散热后，可使水箱水温提高到40-50℃，制冷剂从水箱换热器的制冷剂出口2离开，经节流元件降温降压后流回蒸发器6的制冷剂进口，完成一个工作循环。其二，除了仍然存在其一所述的工作循环外，当需要进一步提升水箱温度时，打开控制阀一3和控制阀二4其中的电磁阀，压缩机8的出口的制冷剂经控制阀一3流向换热器7的接口三c、接口四d，再经控制阀二4流向节流元件，然后经节流元件膨胀降温降压后，流向蒸发器6的进口，该过程中，压缩机8的出口的高温高压制冷剂中分流出部分的热能经换热器7后，热能转换到压缩机8的进口的制冷剂中，使得压缩机8的进口的制冷剂温度提高，从而提高压缩机8的出口的制冷剂温度，通过换热提高水箱水温，可以使得水箱水温提高到60-70℃，甚至更高。其三，除了仍然存在其一所述的工作循环外，当外界环境温度极低，例如达到零下15℃及以下时，开启控制阀一3和控制阀二4其中的电磁阀，压缩机8的出口的制冷剂分流一部分经控制阀一3流向换热器的接口三c、接口四d，再经控制阀二4流向节流元件，然后经节流元件膨胀降温降压后，流向蒸发器6的进口，该过程中分流出压缩机8的一部分能量，通过换热器转换一部分能量进入压缩机8的进口，提高压缩机8的进口的制冷剂温度，从而使压缩机8输出温度提高，实现在超低环境温度下的正常运行。该装置通过一台普通压缩机8，可产生60℃—70℃甚至于更高温度的热水，且可实现超低温环境下正常运行。
24.本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。