专利名称：一种工作稳定的快速直出热水的热泵热水机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及热泵热水机技术领域，特别是一种工作稳定的快速直出热水的热泵热水机。
背景技术：
本申请人已申请了专利的一种快速直出热水的热泵热水机主要是由一个或多个制冷压缩机1、化霜四通换向阀2、循环风机6、翅片式蒸发器5、降压吸热器件4’——节流毛细管或机械式膨胀阀、冷水与制冷剂逆向冷凝热交换器13、冷水进水截止阀8、调节热水出水温度的自变量恒温水阀12’、容积式保温储水罐9、供水泵10、热水出水截止阀11等部件组成，参见图1所示。所述冷水与制冷剂逆向冷凝热交换器13的结构包括连接于四通换向阀2输出端b与降压吸热器件4’之间的单根或多根制冷工质运行管或带螺旋形工质运行管或板式制冷工质运行管及其所置于其中的水管或水管套。该热泵热水机在通电运行时，从压缩机1排出的高温高压气态制冷剂工质可达90℃左右，通过化霜四通换向阀2的输出端b输出制冷剂到冷水与制冷剂逆向冷凝热交换器13内，与来自外接的自来水进行逆向热交换并将其热量带走，低温的自来水通过热交换后，其水温提高到55-70℃。与此同时，高温高压的制冷工质气体被冷凝为低温高压的液体工质。然后再通过降压节流毛细管或机械膨胀降压阀4进行降压后，进入蒸发器5进行气化吸热运行。制冷工质经气化吸热后转变为过热干蒸气，经化霜四通换向阀2后，再进入压缩机1作下一次循环。由于降压节流器4’采用的是节流毛细管或机械式膨胀降压阀，其工作条件是必须在相对稳定的工况下运行，若因季节的变化而使空气中含热量发生较大变化时，采用毛细管降压节流或机械膨胀节流方法，均无法完全适应一年四季空气中含热量的频繁变化，从而无法使热泵热水机都处于一个有稳定的能效比和稳定的工作状态。同时对于热水温度的控制，由于自来水温度一年四季受环境温度变化的影响，并且每个地区的自来水供水压力亦不尽相同。所以，在空气含热量的变化和自来水温度受环境温度影响的变化以及不同地区供水压力不等的多个因素共同作用下，目前快速直出热水热泵热水机中所采用的用节流毛细管或机械式膨胀阀降压节流和用机械式自变量恒温水阀调节输出热水温度，会使快速直出热水的热泵热水机未能充分地发挥出其应有的优点。即未能保证快速直出热水热泵热水机在空气含热量不断变化及自来水温度不断变化及自来水供水压力发生变化时，其热水出水温度保持稳定。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种工作稳定的快速直出热水的热泵热水机，它能使快速直出热水的热泵热水机无论在空气含热量在变化和/或进入的自来水温度在变化和/或进入的自来水供水压力在变化时，都能保证该热泵热水机处于最佳运行状态，其热水出水温度恒定。
本实用新型所提出的技术解决方案是这样的一种工作稳定的快速直出热水的热泵热水机，包括制冷压缩机1、化霜四通换向阀2、循环风机6、翅片式蒸发器5、降压吸热器件4，制冷压缩机1输出端与化霜四通换向阀2的输入端a相连接，四通换向阀2的输出端b通过制冷剂管和冷水与制冷剂逆向冷凝热交换器13中制冷工质回路一端相连接，冷水与制冷剂逆向冷凝热交换器13中制冷工质回路另一端与降压吸热器件4一端相连接，冷水与制冷剂逆向冷凝热交换器13还设有冷水进水口和热水出水口，降压吸热器件4另一端与翅片式蒸发器5一端相连接，翅片式蒸发器5另一端通过制冷剂管经过四通换向阀2的转换端c与制冷压缩机1输入端相连接，在降压吸热器件4与翅片蒸发器5之间设置有循环风机6，所述降压吸热器件4采用电子膨胀阀，在冷水与制冷剂逆向冷凝热交换器13的冷水进水口处安装有电子流量控制阀12；设有制冷压缩机吸入工质温度自动调电路，设在制冷压缩机吸入工质回路中的温度传感器14输出的信号输入至制冷压缩机吸入工质温度自动调节电路输入端，经数/模转换、比较、放大、运算后向电子膨胀阀4输出脉冲电压控制信号；还设有热水出口水温自动调节电路，设在热水出水口处的温度传感器15输出的信号输入至热水出口水温自动调节电路的输入端，经数/模转换、比较、放大、运算后向电子流量控制阀12输出脉冲电压控制信号。冷水与制冷剂逆向冷凝热交换器13的热水出水口通过水管与热水储水罐9连接，热水储水罐9外侧设有供水泵10和热水出水截止阀11，并通过水管将热水储水罐9、供水泵10、热水出水截止阀11相连接。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益的效果(1)由于将现有热泵热水机中的自变量恒温水阀、节流降压毛细管或机械式膨胀降压阀取消，取而代之为根据压缩机工质吸入温度变化而调节制冷工质循环量的电子膨胀阀4，通过压缩机吸入工质温度自动调节电路对之施以一个控制脉冲电压就能改变电子膨胀阀4的开启度，从而改变系统内制冷工质的循环量，以适应一年四季因环境温度不同而热泵热水机组吸热量亦随之不同这一实际情况。例如，冬天空气含热量小，即热泵热水机组吸热量就小，制冷工质循环量就需要随之变小。夏天空气含热量大即热泵热水机组吸热量就大，制冷工质循环量需要随之变大。由于电子膨胀阀4能根据机组吸热量大小而调节制冷工质的循环量大小，这样，就能使热泵热水机组始终都保持在最佳的运行状态。
(2)随着不同季节的环境温度变化要求机组制冷工质的循环量亦要随之发生变化，即机组吸热量要随之变化。此时如果热交换器13内水循环的流量不随着机组吸热量的变化而改变，则当热泵热水机吸热量大时，循环水温即会升高，甚至出现水温过高而引起系统工质冷凝压力过大的危险。当热泵热水机组吸热量变小时，循环水温即会变低。而当热泵热水机组吸热量不变而供水压力出现变化时，热泵热水机组的热水出水也会出现忽冷忽热现象。所以当机组采用机械式自变量恒温水阀来调节热水出水水温时，显然不能同时满足如此多方面的变化要求。为了克服因环境温度变化和/或因水压变化而引起的热水出水温度的不稳定，就需采用由热水出口水温自动调节电路输出的脉冲电压信号来调节电子流量控制阀12的开启度，达至恒定热水出水温度。
通过以上(1)、(2)两点关键技术的改进，从而使得快速即出热水型热泵热水机组变得更加实用，工作过程更加稳定、可靠，可以保证热水出水温度恒定值达到±1℃的精确值。这样的热泵热水机就能成为一年四季都可以自动稳定地可靠地生产出热水出水量大的、水温恒定的、适应性好的生活热水。
本实用新型主要应用于宾馆、澡堂、美容美发、部队、学校、工厂、机关、企事业单位、医院等场所。
图1是本申请人已申请专利的一种快速直出热水热泵热水机的原理结构示意图。
图2是本实用新型一个实施例的一种工作稳定的快速直出热水热泵热水机的原理结构示意图。
其中1、制冷压缩机；2、化霜四通换向阀；4’、节流毛细管；4、受环境温度参数影响而调节制冷工质循环量的电子膨胀阀；5、翅片式蒸发器；6、循环风机；8、自来水进水截止阀；9、热水保温储水罐；10、供水泵；11、热水出水截止阀；12’、自变量恒温水阀；12、受环境温度参数影响、供水水压影响而自动调节冷水进水量的电子流量控制阀；13、冷水与制冷剂逆向冷凝热交换器；14、温度传感器；15、温度传感器。
具体实施方式
通过下面实施例对本实用新型作进一步详细阐述。
参见图2所示，本实施例是一种免热交换储水罐的快速直出热水的高效能、工作稳定的热泵热水机，主要由制冷压缩机1、化霜四通换向阀2、冷水与制冷剂逆向冷凝热交换器13、受环境温度参数影响而自动调节制冷剂工质循环量的电子膨胀阀4、翅片式蒸发器5、循环风机6、受环境温度参数影响和受供水压力影响而自动调节自来水进水量的电子流量控制阀12、热水保温储水罐9、供水泵10、热水出水截止阀11组成并通过制冷剂运行管和水管连接而成。从制冷压缩机1输出的高温高压制冷剂气体进入化霜四通换向阀2后从其输出端b直接进入冷水与制冷剂逆向冷凝热交换器13，使制冷剂工质与冷水进行快速逆向热交换(冷水温度范围一般为10-35℃)，然后将气态的高温高压制冷剂冷凝为低温高压的制冷工质液体进入受环境温度参数影响而自动调节制冷工质循环量的电子膨胀阀4进行降压气化后，进入室外热交换器——翅片式蒸发器5气化吸热，然后进入压缩机1作下一次循环准备。电子膨胀阀4对制冷工质循环量进行调节的过程是这样的设在制冷压缩机1吸入工质回路中的温度传感器14感应到该处制冷剂工质的温度后产生信号输至压缩机吸入工质温度自动调节电路输入端，经该电路进行数/模转换、比较、放大、运算后向电子膨胀阀4的工作线圈输出一脉冲电压，控制电子膨胀阀4的开启度，从而自动调节了系统中制冷工质的循环量，使热泵热水机组始终处于最佳运行状态。在冷水与制冷剂逆向冷凝热交换器13的冷水进水口端安装有一个受环境温度和供水压力变化影响而自动调节冷水进水量的电子流量控制阀12，如热水出水温度设定65℃时，电子流量控制阀12即根据65±1℃的精度要求通过改变自来水进水量的大小来保证其热水出水温度控制在65±1℃范围内。其65±1℃的恒温热水经热水管路直接流入热水保温储水罐9供用户使用。电子流量控制阀12对自来水进水量进行自动调节的过程是这样的设在冷水与制冷剂逆向冷凝热交换器13的热水出口处的温度传感器15感应到该处热水温度后产生信号输至热水出口水温自动调节电路输入端，经该电路进行数/模转换、比较、放大、运算后向电子流量控制阀12的工作线圈输出一脉冲电压，控制电子流量控制阀12的开启度，从而自动调节了热交换器13热水出口处的热水温度使之保持在所设定的恒温范围内，而不管周围环境温度和供水水压如何变化。
可见，通过对系统制冷工质流量和对热交换器13的自来水进水流量的自动调节，就能使热交换器13的热水出水温度始终处于预设的55-70℃的恒定温度范围内，其热泵热水机亦始终处于最佳运行状态。从而，大大提高了快速直出热水的热泵热水机的工作稳定性、安全性和可靠性。
权利要求1.一种工作稳定的快速直出热水的热泵热水机，包括制冷压缩机(1)、化霜四通换向阀(2)、循环风机(6)、翅片式蒸发器(5)、降压吸热器件(4)，所述制冷压缩机(1)输出端与化霜四通换向阀(2)的输入端a相连接，四通换向阀(2)的输出端b通过制冷剂管和冷水与制冷剂逆向冷凝热交换器(13)制冷工质回路一端相连接，冷水与制冷剂逆向冷凝热交换器(13)制冷工质回路另一端与降压吸热器件(4)一端相连接，冷水与制冷剂逆向冷凝热交换器(13)还设有冷水进水口和热水出水口，降压吸热器件(4)另一端与翅片式蒸发器(5)一端相连接，翅片式蒸发器(5)另一端通过制冷剂管经过四通换向阀(2)的转换端(c)与制冷压缩机(1)输入端相连接，所述降压吸热器件(4)与翅片蒸发器(5)之间设置有循环风机(6)，其特征在于所述降压吸热器件(4)采用电子膨胀阀，在所述冷水与制冷剂逆向冷凝热交换器(13)的冷水进水口处安装有电子流量控制阀(12)；设有制冷压缩机吸入工质温度自动调电路，设在制冷压缩机吸入工质回路中的温度传感器(14)输出的信号输入至制冷压缩机吸入工质温度自动调节电路输入端，经数/模转换、比较、放大、运算后向电子膨胀阀(4)输出脉冲电压控制信号；还设有热水出口水温自动调节电路，设在热水出水口处的温度传感器(15)输出的信号输入至热水出口水温自动调节电路的输入端，经数/模转换、比较、放大、运算后向电子流量控制阀(12)输出脉冲电压控制信号。
2.根据权利要求1所述的热泵热水机，其特征在于所述冷水与制冷剂逆向冷凝热交换器(13)的热水出水口通过水管与热水储水罐(9)连接，热水储水罐(9)外侧设有供水泵(10)和热水出水截止阀(11)，并通过水管将热水储水罐(9)、供水泵(10)、热水出水截止阀(11)相连接。
专利摘要本实用新型公开了一种工作稳定的快速直出热水的热泵热水机，它能使该热泵热水机无论在空气含热量在变化和/或进入的自来水温度在变化和/或进入的自来水供水压力在变化时，都能保证该热泵热水机处于最佳运行状态，其热水出水温度恒定。为此，将原来热泵热水机中的降压节流毛细管改为电子膨胀阀，在热交换器的冷水进水端装有电子流量控制阀，通过设在压缩机吸入工质回路中的温度传感器、设在热交换器热水出口端的温度传感器及相应的压缩机吸入工质温度自动调节电路、热水出口水温自动调节电路分别对电子膨胀阀和电子流量控制阀的开启度进行控制，从而获得快速直出恒温热水供用户使用。
文档编号F24H4/00GK2886422SQ20062005522
公开日2007年4月4日 申请日期2006年2月20日 优先权日2006年2月20日
发明者李永强 申请人:李永强