专利名称：热泵式热水器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种热水器，尤其涉及的是通过热传递介质将大气空间中的热量或其它功转化成热能贮存利用起来，为水提供足够加热能量的一种热泵式热水器。
热水器产品从热源类型上划分基本有两类燃气式热水器和电热式热水器。这两类热水器在使用过程中都有很大的安全问题，前者会产生大量有害气体，后者则存在有出水带电的人身安全问题。为解决这些问题，燃气式热水器设置了强排机构用于排除二氧化碳等有害气体，电热式热水器设置了出水断电机构，尽管这些安全装置的设置大大提高了热水器的安全系数，但由于从工作原理上都没有从根本上解决问题，人身安全隐患依然存在，这也很大程度地困扰了热水器生产厂家。
本实用新型的发明目的在于彻底消除上述安全隐患提供一种安全性能高的新型热水器。
本专利申请所设计的热水器，其工作原理是由一种强制力强制制冷剂流动，通过其在换热器内物理状态的改变来实现热能的吸收与释放，以达到集中为水加热的目的。其技术方案的主要技术特点是该热水器的热水机构为充装有制冷剂的热交换循环管道回路，由该管路联通的设施有用于吸收大气热量的蒸发器、强迫制冷剂流动的压缩机、向被加热水释放热能的冷凝器和起控制作用的节流装置，冷疑器设置于一热水利用系统中的热水罐体中，电气控制电路与压缩机电气部分联接。
本技术方案所设计的热水器，是由封闭管路中的制冷剂的物理状态的改变，以达到集中吸热和释放热量，为水提供足够的加热能量工作的，因而它从根本上完全避开了利用燃气热源和电能热源两种基本可利用热源的工作方式，彻底根除了耗氧、绝缘等方面所带来的人身安全隐患，安全性能远远高于现有的各类热水器产品；当然还由于本热水器的热源主要来源于大气空间及压缩功转化的热量，由制冷剂作为热循环介质，就可满足水加热所需的热量，所以其综合节约能源的指数较高。
以下结合附图所示的具体实施结构详细说明本实用新型的技术内容。
图1为本热水器的各单元相互联接的结构原理框图图2为蒸发器单元的组成结构示意图图3为冷凝器单元的组成结构示意图图4为图3中的一部件--自动进水阀的结构示意图图5为电气控制电路部分的电路原理示意图。
本热水器的基本工作原理是通过强制制冷剂在封闭管路中流动，尤其是使其在换热器中通过物理状态的改变，集中吸热和释放热量，为水提供足够的加热能量，达到加热的目的。以制冷剂循环流动方向作为说明顺序，其制冷剂循环回路上设置的主要组成单元包括有蒸发器2、压缩机3、冷凝器4和节流装置5等，蒸发器2部分是由蒸发器盘管13吸收周围的大气热量使制冷剂蒸发吸热，冷凝器4部分是促使制冷剂在浸入被加热水中的冷凝器盘管17中冷凝、液化，向水大量散热，实现水加热的。其中所述的节流装置5，在本实施例选用的是热力膨胀阀，也可选用毛细管；在该循环管路中，即在节流装置5与蒸发器1之间还可设有干燥过滤器6，其安装方式可为可拆卸式的。根据实践蒸发器盘管13和冷凝器盘管17可选用的是22mm×1.5mm的紫铜管，蒸发器盘管13和冷凝器盘管17均弯曲成圈数为10圈、外径为15mm的螺旋管，循环管路中充入90～180克R411系列格林柯尔制冷剂，其水温可达到40～86℃，完全可以满足热水浴的需要。
蒸发器2的盘管13和冷凝器4的盘管17作为传热介质的换热器，为各自单元组成的关键部件，蒸发器组成单元中还包括有蒸发器室8，该蒸发器室8的壳体设有一保温材料层，在蒸发器室8中还设有—用于调节蒸发器室容积的调节阀14，该调节阀14可以是改变插入深度的圆柱棒体或其它通常的调节容积大小的调节结构，该棒体插入较深时，室内容积变小，就缩短了气体在蒸发器室8的滞留换热时间；向上提升棒体，则减少插入蒸发器室8的深度，则室内容积相对增加，延长了温暖气体在蒸发器室8的驻留换热时间，因此该调节阀14的设置可以使加热强度得到微调。强迫蒸发器处空气流动的离心风扇9可设于蒸发器室8中，也可以将离心风扇单独设置于一风室11中，该风室11通过一进气管12通入蒸发器室8，该独立设置的风室11可以在实际使用中放置在厨房中或其它需要降温的室内，这种结构方式使安装更为灵活，使其可成为在夏天纳凉的一电器部件，蒸发器室8底部设有用于清除冷凝水的排水阀16；冷凝器组成单元除冷凝器盘管17外，还有热水罐体15，该热水罐体外设有一保温层，冷凝器盘管17设置在该热水罐体15中，热水罐体15为用水系统的一水加热容器，罐体15上设有冷水进水管18、热水出水管10、热水阀和温度传感探头21，其进水管18管口上还设有一自动进水阀19，进水管18由热水罐体15底部接入，热水出水管10设于热水罐体15的侧壁上。在本实施例中，自动进水阀19的结构组成为进水管18的管口螺纹联接的水流换向帽，和位于该换向帽下方、滑动套装在进水管18外的浮子27组成，水流换向帽的蜂窝塞体25与进水管18管口螺纹联接，帽体23也螺纹固定在塞体25上，并且其内腔顶部与塞体25之间构成了一水流转室22，塞体25上沿轴向设有若干出水孔24，冷水由进水管18进入水流转室22，再由出水孔24流出进入热水罐体15中，浮子27上还设有用于封闭塞体出水孔24底部孔口的胶质密封垫26，当进水管18的控制水阀打开时，水经水流换向帽注入热水罐体15，使其水位上升，在水的浮力作用下，浮子27随水位的改变高度并带动胶质密封垫26上升，直至达到极限水位时，作用于浮子27向上的浮力将胶质密封垫26紧紧地压在了水流换向帽的底部，堵住了冷水注入热水罐体15的出水孔24，即在水注满后停止进水，从而实现了自动进水控制的目的。为了防止热水罐体15在使用中气体压力可能出现过高而爆裂的情况，在热水罐体15的上壳体设有一安全气阀20，该安全气阀可采用普通高压锅的安全气阀结构。
在本技术中，其压缩机3和离心风扇电机的工作控制是由其电气控制电路7来完成的，本电路设计思想是在被加热水的温度在一定温度范围内时，使压缩机3和风扇电机同时启动或停止工作，其电路的组成包括有交流接触器主控支路和压缩机控制支路、风扇电机控制支路，在主控支路中，水温传感探头21的控制触点WK与交流接触器C串联，交流接触器C的两常开触点C1、C2分别与压缩机绕组YSQ、YS和风扇电机绕组XQD串联后构成控制支路，当水温高于如80℃时，水温控制触点WK断开，促使交流接触器C的两常开触点C1、C2断开，使压缩机和风扇电机停止工作；当水温低于40℃时，水温控制触点WK接通，迫使交流接触器C的两常开触点C1、C2接通，则压缩机3和风扇电机重新开始运行工作。
权利要求1.一种热泵式热水器，其特征是其热水机构为充装有制冷剂的热交换循环管道回路，由该管路联通的设施有用于吸收大气热量的蒸发器(2)、强迫制冷剂流动的压缩机(3)、向被加热水释放热能的冷凝器(4)和起控制作用的节流装置(5)，冷凝器的冷凝器盘管(17)设置于一热水利用系统中的热水罐体(15)中，电气控制电路与压缩机电气部分联接。
2.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于蒸发器组成单元还包括有蒸发器室(8)、用于强迫蒸发器处空气流动的离心风扇(9)，蒸发器室(8)底部设有用于清除冷凝水的排水阀(16)。
3.根据权利要求2所述的热水器，其特征在于在蒸发器室(8)中还设有一用于调节室内容积的调节阀(14)，该调节阀(14)是改变插入深度的圆柱棒体或其它通常的调节容积大小的调节结构。
4.根据权利要求2所述的热水器，其特征在于离心风扇(9)单独设置于一风室(11)中，该风室(11)通过一进气管(12)通入蒸发器室(8)。
5.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于冷凝器组成单元除冷凝器盘管(17)、热水罐体(15)外，热水罐体(15)底部设有冷水进水管(18)、侧壁设有热水出水管(10)、顶部设有温度传感探头(21)，其进水管(18)管口上还设有一自动进水阀(19)。
6.根据权利要求5所述的热水器，其特征在于自动进水阀(19)的结构组成为进水管(18)的管口螺纹联接的水流换向帽，和位于该换向帽下方、滑动套装在进水管18外的浮子(27)组成，与水流换向帽的帽体(23)螺纹联接的蜂窝塞体(25)与进水管(18)管口螺纹联接，帽体(23)内腔顶部与塞体(25)之间为水流转室(22)，塞体(25)上沿轴向设有若干出水孔(24)，浮子(27)上设有用于封闭塞体出水孔(24)底部孔口的胶质密封垫(26)。
7.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于热水罐体(15)顶部设有一安全气阀(20)。
8.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于电气控制电路(7)组成包括有交流接触器主控支路和压缩机控制支路、风扇电机控制支路，主控支路中，水温传感探头(21)的控制触点WK与交流接触器C串联，交流接触器C的两常开触点C1、C2分别与压缩机绕组(YS、YSQ)和风扇电机绕组(XQD)串联后构成控制支路。
专利摘要本实用新型涉及的是一种为水等液体加热的电器产品──热泵式热水器。由蒸发器,压缩机,冷凝器和节流装置等组成。冷凝器盘管设置于热水罐体中。本专利申请技术的主要技术特点是它是利用制冷剂在封闭管路中的流动,尤其是使其在换热器中通过物理状态的改变,集中吸热和放热,为水提供足够的加热能量,达到加热的目的。这种热水器较现有的各类热水器安全性能高、具有优良的节能效果。
文档编号F25B39/04GK2445260SQ0021280
公开日2001年8月29日 申请日期2000年7月28日 优先权日2000年7月28日
发明者王如山 申请人:王如山