专利名称：高效空气源热泵热水装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用热泵提供卫生热水的装置，具体涉及一种高效空气源热泵热水装置。
背景技术：
热泵式热水器，由于相对于电热管式热水器具有能耗低，效率高的特点，被越来越多的应用。但目前的热泵式热水器的压缩机采用中、高回压型中高温压缩机，在低温环境下的制热效率低，所以在低于0℃环境下使用需要增加辅助电加热，限制了其在低温环境下的节能、高效运行。另外，由于压缩机不能适应频繁的启动和停止运行，因此为满足压缩机使用的要求，只能采用大容量水箱设计，导致热水器的水箱体积庞大，占用大量空间，无法实现热水器的即开、即热、即用，并使配置成本和使用能耗增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无需辅助电加热即可满足低环境温度运行要求，且使热水箱小型化，可实现即开、即热运行模式的高效空气源热泵热水装置。
实现上述目的的技术方案是一种高效空气源热泵热水装置，它包括有由压缩机、膨胀阀、空气表冷式换热器、制冷剂管加热式热水箱及用于连接的制冷剂管组成的空气源热泵式热水器，所述的压缩机为低回压型低温压缩机；所述的空气表冷式换热器配置有a、b两组制冷剂盘管，其中a组制冷剂盘管经制冷剂管连接压缩机、膨胀阀和热水箱构成热水加热制冷剂回路，b组制冷剂盘管经制冷剂管连接压缩机、膨胀阀和a组制冷剂盘管构成热水箱非加热状态压缩机运行制冷剂回路。
本发明的技术方案还包括由制冷剂管连接压缩机、a组制冷剂盘管构成空气表冷式换热器冲霜运行制冷剂回路；在压缩机与热水箱之间的制冷剂管路中串接有浴室采暖用表冷式换热器；在所述的热水箱内设置有箱内不同水温水域分隔板。
本发明具有如下优点1、适用环境温度范围宽，在环境温度0℃以下，不借助辅助电加热装置仍能高效率的提供热水。
2、实现了热水箱的小型化，使热水装置能够采用即开、即热、即用的运行模式，减小了设备安装占用的空间，同时使其配置成本和使用能耗大幅度降低。
3、具有同时提供浴室采暖的功能。
图1是本高效空气源热泵热水装置结构示意图；图2是配置有浴室采暖换热器的本发明热水装置结构示意图；图3是本热水装置的热水箱结构示意图；图4是本热水装置的热水箱又一实施例结构示意图。
具体实施例方式
结合附图对本热水装置的具体实施方式
进行说明。
如附图1，本高效空气源热泵热水装置包括有由压缩机1、膨胀阀2、空气表冷式换热器3和制冷剂管加热式热水箱4及用于连接的制冷剂管组成的空气源热泵式热水器。其压缩机1采用适合于低温环境运行的低回压型低温压缩机，热水箱4可以选择套管式换热器类型、立式或卧式壳盘管式及壳式螺旋管等以制冷剂为介质的各种类型冷凝放热式换热器。所述的空气表冷式换热器3配置有a、b两组制冷剂盘管，其中a组制冷剂盘管经制冷剂管连接压缩机1、膨胀阀2和热水箱4的制冷剂盘管构成热水加热制冷剂回路，b组制冷剂盘管经制冷剂管连接压缩机1、膨胀阀2和a组制冷剂盘管构成热水箱非加热状态压缩机运行制冷剂回路。由制冷剂管连接压缩机1、a组制冷剂盘管构成换热器3冲霜运行制冷剂回路。
如附图2，本热水装置在附图1实施例的基础上，于压缩机1与热水箱4之间的制冷剂管路中串接有浴室采暖用表冷式换热器11。
如附图1、附图2，本热水装置各制冷剂运行回路的转换由配置于制冷剂管路中的转换阀门5、6、7、8、9、10来完成。
如附图3和附图4，本发明的热水箱4内设置有箱内不同水温水域分隔板12，以使水箱内形成由冷水进口端至热水出口端的高低温水区域，避免冷热水直接混合，提高水加热效率，保证水箱热水出口处具有稳定的和符合要求温度的热水。
本高效空气源热泵热水装置的工作原理如下如附图1，压缩机1排出的高温气态制冷剂经阀门5至热水箱4的制冷剂冷凝加热管对水箱内水加热，冷凝后的液体制冷剂经阀门6至膨胀阀2节流后进入表冷式换热器3的a组制冷剂盘管，液态制冷剂经a组制冷剂盘管蒸发吸收空气中热量，变成气态的制冷剂回至压缩机继续压缩重复上述热水箱冷凝放热水加热工作循环。当热水箱内水温达到设定水温后，阀门7、8开启，经延时阀门5、6关闭，高温气态制冷剂由阀门7至换热器3的b组制冷剂盘管，再经阀门8至膨胀阀2节流后经a组制冷剂盘管蒸发吸收空气中的热量，蒸发吸热后成为气态的制冷剂回至压缩机1继续压缩，进行热水箱非加热状态的压缩机不停机运行。在进行水箱非加热运行时，压缩机应由变频控制将压缩机的频率限制在最低频率或卸载至最低负荷下运行，以降低压缩机的电耗。当表冷换热器3结霜时，阀门7、8关闭，阀门9开启，高温气态制冷剂经阀门9进入表冷换热器3的a组制冷剂盘管，用冷凝热进行冲霜。其冲霜运行应在短时间内完成，以便及时转入对热水箱的加热运行。
附图2的工作原理与附图1相同，其不同点是在压缩机1与热水箱4的制冷剂管间加装了一小型浴室采暖换热器11，其压缩机1排出的高温气态制冷剂经阀门5先进入浴室采暖换热器11，将冷凝热先对浴室加热采暖，再经阀门10进入热水箱对水加热。当热水箱水温达到设定温度或暂时停止洗浴需要停止对水加热时，高温气态制冷剂进入浴室换热器11采暖后，再经阀门7至b组制冷剂盘管完成将冷凝热排到空气中的运行，此时阀门10延时后关闭。增加浴室采暖换热器11后，可减轻热水箱4加热盘管的结垢。
本发明所使用膨胀阀宜采用电子膨胀阀。
本发明所用空气表冷式换热器如安装在室内时，也可以采用不配置风机的带翅片或肋片蛇形盘管式空气自然对流换热器。
权利要求
1.一种高效空气源热泵热水装置，包括有由压缩机(1)、膨胀阀(2)、空气表冷式换热器(3)和制冷剂管加热式热水箱(4)及用于连接的制冷剂管组成的空气源热泵式热水器，其特征是所述的压缩机(1)为低回压型低温压缩机；所述的空气表冷式换热器(3)配置有a、b两组制冷剂盘管，其中a组制冷剂盘管经制冷剂管连接压缩机(1)、膨胀阀(2)和热水箱(4)构成水加热制冷剂回路，b组制冷剂盘管经制冷剂管连接压缩机(1)、膨胀阀(2)和a组制冷剂盘管构成热水箱非加热状态压缩机运行制冷剂回路。
2.根据权利要求1所述的高效空气源热泵热水装置，其特征是由制冷剂管连接压缩机(1)、a组制冷剂盘管构成换热器(3)冲霜运行制冷剂回路。
3.根据权利要求1所述的高效空气源热泵热水装置，其特征是在压缩机(1)与热水箱(4)之间的制冷剂管路中串接有浴室采暖用表冷式换热器(11)。
4.根据权利要求1所述的高效空气源热泵热水装置，其特征是在热水箱(4)内设置有箱内不同水温水域分隔板(12)。
全文摘要
一种高效空气源热泵热水装置，它包括有由压缩机、膨胀阀、空气表冷式换热器和制冷剂管加热式热水箱及用于连接的制冷剂管组成的空气源热泵式热水器，其所述的压缩机为低回压型低温压缩机；所述的空气换热器配置有a、b两组制冷剂盘管，其中a组制冷剂盘管与压缩机、膨胀阀和热水箱构成热水加热制冷剂回路，b组制冷剂盘管与压缩机、膨胀阀和a组制冷剂盘管构成热水箱非加热状态压缩机运行制冷剂回路；由压缩机与a组制冷剂盘管构成空气换热器冲霜运行制冷剂回路；在压缩机与热水箱之间的制冷剂管路中串接有浴室采暖用表冷式换热器。本发明具有适用于低温环境下高效运行，使热水箱小型化，实现即开、即热、即用，同时可提供浴室采暖的特点。
文档编号F24H4/04GK101078573SQ20071006223
公开日2007年11月28日 申请日期2007年6月27日 优先权日2007年6月27日
发明者王全龄 申请人:王全龄