一种直热型整体式空气源热泵热水器的制作方法

本发明属于热泵热水器技术领域，具体是涉及一种直热型整体式空气源热泵热水器。

背景技术：

随着热泵机组的技术发展，空气源热泵热水器越来越普及。空气源热泵热水器制热效率高，环保节能，对于减排和改善大气质量非常有益。但是现有技术中空气源热泵热水器结构不甚合理，使其在即热工作模式和循环工作模式下直热供水方面性能都不够理想，急需本领域技术人员作出改进。

技术实现要素：

本发明主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供了一种直热型整体式空气源热泵热水器。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种直热型整体式空气源热泵热水器，集成在一个整体机箱内，包括热泵机组和与热泵机组中冷凝器相连接的立式水箱，立式水箱的上端设有排气口，下端设有排污口，所述立式水箱的上部外壁上设有热水进口和热水出口，在立式水箱内热水进口和热水出口经由溢流管连接，溢流管的管壁上开设有若干溢流孔；所述立式水箱的下部内壁上设有溢流板，溢流板上开设有若干溢流孔，立式水箱的下部外壁上设有冷水出口和冷水进口，冷水出口设置在溢流板的上面，冷水进口设置在溢流板的下面，其中热水进口上设有第一温度传感器，热水进口经水管连接到冷凝器的出水口，热水出口上设有水流开关，冷水进口为补水端，连接到自来水，冷水出口上设有变频水泵，变频水泵经水管连接到冷凝器的进水口，靠近溢流板的上面在立式水箱内设有第二温度传感器；所述热泵机组中的压缩机、第一温度传感器、第二温度传感器、水流开关和变频水泵都与热水器中的控制器电连接。

作为优选，所述立式水箱的下部外壁上还设有用户侧循环水进口，用户侧循环水进口设置在溢流板的下面，用户侧循环水进口上设有用户侧循环水泵和第三温度传感器，用户侧循环水泵和第三温度传感器也与热水器中的控制器电连接。

作为优选，所述溢流板呈向上凸出的球面状。

作为优选，所述变频水泵和冷凝器的进水口之间，在冷水出口的水管上还设有过滤器。

本发明中热泵机组包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，由压缩机驱动工质在热泵机组的管道内循环流动，其中冷凝器和膨胀阀之间还依次设有工质的结液罐和干燥过滤器，蒸发器和压缩机之间还设有工质的气液分离器。

本发明中热水出口连接到用户侧热水管，用户侧热水管上设有若干用户侧热水龙头；用户侧循环水进口及用户侧循环水进口上的用户侧循环水泵和第三温度传感器作为选配，用户侧循环水进口经用户侧循环水管连接到用户侧热水龙头。

本发明有即热工作模式和循环工作模式，可以在控制器上设置模式按钮，手动选用工作模式。春夏秋季时，通常选用即热工作模式，气温较高，室内外温差小，将冷水加热至设定温度(比如50℃)需要的热量少，热水器可以大流量直热供水，能够满足人们日常生活热水需求，具体为：用户打开用户侧热水龙头，热水出口上的水流开关检测到水有流动，将信号反馈给控制器，由控制器触发先后启动变频水泵和热泵机组，工质在冷凝器中与冷水换热，由控制器调节变频水泵的流量将冷水一次加热到设定温度(比如50℃)，热水先经热水进口流进水箱中的溢流管，再经热水出口流进用户侧热水管，最后经用户侧热水龙头流出供人们生活热水需要；使用完毕用户关闭用户侧热水龙头，热水出口上的水流开关在设定时间(比如5分钟)内持续检测不到水有流动，则将信号反馈给控制器，由控制器触发先后关闭热泵机组和变频水泵。冬季时，通常选用循环工作模式，气温较低，室内外温差大，将冷水加热至设定温度(比如50℃)需要的热量多，热水器直热供水的流量太小，不能满足人们日常生活热水需求，须先将水箱中的水加热至设定温度(比如45℃)，具体为：用户打开用户侧热水龙头数秒然后关闭，有水流出，热水出口上的水流开关检测到水有流动，将信号反馈给控制器，由控制器触发先后启动变频水泵和热泵机组，同时第二温度传感器将水箱下部的水温信号传给控制器，当水箱下部的水温低于设定温度(比如45℃)时，水箱下部的冷水经变频水泵循环泵入冷凝器与工质换热，由控制器调节变频水泵的流量将冷水一次加热到设定温度(比如50℃)，热水先经热水进口流进水箱中的溢流管，经溢流管上的溢流孔进入水箱上部，直到水箱中的水加热至设定温度(比如45℃)，此时第二温度传感器发出水温达标的提示，用户打开用户侧热水龙头后，以水箱中热水为基础热源，热泵机组的冷凝器中即时产生的热水与基础热源热水叠加，先经热水出口流进用户侧热水管，再经用户侧热水龙头流出供人们生活热水需要，使用完毕用户关闭用户侧热水龙头，热泵机组和变频水泵继续运行给水箱中的水加热，待第二温度传感器检测到水箱里的水温达至设定温度(比如45℃)并且热水出口上的水流开关在设定时间(比如5分钟)内持续检测不到水有流动，则由控制器触发先后关闭热泵机组和变频水泵。

在即热工作模式和循环工作模式下，补水时自来水限于溢流板的阻挡，冷水只能在溢流板下面扰动，而将溢流板设计成向上凸出的球面状，则可以增大用来缓冲冷水的受水面，经溢流孔补水到水箱中时减小水箱内的水流扰动；使用热水时，水箱上部热水溢进或溢出溢流管都不会造成水箱上部水流扰动，利于提高热水器的效率。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是本发明的一种安装结构示意图；

图3是本发明的另一种安装结构示意图。

图中，1-压缩机，2-冷凝器，3-结液罐，4-干燥过滤器，5-膨胀阀，6-蒸发器，7-气液分离器，8-水箱，9-热水进口，10-第一温度传感器，11-溢流管，12-热水出口，13-水流开关，14-溢流孔，15-冷水进口，16-冷水出口，17-变频水泵，18-过滤器，19-溢流板，20-第二温度传感器，21-供热水，22-用户侧循环水进口，23-排气口，24-排污口，25-整体机箱，26-用户侧热水龙头，27-用户侧热水管，28-用户侧循环水管，29-用户侧循环水泵。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：参看图1和图2，一种直热型整体式空气源热泵热水器，集成在一个整体机箱内，包括热泵机组和与热泵机组中冷凝器相连接的立式水箱，热泵机组包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，由压缩机驱动工质在热泵机组的管道内循环流动，其中冷凝器和膨胀阀之间还依次设有工质的结液罐和干燥过滤器，蒸发器和压缩机之间还设有工质的气液分离器。立式水箱的上端设有排气口，下端设有排污口。所述立式水箱的上部外壁上设有热水进口和热水出口，在立式水箱内热水进口和热水出口经由溢流管连接，溢流管的管壁上开设有若干溢流孔；所述立式水箱的下部内壁上设有溢流板，溢流板呈向上凸出的球面状，溢流板上开设有若干溢流孔，立式水箱的下部外壁上设有冷水出口和冷水进口，冷水出口设置在溢流板的上面，冷水进口设置在溢流板的下面，其中热水进口上设有第一温度传感器，热水进口经水管连接到冷凝器的出水口，热水出口上设有水流开关，冷水进口为补水端，连接到自来水，冷水出口上设有变频水泵，变频水泵经水管连接到冷凝器的进水口，变频水泵和冷凝器的进水口之间在冷水出口的水管上还设有过滤器，靠近溢流板的上面在立式水箱内设有第二温度传感器；所述热泵机组中的压缩机、第一温度传感器、第二温度传感器、水流开关和变频水泵都与热水器中的控制器电连接。热水出口连接到用户侧热水管，用户侧热水管上设有若干用户侧热水龙头。本实施例没有选配用户侧循环水进口及用户侧循环水进口上的用户侧循环水泵和第三温度传感器，使用热水时需等待先排放掉用户侧热水管中残留的冷水后才会有热水。

本发明有即热工作模式和循环工作模式，可以在控制器上设置模式按钮，手动选用工作模式。春夏秋季时，通常选用即热工作模式，气温较高，室内外温差小，将冷水加热至设定温度(比如50℃)需要的热量少，热水器可以大流量直热供水，能够满足人们日常生活热水需求，具体为：用户打开用户侧热水龙头，热水出口上的水流开关检测到水有流动，将信号反馈给控制器，由控制器触发先后启动变频水泵和热泵机组，工质在冷凝器中与冷水换热，由控制器调节变频水泵的流量将冷水一次加热到设定温度(比如50℃)，热水先经热水进口流进水箱中的溢流管，再经热水出口流进用户侧热水管，最后经用户侧热水龙头流出供人们生活热水需要；使用完毕用户关闭用户侧热水龙头，热水出口上的水流开关在设定时间(比如5分钟)内持续检测不到水有流动，则将信号反馈给控制器，由控制器触发先后关闭热泵机组和变频水泵。冬季时，通常选用循环工作模式，气温较低，室内外温差大，将冷水加热至设定温度(比如50℃)需要的热量多，热水器直热供水的流量太小，不能满足人们日常生活热水需求，须先将水箱中的水加热至设定温度(比如45℃)，具体为：用户打开用户侧热水龙头数秒然后关闭，有水流出，热水出口上的水流开关检测到水有流动，将信号反馈给控制器，由控制器触发先后启动变频水泵和热泵机组，同时第二温度传感器将水箱下部的水温信号传给控制器，当水箱下部的水温低于设定温度(比如45℃)时，水箱下部的冷水经变频水泵循环泵入冷凝器与工质换热，由控制器调节变频水泵的流量将冷水一次加热到设定温度(比如50℃)，热水先经热水进口流进水箱中的溢流管，经溢流管上的溢流孔进入水箱上部，直到水箱中的水加热至设定温度(比如45℃)，此时第二温度传感器发出水温达标的提示，用户打开用户侧热水龙头后，以水箱中热水为基础热源，热泵机组的冷凝器中即时产生的热水与基础热源热水叠加，先经热水出口流进用户侧热水管，再经用户侧热水龙头流出供人们生活热水需要，使用完毕用户关闭用户侧热水龙头，热泵机组和变频水泵继续运行给水箱中的水加热，待第二温度传感器检测到水箱里的水温达至设定温度(比如45℃)并且热水出口上的水流开关在设定时间(比如5分钟)内持续检测不到水有流动，则由控制器触发先后关闭热泵机组和变频水泵。

在即热工作模式和循环工作模式下，补水时自来水限于溢流板的阻挡，冷水只能在溢流板下面扰动，而将溢流板设计成向上凸出的球面状，则可以增大用来缓冲冷水的受水面，经溢流孔补水到水箱中时减小水箱内的水流扰动；使用热水时，水箱上部热水溢进或溢出溢流管都不会造成水箱上部水流扰动，利于提高热水器的效率。

实施例2：参看图1和图3，作为实施例1的进一步改进，本实施例选配了用户侧循环水进口及用户侧循环水进口上的用户侧循环水泵和第三温度传感器，即立式水箱的下部外壁上还可以设有用户侧循环水进口，用户侧循环水进口设置在溢流板的下面，用户侧循环水进口上设有用户侧循环水泵和第三温度传感器，用户侧循环水泵和第三温度传感器也与热水器中的控制器电连接，用户侧循环水进口经用户侧循环水管连接到用户侧热水龙头。本实施例的即热工作模式和循环工作模式参看实施例1，在即热工作模式和循环工作模式下，用户使用热水时，用户侧循环水泵也被启动，用户侧热水管中的残留的冷水被用户侧循环水泵泵入水箱的下部，换热后的热水被送至用户侧热水龙头，当第三温度传感器检测用户侧循环水进口内的水温达到设定温度(比如50℃)时，控制器触发关闭用户侧循环水泵，同时发出水温达标的提示，提示用户及时使用热水，这样用户侧热水龙头几乎没有无效冷水排放浪费掉，利于节约水资源。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。