本实用新型涉及一种热泵热水器，具体涉及一种高效节能家用热泵热水器；属于热水器技术领域。
背景技术：
“热泵热水器”是把空气中的低温热量吸收进来，经过氟介质气化，然后通过压缩机压缩后增压升温，再通过换热器于水进行换热，压缩后的高温热能以此来加热水温。热泵热水器具有高效节能的特点，制造相同的热水量，是一般电热水器的4-6倍，其年平均热效比是电加热的4倍，利用能效高，是一种新兴的节能环保式热水器。
家用热泵热水器，其冷媒放热和吸热分别是通过冷凝器和蒸发器来完成的，冷凝器一般采用带换热盘管的水箱换热器（内㓎式盘管换热器或外缠绕式盘管换热器）。按照家用热泵热水器国标（GBT23137-2008家用和类似用途热泵热水器）要求，加热水箱最终平均水温一般都要大于55℃，由此导致冷凝器冷媒出口区域水侧和冷媒侧换热温差较小，流出冷媒很难达到完全过冷，导致冷凝器换热效率低，且冷媒未完全液化的话还会导致节流装置运行不稳定，系统整体性能不佳。另一方面，常规家用热泵热水器蒸发器一般采用铜管铝翅片结构，出于压缩机保护的目的，要求蒸发器出口冷媒必须要有一定的过热度，否则容易使压缩机产生液击，损坏热泵系统；而在低温时，蒸发器由于环境温度降低还容易结霜，因此也需要对蒸发器除霜进行处理，以提高系统效率。
众所周知，热泵热水器运行的环境温度范围较宽（-20℃-43℃），因而也对冷凝器和蒸发器等部件以及热泵系统优化提出了更高的要求。为了克服热泵热水器本身的缺陷，使热泵热水器能够高效节能运行，有必要对现有系统结构进行一些改进。
技术实现要素：
为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种家用热泵热水器，能够实现二次过冷，使水箱换热器和蒸发器的效能都得到更好的发挥，从而使热泵热水系统运行范围更广，更加稳定可靠，系统整体效率更高更节能。
为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：
一种高效节能家用热泵热水器，包括压缩机、四通阀、水箱换热器、一次过冷装置、经济器、节流机构及蒸发器，所述一次过冷装置设置于蒸发器底部；所述压缩机的排气口与四通阀的D入口连通，所述四通阀的C出口与水箱换热器入口连通，所述水箱换热器出口与一次过冷装置的入口连接，一次过冷后的液态冷媒从第一入口流入经济器进行二次过冷，二次过冷后的液态冷媒从第一出口流出后流经节流机构进入蒸发器，蒸发器出口与经济器的第二入口连通，气态冷媒在经济器内与液态冷媒换热后从第二出口流出再依次经四通阀的E入口和S出口最后进入压缩机进行压缩。
优选地，前述水箱换热器为内浸式盘管换热器，气态冷媒在盘管换热器内直接释放热量给水箱中的冷水从而使水温得以升高。除此之外，水箱换热器亦可为外缠绕式盘管换热器，气态冷媒通过盘管壁及水箱壁，将热量间接传递给水箱中的冷水使其温度升高。
再优选地，前述节流机构为毛细管或膨胀阀。
更优选地，前述节流机构的前端和后端均设置有过滤器。
再优选地，前述水箱换热器出口处与经济器第一入口处均设置有单向阀。
再进一步优选地，前述一次过冷装置由铜管弯折制成，铜管为一段U型管或者由多段U型管首尾串联构成。
再优选地，前述蒸发器为铝翅片结构，且铝翅片向下延伸将一次过冷装置覆盖，这样能够延缓和抑制蒸发器结霜。
更优选地，前述四通阀的S出口与压缩机入口之间还设置有气液分离器，从而对压缩机起到更好的保护作用。
本实用新型的有益之处在于：
（1）、在蒸发器底部设置一次过冷装置，使水箱换热器出口冷媒先流经一次过冷装置，能够使冷媒进一步过冷液化，使水箱换热器换热效率得到充分发挥；而且，在低温环境下，蒸发器的结霜一般都从蒸发器底部开始，在该热水器结构中，相对高温的液态冷媒先流经蒸发器底部，能够达到缓和抑制蒸发器结霜的目的，从而提高系统效率；
（2）、通过设立经济器，使得节流前的液态冷媒与压缩机吸入前的气态冷媒进行热交换，使液态冷媒二次过冷，气态冷媒吸收液态冷媒释放的热量而适当过热，二者热交换量平衡，达到了回热的目的，而且避免了压缩机液击，使系统效率更高、更可靠和稳定；
（3）、经过二次过冷，进入节流装置的液态冷媒干度进一步得到降低（减少气态冷媒），能够使节流装置工作更加稳定。
综上，本实用新型中同时采用了水箱换热器二次过冷和蒸发器过热技术，能够使热泵热水器运行在较宽的温度范围（-20℃-43℃）内，系统运行更稳定，效率更高。
附图说明
图1是本实用新型的一种高效节能家用热泵热水器的一个优选实施例的运行原理示意图。
图中附图标记的含义：1、压缩机，2、四通阀，3、水箱，4、换热盘管，5、一次过冷装置，6、经济器，61、第一入口，62、第一出口，63、第二入口，64、第二出口，7、节流机构，8、蒸发器，9、过滤器，10、单向阀，11、气液分离器。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
参见图1，本实用新型的家用热泵热水器包括压缩机1、四通阀2、水箱换热器、一次过冷装置5、经济器6、节流机构7及蒸发器8。其中，压缩机1的排气口与四通阀2的D入口连通，四通阀2的C出口与水箱换热器4入口连通，水箱换热器4出口与一次过冷装置5的入口连接，一次过冷后的液态冷媒从第一入口61流入经济器6（亦称作回热器）进行二次过冷，二次过冷后的液态冷媒从第一出口62流出后流经节流机构7进入蒸发器8，蒸发器8出口与经济器6的第二入口63连通，气态冷媒在经济器6内与液态冷媒换热后从第二出口64流出再依次经四通阀2的E入口和S出口最后进入压缩机1进行压缩。
在本实用新型中，水箱换热器具体包括水箱3和换热盘管4，其中，换热盘管可以选择如图1所示的内浸式盘管，气态冷媒直接在换热盘管4内释放热量给水箱3中的冷水从而使水温得以升高，水箱3为下进水上出水的结构，气态冷媒的进口在侧壁上方出口在侧壁下方，这样实现最充分换热。当然，换热盘管亦可选择外缠绕式结构，只是热量释放方式不一样，气态冷媒通过盘管壁及水箱壁，将热量间接传递给水箱3中的冷水使其温度升高，虽然换热效率不及内浸式结构，但是能够延长换热盘管4的使用寿命。
节流机构7为毛细管或膨胀阀，对液态冷媒进行降压节流，并且，在节流机构7的前端和后端均设置有过滤器9。工作过程中，冷媒的流向参见图1所示，为了更好地控制冷媒流向，在水箱换热器出口处与经济器6第一入口61处均设置有单向阀10。
需要说明的事，本实用新型中，一次过冷装置5设置于蒸发器8底部，蒸发器8为铝翅片结构，且铝翅片向下延伸将一次过冷装置5覆盖，如图1所示，这样能够延缓和抑制蒸发器8结霜。具体地，一次过冷装置5由铜管弯折制成，铜管为一段U型管（如图1所示）或者由多段U型管首尾串联构成，具体长度可根据工业生产中的过冷度需求进行设计。
本实用新型的热泵热水器通过设立经济器6，使得节流前的液态冷媒与压缩机1吸入前的气态冷媒进行热交换，使液态冷媒二次过冷，气态冷媒吸收液态冷媒释放的热量而适当过热，二者热交换量平衡，达到了回热的目的，而且避免了压缩机1液击。作为本实施例进一步的改进，为了更好地保护压缩机1，防止液击损坏热泵系统，在四通阀2的S出口与压缩机1入口之间还设置有气液分离器11，从而对压缩机1起到更好的保护作用。
为了更好地理解本实用新型，下面对本实用新型的家用热泵热水器的工作过程进行简要阐述：如图1所示，从压缩机1出来高温高压气态冷媒流经水箱3内的换热盘管4时，释放热量给水箱3中的冷水，使水箱3中的水温升高，再流经蒸发器8下部的一次过冷装置5（U型过冷管）进行一次过冷；过冷后的液态冷媒再流经经济器6进行二次过冷；二次过冷后的液态冷媒流经节流机构7，降压节流后进入蒸发器8。蒸发器8吸收环境空气中热量，进行相变换热，蒸发器8出口冷媒在经济器6中吸收水箱换热器液态冷媒因二次过冷释放的热量而过热，然后再进入压缩机1进行压缩，完成一个热泵循环。
综上，本实用新型的热泵热水器同时采用了水箱换热器二次过冷和蒸发器8过热技术，水箱换热器和蒸发器8效能都能得到充分发挥，使得该热泵热水器能够运行在较宽的温度范围（-20℃-43℃）内，系统运行更稳定，效率更高更节能。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。