热泵与电热器双级加热回热温开热水调节机的制作方法_3

文档序号:8252386阅读:来源:国知局
隔离墙7-9,以确保产品使用安全;
[0055](5)防漏电:在本发明安全接地基础上,当电磁互感式内置防漏电保护开关7-10检测到泄漏电流超过人体感应范围,便会在0.01?0.1秒内自动切断电源,同时由加热信号灯7-7闪烁,以显示故障,保障人体安全;
[0056]11、加压:当上水压力经常性低于110°C饱和水压力时,或在高海拔地区,或井水、河水等经沉淀及经其它处理后;就需在PP棉过滤器I的进口安装止回阀11、加压泵16、水流开关17,当开启饮水温度调节阀8和或洗菜阀10和或热水阀13的同时,可通过水流开关17启动加压泵16,以加压进水到110°C饱和水压力之上,确保本发明正常工作,直到上述所有阀门关闭;
[0057]12、反清洗:开启安全泄水止回阀6先将本发明中的余水放尽,再关闭安全泄水止回阀6、热水阀13、洗菜阀10,开启饮水温度调节阀8至冰开端,同时拆开压缩活性炭过滤器3的连接管,然后上水参入食用酸并加热至80°C,再加压通过软管连接至饮水温度调节阀8的冰开端,利用其压力对冰开回路实施反向清洗,以去除各设备内的污垢,当排尽污水后,再接入清水继续反向清洗20分钟。
[0058]与现有产品相比较,本发明的集成创新优点如下所列:
[0059]1、半导体热电芯片:提供一种以洗菜水作为热源的半导体热泵热水器,在预热、储热、保温时由温度传感器启动半导体热电芯片,由I份电能驱动可通过其冷端设置的虹吸循环,高效吸取2份洗菜水中20°C的低品位热量,并由半导体热电芯片提升为3份35°C高品位热量,再通过其热端设置的虹吸循环,高效加热30°C中温热水,并持温储热;由于其制热能效比高达3.0,相比电热器节省耗电量70%,倡导“绿色健康”生活方式;
[0060]2、电热器:垂直加热罐中设置的垂直虹吸套桶,在静态预热储热时形成虹吸循环,桶内高效加热、桶外持温储热;在动态即时加热时形成套桶内的快速管式加热;从而可切换实现静态预热储热、动态即时加热这两种电加热模式,既节约产品成本又提高电加热储热效率,并适合中国家庭的低配电要求。
[0061]3、梯级加热:由加热罐温度传感器启动半导体热电芯片,由虹吸加热储热罐温度传感器启动电热器,从而实现热泵与电热器的双动力梯级加热热水,在大幅节省耗电量基础上确保热水使用效果;
[0062]4、虹吸循环高效加热:由虹吸循环,利用重力作用和冷水与热水间形成的密度差值,实现半导体热电芯片冷端的高效吸热与热端的高效加热过程,从而大幅提高本发明的电加热、吸热、储热效率;
[0063]5、高效回热循环:通过5°C小温差回热器形成高效回热循环,以回收92°C开水中93 %的显热,与普通150C温差回热器相比较可节电75 %,每度电可制取冰开水172升,达连续式开水机的14倍,连续运行6.7天所节省的商用电费即可回收产品投资。
[0064]6、饮水温度调节阀:通过饮水温度调节阀制取开水与冰开水之间任意混合比例的温开水,从而在节能基础上,提供更加方便的使用效果;
[0065]7、自动调温阀:通过自动调温阀控制高温热水与上水之间的混合比例,以恒定热水器的出口水温;从而以最小水箱体积,实现储热量的最大化;
[0066]8、无需流体设备热泵:本发明既免除压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器等蒸汽压缩式热泵的各种冷媒部件,也免除循环泵、热水箱等各种水系统部件,因此制造和安装均十分简单、维护成本低廉、可靠性较高;
[0067]9、五种功能集成:创新集成五种功能于一体,避免各种用水器具的重复投资,倡导“绿色健康”生活方式。
[0068]综上所述,本发明集成虹吸循环电加热以及单罐双加热模式,高效加热开水并储热;通过高效回热循环制取凉开水;再通过半导体热电芯片吸收上水热量制取洗菜水,以及回收凉开水热量制取冰开水,同时回收开水显热,实现半导体热电芯片与电热器的梯级加热上水;通过饮水温度调节阀在更宽温区调节开水与冰开水混合量制取温开水;通过自动调节阀调节开水与上水混合量制取热水。从而一体化实现(92-100°C )开水、(5-15°C )冰开水、(5-100°C )温开水、(43-75°C )热水、(15_25°C )洗菜水等五种家庭用水功能;上水经多级过滤后步进式经历下列热过程:热电芯片一级加热热水并储热同时回收开水显热,然后再由电热器二级加热开水并储热、释放开水显热成凉开水、流经冰开盘管冷却成冰开水、开水与冰开水手动混合成温开水、开水与上水自动混合成热水,此外热电芯片吸收上水热量而成洗菜水;由一只饮水温度调节阀就可分别提供开水、冰开水、温开水;饮水产量提高12倍,倡导绿色健康生活。
(四)
【附图说明】
[0069]附图1为本发明的系统流程图。
[0070]附图2为本发明中自动调温阀12为引射装置的系统流程图。(五)
【具体实施方式】
[0071]本发明提出的热泵与电热器双级加热回热温开热水调节机的实施例如附图1所示,现说明如下:其由非金属防电隔离墙7-9、PP棉过滤器1、颗粒活性炭过滤器2、KDF过滤器2-1、压缩活性炭过滤器3、超滤过滤器3-1、洗菜三通、混水三通、加热三通、热泵流量调节阀4-15、并联连接的加热罐4-1与换热面积0.315m2的316不锈钢钎焊板式回热器5上水侧、安全泄水止回阀6、虹吸加热储热罐7、热水三通、饮水电磁阀9、饮水三通、回热器5开水侧、直径10mm、长度0.8m的紫铜管冰开盘管18、DN15内丝接口 304不锈钢饮水温度调节阀8冰开入口及其DN15的304不锈钢连接管路等,组成冰开回路;在上述冰开回路中,饮水三通接DN15内丝接口 304不锈钢饮水温度调节阀8开水入口等,则组成开水回路;在上述冰开回路中,洗菜三通接吸热罐4-3、DN15内丝接口 304不锈钢洗菜阀10等,则组成洗菜回路;在上述冰开回路中,热水三通接DN15内丝接口 304不锈钢止回阀11、自动调温阀12,而在混水三通与自动调温阀12之间,连接DN15的304不锈钢上水混合管12_1,再由自动调温阀12连接DN15内丝接口 304不锈钢热水阀13,组成热水回路;其中半导体热泵4由直径200mm及高度500mm的304不锈钢圆缺柱体加热罐4_1、5块边长90mm的正方形及厚15mm的制热量480W、输入功率160W的半导体热电芯片4-2、直径150mm及高度500mm的304不锈钢圆缺柱体吸热罐4-3、垂直加热翅片4-4、垂直吸热翅片4-5、虹吸加热套桶4_6、虹吸吸热套桶4-7、下进口 4-8、上出口 4-9、半导体加热信号灯4-10、防干烧开关4-11、吸热罐上进口 4-12、吸热罐下出口 4-13、热水信号灯4-14、温度传感器14、保温材料15等组成,半导体热电芯片4-2的热端与加热罐4-1的加热平面紧密接触,加热平面内壁设置片距5mm的垂直加热翅片4-4,垂直加热翅片4-4的加热侧设置直径100mm、高度380mm、壁厚0.8mm的304不锈钢半圆柱面虹吸加热套桶4-6,其上部预留60mm虹吸循环出水空间,其下部预留60mm虹吸循环进水空间;半导体热电芯片4-2的冷端与吸热罐4_3的吸热平面紧密接触,吸热平面内壁设置片距5mm的垂直吸热翅片4-5,垂直吸热翅片4_5的吸热侧设置直径100mm、高度380mm、壁厚0.8mm的304不锈钢半圆柱面虹吸吸热套桶4_7,其上部预留60mm虹吸循环进水空间,其下部预留60mm虹吸循环出水空间;其中加热罐4-1为垂直细长圆缺柱罐体,底部外侧面开DN15内丝304不锈钢水平下进口 4-8,顶面圆心开DN15内丝304不锈钢垂直上出口 4-9,半导体热电芯片4-2在控制上与半导体加热信号灯4-10联锁,顶面内壁设置防干烧开关4-11,中部侧壁设置的温度传感器14控制半导体热电芯片4-2的接通、断开和功率调节,并由热水信号灯4-14显示其加热储热温度状况;其中吸热罐4-3为垂直细长圆缺柱罐体,顶部外侧面开水平DN15内丝304不锈钢水平上进口 4-12,底部外侧面开DN15内丝304不锈钢水平下出口 4-13 ;虹吸加热储热罐7顶面设置的温度传感器14闭环控制饮水信号灯8-1的显示状态,以及静态控制电热器7-4的加热储热温度,并由加热信号灯7-7同步显示;虹吸加热储热罐7中部侧面设置的温度传感器14动态控制电热器7-4的接通、断开和功率调节,并由加热信号灯7-7同步显示;加热罐4-1、回热器5、虹吸加热储热罐7及其连接的高温管路与管件等,需附加50_厚的聚氨酯泡沫保温材料15。虹吸加热储热罐7为直径150mm、高度800mm、壁厚Imm的304不锈钢垂直细长圆柱罐体,底部外侧面开水平DN15内丝接口 304不锈钢下进口 7-1,顶面中央开垂直DN15内丝接口 304不锈钢上出口 7-2,中央垂直设置直径80mm、高度700mm、壁厚0.8mm的304不锈钢虹吸套桶7_3,其上部预留40mm虹吸循环出水空间,其下部预留60mm虹吸循环进水空间,虹吸套桶7_3下半部中央垂直设置4kW电热器7-4,并由此在虹吸套桶7-3内形成加热腔7-5,而在虹吸套桶7-3外壁与虹吸加热储热罐7内壁的夹层形成储热腔7-6,电热器7-4在控制上与加热信号灯7-7联锁,顶面内壁设置防干烧开关7-8,在PP棉过滤器I和热水阀13的进水口处各设置一只DN15内丝接口非金属阻电式管件作为防电隔离墙7-9,在电热器7-4与冰开回路中设置安全接地和防漏电保护开关7-10。加热罐4-1上水下进口 4-8安装一只DN15内丝接口 304不锈钢热泵流量调节阀4-15。在上出口 7-2所连接的热水三通与饮水三通之间,安装一只DN15内丝接口 304不锈钢饮水电磁阀9,并与饮水信号灯8_1 —起,由虹吸加热储热罐7顶面温度传感器14闭环同步控制。回热器5作为上水回收开水热量的换热器,是同心套管式、内外直径分别为7_和15_的紫铜管、换热面积2m2的逆流换热器5。电热器7_4是虹吸加热储热罐7底面内壁垂直设置的4对倒U型、高强度、水电屏蔽、无缝自动银钎焊、耐压12bar、输入功率4.4kff的英格莱840不锈钢电热管7_4。虹吸加热储热
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