即热式热泵型厨房热水器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种即热式热泵厨房热水器，小型水箱通过管道连接空气源热泵系统，空气源热泵系统对小型水箱内水加热，用于降低厨房热水器的用电量，延长出热水时间，提高厨房热水器利用率；水箱组件包括小型水箱、水位仪、温度传感器，水位仪和温度传感器放置于小型水箱内部，分别用来探测小型水箱内的水位和水温；电磁阀安装在小型水箱进水口管路上；温度传感器通过控制系统与保护装置连接空气源热泵系统，当被测水温低于设定水温时，控制系统与保护装置启动空气源热泵系统运行。本发明设计新颖，所占空间小，并且具备高效、节能、智能等优点，有利于提高产品的市场竞争力，并将具有十分巨大的经济、社会和环境效益。
【专利说明】
即热式热泵型厨房热水器
技术领域
[0001]本发明涉及一种小容量壁挂式热水器，特别是涉及一种用于厨房的小型即热式热水器。【背景技术】
[0002]随着社会生活的改善，人们对生活品质的要求也逐步提高，热水器作为生活用品广泛应用于人们的生活当中。小厨宝是指一种安装在厨房里用来洗手、洗碗碟、洗菜的20升以下小容量壁挂式热水器。它有即热即用、价格低廉、方便快捷等优点。厨宝可分为储热式和即热式电热水器，储热式厨宝在使用之前，需通电加热一段时间，用户方可使用，并且这种厨宝的水箱内部容易结垢，极大的影响了用户的使用。而即热式电热水器虽然可以立刻出热水，但出水流量有限，往往在大流量下出水温度过低，极大的影响了用户的使用。更重要的是，无论是即热式还是储热式电热水器，均采用的是电加热的方式，具有高耗能、安全性差、使用寿命短等缺点。
[0003]因此，需要提出一种新型的即热式热栗热水器。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服已有厨房即热式热水器的不足和缺陷，提出一种即热式热栗厨房热水器，它能够使热水器及时提供充足的热水，同时预热保温，大幅提高厨宝的使用效率，并且节能环保，安全高效，方便维护。
[0005]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:一种即热式热栗厨房热水器，包括小型水箱、水箱组件、空气源热栗系统、控制系统与保护装置，其特征在于:所述小型水箱通过管道连接空气源热栗系统，空气源热栗系统对小型水箱内水加热，用于降低厨房热水器的用电量，延长出热水时间，提高厨房热水器利用率;水箱组件包括小型水箱、水位仪、温度传感器，水位仪和温度传感器放置于小型水箱内部，分别用来探测小型水箱内的水位和水温;温度传感器通过控制系统与保护装置连接空气源热栗系统，当被测水温低于设定水温时，控制系统与保护装置启动空气源热栗系统运行。
[0006]所述小型水箱与空气源热栗系统串联连接，其中，空气源热栗系统中的冷凝器置于小型水箱内，冷凝器出口依次通过节流装置、蒸发器、压缩机连接冷凝器的盘管进口，形成加热回路。
[0007]所述小型水箱与空气源热栗系统并联连接，其中，空气源热栗系统中的冷凝器置于小型水箱之外，所述小型水箱底部设有冷水进水口，进水口连接均流器，使进入小型水箱内部的冷水在小型水箱内部形成热分层，所述小型水箱顶部设有热水出水口，热水出水口连接混水阀的一个进水口，混水阀另一个进水口连通过冷凝器连接水栗出水口，冷凝器的出口依次通过压缩机、蒸发器、节流装置连接冷凝器的进口，形成加热回路；当小型水箱内部水温低于设定值时，空气源热栗系统启动，混水阀和水栗运行，使用户所使用的热水由小型水箱和空气源热栗系统同时供给。
[0008]所述小型水箱的容积范围为1-20L。
[0009]所述控制系统与保护装置包括主控芯片、过载保护以及测量信号端口。其中，测量信号端口连接包括水位仪、温度传感器、压力传感器，分别用于测量水箱水位、水箱温度和压缩机温度、压缩机吸排气压力。
[0010]所述冷凝器为冷凝盘管或套管式换热器或板式换热器。
[0011]所述节流装置为毛细管或热力膨胀阀或电子膨胀阀。
[0012]所述压缩机为活塞式压缩机或转子式压缩机或涡旋式压缩机。
[0013]所述蒸发器为风冷蒸发器或水冷蒸发器，风冷蒸发器采用管翅式换热器，吸收环境热量，水冷蒸发器采用套管式换热器或板式换热器，吸收家用自来水的热量。
[0014]和现有技术相比，本发明的有益效果:1、本发明大幅度降低了传统厨宝的用电量，延长了出热水时间，提高了厨宝的利用效率，具有节能、环保、尚效、安全等优点；2、本发明中冷凝器位置灵活，即可位于水箱内部，又可与水箱通过三通阀并联共同提供热水，提高了水箱的效率；3、本发明中的小型水箱，进水方式为下进上出，这样有利于形成冷热水分层，最大限度的提高了水箱的综合利用率，提高了厨宝的整体经济性；4、本发明还可同时结合无线传感器、无线控制器以及无线功率采集器，并通过云端服务器与用户移动终端相连接，并可以通过移动终端随时开关热栗机组，实现实时远程控制；5、本发明所述的即热式热栗型厨宝，技术相对成熟，维护费用较低，扩大了热栗系统的应用范围。同时，较为适合我国的国情，也是可能部分替代我国现有家庭中以电热厨宝为主的极好途径，将会具有十分巨大的经济、社会和生态效益，具有十分广阔的应用前景。
[0015]本发明所要解决的技术问题是:针对现在目前厨宝中存在的高耗能、安全性差、使用寿命短、用热水量小等缺点，提出了一套基于热栗系统的厨房用热水器，能够使得厨宝热水器延长出热水时间，可长时间使用，并且提高了系统效率，同时降低了使用厨宝的成本， 扩大了热栗系统的应用范围。除此之外，本发明还具有结构简单紧凑，制造容易，成本低廉等优点。【附图说明】
[0016]图1为本发明的即热式热栗型热水器串联形式原理图；图2为本发明的即热式热栗型热水器并联形式原理图。【具体实施方式】
[0017]下面结合附图，进一步阐述本发明。应理解，这些实施仅用于说明本发明而不用于限制本发明的发明范围。此外应理解，在阅读了本发明的讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明做各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0018]如图1，2所示，一种即热式热栗型热水器，包括小型水箱1、水箱组件、空气源热栗系统、控制系统与保护装置等。
[0019]小型水箱1通过管道连接空气源热栗系统，空气源热栗系统对小型水箱内水加热， 用于降低厨房热水器的用电量，延长出热水时间，提高厨房热水器利用率;水箱组件包括小型水箱、水位仪、温度传感器6,水位仪和温度传感器6放置于小型水箱1内部，分别用来探测小型水箱1内的水位和水温；电磁阀安装在小型水箱进水口管路上;温度传感器6通过控制系统与保护装置连接空气源热栗系统，当被测水温低于设定水温时，控制系统与保护装置启动空气源热栗系统运行。
[0020]如图1所示，小型水箱1与空气源热栗系统串联连接，其中，空气源热栗系统中的冷凝器2置于小型水箱1内，冷凝器2的盘管出口依次通过节流装置4、蒸发器5、压缩机3连接冷凝器2的盘管进口，形成加热回路。
[0021]如图2所示，小型水箱1与空气源热栗系统并联连接，其中，空气源热栗系统中的冷凝器2置于小型水箱1之外，所述小型水箱1底部设有冷水进水口，进水口连接均流器7,使进入小型水箱1内部的冷水在小型水箱1内部形成热分层，小型水箱1顶部设有热水出水口，热水出水口连接混水阀A的一个进水口，混水阀A另一个进水口连通过冷凝器2连接水栗P出水口，冷凝器2的出口依次通过压缩机3、蒸发器5、节流装置4连接冷凝器2的进口，形成加热回路；当小型水箱1内部水温低于设定值时，空气源热栗系统启动，混水阀A和水栗P运行，使用户所使用的热水由小型水箱1和空气源热栗系统同时供给。[〇〇22]小型水箱1的容积范围为1-20L。冷凝器2为冷凝盘管或套管式换热器或板式换热器。节流装置4为毛细管或热力膨胀阀或电子膨胀阀。压缩机3为活塞式压缩机或转子式压缩机或涡旋式压缩机。蒸发器5为风冷蒸发器或水冷蒸发器，风冷蒸发器采用管翅式换热器，吸收环境热量，水冷蒸发器采用套管式换热器或板式换热器，吸收家用自来水的热量。
[0023]控制系统与保护装置包括主控芯片、过载保护以及测量信号端口。其中，测量信号端口连接包括水位仪、温度传感器、压力传感器，分别用于测量水箱水位、水箱温度和压缩机温度、压缩机吸排气压力。
[0024]本发明为解决现有的厨房小厨宝耗能过大且安全可靠性低的问题，采用空气源热栗作为系统热量来源，这样既提高了系统效率，又解决了厨宝的使用安全问题，同时，还可以大幅提高用户的使用舒适度。
[0025]当本发明厨宝系统处于闲置状态时，水箱内的温度传感器会实时监测水箱的内部水温，当被测水温低于设定水温时，热栗系统运行启动。制冷剂经压缩机，进入冷凝器放热， 而后进入干燥过滤器，再进入节流阀节流降温降压，而后进入蒸发器蒸发制冷，最后再次进入压缩机升温升压，完成制冷剂循环。[〇〇26]同时，根据图1和图2的系统原理，本发明所述的即热式热栗型热水器有两种运行方式:1)运行方式一:根据图1所述系统原理，该空气源热栗系统的冷凝器的盘管位于小型水箱内部。当用户停止使用且小型水箱内温度低于设定值时，此时空气源热栗系统开始启动， 加热小型水箱内部的水，并最终达到停机温度，空气源热栗系统停止运行，完成对小型水箱内的水加热。[〇〇27]2)运行方式二:根据图2所述系统原理，该空气源热栗系统的冷凝器的盘管位于小型水箱外部。当用户停止使用且小型水箱内水温度低于设定值时，此时空气源热栗系统开始启动，同时，混水阀A和水栗P运行，小型水箱内的水经由水栗P，进入到水路热交换器，进而被加热升温，然后流出热交换器，通过混水阀A回到小型水箱内。当小型水箱内的水温得到设定值时，空气源热栗系统停止运行，完成对小型水箱内部水的加热。[〇〇28]当本发明的空气源热栗系统处于使用状态时，根据图1和图2的系统原理，本发明所述的即热式热栗型热水器有两种使用方式:1)运行方式一:根据图1所述系统原理，当用户需要使用热水时，冷水由小型水箱底部经过均流器，进入小型水箱内部，并在小型水箱内部形成热分层，而热水由小型水箱顶部流出，供用户使用；2)运行方式二:根据图2所述系统原理，当用户需要使用热水时，冷水由小型水箱底部经过均流器，进入小型水箱内部，并在小型水箱内部形成热分层，而热水由小型水箱顶部流出。当小型水箱内部水温低于设定值时，空气源热栗系统启动，这时，混水阀A和水栗P运行， 用户所使用的热水由小型水箱和空气源热栗系统同时供给。
[0029]因此，根据系统原理图1、2所示，按照冷凝器是否位于水箱内，可将本发明的系统分为串联式和并联式。串联式热栗型热水器仅由小型水箱给用户提供热水，而并联式热栗型热水器可由小型水箱和空气源热栗系统同时给用户提给热水。
[0030]由于本发明的热水器是由热栗加热热水，相比传统的电加热厨宝系统，由于本发明所述的空气源热栗系统的热效率较高，因此本发明所述系统的总体经济效益要高。初步计算结果表明:采用热栗型的厨房热水器比传统的电加热厨宝系统的整体经济效益可以提高60%左右，并且可以延长厨宝的出热水时间，扩大了厨宝系统的应用范围。
【主权项】
1.一种即热式热栗厨房热水器，包括小型水箱(1)、水箱组件、空气源热栗系统、控制系 统与保护装置，其特征在于:所述小型水箱(1)通过管道连接空气源热栗系统，空气源热栗 系统对小型水箱内水加热，用于降低厨房热水器的用电量，延长出热水时间，提高厨房热水 器利用率;水箱组件包括小型水箱、水位仪、温度传感器(6)，水位仪和温度传感器(6)放置 于小型水箱(1)内部，分别用来探测小型水箱内的水位和水温;温度传感器(6)通过控制系 统与保护装置连接空气源热栗系统，当被测水温低于设定水温时，控制系统与保护装置启 动空气源热栗系统运行。2.根据权利要求1所述的即热式热栗厨房热水器，其特征在于:所述小型水箱(1)与空 气源热栗系统串联连接，其中，空气源热栗系统中的冷凝器(2)置于小型水箱(1)内，冷凝器 (2)的出口依次通过节流装置(4)、蒸发器(5)、压缩机(3)连接冷凝器(2)的进口，形成加热 回路。3.根据权利要求1所述的即热式热栗厨房热水器，其特征在于:所述小型水箱(1)与空 气源热栗系统并联连接，其中，空气源热栗系统中的冷凝器(2)置于小型水箱(1)之外，所述 小型水箱(1)底部设有冷水进水口，进水口连接均流器(7 )，使进入小型水箱(1)内部的冷水 在小型水箱内部形成热分层，所述小型水箱(1)顶部设有热水出水口，热水出水口连接混水 阀(A)的一个进水口，混水阀(A)另一个进水口连通过冷凝器(2)连接水栗(P)出水口，冷凝 器(2)的出口依次通过压缩机(3)、蒸发器(5)、节流装置(4)连接冷凝器(2)的进口，形成加 热回路；当小型水箱(1)内部水温低于设定值时，空气源热栗系统启动，混水阀(A)和水栗 (P)运行，使用户所使用的热水由小型水箱(1)和空气源热栗系统同时供给。4.根据权利要求1所述的即热式热栗厨房热水器，其特征在于:所述小型水箱(1)的容 积范围为1?20L。5.根据权利要求1所述的即热式热栗厨房热水器，其特征在于:所述控制系统与保护装 置包括主控芯片、过载保护以及测量信号端口；其中，测量信号端口连接包括水位仪、温度 传感器、压力传感器，分别用于测量水箱水位、水箱温度和压缩机温度、压缩机吸排气压力。6.根据权利要求2或3所述的即热式热栗厨房热水器，其特征在于:所述冷凝器(2)为冷 凝盘管或套管式换热器或板式换热器。7.根据权利要求2或3所述的即热式热栗厨房热水器，其特征在于:所述节流装置(4)为 毛细管或热力膨胀阀或电子膨胀阀。8.根据权利要求2或3所述的即热式热栗厨房热水器，其特征在于:所述压缩机(3)为活 塞式压缩机或转子式压缩机或涡旋式压缩机。9.根据权利要求2或3所述的即热式热栗厨房热水器，其特征在于:所述蒸发器(5)为风 冷蒸发器或水冷蒸发器，风冷蒸发器采用管翅式换热器，吸收环境热量，水冷蒸发器采用套 管式换热器或板式换热器，吸收家用自来水的热量。
【文档编号】F24H9/20GK106016740SQ201610324806
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月17日
【发明人】王子龙, 张华 , 鞠涛, 唐思越, 朱韵, 胡杰, 卫渊, 李会, 王芸雯, 程博远
【申请人】上海理工大学