專(zhuān)利名稱(chēng)：一種工作穩(wěn)定的快速直出熱水的熱泵熱水機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及熱泵熱水機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種工作穩(wěn)定的快速直出熱水的熱泵熱水機(jī)。
背景技術(shù)：
本申請(qǐng)人已申請(qǐng)了專(zhuān)利的一種快速直出熱水的熱泵熱水機(jī)主要是由一個(gè)或多個(gè)制冷壓縮機(jī)1、化霜四通換向閥2、循環(huán)風(fēng)機(jī)6、翅片式蒸發(fā)器5、降壓吸熱器件4’——節(jié)流毛細(xì)管或機(jī)械式膨脹閥、冷水與制冷劑逆向冷凝熱交換器13、冷水進(jìn)水截止閥8、調(diào)節(jié)熱水出水溫度的自變量恒溫水閥12’、容積式保溫儲(chǔ)水罐9、供水泵10、熱水出水截止閥11等部件組成，參見(jiàn)圖1所示。所述冷水與制冷劑逆向冷凝熱交換器13的結(jié)構(gòu)包括連接于四通換向閥2輸出端b與降壓吸熱器件4’之間的單根或多根制冷工質(zhì)運(yùn)行管或帶螺旋形工質(zhì)運(yùn)行管或板式制冷工質(zhì)運(yùn)行管及其所置于其中的水管或水管套。該熱泵熱水機(jī)在通電運(yùn)行時(shí)，從壓縮機(jī)1排出的高溫高壓氣態(tài)制冷劑工質(zhì)可達(dá)90℃左右，通過(guò)化霜四通換向閥2的輸出端b輸出制冷劑到冷水與制冷劑逆向冷凝熱交換器13內(nèi)，與來(lái)自外接的自來(lái)水進(jìn)行逆向熱交換并將其熱量帶走，低溫的自來(lái)水通過(guò)熱交換后，其水溫提高到55-70℃。與此同時(shí)，高溫高壓的制冷工質(zhì)氣體被冷凝為低溫高壓的液體工質(zhì)。然后再通過(guò)降壓節(jié)流毛細(xì)管或機(jī)械膨脹降壓閥4進(jìn)行降壓后，進(jìn)入蒸發(fā)器5進(jìn)行氣化吸熱運(yùn)行。制冷工質(zhì)經(jīng)氣化吸熱后轉(zhuǎn)變?yōu)檫^(guò)熱干蒸氣，經(jīng)化霜四通換向閥2后，再進(jìn)入壓縮機(jī)1作下一次循環(huán)。由于降壓節(jié)流器4’采用的是節(jié)流毛細(xì)管或機(jī)械式膨脹降壓閥，其工作條件是必須在相對(duì)穩(wěn)定的工況下運(yùn)行，若因季節(jié)的變化而使空氣中含熱量發(fā)生較大變化時(shí)，采用毛細(xì)管降壓節(jié)流或機(jī)械膨脹節(jié)流方法，均無(wú)法完全適應(yīng)一年四季空氣中含熱量的頻繁變化，從而無(wú)法使熱泵熱水機(jī)都處于一個(gè)有穩(wěn)定的能效比和穩(wěn)定的工作狀態(tài)。同時(shí)對(duì)于熱水溫度的控制，由于自來(lái)水溫度一年四季受環(huán)境溫度變化的影響，并且每個(gè)地區(qū)的自來(lái)水供水壓力亦不盡相同。所以，在空氣含熱量的變化和自來(lái)水溫度受環(huán)境溫度影響的變化以及不同地區(qū)供水壓力不等的多個(gè)因素共同作用下，目前快速直出熱水熱泵熱水機(jī)中所采用的用節(jié)流毛細(xì)管或機(jī)械式膨脹閥降壓節(jié)流和用機(jī)械式自變量恒溫水閥調(diào)節(jié)輸出熱水溫度，會(huì)使快速直出熱水的熱泵熱水機(jī)未能充分地發(fā)揮出其應(yīng)有的優(yōu)點(diǎn)。即未能保證快速直出熱水熱泵熱水機(jī)在空氣含熱量不斷變化及自來(lái)水溫度不斷變化及自來(lái)水供水壓力發(fā)生變化時(shí)，其熱水出水溫度保持穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種工作穩(wěn)定的快速直出熱水的熱泵熱水機(jī)，它能使快速直出熱水的熱泵熱水機(jī)無(wú)論在空氣含熱量在變化和/或進(jìn)入的自來(lái)水溫度在變化和/或進(jìn)入的自來(lái)水供水壓力在變化時(shí)，都能保證該熱泵熱水機(jī)處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，其熱水出水溫度恒定。
本實(shí)用新型所提出的技術(shù)解決方案是這樣的一種工作穩(wěn)定的快速直出熱水的熱泵熱水機(jī)，包括制冷壓縮機(jī)1、化霜四通換向閥2、循環(huán)風(fēng)機(jī)6、翅片式蒸發(fā)器5、降壓吸熱器件4，制冷壓縮機(jī)1輸出端與化霜四通換向閥2的輸入端a相連接，四通換向閥2的輸出端b通過(guò)制冷劑管和冷水與制冷劑逆向冷凝熱交換器13中制冷工質(zhì)回路一端相連接，冷水與制冷劑逆向冷凝熱交換器13中制冷工質(zhì)回路另一端與降壓吸熱器件4一端相連接，冷水與制冷劑逆向冷凝熱交換器13還設(shè)有冷水進(jìn)水口和熱水出水口，降壓吸熱器件4另一端與翅片式蒸發(fā)器5一端相連接，翅片式蒸發(fā)器5另一端通過(guò)制冷劑管經(jīng)過(guò)四通換向閥2的轉(zhuǎn)換端c與制冷壓縮機(jī)1輸入端相連接，在降壓吸熱器件4與翅片蒸發(fā)器5之間設(shè)置有循環(huán)風(fēng)機(jī)6，所述降壓吸熱器件4采用電子膨脹閥，在冷水與制冷劑逆向冷凝熱交換器13的冷水進(jìn)水口處安裝有電子流量控制閥12；設(shè)有制冷壓縮機(jī)吸入工質(zhì)溫度自動(dòng)調(diào)電路，設(shè)在制冷壓縮機(jī)吸入工質(zhì)回路中的溫度傳感器14輸出的信號(hào)輸入至制冷壓縮機(jī)吸入工質(zhì)溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)電路輸入端，經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換、比較、放大、運(yùn)算后向電子膨脹閥4輸出脈沖電壓控制信號(hào)；還設(shè)有熱水出口水溫自動(dòng)調(diào)節(jié)電路，設(shè)在熱水出水口處的溫度傳感器15輸出的信號(hào)輸入至熱水出口水溫自動(dòng)調(diào)節(jié)電路的輸入端，經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換、比較、放大、運(yùn)算后向電子流量控制閥12輸出脈沖電壓控制信號(hào)。冷水與制冷劑逆向冷凝熱交換器13的熱水出水口通過(guò)水管與熱水儲(chǔ)水罐9連接，熱水儲(chǔ)水罐9外側(cè)設(shè)有供水泵10和熱水出水截止閥11，并通過(guò)水管將熱水儲(chǔ)水罐9、供水泵10、熱水出水截止閥11相連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益的效果(1)由于將現(xiàn)有熱泵熱水機(jī)中的自變量恒溫水閥、節(jié)流降壓毛細(xì)管或機(jī)械式膨脹降壓閥取消，取而代之為根據(jù)壓縮機(jī)工質(zhì)吸入溫度變化而調(diào)節(jié)制冷工質(zhì)循環(huán)量的電子膨脹閥4，通過(guò)壓縮機(jī)吸入工質(zhì)溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)電路對(duì)之施以一個(gè)控制脈沖電壓就能改變電子膨脹閥4的開(kāi)啟度，從而改變系統(tǒng)內(nèi)制冷工質(zhì)的循環(huán)量，以適應(yīng)一年四季因環(huán)境溫度不同而熱泵熱水機(jī)組吸熱量亦隨之不同這一實(shí)際情況。例如，冬天空氣含熱量小，即熱泵熱水機(jī)組吸熱量就小，制冷工質(zhì)循環(huán)量就需要隨之變小。夏天空氣含熱量大即熱泵熱水機(jī)組吸熱量就大，制冷工質(zhì)循環(huán)量需要隨之變大。由于電子膨脹閥4能根據(jù)機(jī)組吸熱量大小而調(diào)節(jié)制冷工質(zhì)的循環(huán)量大小，這樣，就能使熱泵熱水機(jī)組始終都保持在最佳的運(yùn)行狀態(tài)。
(2)隨著不同季節(jié)的環(huán)境溫度變化要求機(jī)組制冷工質(zhì)的循環(huán)量亦要隨之發(fā)生變化，即機(jī)組吸熱量要隨之變化。此時(shí)如果熱交換器13內(nèi)水循環(huán)的流量不隨著機(jī)組吸熱量的變化而改變，則當(dāng)熱泵熱水機(jī)吸熱量大時(shí)，循環(huán)水溫即會(huì)升高，甚至出現(xiàn)水溫過(guò)高而引起系統(tǒng)工質(zhì)冷凝壓力過(guò)大的危險(xiǎn)。當(dāng)熱泵熱水機(jī)組吸熱量變小時(shí)，循環(huán)水溫即會(huì)變低。而當(dāng)熱泵熱水機(jī)組吸熱量不變而供水壓力出現(xiàn)變化時(shí)，熱泵熱水機(jī)組的熱水出水也會(huì)出現(xiàn)忽冷忽熱現(xiàn)象。所以當(dāng)機(jī)組采用機(jī)械式自變量恒溫水閥來(lái)調(diào)節(jié)熱水出水水溫時(shí)，顯然不能同時(shí)滿足如此多方面的變化要求。為了克服因環(huán)境溫度變化和/或因水壓變化而引起的熱水出水溫度的不穩(wěn)定，就需采用由熱水出口水溫自動(dòng)調(diào)節(jié)電路輸出的脈沖電壓信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)電子流量控制閥12的開(kāi)啟度，達(dá)至恒定熱水出水溫度。
通過(guò)以上(1)、(2)兩點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)的改進(jìn)，從而使得快速即出熱水型熱泵熱水機(jī)組變得更加實(shí)用，工作過(guò)程更加穩(wěn)定、可靠，可以保證熱水出水溫度恒定值達(dá)到±1℃的精確值。這樣的熱泵熱水機(jī)就能成為一年四季都可以自動(dòng)穩(wěn)定地可靠地生產(chǎn)出熱水出水量大的、水溫恒定的、適應(yīng)性好的生活熱水。
本實(shí)用新型主要應(yīng)用于賓館、澡堂、美容美發(fā)、部隊(duì)、學(xué)校、工廠、機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位、醫(yī)院等場(chǎng)所。


圖1是本申請(qǐng)人已申請(qǐng)專(zhuān)利的一種快速直出熱水熱泵熱水機(jī)的原理結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的一種工作穩(wěn)定的快速直出熱水熱泵熱水機(jī)的原理結(jié)構(gòu)示意圖。
其中1、制冷壓縮機(jī)；2、化霜四通換向閥；4’、節(jié)流毛細(xì)管；4、受環(huán)境溫度參數(shù)影響而調(diào)節(jié)制冷工質(zhì)循環(huán)量的電子膨脹閥；5、翅片式蒸發(fā)器；6、循環(huán)風(fēng)機(jī)；8、自來(lái)水進(jìn)水截止閥；9、熱水保溫儲(chǔ)水罐；10、供水泵；11、熱水出水截止閥；12’、自變量恒溫水閥；12、受環(huán)境溫度參數(shù)影響、供水水壓影響而自動(dòng)調(diào)節(jié)冷水進(jìn)水量的電子流量控制閥；13、冷水與制冷劑逆向冷凝熱交換器；14、溫度傳感器；15、溫度傳感器。
具體實(shí)施方式
通過(guò)下面實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)闡述。
參見(jiàn)圖2所示，本實(shí)施例是一種免熱交換儲(chǔ)水罐的快速直出熱水的高效能、工作穩(wěn)定的熱泵熱水機(jī)，主要由制冷壓縮機(jī)1、化霜四通換向閥2、冷水與制冷劑逆向冷凝熱交換器13、受環(huán)境溫度參數(shù)影響而自動(dòng)調(diào)節(jié)制冷劑工質(zhì)循環(huán)量的電子膨脹閥4、翅片式蒸發(fā)器5、循環(huán)風(fēng)機(jī)6、受環(huán)境溫度參數(shù)影響和受供水壓力影響而自動(dòng)調(diào)節(jié)自來(lái)水進(jìn)水量的電子流量控制閥12、熱水保溫儲(chǔ)水罐9、供水泵10、熱水出水截止閥11組成并通過(guò)制冷劑運(yùn)行管和水管連接而成。從制冷壓縮機(jī)1輸出的高溫高壓制冷劑氣體進(jìn)入化霜四通換向閥2后從其輸出端b直接進(jìn)入冷水與制冷劑逆向冷凝熱交換器13，使制冷劑工質(zhì)與冷水進(jìn)行快速逆向熱交換(冷水溫度范圍一般為10-35℃)，然后將氣態(tài)的高溫高壓制冷劑冷凝為低溫高壓的制冷工質(zhì)液體進(jìn)入受環(huán)境溫度參數(shù)影響而自動(dòng)調(diào)節(jié)制冷工質(zhì)循環(huán)量的電子膨脹閥4進(jìn)行降壓氣化后，進(jìn)入室外熱交換器——翅片式蒸發(fā)器5氣化吸熱，然后進(jìn)入壓縮機(jī)1作下一次循環(huán)準(zhǔn)備。電子膨脹閥4對(duì)制冷工質(zhì)循環(huán)量進(jìn)行調(diào)節(jié)的過(guò)程是這樣的設(shè)在制冷壓縮機(jī)1吸入工質(zhì)回路中的溫度傳感器14感應(yīng)到該處制冷劑工質(zhì)的溫度后產(chǎn)生信號(hào)輸至壓縮機(jī)吸入工質(zhì)溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)電路輸入端，經(jīng)該電路進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換、比較、放大、運(yùn)算后向電子膨脹閥4的工作線圈輸出一脈沖電壓，控制電子膨脹閥4的開(kāi)啟度，從而自動(dòng)調(diào)節(jié)了系統(tǒng)中制冷工質(zhì)的循環(huán)量，使熱泵熱水機(jī)組始終處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。在冷水與制冷劑逆向冷凝熱交換器13的冷水進(jìn)水口端安裝有一個(gè)受環(huán)境溫度和供水壓力變化影響而自動(dòng)調(diào)節(jié)冷水進(jìn)水量的電子流量控制閥12，如熱水出水溫度設(shè)定65℃時(shí)，電子流量控制閥12即根據(jù)65±1℃的精度要求通過(guò)改變自來(lái)水進(jìn)水量的大小來(lái)保證其熱水出水溫度控制在65±1℃范圍內(nèi)。其65±1℃的恒溫?zé)崴?jīng)熱水管路直接流入熱水保溫儲(chǔ)水罐9供用戶(hù)使用。電子流量控制閥12對(duì)自來(lái)水進(jìn)水量進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的過(guò)程是這樣的設(shè)在冷水與制冷劑逆向冷凝熱交換器13的熱水出口處的溫度傳感器15感應(yīng)到該處熱水溫度后產(chǎn)生信號(hào)輸至熱水出口水溫自動(dòng)調(diào)節(jié)電路輸入端，經(jīng)該電路進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換、比較、放大、運(yùn)算后向電子流量控制閥12的工作線圈輸出一脈沖電壓，控制電子流量控制閥12的開(kāi)啟度，從而自動(dòng)調(diào)節(jié)了熱交換器13熱水出口處的熱水溫度使之保持在所設(shè)定的恒溫范圍內(nèi)，而不管周?chē)h(huán)境溫度和供水水壓如何變化。
可見(jiàn)，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)制冷工質(zhì)流量和對(duì)熱交換器13的自來(lái)水進(jìn)水流量的自動(dòng)調(diào)節(jié)，就能使熱交換器13的熱水出水溫度始終處于預(yù)設(shè)的55-70℃的恒定溫度范圍內(nèi)，其熱泵熱水機(jī)亦始終處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。從而，大大提高了快速直出熱水的熱泵熱水機(jī)的工作穩(wěn)定性、安全性和可靠性。
權(quán)利要求1.一種工作穩(wěn)定的快速直出熱水的熱泵熱水機(jī)，包括制冷壓縮機(jī)(1)、化霜四通換向閥(2)、循環(huán)風(fēng)機(jī)(6)、翅片式蒸發(fā)器(5)、降壓吸熱器件(4)，所述制冷壓縮機(jī)(1)輸出端與化霜四通換向閥(2)的輸入端a相連接，四通換向閥(2)的輸出端b通過(guò)制冷劑管和冷水與制冷劑逆向冷凝熱交換器(13)制冷工質(zhì)回路一端相連接，冷水與制冷劑逆向冷凝熱交換器(13)制冷工質(zhì)回路另一端與降壓吸熱器件(4)一端相連接，冷水與制冷劑逆向冷凝熱交換器(13)還設(shè)有冷水進(jìn)水口和熱水出水口，降壓吸熱器件(4)另一端與翅片式蒸發(fā)器(5)一端相連接，翅片式蒸發(fā)器(5)另一端通過(guò)制冷劑管經(jīng)過(guò)四通換向閥(2)的轉(zhuǎn)換端(c)與制冷壓縮機(jī)(1)輸入端相連接，所述降壓吸熱器件(4)與翅片蒸發(fā)器(5)之間設(shè)置有循環(huán)風(fēng)機(jī)(6)，其特征在于所述降壓吸熱器件(4)采用電子膨脹閥，在所述冷水與制冷劑逆向冷凝熱交換器(13)的冷水進(jìn)水口處安裝有電子流量控制閥(12)；設(shè)有制冷壓縮機(jī)吸入工質(zhì)溫度自動(dòng)調(diào)電路，設(shè)在制冷壓縮機(jī)吸入工質(zhì)回路中的溫度傳感器(14)輸出的信號(hào)輸入至制冷壓縮機(jī)吸入工質(zhì)溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)電路輸入端，經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換、比較、放大、運(yùn)算后向電子膨脹閥(4)輸出脈沖電壓控制信號(hào)；還設(shè)有熱水出口水溫自動(dòng)調(diào)節(jié)電路，設(shè)在熱水出水口處的溫度傳感器(15)輸出的信號(hào)輸入至熱水出口水溫自動(dòng)調(diào)節(jié)電路的輸入端，經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換、比較、放大、運(yùn)算后向電子流量控制閥(12)輸出脈沖電壓控制信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵熱水機(jī)，其特征在于所述冷水與制冷劑逆向冷凝熱交換器(13)的熱水出水口通過(guò)水管與熱水儲(chǔ)水罐(9)連接，熱水儲(chǔ)水罐(9)外側(cè)設(shè)有供水泵(10)和熱水出水截止閥(11)，并通過(guò)水管將熱水儲(chǔ)水罐(9)、供水泵(10)、熱水出水截止閥(11)相連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種工作穩(wěn)定的快速直出熱水的熱泵熱水機(jī)，它能使該熱泵熱水機(jī)無(wú)論在空氣含熱量在變化和/或進(jìn)入的自來(lái)水溫度在變化和/或進(jìn)入的自來(lái)水供水壓力在變化時(shí)，都能保證該熱泵熱水機(jī)處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，其熱水出水溫度恒定。為此，將原來(lái)熱泵熱水機(jī)中的降壓節(jié)流毛細(xì)管改為電子膨脹閥，在熱交換器的冷水進(jìn)水端裝有電子流量控制閥，通過(guò)設(shè)在壓縮機(jī)吸入工質(zhì)回路中的溫度傳感器、設(shè)在熱交換器熱水出口端的溫度傳感器及相應(yīng)的壓縮機(jī)吸入工質(zhì)溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)電路、熱水出口水溫自動(dòng)調(diào)節(jié)電路分別對(duì)電子膨脹閥和電子流量控制閥的開(kāi)啟度進(jìn)行控制，從而獲得快速直出恒溫?zé)崴┯脩?hù)使用。
文檔編號(hào)F24H4/00GK2886422SQ20062005522
公開(kāi)日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2006年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月20日
發(fā)明者李永強(qiáng) 申請(qǐng)人:李永強(qiáng)