專利名稱：一種設(shè)置旁路冷凝換熱回路的熱泵熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于熱泵制熱領(lǐng)域，尤其是涉及一種空氣源熱泵熱水器裝置。
背景技術(shù)：
空氣源熱泵熱水器，是一種基于熱泵循環(huán)原理的熱水器，它利用蒸發(fā)器從 環(huán)境中吸收熱能，并通過冷凝器將熱能釋放到水中，乂人而實(shí)現(xiàn)熱水的生產(chǎn)，與 電熱水器、燃?xì)鉄崴?、鍋爐熱水器、太陽熱水器相比，具有全天候、高效、 節(jié)能、環(huán)保、安全等優(yōu)點(diǎn)，目前已得到廣泛的應(yīng)用。
為了經(jīng)濟(jì)有效的獲得高溫的熱水，專利公開號為200520056325.8實(shí)用新型 的公開了一種設(shè)置自動(dòng)卸荷閥裝置和增設(shè)一組蒸發(fā)器的熱泵空調(diào)熱水器，特點(diǎn) 是在水箱內(nèi)水溫高于5(TC時(shí)，通過自動(dòng)卸荷閥直接把一部分高溫高壓的制冷 劑導(dǎo)流到增設(shè)的一組蒸發(fā)器中進(jìn)行冷卻，以防止壓縮機(jī)過載運(yùn)轉(zhuǎn)或者停機(jī)，達(dá) 到獲得65。C水溫的熱水要求；該實(shí)用新型雖然可以獲得65。C以上的熱水，卻未 充分利用熱能，使整套熱水器的效率大大降低，原因在兩點(diǎn)， 一是自動(dòng)卸荷閥 直接把一部分高溫高壓的制冷劑導(dǎo)流到增設(shè)的 一組蒸發(fā)器中進(jìn)行冷卻，把大量 的熱量都浪費(fèi)到環(huán)境中了，而且是制取熱水溫度越高浪費(fèi)的熱量就越多，二是 增多的一組蒸發(fā)器，亦增大了蒸發(fā)器風(fēng)扇的電機(jī)功率，更是浪費(fèi)了資源和電能， 降低整套產(chǎn)品的制熱效率，而且還有一個(gè)缺陷是無法制造更高溫度的熱水。
專利公開號為200520098283.4實(shí)用新型的公開了一種空調(diào)熱水器，在制熱 水方面同樣存在專利公開號為200520056325.8實(shí)用新型的不足把大量的熱量 都浪費(fèi)到環(huán)境中了，降低整套產(chǎn)品的制熱效率，無法制造更高的水溫的熱水。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、熱能利用率高，能制造 高溫的熱泵熱水器。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下
一種設(shè)置旁路冷凝換熱回路的熱泵熱水器，包括壓縮才幾部件、冷凝換熱器部 件、蒸發(fā)換熱器部件、節(jié)流部件、保溫儲水箱部件、管道部件、傳熱工質(zhì)。其 特征在于在冷凝換熱器部件和節(jié)流部件之間設(shè)置一級或一級以上旁路冷凝換 熱回路，每一級旁路冷凝換熱回路包括旁路分流控制器部件、旁路冷凝換熱器 部件，旁路保溫儲水箱部件。所述旁路分流控制器部件控制流入旁路冷凝換熱回路傳熱工質(zhì)的流量。
所述保溫儲水箱部件、旁路保溫儲水箱部件串聯(lián)連接，水流方向與傳熱工 質(zhì)流向相逆。
所述冷凝換熱器部件、旁路冷凝換熱器部件只與相應(yīng)保溫儲水箱部件、各 級旁路保溫儲水箱部件進(jìn)行換熱。
所述冷凝器部件可為沉浸式換熱器、管殼式換熱器、套管式換熱器、噴淋 式換熱器。
所述保溫儲水箱部件、旁路保溫儲水箱部件可為一保溫水箱或一保溫水箱 內(nèi)中的數(shù)個(gè)儲水箱。
所述旁路分流控制部件為溫控型分流控制部件或壓控型分流控制部件。
本實(shí)用新型采用 一級或一級以上旁路冷凝換熱回路的設(shè)置，傳熱工質(zhì)的熱 能在一次循環(huán)就可以進(jìn)行多次換熱，使傳熱工質(zhì)的余熱得到充分的吸收，維持 壓縮機(jī)排氣口溫度和壓力處于正常運(yùn)行狀態(tài)，提高了機(jī)器效率和連續(xù)加熱能力，
也延長機(jī)器的使用壽命；同時(shí)冷水逐級得到加熱，獲得高溫?zé)崴?br> 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于性能穩(wěn)定，效率高，使用壽命長；可以制造高溫 熱水，甚至是10(TC的開水，適用面廣。
本實(shí)用新型同時(shí)適用于新產(chǎn)品的生產(chǎn)制造和普通空調(diào)改造為熱泵熱水器。

圖l為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的第一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型的第二個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖l中壓縮機(jī)部件Ol、冷凝換熱器部件02、旁路冷凝換熱器部件12、旁路 冷凝換熱器部件22、保溫儲水箱部件03、旁路保溫儲水箱部件13、旁路保溫儲 水箱部件23、節(jié)流部件06、蒸發(fā)換熱器部件07、管道部件09、旁路分流控制器 部件ll、旁路分流控制器部件21、冷水入口l、熱水出口2，實(shí)箭頭為水流方向， 虛箭頭為傳熱工質(zhì)流向。
具體實(shí)施方式
第一個(gè)實(shí)施例如圖2的一種設(shè)置旁路冷凝換熱回路的熱泵熱水器，包括壓縮機(jī)部件01、 冷凝換熱器部件02、保溫儲水箱部件03、儲液器04、干燥過慮器05、節(jié)流部 件06、蒸發(fā)換熱器部件07、汽液分離器08、管道部件09;在冷凝換熱器部件 02和儲液器04之間設(shè)置一級旁路冷凝換熱回路，包括旁路分流控制器部件 11、旁路冷凝換熱器部件12、旁路保溫儲水箱部件13;在旁路冷凝換熱器部件 12和儲液器04之間設(shè)置設(shè)置二級旁路冷凝換熱回路，包括旁路分流控制器部 件21、旁路冷凝換熱器部件22、旁3各保溫儲水箱部件23。旁路分流控制部件 11控制流入一級旁路冷凝換熱回路傳熱工質(zhì)的流量比例，旁路分流控制吾F4牛21 控制流入二級旁路冷凝換熱回路工質(zhì)的流量比例；旁路分流控制部件ll入口 11A 連接于冷凝換熱器部件02出口端，旁路分流控制部件21入口 21A連接于冷凝 換熱器部件12出口端；旁路冷凝換熱部件12入口連接于旁路分流控制部件11 出口 11C,出口連接于旁路分流控制部件11出口 11B與儲液器04之間。旁路冷 凝換熱部件22入口連接于旁路分流控制部件21出口 21C，出口連接于旁路分流 控制部件21出口 21B與儲液器04之間。冷凝換熱部件02設(shè)置在保溫儲水箱部 件03內(nèi)，旁路冷凝換熱部件12設(shè)置在旁路保溫儲水箱部件13內(nèi)，旁路冷凝換 熱部件22設(shè)置在旁路保溫儲水箱部件23內(nèi)；保溫儲水箱部件03、旁路保溫儲 水箱部件13、旁路保溫儲水箱部件23各構(gòu)成一保溫水箱，冷水入口 1,熱水出 口 2，水流方向?yàn)槔渌肟?1 —旁路保溫儲水箱部件2 3 —旁路保溫儲水箱部件 13 —保溫儲水箱部件03 —水箱熱水出口 2。
運(yùn)行模式說明
在剛開始時(shí)，保溫儲水箱部件03、旁路保溫儲水箱部件13和旁路保溫儲水 箱部件23的水溫為環(huán)境水溫，低于5(TC。傳熱工質(zhì)循環(huán)是這樣的傳熱工質(zhì)經(jīng) 壓縮機(jī)01壓縮成高溫高壓氣體進(jìn)入冷凝換熱部件02,在冷凝換熱部件02與保 溫儲水箱部件03的水進(jìn)行換熱(加熱水)，同時(shí)傳熱工質(zhì)冷凝成低溫高壓液體， 流經(jīng)旁路分流控制部件11入口 1U、旁路分流控制部件11出口 11B (這時(shí)旁路 分流控制部件ll出口 IIC是關(guān)閉的，流入一級、二級旁路冷凝換熱回路傳熱工 質(zhì)的流量比例是0%)、后流經(jīng)儲液器04、干燥過慮器05,通過節(jié)流部件06節(jié) 流成低溫低壓液體，進(jìn)入蒸發(fā)換熱器部件07與空氣進(jìn)行熱交換，被加熱并蒸發(fā) 成低溫低壓氣體，最后再流經(jīng)汽液分離器08回流到壓縮才幾01,形成一循環(huán)回路。 在這段過程中，傳熱工質(zhì)不斷加熱保溫儲水箱部件03內(nèi)的水直至50°C，而旁路 保溫儲水箱部件13、旁路保溫儲水箱部件23內(nèi)的水溫不變。
隨著傳熱工質(zhì)的不斷循環(huán)，保溫儲水箱部件0 3內(nèi)的水溫也不斷上升，壓縮機(jī)排氣口傳熱工質(zhì)溫度和壓力亦不斷上升。當(dāng)保溫儲水箱部件Ol內(nèi)的水溫達(dá)到 50匸時(shí)，旁路分流控制器部件11動(dòng)作，控制傳熱工質(zhì)分流入一級旁路冷凝換熱
回路。傳熱工質(zhì)循環(huán)是這樣的傳熱工質(zhì)經(jīng)壓縮機(jī)01壓縮成高溫高壓氣體進(jìn)入 冷凝換熱器部件02,在冷凝換熱器部件02與保溫儲水箱部件03的水進(jìn)行換熱 (加熱水)，同時(shí)傳熱工質(zhì)冷凝成低溫高壓液體，流入旁路分流控制部件11入 口 11A,在旁路分流控制部件11內(nèi)傳熱工質(zhì)分流為兩部分 一部分傳熱工質(zhì)流 經(jīng)分流控制部件ll出口 IIB，直接流回儲液器04; —部分傳熱工質(zhì)流經(jīng)分流控 制部件11出口 IIC、流入一級旁路冷凝換熱回路(保溫儲水箱部件Q3內(nèi)的水溫 越高，分流入一級旁路冷凝換熱回路傳熱工質(zhì)的流量比例越大)，在旁路冷凝換 熱器部件12與旁路保溫儲水箱部件13的水進(jìn)行換熱(加熱水)，流經(jīng)旁路分流 控制部件21入口 21A、旁路分流控制部件21出口 21B (這時(shí)旁路分流控制部件 21出口 21C是關(guān)閉的，流入二級旁路冷凝換熱回路傳熱工質(zhì)的流量比例是0% ) 再流回儲液器04;然后經(jīng)干燥過慮器05、節(jié)流部件06、蒸發(fā)換熱器部件07、 汽液分離器08回流到壓縮機(jī)Ol,形成一循環(huán)回路。在這段過程中，旁路保溫儲 水箱部件03的水溫已高于50°C,并繼續(xù)被加熱至更高水溫；已在冷凝換熱器部 件02進(jìn)行過一次換熱(加熱水)的傳熱工質(zhì)在冷凝換熱器部件12進(jìn)行第二次 換熱(加熱水)，利用余熱加熱旁路保溫儲水箱部件13的水直至50°C;而旁路 保溫儲水箱部件23內(nèi)的水溫不變。
隨著傳熱工質(zhì)的不斷循環(huán)，保溫儲水箱部件03、旁路保溫儲水箱部件13內(nèi) 的水溫也不斷上升，當(dāng)旁路保溫儲水箱部件13內(nèi)的水溫達(dá)到50。C時(shí)(保溫儲水 箱部件03內(nèi)的水溫已達(dá)到75°C ),旁路分流控制部件21動(dòng)作，控制一級旁路冷 凝換熱回路傳熱工質(zhì)分流入二級旁^各冷凝換熱回路。傳熱工質(zhì)循環(huán)是這樣的 傳熱工質(zhì)經(jīng)壓縮機(jī)01壓縮成高溫高壓氣體進(jìn)入冷凝換熱部件02,在冷凝換熱部 件02與保溫儲水箱部件03的水進(jìn)行換熱(加熱水)，同時(shí)傳熱工質(zhì)冷凝成低溫 高壓液體，流入旁i 各分流控制部件11入口 11A,在旁3各分流控制部件ll內(nèi)傳熱 工質(zhì)全部從分流入一級旁路冷凝換熱回路(即流入一級旁路冷凝換熱回路傳熱 工質(zhì)的流量比例是100% )、流入旁路冷凝換熱器部件12,在旁路冷凝換熱器部 件12與旁路保溫儲水箱部件13的水進(jìn)行換熱(加熱水)，后流經(jīng)旁路分流控制 部件21入口 21A,在旁路分流控制部件21內(nèi)傳熱工質(zhì)分流為兩部分 一部分傳 熱工質(zhì)流經(jīng)旁路分流控制部件21出口 21B，直接流回儲液器04; —部分傳熱工 質(zhì)流經(jīng)旁路分流控制部件21出口 21C、流入二級旁路冷凝換熱回路(保溫儲水 箱部件13內(nèi)的水溫越高，分流入二級旁路冷凝換熱回路傳熱工質(zhì)的流量比例越大)，在旁路冷凝換熱部件22與旁路保溫儲永箱部件23的水進(jìn)行換熱(加熱水)， 之后同樣流回儲液器04;然后經(jīng)干燥過慮器05、節(jié)流部件06、蒸發(fā)換熱器部件 07、汽液分離器08回流到壓縮機(jī)Ol,形成一循環(huán)回路。在這段過程中，保溫儲 水箱部件03的水溫已高于75°C,并繼續(xù)被加熱至更高水溫；旁路保溫儲水箱部 件13的水溫已高于50°C,同樣繼續(xù)被加熱至更高水溫；已在冷凝換熱部件02、 旁路冷凝換熱部件12進(jìn)行過兩次換熱(加熱水)的傳熱工質(zhì)在旁路冷凝換熱器 部件22進(jìn)行第三次換熱(加熱水)，利用余熱加熱旁路保溫儲水箱部件23的水 直至5(TC時(shí)。
當(dāng)旁路保溫儲水箱部件23的水溫達(dá)到5(TC時(shí)停止制造熱水(或者保溫儲水 箱部件03的水溫達(dá)到設(shè)定水溫時(shí)停止制造熱水)。
使用熱水時(shí)，高溫?zé)崴畯臒崴隹?1流出，同時(shí)旁路保溫儲水箱部件13的 熱水補(bǔ)充到儲水箱部件03,旁路保溫儲水箱部件23的熱水補(bǔ)充到旁路保溫儲水 箱部件13，冷水從冷水入口 1補(bǔ)充到旁路保溫儲水箱部件23。當(dāng)保溫儲水箱部 件03水溫低于設(shè)定水溫一定值時(shí)，制造熱水過程重新啟動(dòng)。
第二個(gè)實(shí)施例
如圖3的一種設(shè)置旁路冷凝換熱回路的熱泵熱水器，包括壓縮機(jī)部件Ol、 冷凝換熱器部件02、保溫儲水箱部件03、儲液器04、干燥過慮器05、節(jié)流部 件06、蒸發(fā)換熱器部件07、汽液分離器08、管道部件09;在冷凝換熱器部件 02和儲液器04之間設(shè)置一級旁路冷凝換熱回路，包括旁路分流控制器部件11、 旁路冷凝換熱器部件12、旁路保溫儲水箱部件13。旁路分流控制部件11控制 流入一級旁^各冷凝換熱回3各傳熱工質(zhì)的流量比例，旁路分流控制部件11入口 11A 連接于冷凝換熱器部件02出口端，旁路冷凝換熱部件12入口連接于旁路分流 控制部件11出口 11C,旁路冷凝換熱部件12出口連接于分流控制部件11出口 11B與儲液器04之間，冷凝換熱部件02設(shè)置在保溫儲水箱部件03內(nèi)，旁路冷 凝換熱部件12設(shè)置在旁路保溫儲水箱部件13內(nèi)，保溫儲水箱部件03和旁路保 溫儲水箱部件13共同構(gòu)成一保溫水箱，冷水入口 1，熱水出口 2，水流方向?yàn)?冷水入口 1 —旁路保溫儲水箱部件13 —保溫儲水箱部件03 —水箱熱水出口 2。
運(yùn)行模式說明
在剛開始時(shí)，保溫儲水箱部件03和旁路保溫儲水箱部件13的水溫為環(huán)境 水溫，低于50。C。傳熱工質(zhì)循環(huán)是這樣的傳熱工質(zhì)經(jīng)壓縮機(jī)01壓縮成高溫高 壓氣體進(jìn)入冷凝換熱部件02，在冷凝換熱部件02與保溫儲水箱部件03的水進(jìn)行換熱(加熱水)，同時(shí)傳熱工質(zhì)冷凝成低溫高壓液體，流經(jīng)旁路分流控制部件 11入口 IIA、旁路分流控制部件11出口 11B (這時(shí)旁路分流控制部件11出口 11C是關(guān)閉的，流入一級旁路冷凝換熱回路傳熱工質(zhì)的流量比例是0% )、流經(jīng)
儲液器04、干燥過慮器05后，通過節(jié)流部件06節(jié)流成較低溫低壓液體，進(jìn)入 蒸發(fā)換熱器部件07與空氣進(jìn)行熱交換，被加熱并蒸發(fā)成低溫低壓氣體，最后再 流經(jīng)汽液分離器08回流到壓縮機(jī)01，形成一循環(huán)回路。在這段過程中，傳熱工 質(zhì)不斷加熱保溫儲水箱部件03內(nèi)的水直至50°C,而旁路保溫儲水箱部件13內(nèi) 的水溫不變。
隨著傳熱工質(zhì)的不斷循環(huán)，保溫儲水箱部件03內(nèi)的水溫也不斷上升，壓縮 機(jī)排氣口傳熱工質(zhì)溫度和壓力亦不斷上升。當(dāng)保溫儲水箱部件03內(nèi)的水溫達(dá)到 5(TC時(shí)，旁路分流控制器部件11動(dòng)作，控制傳熱工質(zhì)分流入一級旁路冷凝換熱 回路。傳熱工質(zhì)循環(huán)是這樣的傳熱工質(zhì)經(jīng)壓縮機(jī)01壓縮成高溫高壓氣體進(jìn)入 冷凝換熱器部件02,在冷凝換熱器部件02與保溫儲水箱部件03的水進(jìn)行換熱 (加熱水)，同時(shí)傳熱工質(zhì)冷凝成低溫高壓液體，流入旁路分流控制部件11入 口 IIA，在旁路分流控制部件11內(nèi)傳熱工質(zhì)分流為兩部分 一部分傳熱工質(zhì)流 經(jīng)旁路分流控制部件11出口 IIB，直接流回儲液器04; —部分傳熱工質(zhì)流經(jīng)旁 路分流控制部件11出口 IIC、流入一級旁路冷凝換熱回路(保溫儲水箱部件03 內(nèi)的水溫越高，分流入一級旁路冷凝換熱回路傳熱工質(zhì)的流量比例越大),在旁 路冷凝換熱器部件12與旁路保溫儲水箱部件13的水進(jìn)行換熱(加熱水)，之后 同樣流回儲液器04;然后經(jīng)干燥過慮器05、節(jié)流部件06、蒸發(fā)換熱器部件07、 汽液分離器08回流到壓縮機(jī)Ol，形成一循環(huán)回路。在這段過程中，保溫儲水箱 部件03的水溫已高于50°C，并繼續(xù)^皮加熱至更高水溫；已在冷凝換熱部件02 進(jìn)行過一次換熱(加熱水)的傳熱工質(zhì)在旁路冷凝換熱器部件12進(jìn)行第二次換 熱(加熱水)，利用余熱加熱旁路保溫儲水箱部件13的水直至5(TC時(shí)。
當(dāng)旁路保溫儲水箱部件13的水溫達(dá)到5(TC時(shí)停止制造熱水(或者保溫儲水 箱部件03的水溫達(dá)到設(shè)定水溫時(shí)停止制造熱水)。
使用熱水時(shí)，高溫?zé)崴畯乃錈崴隹?1流出，同時(shí)旁路保溫儲水箱部件 13的熱水補(bǔ)充到保溫儲水箱部件03，冷水從冷水入口 l補(bǔ)充到旁路保溫儲水箱 部件13。當(dāng)保溫儲水箱部件03水溫低于設(shè)定水溫一定值時(shí)，制造熱水過程重新 啟動(dòng)。
從以上兩個(gè)實(shí)施例說明，本實(shí)用新型是能夠可靠高效地制造高溫?zé)崴摹?br> 權(quán)利要求1、一種設(shè)置旁路冷凝換熱回路的熱泵熱水器，包括壓縮機(jī)部件、冷凝換熱器部件、蒸發(fā)換熱器部件、節(jié)流部件、保溫儲水箱部件、管道部件、傳熱工質(zhì)。其特征在于在冷凝換熱器部件和節(jié)流部件之間設(shè)置一級或一級以上旁路冷凝換熱回路，每一級旁路冷凝換熱回路包括旁路分流控制器部件、旁路冷凝換熱器部件，旁路保溫儲水箱部件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種設(shè)置旁i^凝換熱回路的熱泵熱水器，其特征 在于所述旁路分流控制器部件控制流入旁#凝換熱回^#熱工質(zhì)的流量.
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種設(shè)置旁#凝換熱回路的熱泵熱水器，其特征 在于所述保溫儲水箱部件、旁路保溫儲水箱部件串聯(lián)連接，水流方向與傳熱 工質(zhì)流向相逆。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種設(shè)置旁*凝換熱回路的熱泵熱水器，其特征 在于所述冷凝換熱器部件、旁路冷凝換熱器部件只與相應(yīng)保溫儲水箱部件、 旁路保溫儲水箱部件進(jìn)行換熱。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種設(shè)置旁*凝換熱回路的熱泵熱水器，其特征 在于所述冷凝換熱器部件可為沉浸式換熱器、管殼式換熱器、套管式換熱器、 噴淋式換熱器。
6、 M權(quán)利要求1所述的一種設(shè)置旁#凝換熱回路的熱泵熱水器，其特征 在于所述保溫儲水箱部件、旁路保溫儲水箱部件可為一保溫水箱或一保溫水 箱內(nèi)中的數(shù)個(gè)儲水箱。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種設(shè)置旁*凝換熱回路的熱泵熱水器，其特征 在于
專利摘要一種設(shè)置旁路冷凝換熱回路的熱泵熱水器，包括壓縮機(jī)部件01、冷凝換熱器部件02、保溫儲水箱部件03、節(jié)流部件06、蒸發(fā)換熱器部件07、管道部件09；在冷凝換熱器部件02和節(jié)流部件06之間設(shè)置一級旁路冷凝換熱回路，包括旁路分流控制器部件11、旁路冷凝換熱器部件12、保溫儲水箱部件13；在旁路冷凝換熱器部件12和節(jié)流部件06之間設(shè)置二級旁路冷凝換熱回路，包括旁路分流控制器部件21、旁路冷凝換熱器部件22、旁路保溫儲水箱部件23。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于性能穩(wěn)定，效率高，使用壽命長；可以制造高溫?zé)崴?，甚至?00℃的開水，適用面廣。
文檔編號F24H4/00GK201163095SQ200720189810
公開日2008年12月10日 申請日期2007年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月26日
發(fā)明者翁成欽 申請人:翁成欽