專利名稱：即熱式熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種即熱式熱水器，也涉及一種利用熱泵進(jìn)行加熱的熱水器。
背景技術(shù)：
通常即熱式熱水器又稱為快速或、快熱式熱水器，其特點(diǎn)是:冷水過熱水出，只要開啟出水閥門，短時(shí)間內(nèi)即能源源不斷地供給熱水，不用熱水時(shí)，關(guān)上出水閥門切斷水路即可在短時(shí)間內(nèi)停止加熱。目前的即熱式熱水器多為電加熱式與燃?xì)馐?。電加熱式即熱式熱水器的原理是用較大功率的電加熱器對(duì)流經(jīng)加熱區(qū)域的冷水進(jìn)行快速加熱，使之迅速達(dá)到預(yù)定的使用溫度，達(dá)到冷水進(jìn)熱水出的目的，由于其取消了儲(chǔ)熱式熱水器上的儲(chǔ)水裝置(例如家用電熱水器動(dòng)儲(chǔ)水裝置的容積一般高達(dá)數(shù)十升)，因此其體積小巧，安裝方便。又由于其使用前無需將儲(chǔ)水裝置中的儲(chǔ)存水加熱到一定溫度，用水量也不會(huì)受到存儲(chǔ)水量與溫度的限制，而可以即開即用，因此較之儲(chǔ)熱式熱水器大為方便，而且其即開即用的特性，待機(jī)時(shí)無需對(duì)存儲(chǔ)水進(jìn)行加熱保溫，大大節(jié)約了能源消耗，更為節(jié)能環(huán)保。但是電加熱式即熱熱水器由于其功率較大，在某些電路環(huán)境下不具備安裝條件，由于電加熱的特點(diǎn)，其熱量轉(zhuǎn)換效率也不能令人滿意。燃?xì)饧礋釤崴魇褂梅秶草^為廣泛，但是其所使用的燃?xì)?天然氣、液化石油氣或水煤氣等)為不可再生能源，因此對(duì)寶貴的自然資源是一種浪費(fèi)，而且燃?xì)馐綗崴饔捎谌紵怀浞值仍?，存在一氧化碳中毒等風(fēng)險(xiǎn)?？諝饽軣崴饔址Q空氣源熱泵熱水器是近年來異軍突起的一種熱水器類型，其原理是利用熱水器中熱泵中的冷媒把空氣中的低溫?zé)崮芪者M(jìn)來，經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮后轉(zhuǎn)化為高溫?zé)崮?，從而?duì)水進(jìn)行加熱。由于采用熱泵轉(zhuǎn)移熱量進(jìn)行加熱的方式，這種熱水器具有高效節(jié)能的特點(diǎn)，有報(bào)道稱其節(jié)能效果是電熱水器的4倍，是燃?xì)鉄崴鞯?倍。現(xiàn)有的空氣能熱水器采用的空氣能熱泵供熱供暖系統(tǒng)一般由三部分組成，一是主機(jī)部分，二是水箱部分，三是供暖系統(tǒng)部分；對(duì)于家用型水箱來說，1、容量一般在150-320L，水箱體積龐大，安裝時(shí)需占據(jù)很大一部分的建筑面積，即使有的水箱使用支架安裝于墻外，由于水箱本身加水的重量，此類安裝方式是相當(dāng)危險(xiǎn)的；2、水箱內(nèi)膽本身所采用的材料及工藝，不管是不銹鋼內(nèi)膽還是搪瓷內(nèi)膽，由于制造工藝的缺陷，水箱漏水是難以避免的；3、水箱內(nèi)部的換熱器一般采用銅管或者不銹鋼管，在水質(zhì)較差地區(qū)，換熱管會(huì)被腐蝕并穿孔，導(dǎo)致冷媒泄漏，一旦發(fā)生泄漏，對(duì)于機(jī)組來說將是致命性的；4、主機(jī)與水箱之間需要連接管相連，這樣很難避免安裝時(shí)人為產(chǎn)生的冷媒泄漏現(xiàn)象；5、由于儲(chǔ)水式熱泵的特性，需將水溫升至較高溫度，并且所需時(shí)間較長(zhǎng)，不能滿足即時(shí)用水要求，并且到用水后期，水溫波動(dòng)較大，影響使用的舒適性；另外，冷凝溫度的高低決定機(jī)組的能耗，傳統(tǒng)帶水箱的機(jī)組長(zhǎng)期在高冷凝溫度和高冷凝壓力下運(yùn)行，對(duì)壓縮機(jī)的壽命將是一個(gè)很大的考驗(yàn)；6、采用儲(chǔ)水式的水箱，用水時(shí)一般都需要混水，這樣會(huì)出現(xiàn)幾個(gè)問題，I)水箱里面的熱水使用率不高；2)水箱在保溫過程中，水溫不可避免的出現(xiàn)下降，增加能耗；3)用戶家裝用水閥時(shí)，必定需要安裝混水閥，增加材料成本。7、一般供暖系統(tǒng)采取水箱中的熱量時(shí)，都需要在水箱內(nèi)部安裝一個(gè)換熱盤管，與地暖盤管或者暖氣片及循環(huán)水泵構(gòu)成閉合回路，這樣增加了水箱生產(chǎn)工藝的難度，也占據(jù)了水箱容積。因此目前業(yè)內(nèi)的各種熱水器解決方案都有其難以克服的原理性缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種利用熱泵進(jìn)行加熱的即熱式熱水器。為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型提供了一種即熱式熱水器，包括控制器、水路與2個(gè)以上的熱泵循環(huán)回路；水路依水流方向依次包括:進(jìn)水口、加熱部與出水口 ；熱泵循環(huán)回路包括:壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器，所述壓縮機(jī)與控制器相連接，所述冷凝器與水路中的加熱部熱傳導(dǎo)接觸；所述控制器用于:對(duì)壓縮機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行判斷并開啟或關(guān)閉壓縮機(jī)，所述對(duì)壓縮機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行判斷為:若壓縮機(jī)處于未運(yùn)行狀態(tài)，且距離上次關(guān)機(jī)的時(shí)間間隔大于預(yù)設(shè)值，則判斷該壓縮機(jī)為待用壓縮機(jī)，否則判斷該壓縮機(jī)為非待用壓縮機(jī)；控制器開啟壓縮機(jī)時(shí)，在待用壓縮機(jī)中選擇壓縮機(jī)開啟。作為上述方案的并列方案，某些情況下壓縮機(jī)狀態(tài)判斷時(shí)，對(duì)預(yù)設(shè)的時(shí)間的比較是包括本數(shù)的，也就是若壓縮機(jī)處于未運(yùn)行狀態(tài)，且距離上次關(guān)機(jī)的時(shí)間間隔大于或等于預(yù)設(shè)值，則判斷該壓縮機(jī)為待用壓縮機(jī)，否則判斷該壓縮機(jī)為非待用壓縮機(jī)。優(yōu)選的，所述即熱式熱水器還包括第一出水溫度傳感器與電加熱裝置；所述電加熱裝置設(shè)置于水路中出水口與加熱部之間，所述第一出水溫度傳感器設(shè)置于水路中加熱部與電加熱裝置之間。所述第一出水溫度傳感器與控制器相連接，用于檢測(cè)水路中加熱部流出的水流的出水溫度；所述電加熱裝置用于對(duì)水路中的流體進(jìn)行加熱；所述控制器還用于當(dāng)?shù)谝怀鏊疁囟葌鞲衅鳈z測(cè)到出水溫度低于設(shè)定出水溫度時(shí)，開啟電加熱裝置對(duì)水路中的水流進(jìn)行加熱。優(yōu)選的，所述即熱式熱水器還包括第二出水溫度傳感器，所述第二出水溫度傳感器設(shè)置于水路中電加熱裝置與出水口之間。所述第二出水溫度傳感器與控制器相連接，用于檢測(cè)水路中電加熱裝置中流出的水流的出水溫度；所述控制器用于根據(jù)第二出水溫度傳感器檢測(cè)到的溫度調(diào)整電加熱裝置的功率。優(yōu)選的，所述控制器用于，當(dāng)電加熱裝置以最大功率加熱，但第二出水溫度傳感器檢測(cè)到的溫度仍然低于設(shè)定溫度時(shí)，開啟更多壓縮機(jī)。優(yōu)選的，所述即熱式熱水器設(shè)有水流傳感器，所述水流傳感器設(shè)置于水路中與控制器相連接，用于檢測(cè)水路中的水流速度；所述控制器用于當(dāng)水流傳感器檢測(cè)到水路中水流速度大于預(yù)設(shè)值時(shí)開啟壓縮機(jī)。優(yōu)選的，所述即熱式熱水器還包括進(jìn)水溫度傳感器，所述進(jìn)水溫度傳感器與控制器相連接，用于檢測(cè)水路中水流的進(jìn)水溫度；[0027]所述控制器用于根據(jù)要求的出水溫度與出水量，結(jié)合進(jìn)水溫度傳感器反饋的進(jìn)水溫度，計(jì)算需要開啟的壓縮機(jī)，并開啟相應(yīng)的壓縮機(jī)。優(yōu)選的，所述熱泵循環(huán)回路的數(shù)量為2個(gè)。因?yàn)闊崴髟谑褂脮r(shí)，經(jīng)常遇到開啟水路或關(guān)閉水路，頻頻切換通水狀態(tài)的問題，而即熱式熱水器與儲(chǔ)熱式熱水器不同，不具備大容量的儲(chǔ)水裝置，因此即熱式熱水器的加熱裝置經(jīng)常需要頻頻開啟或關(guān)閉，而以熱泵循環(huán)來提供熱源的空氣能熱水器，關(guān)機(jī)后的熱泵循環(huán)回路中的冷媒流體需要一定的時(shí)間來達(dá)到壓力平衡，如果回路中冷媒流體的壓力尚未達(dá)到平衡，此時(shí)又迅速開啟壓縮機(jī)對(duì)設(shè)備傷害很大，而且工作效果不佳。本實(shí)用新型的即熱式熱水器設(shè)置了 2個(gè)以上的熱泵循環(huán)回路，當(dāng)需要開啟壓縮機(jī)時(shí)，需要先對(duì)壓縮機(jī)狀態(tài)進(jìn)行判斷，如果壓縮機(jī)剛剛關(guān)機(jī)，其關(guān)機(jī)時(shí)間距現(xiàn)在尚未達(dá)到預(yù)設(shè)的時(shí)間，那么該壓縮機(jī)為非待用壓縮機(jī)，控制器不會(huì)選擇開啟該壓縮機(jī)，只有不處于工作狀態(tài)的且距離上次關(guān)機(jī)的時(shí)間間隔大于預(yù)設(shè)值(或者是大于或等于預(yù)設(shè)值)的壓縮機(jī)，才是待用壓縮機(jī)，也就是備選的可以開啟的壓縮機(jī)。這樣本實(shí)用新型通過設(shè)置多個(gè)熱泵循環(huán)回路以及是否為待用壓縮機(jī)的判斷機(jī)制，解決了即熱式熱水器需要實(shí)時(shí)供應(yīng)熱水，又可以解決熱水供應(yīng)狀態(tài)切換時(shí)壓縮機(jī)頻頻開關(guān)對(duì)設(shè)備的損害問題。本實(shí)用新型的即熱式熱水器與儲(chǔ)熱式熱泵熱水器不同，儲(chǔ)水式熱泵熱水器大部分時(shí)間處于靜態(tài)加熱，因此熱泵系統(tǒng)工作時(shí)，大部分時(shí)間處于較高的冷凝溫度(或冷凝壓力)，而本文所述的即熱式熱水器，用水時(shí)采用動(dòng)態(tài)加熱方式，工作時(shí)冷凝溫度(或冷凝壓力)較低，因此熱泵效率更高，熱泵系統(tǒng)運(yùn)行不會(huì)太惡劣，壓縮機(jī)的壽命更長(zhǎng)。

圖1為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中即熱式熱水器模塊構(gòu)成示意圖；圖2為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中即熱式熱水器結(jié)構(gòu)示意圖。標(biāo)號(hào)說明:la、壓縮機(jī),2a、蒸發(fā)器,3a、冷凝器,7a、節(jié)流裝置，lb、壓縮機(jī)，2b、蒸發(fā)器，3b、冷凝器，7b、節(jié)流裝置，4、加熱部，5、出水口，6、進(jìn)水口，14、電機(jī)，15、風(fēng)扇，9、氣液分離器，10、過濾器，11、膨脹閥，17、卸壓毛細(xì)管，8、第一出水溫度傳感器，12、水流傳感器，13、電加熱裝置，18、第二出水溫度傳感器，19、進(jìn)水溫度傳感器，201、花灑，202、浴缸203、出水閥門，204、進(jìn)水閥門。
具體實(shí)施方式
為詳細(xì)說明本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說明。請(qǐng)參閱圖1以及圖2，本實(shí)施方式提供了一種即熱式熱水器，其特征在于，包括控制器、水路與2個(gè)熱泵循環(huán)回路；水路依水流方向(圖1、2中箭頭所示)依次包括:進(jìn)水口 6、加熱部4與出水口 5 ;第一熱泵循環(huán)回路包括:壓縮機(jī)la、蒸發(fā)器2a、冷凝器3a、節(jié)流裝置7a，第二熱泵循環(huán)回路包括:壓縮機(jī)lb、蒸發(fā)器2b、冷凝器3b、節(jié)流裝置7b，壓縮機(jī)la、lb與控制器相連接，冷凝器3a、3b與水路中的加熱部熱傳導(dǎo)接觸；冷凝器與加熱部的熱傳導(dǎo)接觸，可以將冷凝器置于加熱部中，直接與加熱部?jī)?nèi)空間中的水通過熱傳導(dǎo)進(jìn)行熱交換；也可以將冷凝器貼附設(shè)置于加熱部管路或容器的外壁上，依靠管路與外壁的熱傳導(dǎo)進(jìn)行熱交換，可以是平板換熱器，也可以是盤管換熱器。某些實(shí)施例中節(jié)流裝置包括膨脹閥11或卸壓毛細(xì)管17，并在熱泵循環(huán)回路中設(shè)置有氣液分離器9與過濾器10。如圖2所示的實(shí)施例中，水路進(jìn)水口 6與進(jìn)水閥門204相連接，出水口 5與出水閥門203相連接，出水閥門可以與花灑201或浴缸202等外部用水部件連接。在某些實(shí)施例中，為了便于蒸發(fā)器的熱交換，還設(shè)有風(fēng)扇15與帶動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)14，電機(jī)受控制器控制。為便于安裝，節(jié)約空間減少設(shè)備數(shù)量，蒸發(fā)器2a、2b設(shè)置于同一個(gè)風(fēng)道中。所述控制器用于:對(duì)壓縮機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行判斷并開啟或關(guān)閉壓縮機(jī)，所述對(duì)壓縮機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行判斷為:若壓縮機(jī)處于未運(yùn)行狀態(tài)，且距離上次關(guān)機(jī)的時(shí)間間隔大于預(yù)設(shè)值，則判斷該壓縮機(jī)為待用壓縮機(jī)，否則判斷該壓縮機(jī)為非待用壓縮機(jī)；控制器開啟壓縮機(jī)時(shí)，在待用壓縮機(jī)中選擇壓縮機(jī)開啟。例如，預(yù)設(shè)值為I分鐘，第一壓縮機(jī)距上一次關(guān)機(jī)為30秒，第二壓縮機(jī)距上次關(guān)機(jī)5分鐘，因此第二壓縮機(jī)為待用壓縮機(jī)，第一壓縮機(jī)為非待用壓縮機(jī)。此時(shí)若需要開啟壓縮機(jī)，控制器將開啟第二壓縮機(jī)，待到30秒之后，根據(jù)需要才有可能開啟第一壓縮機(jī)。某些實(shí)施例中壓縮機(jī)狀態(tài)判斷時(shí)，對(duì)預(yù)設(shè)的時(shí)間的比較是包括本數(shù)的，也就是若壓縮機(jī)處于未運(yùn)行狀態(tài)，且距離上次關(guān)機(jī)的時(shí)間間隔大于或等于預(yù)設(shè)值，則判斷該壓縮機(jī)為待用壓縮機(jī)，否則判斷該壓縮機(jī)為非待用壓縮機(jī)。在某些實(shí)施例中，即熱式熱水器還包括第一出水溫度傳感器8與電加熱裝置13 ；電加熱裝置13設(shè)置于水路中出水口 5與加熱部4之間，所述第一出水溫度傳感器8設(shè)置于水路中加熱部4與電加熱裝置13之間。所述第一出水溫度傳感器8與控制器相連接，用于檢測(cè)水路中加熱部流出的水流的出水溫度；所述電加熱裝置13用于對(duì)水路中的流體進(jìn)行加熱；即熱式熱水器還包括第二出水溫度傳感器18，所述第二出水溫度傳感器18設(shè)置于水路中電加熱裝置13與出水口 5之間，所述第二出水溫度傳感器與控制器相連接，用于檢測(cè)水路中電加熱裝置中流出的水流的出水溫度；當(dāng)?shù)谝怀鏊疁囟葌鞲衅?檢測(cè)到出水溫度低于設(shè)定出水溫度時(shí)，控制器開啟電加熱裝置13對(duì)水路中的水流進(jìn)行加熱，控制器根據(jù)第二出水溫度傳感器18檢測(cè)到的溫度調(diào)整電加熱裝置的功率。電補(bǔ)償加熱可以更加靈活地對(duì)出水溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以補(bǔ)償當(dāng)可工作的壓縮機(jī)不足時(shí)，加熱量不夠的問題。當(dāng)電加熱裝置13以最大功率加熱，但第二出水溫度傳感器18檢測(cè)到的溫度仍然低于設(shè)定溫度時(shí)，開啟更多壓縮機(jī)。在某些實(shí)施例中，即熱式熱水器設(shè)有水流傳感器12，所述水流傳感器12設(shè)置于水路中與控制器相連接，用于檢測(cè)水路中的水流速度；當(dāng)水流傳感器12檢測(cè)到水路中水流速度大于預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器開啟壓縮機(jī)。水流速度的預(yù)設(shè)值可以是O或其他數(shù)值，當(dāng)預(yù)設(shè)值為O時(shí)，如果檢測(cè)到水流的流動(dòng)，控制器就會(huì)開啟壓縮機(jī)。為了防止干擾信號(hào)，預(yù)設(shè)值也可以是比O大的數(shù)值。在某些實(shí)施例中，即熱式熱水器還包括進(jìn)水溫度傳感器19，設(shè)置于進(jìn)水口 6與加熱部4之間，所述進(jìn)水溫度傳感器19與控制器相連接，用于檢測(cè)水路中水流的進(jìn)水溫度；所述控制器用于根據(jù)要求的出水溫度與出水量，結(jié)合進(jìn)水溫度傳感器反饋的進(jìn)水溫度，計(jì)算需要開啟的壓縮機(jī)，并開啟相應(yīng)的壓縮機(jī)。開啟相應(yīng)的壓縮機(jī)，可以是根據(jù)需要的熱量大小，在功率不同的壓縮機(jī)中選擇合適的壓縮機(jī)，也可以選擇開啟多臺(tái)壓縮機(jī)，這是可以根據(jù)設(shè)置的程序結(jié)合壓縮機(jī)的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整的設(shè)置的。這是由于系統(tǒng)中有多臺(tái)壓縮機(jī)，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷不大時(shí)，沒有必要全部開啟，以節(jié)約能量，降低設(shè)備損耗。更重要的是，使部分的壓縮機(jī)不運(yùn)行，成為待用壓縮機(jī)，以備現(xiàn)工作的壓縮機(jī)關(guān)機(jī)后，短時(shí)間內(nèi)又需要開啟壓縮機(jī)時(shí)，可以隨時(shí)待用，這樣多臺(tái)壓縮機(jī)輪流工作，可以解決熱水器頻頻開關(guān)的問題。而當(dāng)需要的熱水較多，或進(jìn)水溫度較低，產(chǎn)出的熱水供應(yīng)不足時(shí)，控制器開啟多臺(tái)壓縮機(jī)，產(chǎn)生更多熱量。在另一些實(shí)施例中，熱泵循環(huán)回路的數(shù)量可以為3個(gè)、4個(gè)或更多，依照本實(shí)用新型的精神，并聯(lián)設(shè)置，協(xié)同工作。以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種即熱式熱水器，其特征在于，包括控制器、水路與2個(gè)以上的熱泵循環(huán)回路； 水路依水流方向依次包括:進(jìn)水口、加熱部與出水口 ； 熱泵循環(huán)回路包括:壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流裝置，所述壓縮機(jī)與控制器相連接，所述冷凝器與水路中的加熱部熱傳導(dǎo)接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的即熱式熱水器，其特征在于，所述即熱式熱水器還包括第一出水溫度傳感器與電加熱裝置； 所述電加熱裝置設(shè)置于水路中出水口與加熱部之間，所述第一出水溫度傳感器設(shè)置于水路中加熱部與電加熱裝置之間； 所述第一出水溫度傳感器與控制器相連接，用于檢測(cè)水路中加熱部流出的水流的出水溫度; 所述電加熱裝置用于對(duì)水路中的流體進(jìn)行加熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的即熱式熱水器，其特征在于，所述即熱式熱水器還包括第二出水溫度傳感器，所述第二出水溫度傳感器設(shè)置于水路中電加熱裝置與出水口之間， 所述第二出水溫度傳感器與控制器相連接，用于檢測(cè)水路中電加熱裝置中流出的水流的出水溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的即熱式熱水器，其特征在于，所述即熱式熱水器設(shè)有水流傳感器，所述水流傳感器設(shè)置于水路中與控制器相連接，用于檢測(cè)水路中的水流速度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的即熱式熱水器，其特征在于，所述即熱式熱水器還包括進(jìn)水溫度傳感器，所述進(jìn)水溫度傳感器與控制器相連接，用于檢測(cè)水路中水流的進(jìn)水溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)所述的即熱式熱水器，其特征在于，所述熱泵循環(huán)回路的數(shù)量為2個(gè)。
專利摘要本實(shí)用新型的目的在于提供一種利用熱泵進(jìn)行加熱的即熱式熱水器。包括控制器、水路與2個(gè)以上的熱泵循環(huán)回路；水路依水流方向依次包括進(jìn)水口、加熱部與出水口；熱泵循環(huán)回路包括壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器，所述壓縮機(jī)與控制器相連接，所述冷凝器與水路中的加熱部熱傳導(dǎo)接觸。
文檔編號(hào)F24H4/02GK203052987SQ201220728108
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者陳建亮, 黃能成, 曾興旺, 陳金峰 申請(qǐng)人:福州斯狄渢電熱水器有限公司