CN101440998A - 一种热泵热水器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热泵式热水器,包括由管路一次串连的压缩机、冷凝换热器、回热换热器、膨胀阀、蒸发换热器输出再接回到回热换热器、回热换热器输出再接回到压缩机。在冷凝换热器连接有进水口和出水口,水从冷凝换热器进水口流入经冷热交换后从出水口流出,流出的水再流入装在压缩机外壳上的压缩机机壳换热器的入水口,经二次冷热交换后水从压缩机机壳换热器的出水口流出。回热换热器中高温冷媒可与低温冷媒进行冷热交换。本发明的优点是,利用系统自身的水实现压缩机的水冷却,降低了压缩机的过热,使压缩机运行寿命延长,改善了冷凝器热交换效率,同时提高了抗过载能力,可进一步提升压缩机的工作压力,为提高热水温度提供可能。
Description
技术领域
本发明涉及一种热水器,特别是采用热泵方式对水进行加热水的热水器。
背景技术
热泵热水器是采用热泵的原理制热水,具有高效节能的优点。国外以二氧化碳为工质,并使用二氧化碳专用压缩机制作热泵热水器,虽然这种热水器有优秀的性能,但造价昂贵,且技术要求高,目前在国内制造这种以二氧化碳为工质的热泵热水器,在配套及整机加工生产水平方面还有很大的差距。
目前国内现有的热泵热水器与空调的工作原理相似,采用常规的压缩机和冷媒(最常用的如R22),主要存在以下缺点和问题。
1、水温温度不高。受限于普通压缩机的性能(压缩机进气和排气的压缩比和压差的限制)和常规冷媒的物理特性,水温最终只能达到55度,强行升温至60度时,热泵系统已过热停机。
2、夏季频繁过热停机。在环境温度较高的夏季,即使水温远未达到55度,热泵系统已过热停机,无法正常制热。
3、冬季制热性能差,水温低。在环境温度较低的冬季,整体制热性能低下,如环境温度为-10度,当水温加热到45度时,制热系数(COP)已趋近1,并随水温的升高COP迅速下降。此时的热泵系统不但不节能反而耗能,水温也难以继续提升。
4、热泵系统寿命短。普遍反映热泵热水器的寿命只有1-3年,多数为压缩机电机过热烧毁导致的整机失效。
热泵热水器本应在热水量用量大的冬季和气温较低的北方地区发挥节能降耗的作用,体现其运行使用的经济性。然而上述问题使得现有的热泵热水器只能在南方四季温暖的地区使用,加上热泵热水器的成本较高,所以难以和电热水器,燃气热水器进行市场竞争。
压缩机是整个热泵系统中温度最高的部件,由电机的线圈发热、压缩冷媒时的高温气体发热、机械摩擦发热所致。在自然散热的情况下,压缩机线圈温度接近120度,外壳温度超过100度。压缩机内的持续高温对压缩机是有害的,特别是线圈温度超过120度时,电机寿命缩短甚至烧毁。排气温度过高也影响冷凝器的换热效率。强制冷却在大型空调机组的电机部位有应用的案例,但小型空调用压缩机是自然冷却和冷媒气体冷却,在空调工况下,正常情况不会导致压缩机过热。但工作在热泵热水器工况的压缩机,冷凝温度高,系统压力高,压缩机发热量大,如果环境温度高散热不良,直接导致过热停机甚至烧毁。要提升压缩机抗过载能力,必须改善冷却条件。
在现有技术中,有一种用压缩机散发的热量加热蒸发器中的冷媒的技术方案,通过压缩机对冷媒的加热以达到回收压缩机热量,提高制热量的目的。该技术方案将压缩机热量用于加热蒸发器中的冷媒,回收的热量输回热泵内循环,没有将热量直接输出到热泵循环之外,实质是一种回热交换。该技术方案对出水温度提升是没有帮助的。
在现有技术中,还有一种利用风冷却压缩机,同时具有热能回收的技术方法,该技术方案让空气先流经压缩机,使压缩机降温,经压缩机加热的空气通过蒸发器回收热量。该方式通过蒸发器仅回收了压缩机散发的部分热量,且回收的热量输入到热泵循环之内,没有直接输出到热泵循环之外,实质还是一种不完全的回热交换。该技术方案对热水器出水温度提升没有帮助。
现有的热泵热水器不做压缩机保温,虽然基本保证了自然散热的效果,但运行在低温环境时对系统的能效极为有害。热泵系统经压缩机外壳对环境大量放热、冷热源温差加大导致的热泵循环能效的下降是造成冬季制热性能低下的主要原因,特别是经压缩机外壳对环境大量放热是导致制热性能系数COP小于1.0的主要原因。
因为现有热泵热水器继承了空调压缩机的自然冷却方式,但因系统压力大,压缩机发热量严重,在环境温度较高的夏季会出现频繁的过热停机;由于依赖自然冷却,压缩机的散热性能并不好,在提升系统压力以获得更高水温的过程中,系统的抗过载能力弱,强行升水温至60度时,热泵系统已过热停机,无法获得更高的水温;由于压缩机长时间的处于过载又无良好冷却,压缩机的使用寿命缩短;采用自然冷却的压缩机无法同时实现对压缩机的保温,冬季环境温度低时从压缩机散失大量热量,导致热泵热水器环境低温时性能低下,甚至出现制热性能系数(COP)小于1.0。
发明内容
本发明的目的在于,使用普通的压缩机和常规冷媒,通过回热交换方式、对压缩机进行强制冷却、将由冷凝换热器中流出的热水进行二次加热、对加热系统进行保温热回收等技术方案,对系统进行全面优化,延长压缩机使用寿命,改善系统的整体能效,显著提高在低温环境的热水加热性能,拓展适用的地区,提升市场推广能力和竞争力。
为实现上述目的,本发明的技术方案是采用一种热泵热水器,包括压缩机、冷凝换热器、膨胀阀、蒸发换热器、冷水接口、热水接口,所述热泵热水器还包括压缩机机壳换热器;
所述压缩机机壳换热器套装在压缩机的外壳上,所述压缩机内的冷媒在压缩机、冷凝换热器、膨胀阀、蒸发换热器内循环,水由冷水接口流入,经蒸发换热器和压缩机机壳换热器从热水接口流出。
其中,所述压缩机内的冷媒在由压缩机、经冷凝换热器流出后流入回热换热器、从回热换热器中流出的冷媒流经膨胀阀、蒸发换热器后,所述冷媒再次流经回热换热器,从所述回热换热器流出后流回到压缩机。
其中,在所述压缩机上设有冷媒流出口和冷媒流入口,在所述冷凝换热器上设有冷媒流入口、冷媒流出口,在所述冷凝换热器上还设有水流入口、水流出口,在所述回热换热器上设有冷媒第一流入口、冷媒第一流出口、冷媒第二流入口、冷媒第二流出口,在所述蒸发换热器上设有冷媒流入口、冷媒流出口,在所述压缩机机壳换热器设有水流入口和水流出口。
其中,所述压缩机上的冷媒流出口经管路与冷凝换热器上的冷媒流入口连接,所述冷凝换热器上的冷媒流出口经管路与回热换热器上的冷媒第一流入口连接,所述回热换热器上的冷媒第一流出口经管路与膨胀阀的一端连接,所述膨胀阀的另一端经管路与蒸发换热器的冷媒流入口连接,所述蒸发换热器的冷媒流出口经管路与回热换热器的冷媒第二流入口连接,所述回热换热器的冷媒第二流出口经管路与压缩机冷媒流入口连接。
其中,所述冷水接口经管路与冷凝换热器上的水流入口连接,所述冷凝换热器上的水流出口经管路与压缩机机壳换热器上的水流入口连接,所述压缩机机壳换热器上的水出口经管路与热水接口连接。
其中,所述压缩机是电驱动单元与压缩单元为一体的压缩机。
其中,套装在所述压缩机外壳上的压缩机机壳换热器是与压缩机一体化或非一体化换热器,所述与压缩机一体化或非一体化换热器是盘管式换热器或是水套式换热器,在所述压缩机机壳换热器的外部加装有保温层。
其中,所述压缩机机壳换热器是一个保温水箱,将所述压缩机和冷凝换热器装在所述保温水箱内,在所述保温水箱上设有冷水接口、热水接口、冷媒管出口、冷媒管入口。
其中,所述冷凝换热器和回热换热器是板式换热器或套管式换热器,在所述板式换热器或套管式换热器内冷媒与水之间相互隔绝,在所述板式换热器或套管式换热器内高温冷媒与低温冷媒之间相互隔绝,在所述冷凝换热器和回热换热器的外部加装有保温层。
其中,将所述冷水接口和热水接口分别与保温水箱的热水进口和冷水出口连接,在所述冷水接口与保温水箱的冷水出口之间装有循环泵,在所述水箱上还设有水箱热水出口和水箱自来水入口。
其中,将所述冷水接口直接与自来水管网连接,将所述热水接口直接与热水容器连接,或将热水接口经管网和循环泵接回到冷水接口上。
其中,所述蒸发换热器是管带或管片翅片式换热器。
一种用热泵加热水的方法,所述方法是压缩机将冷媒压缩后流经冷凝换热器、膨胀阀、蒸发换热器后流回压缩机,水由冷水接口流入经蒸发换热器和装在压缩机外壳上的压缩机机壳换热器进行两次热交换后从热水接口流出。
其中,从所述压缩机、冷凝换热器流出的冷媒流入回热换热器,流经所述回热换热器、膨胀阀、蒸发换热器后的冷媒再次流经回热换热器中进行一次热交换,在所述回热换热器内热交换后的冷没流回到压缩机。
其中,在所述压缩机上设有冷媒流出口和冷媒流入口,在所述冷凝换热器上设有冷媒入口、冷媒流出口,在所述冷凝换热器上还设有水流入口、水流出口,在所述回热换热器上设有冷媒第一流入口、冷媒第一流出口、冷媒第二流入口、冷媒第二流出口,在所述蒸发换热器上设有冷媒流入口、冷媒流出口,在所述压缩机机壳换热器上设有水入口和水出口,将所述压缩机机壳换热器套装在压缩机的外壳上;
其中,由压缩机将冷媒压缩成高温高压液体冷媒后从压缩机冷媒流出口流出,所述高温高压液体冷媒经管路和冷凝换热器上的第一流入口流入到冷凝换热器内,水由所述冷水接口经管路和冷凝换热器上的水流入口也流入到冷凝换热器内,在所述冷凝换热器内流入的高温高压液体冷媒与流入的水进行冷热交换,冷热交换后流入冷凝换热器内的高温高压液体冷媒从冷凝换热器上冷媒流出口流出,水从冷凝换热器上水流出口流出,在所述冷凝换热器内将高温高压液体冷媒冷与水之间相互隔绝开,从冷凝换热器内流出的水经管路流入压缩机机壳换热器的入口,水在压缩机机壳换热器内与压缩机外壳进行第二次冷热交换,经第二次冷热交换后的水从压缩机机壳换热器出口流出经管路流至热水接口。
其中,从所述冷凝换热器内流出的高温高压液体冷媒经管路和回热换热器上的冷媒第一流入口流入回热换热器内,冷媒流经回热换热器后从该回热换热器上的冷媒第一流出口流出,从所述回热换热器内流出的高温高压液体冷媒经管路、膨胀阀、蒸发换热器后变为低温低压气体冷媒,所述低温低压气体冷媒经管路和回热换热器上的冷媒第二流入口流入回热换热器内,在所述回热换热器内流入的低温低压气体冷媒与流入的高温高压液体冷媒进行了冷热交换,经冷热交换后的低温低压气体冷媒从换热器上的第二流出口流出经管路流回到压缩机冷媒流入口完成一次循环,在所述回热换热器内将高温高压液体冷媒冷与低温低压气体冷媒冷之间相互隔绝开。
本发明的优点和有益效果在于,充分利用热泵热水器中的水源作为冷却液,将水循环系统用作冷却循环系统实现对压缩机的冷却,防止了压缩机过热,提高了压缩机抗过载的能力;巧妙利用压缩机温度高于冷媒的冷凝温度,将压缩机作为第二加热源,实现对水温的二次升温,利用水回收了压缩机发散的热量。使压缩机有了强制的水冷却方式,因此不再依赖向环境释放热量的散热途径,通过对压缩机及其冷凝换热器、回热换热器进行保温隔热,全面回收热泵系统的热损失,提高系统的制热量和能效。同时采用回热技术进一步改善系统在低温环境下的性能。制热性能(制热量和制热性能系数)的提高,使相同制热量的制热时间缩短,加之压缩机的冷却条件改善,使整机的使用年限延长。
利用自身水系统实现压缩机的水冷却,降低了压缩机的过热,使压缩机运行寿命延长,降低了排气过热度,改善了冷凝器热交换效率,同时提高了抗过载能力,可进一步提升压缩机的工作压力,为提高热水温度提供可能。
利用自身水系统实现压缩机的水冷却的同时,还可以将压缩机散发的热量回收,提高了整机的能效,同时水经过二次加热,提升了一次性加热后获得的水温。
采用了对压缩机及其冷却系统、回热交换、冷凝器进行保温隔热,全面回收热泵系统的热损失,提高系统的制热量和能效。
使用的回热交换技术是通过蒸发器出来的低温气态冷媒对冷凝器出口的高温液态冷媒作进一步降温,同时用释放出的热量对低温低压气体冷媒进行加热,达到改善蒸发器(吸热端)低温环境下的吸热能力,同时提升了压缩机的进气温度,克服了冬季压缩机进气过热不足的缺点,提高了系统在低温环境下的制热性能。
附图说明
图1是本发明热泵热水器原理图;
图2是本发明热泵热水器实施例1原理图;
图3是本发明热泵热水器实施例2原理图;
图4是本发明热泵热水器实施例3原理图;
图5是本发明热泵热水器实施例4原理图。
图6是本发明热泵热水器实施例5原理图
图中:1、压缩机;2、冷凝换热器;3、回热换热器;4、膨胀阀;5、蒸发换热器;6、压缩机机壳换热器;7、冷水接口;8、热水接口;9、保温水箱;10、保温水箱;13、循环泵;14、保温水箱;
11、冷媒流出口;12、冷媒流入口;21、上设有冷媒流入口;22、冷媒流出口;23、水流入口;24、水流出口;31、冷媒第一流入口;32、冷媒第一流出口;33、冷媒第二流入口;34、冷媒第二流出口;51、冷媒流入口;52、冷媒流出口;61、水流入口;62、水流出口;101、冷水出口;102、热水进口;103、热水出口;104、自来水入口;141、冷水出口;142、热水进口;143、中水从口;144、中水入口;145、冷凝管入口;146冷凝管出口。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的实施范围。
如附图1所示,本发明所述的热泵热水器,包括压缩机1、冷凝换热器2、膨胀阀4、蒸发换热器5、冷水接口7、热水接口8,回热换热器3和压缩机机壳换热器6。
在压缩机1上设有冷媒流出口11和冷媒流入口12,在冷凝换热器2上设有冷媒流入口21、冷媒流出口22,在冷凝换热器2上还设有水流入口23、水流出口24,在回热换热器3上设有冷媒第一流入口31、第一流出口32、第二流入口33、第二流出口34,在蒸发换热器5上设有冷媒流入口51、冷媒流出口52,在压缩机机壳换热器6设有水流入口61和水流出口62,将压缩机机壳换热器6套装在压缩机1的外壳上。
压缩机1上的冷媒流出口11经管路与冷凝换热器上的2冷媒流入口21连接,冷凝换热器2上的冷媒流出口22经管路与回热换热器3上的冷媒第一流入口31连接,回热换热器3上的冷媒第一流出口32经管路与膨胀阀4的一端41连接,膨胀阀4的另一端42经管路与蒸发换热器5的冷媒流入口51连接,发换热器5的冷媒流出口52经管路与回热换热器的3冷媒第二流入口33连接,回热换热器的3冷媒第二流出口34经管路与压缩机冷媒流入口12连接。
热泵热水器的冷水接口7经管路与冷凝换热器2上的水流入口23连接,冷凝换热器2上的水流出口24经管路与压缩机机壳换热器6上的水流入口61连接,压缩机机壳换热器6上的水出口62经管路与热水接口8连接。
本发明热泵热水器所使用的压缩机是1电驱动单元与压缩单元为一体的压缩机。
在本发明的热泵热水器中,套装在压缩机1外壳上的压缩机机壳换热器6是与压缩机一体化或非一体化换热器,所述与压缩机一体化或非一体化换热器是盘管式换热器或是水套式换热器,即将压缩机的外壳做成水套的形式,在压缩机机壳换热器6的外部加装有保温层。
如附图2所示,将发明热泵热水器中的压缩机机壳换热器6做成一个保温水箱9,将压缩机1和冷凝换热器2安装在保温水箱9内,在保温水箱9上设有冷水接口7、热水接口8、冷媒管出口22、冷媒管入口12。
在本发明的热泵热水器中,冷凝换热器2和回热换热器3是板式换热器或套管式换热器,在所述板式换热器或套管式换热器内冷媒与水之间相互隔绝,在所述板式换热器或套管式换热器内高温冷媒与低温冷媒之间相互隔绝,在所述冷凝换热器2和回热换热器3的外部加装有保温层。
如附图3所示,将冷水接口7和热水接口8分别与保温水箱10的热水进口102和冷水出口101连接,在冷水接口7与保温水箱10的冷水出口101之间装有循环泵13,在水箱10上还设有保温水箱热水出口103和水箱自来水入口104。自来水从水箱自来水入口104流入水箱,到达一定水位后从水箱10的冷水出口101流出,有循环泵13将水压入热泵热水器系统,冷水经热泵热水器系统加热后从保温水箱10的热水进口102流回水箱10内,然后由保温水箱热水出口103向外提供热水。
如附图4所示,将本发明的热泵热水器中的冷水接口7直接与自来水管网连接,将热水接口8直接与热水容器连接。
如附图5所示,将本发明的热泵热水器中的热水接口8经管网和循环泵11接回到冷水接口7上。
如附图6所示,将冷水接口7和热水接口8分别与保温水箱14的冷水进口141和热水出口142连接,在压缩机机壳换热器6的入水口62与保温水箱14的之间装有循环泵13,在保温水箱14上还设有中水出口143和中水入口144,所述中水出口143和中水入口144景观路分别与循环泵13入水口和压缩机机壳换热器6出水口62连接,以及与冷凝换热器2的进出口21、22连接的口,在保温水箱14上还设有冷凝管入口145和冷凝管出口146,用于将冷凝换热器2装入保温水箱14内。
本发明的热泵热水器中的蒸发换热器5是采用管带或管片翅片式换热器。
在本发明中提高热泵热水器制热效率的方法是,采用包括压缩机1、冷凝换热器2、回热换热器3、膨胀阀4、蒸发换热器5、压缩机机壳换热器6、冷水接口7、热水接口8的热泵热水器。
在压缩机1上设有冷媒流出口11和冷媒流入口12,在冷凝换热器2上设有冷媒入口21、冷媒流出口22,在冷凝换热器2上还设有水流入口23、水流出口24,在回热换热器3上设有冷媒第一流入口31、冷媒第一流出口32、冷媒第二流入口33、冷媒第二流出口34,在蒸发换热器5上设有冷媒流入口51、冷媒流出口52,在压缩机机壳换热器6上设有水入口61和水出口62,将压缩机机壳换热器6套装在压缩机1的外壳上。
所述提高制热效率的方法是由压缩机1将冷媒压缩成高温高压液体冷媒后从压缩机1冷媒流出口11流出,高温高压液体冷媒经管路和冷凝换热器2上的冷媒第一流入口21流入到冷凝换热器2内,水由冷水接口7经管路和冷凝换热器2上的水流入口23也流入到冷凝换热器2内,在冷凝换热器2内流入的高温高压液体冷媒与流入的水进行冷热交换,冷热交换后流入冷凝换热器2内的高温高压液体冷媒从冷凝换热器2上冷媒流出口22流出,水从冷凝换热器2上水流出口24流出,在冷凝换热器2内将高温高压液体冷媒冷与水之间相互隔绝开,从冷凝换热器2内流出的水经管路流入压缩机机壳换热器6的入口61,水在压缩机机壳换热器6内与压缩机外壳进行第二次冷热交换,经第二次冷热交换后的水从压缩机机壳换热器出口62流出经管路流至热水接口8。
从冷凝换热器2内流出的高温高压液体冷媒经管路和回热换热器3上的冷媒第一流入口31流入回热换热器3内,冷媒流经回热换热器3后从该回热换热器3上的冷媒第一流出口32流出,从回热换热器3内流出的高温高压液体冷媒经管路、膨胀阀4、蒸发换热器5后变为低温低压气体冷媒,低温低压气体冷媒经管路和回热换热器3上的冷媒第二流入口33流入回热换热器3内,在回热换热器3内流入的低温低压气体冷媒与流入的高温高压液体冷媒进行了冷热交换,经冷热交换后的低温低压气体冷媒从换热器3上的冷媒第二流出口34流出经管路流回到压缩机冷媒流入口12完成一次循环,在回热换热器3内将高温高压液体冷媒冷与低温低压气体冷媒冷之间相互隔绝开。
本发明热泵热水器的工作原理为:冷媒气体经压缩机1压缩为高温高压气体后,进入冷凝换热器2与水进行热交换,水被加热,冷媒冷凝为高温高压的液体,液体的冷媒从回热交换器3输出后,被从膨胀阀4和蒸发换热器5输出来的低温低压气体冷媒进一步冷却,经节流器4进入蒸发换热器5,冷媒由高压变为低压,蒸发吸收环境空气中的热量,变为低温气体冷媒,在回热交换器3中被冷凝换热器2出来的高温高压液态冷媒加热后,回到压缩机1,开始下一个热力循环。
本发明热泵热水器的水在自来水管网压力或循环泵的驱动下,在冷凝换热器2中被第一次加热后,流经压缩机机壳换热器6,冷却压缩机的同时,被高温的压缩机机壳第二次加热,回收了压缩机的散热。
本发明热泵热水器的对压缩机1及压缩机机壳换热器6用保温隔热材料包裹以减小散热,对冷凝换热器2也用保温隔热材料包裹,对回热交换器3也用保温隔热材料包裹。通过上述保温措施减小热泵系统的热损失,提高系统的制热量和制热系数。
本发明热泵热水器的压缩机1是采用转子压缩机、涡旋压缩机或其他电机驱动单元与压缩单元为一体的压缩机,目的在于发热部位相对集中,便于机壳换热的实现。
本发明热泵热水器的冷凝换热器2是可实现高温高压气态冷媒与水换热,气态冷媒放热冷凝的板式、套管式换热器。冷媒和水有各自的入口和出口,且相互隔离,并能承受各自的工作压力。
本发明热泵热水器的回热交换器3是可实现高温高压冷媒与低温低压冷媒的相互换热的板式、套管式换热器。高温高压冷媒与低温低压冷媒有各自的入口和出口,且相互隔离,并能承受各自的工作压力。
本发明热泵热水器的膨胀阀4指毛细管、热力膨胀阀、电子膨胀阀等具有节流作用的单元或器件。
本发明热泵热水器的蒸发换热器5是利于低温低压冷媒与环境空气换热,冷媒吸热蒸发的管带、管片翅片式换热器。
本发明热泵热水器的压缩机机壳换热器6是采用与压缩机一体化或非一体化换热器,所述与压缩机一体化或非一体化换热器是盘管式换热器或是水套式换热器,可在压缩机机壳外绕盘管,或将压缩机的机壳与压缩机机壳换热器6做成一体化的水套,实现水与机壳的热交换,对压缩机进行冷却的同时,对水进行二次加热。
以上为本发明的最佳实施方式,依据本发明公开的内容,本领域的普通技术人员能够显而易见地想到的一些雷同、替代方案,均应落入本发明保护的范围。
Claims (17)
1、一种热泵热水器,包括压缩机(1)、冷凝换热器(2)、膨胀阀(4)、蒸发换热器(5)、冷水接口(7)、热水接口(8),其特征在于,所述热泵热水器还包括压缩机机壳换热器(6);
所述压缩机机壳换热器(6)套装在压缩机(1)的外壳上,所述压缩机(1)内的冷媒在压缩机(1)、冷凝换热器(2)、膨胀阀(4)、蒸发换热器(5)内循环,水由冷水接口(7)流入,经冷凝换热器(2)和压缩机机壳换热器(6)从热水接口(8)流出。
2、如权利要求1所述的热泵热水器,其特征在于,所述热泵热水器还包括回热换热器(3),所述压缩机(1)内的冷媒在由压缩机(1)、经冷凝换热器(2)流出后流入所述回热换热器(3)、从回热换热器(3)中流出的冷媒流经膨胀阀(4)、蒸发换热器(5)后,所述冷媒再次流经回热换热器(3),从所述回热换热器(3)流出后流回到压缩机(1)。
3、如权利要求2所述的热泵热水器,其特征在于,在所述压缩机(1)上设有冷媒流出口(11)和冷媒流入口(12),在所述冷凝换热器(2)上设有冷媒流入口(21)、冷媒流出口(22),在所述冷凝换热器(2)上还设有水流入口(23)、水流出口(24),在所述回热换热器(3)上设有冷媒第一流入口(31)、冷媒第一流出口(32)、冷媒第二流入口(33)、冷媒第二流出口(34),在所述蒸发换热器(5)上设有冷媒流入口(51)、冷媒流出口(52),在所述压缩机机壳换热器(6)设有水流入口(61)和水流出口(62)。
4、如权利要求3所述的热泵热水器,其特征在于,所述压缩机(1)上的冷媒流出口(11)经管路与冷凝换热器上的(2)冷媒流入口(21)连接,所述冷凝换热器(2)上的冷媒流出口(22)经管路与回热换热器(3)上的冷媒第一流入口(31)连接,所述回热换热器(3)上的冷媒第一流出口(32)经管路与膨胀阀(4)的一端连接,所述膨胀阀(4)的另一端经管路与蒸发换热器(5)的冷媒流入口(51)连接,所述蒸发换热器(5)的冷媒流出口(52)经管路与回热换热器的(3)冷媒第二流入口(33)连接,所述回热换热器的(3)冷媒第二流出口(34)经管路与压缩机冷媒流入口(12)连接。
5、如权利要求1或3所述的热泵热水器,其特征在于,所述冷水接口(7)经管路与冷凝换热器(2)上的水流入口(23)连接,所述冷凝换热器(2)上的水流出口(24)经管路与压缩机机壳换热器(6)上的水流入口(61)连接,所述压缩机机壳换热器(6)上的水出口(62)经管路与热水接口(8)连接。
6、如权利要求1所述的热泵热水器,其特征在于,所述压缩机(1)是电驱动单元与压缩单元为一体的压缩机。
7、如权利要求1所述的热泵热水器,其特征在于,套装在所述压缩机(1)外壳上的压缩机机壳换热器(6)是与压缩机一体化或非一体化换热器,所述与压缩机一体化或非一体化换热器是盘管式换热器或是水套式换热器,在所述压缩机机壳换热器(6)的外部加装有保温层。
8、如权利要求1所述的热泵热水器,其特征在于,所述压缩机机壳换热器(6)是一个保温水箱(9),将所述压缩机(1)和冷凝换热器(2)装在所述保温水箱(9)内,在所述保温水箱(9)上设有冷水接口(7)、热水接口(8)、冷媒管出口(22)、冷媒管入口(12)。
9、如权利要求2所述的热泵热水器,其特征在于,所述冷凝换热器(2)和回热换热器(3)是板式换热器或套管式换热器,在所述板式换热器或套管式换热器内冷媒与水之间相互隔绝,在所述板式换热器或套管式换热器内高温冷媒与低温冷媒之间相互隔绝,在所述冷凝换热器(2)和回热换热器(3)的外部加装有保温层。
10、如权利要求1所述的热泵热水器,其特征在于,将所述冷水接口(7)和热水接口(8)分别与保温水箱(10)的热水进口(102)和冷水出口(101)连接,在所述冷水接口(7)与保温水箱(10)的冷水出口(101)之间装有循环泵(13),在所述水箱(10)上还设有水箱热水出口(103)和水箱自来水入口(104)。
11、如权利要求1所述的热泵热水器,其特征在于,将所述冷水接口(7)直接与自来水管网连接,将所述热水接口(8)直接与热水容器连接,或将热水接口(8)经管网和循环泵(13)接回到冷水接口(7)上。
12、如权利要求1所述的热泵热水器,其特征在于,所述蒸发换热器(5)是管带或管片翅片式换热器。
13、一种用热泵加热水的方法,其特征在于,压缩机(1)将冷媒压缩后流经冷凝换热器(2)、回热换热器(3)、膨胀阀(4)、蒸发换热器(5)再次流经回热换热器(3)后流回压缩机(1),冷媒在回热换热器(3)中进行一次热交换;水由冷水接口(7)经冷凝换热器(2)和压缩机机壳换热器(6)进行两次热交换后从热水接口(8)流出。
14、如权利要求13所述的提高热泵热水器制热效率的方法,其特征在于,从所述压缩机(1)、冷凝换热器(2)流出的冷媒流入回热换热器(3),流经所述回热换热器(3)、膨胀阀(4)、蒸发换热器(5)后的冷媒再次流经回热换热器(3)中进行一次热交换,在所述回热换热器(3)内热交换后的冷媒流回到压缩机(1)。
15、如权利要求13或14所述用热泵加热水的方法,其特征在于,在所述压缩机(1)上设有冷媒流出口(11)和冷媒流入口(12),在所述冷凝换热器(2)上设有冷媒入口(21)、冷媒流出口(22),在所述冷凝换热器(2)上还设有水流入口(23)、水流出口(24),在所述回热换热器(3)上设有冷媒第一流入口(31)、冷媒第一流出口(32)、冷媒第二流入口(33)、冷媒第二流出口(34),在所述蒸发换热器(5)上设有冷媒流入口(51)、冷媒流出口(52),在所述压缩机机壳换热器(6)上设有水入口(61)和水出口(62),将所述压缩机机壳换热器(6)套装在压缩机(1)的外壳上;
16、如权利要求15所述用热泵加热水的方法,其特征在于,由压缩机(1)将冷媒压缩成高温高压液体冷媒后从压缩机(1)冷媒流出口(11)流出,所述高温高压液体冷媒经管路和冷凝换热器(2)上的第一流入口(21)流入到冷凝换热器(2)内,水由所述冷水接口(7)经管路和冷凝换热器(2)上的水流入口(23)也流入到冷凝换热器(2)内,在所述冷凝换热器(2)内流入的高温高压液体冷媒与流入的水进行冷热交换,冷热交换后流入冷凝换热器(2)内的高温高压液体冷媒从冷凝换热器(2)上冷媒流出口(22)流出,水从冷凝换热器(2)上水流出口(24)流出,在所述冷凝换热器(2)内将高温高压液体冷媒冷与水之间相互隔绝开,从冷凝换热器(2)内流出的水经管路流入压缩机机壳换热器(6)的入口(61),水在压缩机机壳换热器(6)内与压缩机外壳进行第二次冷热交换,经第二次冷热交换后的水从压缩机机壳换热器出口(62)流出经管路流至热水接口(8);
17、如权利要求15所述用热泵加热水的方法,其特征在于,从所述冷凝换热器(2)内流出的高温高压液体冷媒经管路和回热换热器(3)上的冷媒第一流入口(31)流入回热换热器(3)内,冷媒流经回热换热器(3)后从该回热换热器(3)上的冷媒第一流出口(32)流出,从所述回热换热器(3)内流出的高温高压液体冷媒经管路、膨胀阀(4)、蒸发换热器(5)后变为低温低压气体冷媒,所述低温低压气体冷媒经管路和回热换热器(3)上的冷媒第二流入口(33)流入回热换热器(3)内,在所述回热换热器(3)内流入的低温低压气体冷媒与流入的高温高压液体冷媒进行了冷热交换,经冷热交换后的低温低压气体冷媒从换热器(3)上的第二流出口(34)流出经管路流回到压缩机冷媒流入口(12)完成一次循环,在所述回热换热器(3)内将高温高压液体冷媒冷与低温低压气体冷媒冷之间相互隔绝开。
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