CN101900416A - 恒温变量节能型热水器 - Google Patents

Abstract

一种恒温变量节能型热水器，具有：安装在储水箱上的系统控制装置；以及由压缩机、蒸发器、节流阀和冷凝器构成的热泵系统，设有与冷水总管连通的第一水路管和第二水路管，第一水路管的另一端与冷热水混水阀连通且其途中安装有第一水路切换阀，在热水出水管的途中安装有第二水路切换阀，第二水路管的另一端与第二水路切换阀连通，且其途中依次连接有循环泵、流量感应器、冷凝器、出水温度检测装置和第三水路切换阀，在储水箱与第一水路切换阀之间连接有热水出水支管，其途中与第三水路切换阀连接。本热水器能同时具有一次加热式和循环加热式热水器的优点，即使大量使用热水，也始终能按设定好的温度流出热水，且不会断水。

Description

恒温变量节能型热水器

技术领域

本发明涉及一种热水器，特别是一种恒温变量的节能型热水器。

背景技术

在目前的小型家用热泵热水器市场上，以静态加热式(即水箱内部放置换热铜管或水箱外壁盘绕铜管)热水器为主导，同时也有少量的循环加热式和一次即热式这些机种的热水器。

上述几种机组各自存在自己的优缺点。例如，静态加热式热水器和循环加热式热水器属于储热式，均可利用谷电将热水制好储存，静态加热式较循环加热式换热效率低，加热时间长，同时两者需配备足够大的承压式储水箱才能保证每天的热水用量，占去用户较大的居住空间。而储热式水箱在大量使用热水时，冷水端会自动补水，产生冷热水混水现象，导致热水不能得到充分利用。如果机组选配不当，还会使用户感到在热水大量使用时，热水突然降温出现温水现象，温度甚至越来越低，直至无法使用。一次即热式不需配置热水箱，使用时打开热水供应端即可产生高温热水，但机组配置必须足够大才能满足热水需求，变相加大了用户的投资。

发明内容

鉴于上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种恒温变量节能型热水器，其同时具有静态加热式和循环加热式热水器的优点而无它们的缺点，即使在热水供应端用户大量使用热水时，也始终能按设定好的温度流出热水，不会出现断水现象。

为实现上述目的，本发明的恒温变量节能型热水器，具有储水箱(1)、使冷水进入到该储水箱内的一端为冷水端(wa)的冷水总管(w)、使热水从所述储水箱流出的热水出水管(h)、安装在该热水出水管一端上的冷热水混水阀(3)、以及与该冷热水混水阀连接的安装有热水阀(f)的热水出水管(c)，其特征在于，

还具有：安装在所述储水箱上的系统控制装置(12)；以及由压缩机(6)、蒸发器(7)、节流阀(8)和冷凝器(10)构成、且它们之间由连接管路(6a)串联而成的热泵系统，

在所述冷水端设有与所述冷水总管连通的第一水路管(16)和第二水路管(17)，

所述第一水路管的另一端与所述冷热水混水阀连通且其途中安装有第一水路切换阀(5)，

在所述热水出水管的途中安装有第二水路切换阀(2)，所述第二水路管的另一端与该第二水路切换阀连通，且所述第二水路管的途中从所述冷水总管开始依次连接有循环泵(9)、流量感应器(15)、所述冷凝器、出水温度检测装置(14)和第三水路切换阀(4)，

在所述储水箱与所述第一水路切换阀之间连接有热水出水支管(z)，其途中与所述第三水路切换阀连接，

在所述储水箱内设有储水箱水温检测装置(13)。

在上述结构中，当所述储水箱水温检测装置检测到的储水箱内的水温低于设定温度时，所述循环泵开始动作，所述流量感应器感应到所述第二水路管内的水流量大于其设定值时反馈信号至所述系统控制装置，起动所述热泵系统开始进行加热，所述压缩机和所述循环泵同时运转。

另外，当所述储水箱内的水温被加热到设定温度时，所述循环泵停止运转，所述流量感应器感应到所述第二水路管内的水流量低于其设定值，热泵系统停止运行。

另外，当打开所述热水阀时，所述冷水端的冷水流经所述循环泵、所述流量感应器和所述冷凝器，所述流量感应器感应到所述第二水路管内的水流量大于其设定值，起动所述热泵系统，所述循环泵不起动。

此外，当所述出水温度检测装置检测到第二水路管内的出水温度高于设定值时，从所述冷凝器流出的热水经过第三水路切换阀和所述二水路切换阀而进入所述冷热水混水阀，并与所述第一水路管内的冷水混合。

而当打开所述热水阀且热水用量处于大量状态、第二水路管内的出水温度低于设定温度时，从所述冷凝器流出的热水经所述第三水路切换阀和第一水路切换阀而进入所述冷热水混水阀，所述冷热水混水阀的另一端由所述储水箱内的高温热水通过所述热水出水管补充。

此外，所述储水箱设有用于防止热泵系统故障、气候原因而导致无法提供设定温度的热水的辅助加热器(11)。

采用本发明的恒温变量节能型热水器，能将循环式和一次加热式热水器的优点很好地结合在一起，储水箱作为热水补充，其容积只需普通循环加热式储水箱容积的1/2甚至更小，可满足大量使用热水的需求。另外，在选配上也无需像一次加热式热水器，小功率的压缩机就可满足家用，达到相同的制热水量，既节约了空间，又节省了安装热水器所需的资金投资。

附图说明

图1是表示本发明的恒温变量节能型热水器处于循环加热式状态的各水路切换阀工作模式图。

图2是表示本发明的恒温变量节能型热水器处于热水阀打开后、出水温度检测装置检测到第二水路管内的出水温度高于设定值时的一次加热式状态的各水路切换阀工作模式图。

图3是表示本发明的恒温变量节能型热水器处于热水阀打开后、第二水路管内的出水温度低于设定温度时的一次加热式状态的各水路切换阀工作模式图。

具体实施方式

下面，根据附图来说明本发明的恒温变量节能型热水器的大致结构、优点和有益效果。

图1所示的本发明的恒温变量节能型热水器(下面简称为热水器)处于循环加热式的状态。本热水器具有储水箱1、使冷水进入到该储水箱1内的一端为冷水端wa的冷水总管w、使热水从储水箱1流出的热水出水管h、安装在该热水出水管h一端(未图示)上的冷热水混水阀3、以及与该冷热水混水阀3连接的安装有热水阀f的热水出水管c。

本热水器还具有：安装在储水箱1上的系统控制装置12；以及由压缩机6、蒸发器7、节流阀8和冷凝器10构成、且它们之间由连接管路6a串联而成的热泵系统。另外，在冷水端wa设有与冷水总管w连通的第一水路管16和第二水路管17，第一水路管16的另一端与冷热水混水阀3连通且其途中安装有第一水路切换阀5，在热水出水管c的途中安装有第二水路切换阀2，第二水路管17的另一端与该第二水路切换阀2连通，且第二水路管17的途中从冷水总管w开始依次连接有循环泵9、流量感应器15、冷凝器10、出水温度检测装置14和第三水路切换阀4。

另外，在储水箱1与第一水路切换阀5之间连接有热水出水支管z，其途中与第三水路切换阀4连接。此外，在储水箱1内设有储水箱水温检测装置13。

采用本发明的热水器，其工作模式如下。

当储水箱1蓄满水之后，由储水箱水温检测装置13检测水温。当储水箱水温检测装置13检测到的储水箱1内的水温T1低于设定温度TS时，循环泵9开始动作，流量感应器15感应到第二水路管17内的水流量q大于其设定值qs时反馈信号至系统控制装置12，起动热泵系统开始进行加热，压缩机6和循环泵9同时运转。冷水从储水箱1下部流出经过热泵系统的冷凝器10，压缩机6中的高温冷媒通过连接管路6a流向冷凝器10，高温冷媒和流经冷凝器10的冷水进行热交换，这一过程使冷水温度上升并经过第三水路切换阀4而回到储水箱1内，高温冷媒冷凝降温并流经节流阀8再次节流降温成低温液体而进入蒸发器7蒸发成低温气体而回到压缩机6。回到储水箱1的水再次从储水箱下部流出，如此往复循环，使得储水箱内的水温T1逐步上升至设定温度TS并储存在储水箱1中备用。

为防止热泵系统的故障或是气候等原因而导致无法提供设定温度的热水，在储水箱1内配备了辅助加热器11，以保证储水箱1中热水温度始终为设定温度。

当储水箱1内的水温T1被加热到设定温度TS时，循环泵9停止运转，此时，流量感应器15感应到第二水路管17内的水流量q低于其设定值qs，热泵系统停止运行，进入待机状态。

上述这一工作模式为循环加热式，各水路切换阀的动作方向如图1所示。

当用户需使用热水时，热水不直接由储水箱1提供。也就是说，当用户打开热水阀f时，冷水端wa的冷水流经循环泵9、流量感应器15和冷凝器10，流量感应器15感应到第二水路管17内的水流量q大于其设定值qs，起动热泵系统，而循环泵9不起动。此时由于流经冷凝器10的冷水流量较小，因此可直接获得高温热水(即一次加热式原理)。

当出水温度检测装置14检测到第二水路管17内的出水温度T2高于设定值T3时，从冷凝器10流出的热水经过第三水路切换阀4和第二水路切换阀2而进入冷热水混水阀3，并与第一水路管16内的冷水混合，向用户提供适宜的温水。各水路切换阀的动作如图2所示。

图3所示的本发明的热水器是处于热水阀打开后使用热水过程中的一次加热式状态图。

即，图3表示本发明的热水器的热水端的热水供应始终处于一个变量时各切换阀工作的一次加热式状态的模式图，详细地说，当打开热水阀f且热水用量处于大量状态、第二水路管17内的出水温度T2低于设定温度T3时，从冷凝器10流出的热水经第三水路切换阀4和第一水路切换阀5而进入冷热水混水阀3，冷热水混水阀3的另一端由储水箱1内的高温热水通过热水出水管h来补充，混合产生适宜温水提供给用户。

采用本发明的热水器，由于将循环加热式和一次加热式热水器的优点很好地融合到一起，使储水箱作为热水补充，其容积只需普通循环加热式的储水箱容积的1/2甚至更小即可满足大量热水的使用需求；而在选配上又无需像一次加热式热水器那样，小功率的压缩机即可满足家用，达到相同的制热水量，既节约了空间，又节省了资金投资。

Claims (7)

1.一种恒温变量节能型热水器，具有储水箱(1)、使冷水进入到该储水箱内的一端为冷水端(wa)的冷水总管(w)、使热水从所述储水箱流出的热水出水管(h)、安装在该热水出水管一端上的冷热水混水阀(3)、以及与该冷热水混水阀连接的安装有热水阀(f)的热水出水管(c)，其特征在于，

还具有：安装在所述储水箱上的系统控制装置(12)；以及由压缩机(6)、蒸发器(7)、节流阀(8)和冷凝器(10)构成、且它们之间由连接管路(6a)串联而成的热泵系统，

在所述冷水端设有与所述冷水总管连通的第一水路管(16)和第二水路管(17)，

所述第一水路管的另一端与所述冷热水混水阀连通且其途中安装有第一水路切换阀(5)，

在所述热水出水管的途中安装有第二水路切换阀(2)，所述第二水路管的另一端与该第二水路切换阀连通，且所述第二水路管的途中从所述冷水总管开始依次连接有循环泵(9)、流量感应器(15)、所述冷凝器、出水温度检测装置(14)和第三水路切换阀(4)，

在所述储水箱与所述第一水路切换阀之间连接有热水出水支管(z)，其途中与所述第三水路切换阀连接，

在所述储水箱内设有储水箱水温检测装置(13)。

2.如权利要求1所述的恒温变量节能型热水器，其特征在于，当所述储水箱水温检测装置检测到的储水箱内的水温低于设定温度时，所述循环泵开始动作，所述流量感应器感应到所述第二水路管内的水流量大于其设定值时反馈信号至所述系统控制装置，起动所述热泵系统开始进行加热，所述压缩机和所述循环泵同时运转。

3.如权利要求1所述的恒温变量节能型热水器，其特征在于，当所述储水箱内的水温被加热到设定温度时，所述循环泵停止运转，所述流量感应器感应到所述第二水路管内的水流量低于其设定值，热泵系统停止运行。

4.如权利要求1所述的恒温变量节能型热水器，其特征在于，当打开所述热水阀时，所述冷水端的冷水流经所述循环泵、所述流量感应器和所述冷凝器，所述流量感应器感应到所述第二水路管内的水流量大于其设定值，起动所述热泵系统，所述循环泵不起动。

5.如权利要求1所述的恒温变量节能型热水器，其特征在于，当所述出水温度检测装置检测到第二水路管内的出水温度高于设定值时，从所述冷凝器流出的热水经过第三水路切换阀和所述二水路切换阀而进入所述冷热水混水阀，并与所述第一水路管内的冷水混合。

6.如权利要求1所述的恒温变量节能型热水器，其特征在于，当打开所述热水阀且热水用量处于大量状态、第二水路管内的出水温度低于设定温度时，从所述冷凝器流出的热水经所述第三水路切换阀和第一水路切换阀而进入所述冷热水混水阀，所述冷热水混水阀的另一端由所述储水箱内的高温热水通过所述热水出水管来补充。

7.如权利要求1～6中任一项所述的恒温变量节能型热水器，其特征在于，所述储水箱设有用于防止热泵系统故障、气候原因而导致无法提供设定温度的热水的辅助加热器(11)。

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